热动力工程篇1
似无胜有的热能
说到热能，我想问你们一个问题，为什么在同样为20摄氏度的房间内，夏天可以穿短袖，而冬天则需要穿很多衣服才能不感到冷呢？这是由于人体和环境进行对流换热，跟墙壁进行辐射换热，虽然室内温度都是20摄氏度，人体和环境的对流换热冬夏都一样，但冬天墙壁的温度低，人体的辐射换热量增多，即损失的热量增多，所以冬天就觉得冷。这只是我们热能与动力工程专业中传热学所学习的内容之一。它和研究热能与其他能量互相转换的工程热物理，研究流体（液体和气体）的力学运动规律及其应用的流体力学等知识，一同成为我们专业的理论基础。
作为处于科技前沿的专业，我们对基础学科的学习特别是物理的要求相对要高。就拿大学物理来说吧，一般工科类学生只用学习D类物理，学时一般在48个学时。而我们专业的学生则要学习a类物理，学时一般在64个，主要是增加了热学和量子力学的知识。其他的高等数学、普通化学等课程也大多如此。由于是热能与动力学的交叉学科，我们在学习热能工程、传热学、流体力学、动力机械、燃烧学等课程的同时，还需掌握工程制图、理论力学、材料力学、机械设计基础、电工学等方面的知识。
四大方向打造热能人才
基于热能行业的广泛性和就业时需要人才的专业性，不同的学校会根据本校特色对学生进行培养。培养方向主要有：
（1）以热能转换与利用系统为主的热能与动力工程及控制方向（含能源环境工程、新能源开发和研究方向）。这个方向学生主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、燃烧学、传热传质数值计算、流体机械等知识。中国石油大学的研究方向就在于此。
（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（含动力机械方向）。这个方向的学生主要掌握内燃机（或透平机）原理、结构、设计、测试、燃料和燃烧，热力发动机排放与环境工程，能源工程概论，内燃机电子控制，热力发动机传热和热负荷等方面的知识。类似于长安大学这样以汽车机械制造为专长的大学，多以此为方向。
（3）以电能转换为机械功为主的制冷低温工程方向。这个方向的学生主要掌握制冷、低温原理、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、压缩机原理等方面的知识。这些学生还需掌握压缩机制冷、吸收式制冷等各种制冷方式。合肥工业大学的热能与动力工程就属于此类。
（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。这个方向的学生在火力火电工程方面与热力发动机方向的学生略有相同，但在水利水电工程方面需要掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识，以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。像长沙理工大学这样以研究火力发电为主大学，其热能与动力工程专业开设方向就在此。
由于开设方向众多，我们专业的就业面也极广，几乎所有的科技行业都能见到我们专业师生的身影。学习热能转换的，你可以到“三桶油”（中石油、中石化、中海油）或者钢铁冶炼行业就业；学习内燃机的你可以到船舶、汽车、机车制造厂工作；学习制冷的你可以在家用、商用空调或压缩机行业找到自己的春天，学习机械转换为电能的你可以选择电力或者核动力行业。此外，国防事业也是不错的选择，我们学校老师就曾经参加过神舟系列飞船的项目，并且亲眼见证了神舟飞船升空的神圣瞬间。
最具发展潜力的学科
在刚刚结束的十中，胡主席的报告曾明确指出，坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式，从源头上扭转生态环境恶化趋势，为人民创造良好生产生活环境，为全球生态安全作出贡献。
