李延彬
身份证号码：2323211976XXXX0013 黑龙江省 哈尔滨市 150001
摘要：动力工程专业的应用性增强，它主要是以机械工程学和跨热能动力工程作为理论基础，通过热能和机械能的转换来产生动力。而锅炉正是能量转换的工具，只有在锅炉进行合理的设计，才可以达到一定的使用效果，最近几年，我国锅炉的种类逐渐增多，但在锅炉的制造和使用方面，还存在很多问题，这是目前国家热能动力工程方面需要研究的问题。
关键词：热能动力工程；应用；发展
1热能动力工程
从理论层面来讲，热能动力工程就是“热能”与“工程”之间关系的引发的相关应用实体机械与工程。目前，热能动力工程的应用范围非常普遍，部分企业引入了热能发电机作为企业的供电设备。还有一部分条件的企业引入了水利电动力工程为企业的生产提供动力，这里需要注意的是相对于传统的燃烧矿物资源来提供生产动力，水利电动力工程是目前比较环保的一种动力工程建设，但是相对造价要比传动动力设备高。目前，虽然国家在大力提倡环保节能建设，但是，水利电动力工程仅仅是有条件的大企业在采用。本文中所探讨的锅炉，其主要涉及了热力发电机、相关的热能转换动力机械等方面的技术。
热能动力工程无论设计的相关科目有多少，其最根本的就是“热能”与“动力”之间的关系，也就是两者的转换问题。目前，国内热能动力工程的主要应用与热电厂、空调制冷方向以及部分流程的自动化方向，未来的发展趋势也将立足于这些具体的应用来进一步解决相关能源应用的问题。从上述我们可以看出，热能动力工程主要解决我国工业生产生活中的最根本的动力问题，由此热能动力工程的相关发展与国民经济的进一步发展息息相关，热能动力工程的改革将对于我国可持续发展道路起到重要的作用。
2 热能工程技术在能源方面存在的问题
能源动力工业化发展与我国国民经济建设有着密切的联系，也是我国支柱型产业。能源问题越来越受全球人类关注，能否再生，能否采用更好的方法节约能源，体提高能源的利用率等已是当前社会各界谈论的热点话题。能源的发展利用涉及到我国多个领域和大型企业高科技技术应用，是国家经济发展和社会整体发展的重要命脉。
风机是一种有有多个叶片的能进行轴旋转的机械，能将施加在叶片上的旋转能转化为机械能，实现气体的流动，并应用于工程机械。风机的应用及其广泛，如发电厂、工业炉通风、车辆、船舶等用来排热、引风等的作用。现代化发展过程中电站的容量也在不断增加、并且运转速度也越来越高、要求效率高无心爱你路故障发生、同时要向自动化方向发展。对此电机在电站的使用性能要求也越来越高，不仅要安全可靠、还要提高运行效率，避免在运行过程中出现叶片和旋转轴损坏或是电机烧坏等的现象，以免长期下去造成事故发生，甚至是经济损失严重。
3热能动力工程在能源与锅炉方面的应用
1、热能动力工程在动力能源方面的应用与发展
在我国的工业发展中，能源动力是不可缺少的重要生产力，并且在很多工业领域中，都离不开热动能这一生产资源。如何提高能源动力的应用效率，减少热动能的无功损耗，成为了当前工业发展中最需要解决的问题。只有实现热能的高效利用，才能起到节能环保效果，才能促进工业的可持续发展。而在热能动力工程技术中，其所应用在最主要方面就是风机。
风机是一种应用非常广泛的机械设备，在多个个工程领域都是不可或缺的重要生产设备。如发电厂、车辆、船舶等。风机的主要运行原理是利用多个叶片进行旋转来产生机械能，并应用在工程机械的动力能源中，从而推动工程机械运作。随着工程机械的性能要求越来越高，对风机的运行效率也提出了更高的要求。提高风机性能同时还对于节省动力工程能源也有着重要意义，这是热能动力工程的研究方向之一。
