摘要：近年来，人们的环保意识逐渐增强，热能动力工程作为一种新的节能环保型项目在中国不同行业中都有着广泛的应用，这不仅符合中国可持续发展战略的思想，同时也对能源的有效利用、环境的保护做出了重要贡献。但热能动力工程毕竟是一项处于发展中的工程，如何有效加强对新能源的使用，合理利用热能动力工程在锅炉和新能源中的使用，以便更好地促进经济发展。基于此，本文主要对热能动力在锅炉与能源上的发展进行了简要的分析，希望可以为相关人员提供一定的参考。
关键词：热能动力；锅炉与能源；发展探析
引言
热能动力对国民经济建设具有重要作用，在各个行业中广泛应用。近些年人们环保意识不断加强，对使用新能源具有新的认识和了解，怎样加强新能源使用，对经济发展建设具有重要作用。锅炉在燃烧过程中会排放大量污染气体，严重影响了空气质量和人们的生活环境，而热能动力工程经过多年发展，在锅炉和能源方面的应用都体现了一定的效果。
1热能动力工程的发展概况
1.1热能动力工程概论
热力动力工程以物理层面而言，是一种具有传导能力的机械工程，通过机械运转的方式，来产生一定程度的能量，即成为热力的动力来源。目前，热能动力主要用于电力能源方面，在水利工程与风力发电方面，热能动力应用较为广泛，不仅能够提高能源利用效果，同时对于环境的保护也具有一定的辅助作用，因而在环境保护的时代背景下，热能动力工程必然成为现代社会发展不可或缺的重要动力工程，也将成为支撑我国电力与水利工程建设不可替代的中坚力量。
热能动力工程具体能够划分为4个方向：（1）以热能转换与利用系统为主的热能动力工程以及控制方向（包括能源环境工程、新能源开发以及研究方向）；（2）以内燃机及其驱动系统为主的热力发动机及汽车工程，船舶动力方向；（3）以电能转换为机械功为主的流体机械与制冷低温工程方向；（4）以机械功转换为电能为主的火力火电和水利水电动力工程方向。即工程热物理过程及其自动控制、动力机械及其自动化、流体机械及其自动控制、电厂热能工程及其自动化四个二级学科。
1.2热能动力工程的现状分析
热能动力工程主要研究的是热能与动力之间的能量转化，对提高能源的利用率起着很重要的作用，它不仅能够节约能源，还能将热能与动力进行相互转化，为我国的生态社会的发展提供有力帮助。而现阶段，我国的热能动力工程发展飞速，热能动力工程的研究也取得了较大的进步，但是还存在着一些需要改进的地方。（1）需要对热能与动力间相互转化的自动化发展进行研究。（2）需要加强对热能与动力之间相互转化的操作人员进行能力的培养。（3）对于热能动力工程的专业性和应用研究还需加强。
2中国热能动力工程的发展历程
中国热能动力工程最早兴起于1950年，因此其发展时间还比较长，但在刚兴起时由于中国正处于建国初期，没有任何的工业基础和理论依据，热能动力工程研究处于十分艰难的境地，当时主要依靠苏联的帮助，将热能动力工程分割成多个学科分类研究。对于当时人才的培养也只是在锅炉、内燃机等小专业方面开展教育，另外在实际研究方面首先进行了工业产品的生产，利用培养的小专业人才组合团队开展相关研究，虽然在目前看来当时的发展极其困难，也走了不少弯路，但正是由于当时的努力发展才有了现在的工业基础和热能动力工程的应用现状。随后是改革开放之后，中国认识到热能动力工程未来的发展前景，及建国初期培养的大量热能动力工程人才开始了更大规模的研究工作。这之后中国提高了对热能动力工程专业性人才的要求，为了满足现代化建设的需要，高校改变了传统的教学模式，进入20世纪90年代，在高校教学上将热能动力工程专业进行了细致科学的分类，将原有的小专业进行了整合，压缩成9个专业类型，最终于21世纪初期，将9个专业类目整合成一个大的热能动力工程专业，整合之后在热能动力工程专业人才方面的培养进入了一个新的发展阶段，培养了大量高素质、专业应用能力非常强的人才，涉及的领域也越来越广阔。
3热能动力工程在锅炉与能源方面的应用
3.1热能动力工程在能源方面的应用
锅炉中的热能动力工程以动力机械学科、工程热物理以及能源工程、热能发动机学科、热能工程学科的理论为基础的。人类在掌握了钢管生产及胀管技术之后，火管锅炉随之应运而生，主要是将燃料燃烧然的热能转换为机械能的过程，但是火管锅炉存在着严重的缺陷：①能源消耗大，利用率低；②燃料燃烧排放大量的污染气体，造成严重的环境污染。经济的发展，使得人们生活质量不断提高，不再单纯物质需求已无法满足人类，人民开始追求精神上的满足，环保意识越来越强，开始需求更有效持续的生产方式，经过对锅炉技术的不断创新，人们开始将天然气及电能转化成为了热能，极大的降低了环境污染程度。在工业的发展历史过程中，锅炉的运用发挥了极大的作用。目前工业锅炉的工作原理是将燃料燃烧或通过电能转化的热量用来加热物料和工件。热能动力工程在锅炉中的应用是使用软件仿真锅炉风机的翼型叶片与炉内燃烧控制技术为主要辅助设备，当前的炉内燃烧控制技术使用自动化进行控制，以双交叉限幅控制系统或是空燃比例连续控制系统中的其中一种方法进行控制的。气体经过锅炉当中的风机被进行输送或是压缩，进而实现机械能向动能的转化，所以风机对锅炉来说是不可或缺的组成部分。如今，人类对能源的需求越来越大，加大了企业锅炉的工作量，锅炉工作环境较为恶劣，由于长时间负荷工作的工作引发了很多的问题，也造成人、财、物力的严重损失，比如风机的长时间工作产生的大量热量将锅炉及相关辅助设备烧坏，导致锅炉的无法正常运行，从而引发各种事故的发生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在运营过程中，不能为了追求利益忽略锅炉的承载能力，让锅炉长时间超负荷工作，同时必须引导工作人员进行相关的专业知识的学习与培训，避免以上现象的发生。