热动力工程篇2
您好！
我是XX大学汽车工程学院热能与动力工程专业XX届的一名学生，即将面临毕业。
XX大学XX校区是我国著名的汽车、机械等人才的重点培养基地，具有悠久的历史和优良的传统，并且素以治学严谨、育人有方而著称；XX大学XX校区汽车学院则被誉为我国汽车工业的摇篮。在这样的学习环境下，无论是在知识能力，还是在个人素质修养方面，我都受益匪浅。
四年来，在师友的严格教益及个人的努力下，我具备了扎实的专业基础知识，系统地掌握了热能与动力工程专业的有关理论；熟悉涉外工作常用礼仪；具备较好的英语听、说、读、写、译等能力；能熟练操作计算机办公软件。同时，我利用课余时间广泛地涉猎了大量书籍，不但充实了自己，也培养了自己多方面的技能。更重要的是，严谨的学风和端正的学习态度塑造了我朴实、稳重、创新的性格特点。
此外，我还积极地参加各种社会活动，抓住每一个机会，锻炼自己。大学四年，我深深地感受到，与优秀学生共事，使我在竞争中获益；向实际困难挑战，让我在挫折中成长。前辈们教我勤奋、尽责、善良、正直；XX大学培养了我实事求是、开拓进取的作风。我热爱贵单位所从事的事业，殷切地期望能够在您的领导下，为这一光荣的事业添砖加瓦；并且在实践中不断学习、进步。
收手?剩?V氐靥嵋桓鲂⌒〉囊?螅?无论您是否选择我，尊敬的领导，希望您能够接受我诚恳的谢意！祝愿贵单位事业蒸蒸日上！
热动力工程篇3
关键词：热能与动力；锅炉，应用
社会经济的快速发展，电网建设也不断发展。热电厂作为重要的供电方在生产电能方面有非常重要。电厂在发电过程中也会产生很多其它的能量，这些能量无法利用的话就造成了能源的浪费，尤其是作为量比较大的热能和动力能源来说更需要我们加强研究，促使这些能源能够转化为我们所需要的电能，进而提高电厂的发电效率，达到节能的目的。
一、运用热能与动力工程的重要意义
目前我国电厂运行现状来看，合理的运用热能和动力工程意重大，其必要性主要表现在两个方面；
（1）在电厂中有效运用热能和动力工程是我国当前发展现状的要求。目前我国发展过程中面临的最大问题就是能源问题，能源的短缺现象在当前我国发展过程中日益突出。当前我国才会如此重视对于能源的节约利用，尽可能的在各个行业中提高能源的利用率，而对于电厂来说，在电厂发电过程中合理的运用热能和动力工程就能够在较大程度上提高电厂的发电效率，也就是达到了节能的目的，符合国家总体发展方针的要求。
（2）在电厂中有效运用热能和动力工程同样是电厂自身发展的基本要求。随着当前我国电力能源使用量的增加，电厂的数量也正在与日俱增，并且随着我国市场化进程的加快，电厂也逐渐融入到了市场环境中，这就无形中增加了电厂的压力，为了更好的应对这种越来越大的竞争压力，电厂必须采取恰当的措施来提高自身的生产效率，进而才能增强自身的核心竞争力。
二、降低热能损耗的措施
（1）采取合理的调配选择方案
由于外界负荷的变化导致并网运行机组在遇到不断变动的电网频率时，会依据自身的差异动态特性自动启动增减负荷，维持电网周波这个过程被称作一次调频。一次调频负荷的增量，由负荷功率随频率的下降而自动减少和调速器作用使发电机有功出力增加两个方面共同调节来平衡。一次调频是有差调节，只能将频率控制在一定范围内。一次调频的主要特点就是频率的调速非常快，然而发电机组调频形式，一种为自动调频方式，另外一种为手动调频方式。在热电厂运行中对提高其自身的运行效率与水平方面来说选择怡当的调频方式十分有必要且相当重要。因此，恰当调配方式的选择要立足于正确认识并掌握并网运行机组，以防因选择了错误的调配方式而导致热能与动力工程在热电厂中的运用效率的低下。
（2）节流调节
节流调节本身的作用就是为了提高生产效率，促进能量有效转化的措施。如果汽轮机中没有相应的调解级，对于较大型的锅炉机组而言并不会发生很大的损失，但是对于容积较小的机组，节流调节就显得尤为重要。