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另外，工业锅炉中的风机叶片旋转的内部机械流场的不定性非常强，所以，做详细的试验去研究锅炉风机是非常困难的，因为会涉及到很对的细节，比较繁琐，就目前的情况对其的力学解释和分析方法也不是非常的完善，尤其是对于流动分离等现象的研究在锅炉研究中时非常重要的。进行研究的时候还需要建立比较可靠的实验模型和数值模拟，从而能够仔细的分析机械流场内部。为了能够准确的研究锅炉风机叶片旋转的空气流动情况，一般情况下都是利用软件建立二维数值模拟实验的方式。对于这个软件数值模拟实验首先是要建立一个二维模型，然后根据提供的相关的数值进行网格的划分，设定边界区域，然后是求解输出的网格，主要是利用这些相关条件进行，也可以使用求解器。最后将求解出的结果在建立一个二维数值模拟，然后模拟求解空气留角下的流动，然后分析比较得出的结果与速度矢量图，从而能够得出锅炉风机叶片分离和攻角之间的关系。
2、热能专业中工业炉的发展
2.1空燃比例连续控制系统
这种系统的组成涉及很多，主要是烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气比例阀、空气/燃气电动蝶阀、空气/燃气流量计、热电偶、气体分析装置、PLC等。它的主要工作原理是首先将热电偶或气体分析装置检测出数据，然后将这些数据传送到PLC，然后将这个值和设定的值进行比较，偏差值就按照比例积分、微分运算输出4-20mA的电信号，然后调节空气/燃气比例阀和空气/燃气电动蝶阀的开度，从而能够很好的控制空气/燃气比例和炉内温度。
2.2双交叉限幅控制系统
这种系统的组成涉及的方面也很多，主要包括烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气流量阀、空气/燃气流量计、热电偶等。它的主要工作原理是通过一个温度传感器热电偶，将测量的温度转变成电信号，这个信号主要是代表测量点的实际温度，而对于这个点的温度期望值主要是通过预存贮在上位机中的工艺曲线进行自动设定的。这两个温度之间存在的温差刚好由PLC对燃气/空气流量阀的开度进行自动校准。对于该空气流量阀测量的方式主要是通过电动执行机构定位、控制空气/燃料比，以及借助外界的仪器进行的（主要是孔板和差压变送器),测量燃气的流量主要是通过一台安装在燃气支管上的质量流量计进行的，从而能够很好的控制温度。
4热能动力工程的未来发展方向
1、往热能动力和控制工程发展
热能动力和控制工程的发展需要掌握热能和动力之间的相关知识内容，与此同时对锅炉的原理、汽轮机的原理、风机的原理等方面也是需要了解和掌握的，与此相关的动力机械设计、热力发电厂、燃烧污染与环境、传热传质数值计算以及流体机械相关的领域知识也需要了解和掌握的。
2、往热力发动机和汽车工程发展
对于热力发动机和汽车工程的发展需要掌握热力发动机的原理与车辆工程两个主要方面的知识。在此基础上，还可以往制冷低温工程和流体机械方面做进一步的发展，因而需要进一步的掌握制冷、流体力学以及机械方面的相关知识。
3、往水利水电动力工程发展
水利水电动力工程需要掌握水轮机、水轮机的安装检修和运行、水轮机调节、水利机组辅助设备、现代控制理论、电机学、发电厂电气设备、发电厂自动化、继电保护原理等众多领域的知识，与此同时还需要了解水电厂的计算机监控与现代测试技术的相关知识。
5结论
综上所述，热能动力工程是一门新型的学科，由于所涉及到的知识领域比较广泛，所以具有综合性极强的特点。随着科学技术的不断发展和进步，使得热能动力工程也有了进一步的发展，同时也促进了我国热力发动机行业的发展以及一些新兴行业的发展。另外，热能动力工程在能源和锅炉中的应用，也因为经济的发展和技术的进步得到了广泛的应用。随着热能动力工程对日常生活的重要作用，希望相关的研究者更加的努力，继续在能源和锅炉的应用中发掘新的功能，进一步的满足人类的需求。
参考文献：
[1]田玉宇.浅谈热能动力工程在锅炉和能源方面的发展状况[J].中国科技投资，2013（26）.
[2]于文.浅谈热能动力工程在锅炉和能源方面的发展概况[J].商，2012（8）
论文作者:李延彬
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/29
标签：热能论文; 动力工程论文; 锅炉论文; 风机论文; 能源论文; 动力论文; 空气论文; 《防护工程》2018年第15期论文;