3.2热能动力在锅炉方面的发展
经济建设促进工业高速发展，能源动力成为一种新的生产力，被广泛应用到各个工业领域中，而且成为这些领域的主要生产资源。但是怎样才能够提高应用这种动力的效率，从而降低热动能应用功能中的无功损耗，是相关研究人士急需解决的重要问题。只有发挥热能的真正效率，才能有效发挥节能环保的效果，才能够促进相关领域可持续发展。热能技术应用比较广泛，但是主要体现在风机方面。
在工业领域中，风机是一种非常广泛普遍的机械设备，在许多工程领域中应用比较广泛，可以说是不可缺少的生产设备，比如船舶、车辆等等，应用风机主要就是利用风机上许多叶片快速旋转产生出机械能，这种机械能就成为机械动力能源，推动机械设备运转。随着机械设备性能要求越来越高，自然对风机运行的效率要求更高。这样不仅能够提高风机的性能，还能够有效节省动力能源，而能源也就成为热能动力研究的主要方向。在工业锅炉中也大量应用风机，当风机叶片快速运转时，必然会在锅炉内部产生出极强的机械流场，这种流场存在一定的不确定性，因此非常复杂。因此如果要对锅炉中的风机进行非常详细的实验研究，必然存在一定困难，涉及许多个细节，而且这些细节也比较烦琐，从目前获取的研究成果来看要达到这种程度还需要不断完善。从研究锅炉具体情况来看，研究锅炉的流动分离等各类现象是当今研究的重要课题。在研究过程中，就必须要构建可靠的数值模拟和实验模型，通过这些途径详细探究机械流场的内部形成过程。相关专家在研究风机叶片旋转时，为了研究这个过程中锅炉内部的空气流转情况，就使用软件建立二维数值进行模拟实验模式。但是采用这种软件模拟数值实验时，就必须要先创建二维模型，然后依据数值形成网格形式，并且还要设定这些网格形式的边界区域，采用多种多样的方式求解出网格，当然在整个解答过程中可利用求解器。最后就是将求解的结果构建出二维数值模型，并且比较分析最终结果与速度矢量图，从而获取到锅炉风机的叶片分离和攻角二者间存在的关系。
尤其是在各个电站中，因为电容量的需求量越来越大，机组就不断朝着自动化、大容量、高转速以及高效率等各个现代化方向发展，自然电子对风机也就提出新的要求，对风机运行的安全性及可靠性要求更高。但是从运行情况来看，在运行过程中锅炉风机时常烧坏叶轮飞车、电机、轴承等各种配件，从而引发各种各样的事故，对人生安全及设备造成巨大的危害，同时又会影响到电厂的生产效率，给电厂带来经济损失。在电站的设备耗能中，风机是主要的耗能大户，而且电站配备了许多设备都是锅炉的辅机，比如送风机、引风机以及冷烟风机等，因此怎样才能够降低这些设备的耗能，是电站节能中必须思考的重要课题。
4热能动力工程未来的发展方向
4.1热力发动机和汽车工程方面
未来，热力动能工程最有利的发展方向是与汽车工程结合，因为热力动能工程与汽车工程有着密切的联系，汽车行驶也是依靠燃烧产生动能的，研究汽车的控制工程，就需要熟练掌握热力发动机的工作原理和相关理论知识[3]。热力发动机的理论知识及技术能为汽车行业的变革创造条件，促进汽车工业的不断变革。
4.2向水利水电动力工程方面发展
水利水电与热能动力工程具有一定的联系性，在水利水电工程中，不仅需要对水利机组进行调试安装，还需要对水利机组及水利水电辅助设备进行协调调试，根据目前控制理论和电机学的相关知识技术要求，对水利水电工程及发电设备的电气化和自动化进行深入研究是非常具有现实意义的，将热能动力工程与水利水电工程结合起来，同时将水利水电的计算机监控与现代监控技术应用方面进行必要的相关技术研究和开发，这些都同热能动力工程的发展有着异曲同工之妙。
4.3热能动力和控制工程方面
热能动力与控制工程需要协同发展，这就要求需要将相关的热能动力工程技术及控制工程方面的相关技术结合起来，要充分了解锅炉原理和汽轮机理论等方面的知识，这些理论知识和技术将为动力机械的设计提供强有力的技术和理论支持。要加强火力发电和燃烧污染物的协调，而且要加强计算机技术对火电发展的影响。
结束语
总而言之，热能动力工程在锅炉方面的工程技术方面的应用、锅炉燃烧控制及锅炉的燃烧方式和风机方面问题都涉及到燃烧系统各个方面的控制，因此，热能动为技术对锅炉运转及燃料运用率方面以及国内工业生产中的动为改革起到巨大的推进作用，是无法忽视及替代的，因此要深化改造锅炉的各个方面，充分发挥生产效率及节约能源，工业企业应加大热能动工程在锅炉运作及能源生产方面的研究及运用，让热能动力工程为提高国内能源利用效率及促进我国经济持续健康发展做出贡献。
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论文作者:谭金成
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/21
标签：热能论文; 锅炉论文; 动力工程论文; 风机论文; 能源论文; 动力论文; 工程论文; 《基层建设》2017年第23期论文;