对于较小的汽轮机组而言，机组包含的级数越多，机组的数值就会出现越小的情况，同时在临界压力方面数值也会是非常小的。为了更好的保证电厂的生产，在工作级组方面级数不应该小于三到四级，同时在一种工况下，通过各级级组的流量要相同，在不同的工况下，各级的通流面积要保持不变。
（3）湿气损失
湿汽损失也是电厂热能及动力工程中经常面临的问题之一，产生这样问题的主要原因有以下几种：其一，湿蒸汽在锅炉机组中发生膨胀的过程之中，难免会产生凝结现象，这部分蒸汽就无法做功，导致能力的损失；其二，水珠与气流的速度存在差别，当水珠速度小于气流速度时，水珠便会影响气流的流速，消耗其动能，从而造成能量的损失；其三，水珠应为撞击喷管背弧而扰乱主流造成的损失，撞击动叶背弧阻碍动叶旋转而消耗叶轮有用功。
为了尽量降低湿气损失，在实际的工作之中我们要在气流中间增设热循环装置，这样可以让湿气中的水珠重新气化，变成相应的气流。也可以在设备之中增设相应的除湿装置，尽量降低气流中的湿气，这也是降低湿气损失的重要方式。
（4）锅炉排烟损失问题
锅炉是火力电厂发电的核心装置，锅炉在不断的运行与工作的过程之中，极易受到排烟温度的影响。一般而言，我们会对排烟温度进行科学的设置，只要排烟温度保持在相应的设置范围之内，锅炉机组不会出现问题，但是如果排烟温度大于我们预先设置的排烟温度，那么就会造成锅炉排烟损失增加，降低锅炉的工作效率，影响电厂整体的经营效益。
一般而言，影响排烟温度的因素主要有燃料、风温与风速三个方面，因此为了解决锅炉排烟损失应该从这三个方面进行考虑。首先，我们应该注重燃料的选择，尽量选择杂质较少的燃料，控制燃料中的灰分、水分以及挥发分，只有这样才能从根本上提高燃料的燃烧效率，有效降低排烟温度，从而控制排烟损失；其次，要注重风速的调整，在实际的发电过程之中应该尽量的控制风速大小适宜且稳定，只有这样才能保证燃料的充分燃烧的同时减少锅炉排烟损失；最后，在锅炉机组工作的过程之中应该科学的控制风温，风温对于燃烧的效率与质量有着直接的联系，只有注重风温的控制才能保证锅炉的工作效率，减少锅炉排烟损失。
三、热能与动力工程发展的方向
在热能动力工程的发展方向中，热能动力及控制工程方向尤为重要。在此工程里便涉及到热能与动力测试技术以及锅炉原理等知识的运用。目前，随着机组向大容量、高转速、高效率、自动化方向的发展，电站也对风机的安全可靠性提出了越来越高的要求，锅炉风机在运行中常发生烧坏电机、窜轴、叶轮飞车、轴承损坏等事故，严重危害设备、人身安全，也给电厂造成巨大的经济损失。此外，风机一直是电站的耗电大户，电站配备的送风机、引风机和冷烟风机是锅炉的重要辅机，降低其耗电率是节能的一项重要措施。
另一面，热能与动力工程专业将重点围绕国家能源战略，以“新能源、核能、智能电网、常规能源、节能减排”为主线，培养能适应国家能源领域（尤其是电力行业）快速发展要求的高级研究应用型人才。
4结束语
综上所诉，热电厂在改革的过程中，应该将重点放在热力设备和热力系统的节能减排改造上。在本文中笔者只是粗略的列举了几种节能减排措施，真正行之有效的具体节能措施还有很多。就目前情况来看，要想不断的推进我国电力企业的进步与发展，就应该针对热电厂的节能上进行深刻的分析与探讨，只有这样才能更好的促进问题的解决，为我国电力行业的发展提供相应的保障。与此同时，对电厂热能及动力工程存在的问题进行研究对于提高燃料能量利用率，促进燃料的高效燃烧，从而实现节能减排的社会目标。
参考文献
热动力工程篇4
实践中，为有效说明调配选择与工况变动的价值，以如下案例为例进行具体说明。案例：背压式汽轮机应用过程中，为有效提高其实际利用效率，可对其进行适当的改进与完善，并为其加装后置模式的低压凝汽式汽轮机：如此便可以充分发挥背压式汽轮机的排汽功能，并使之作为低压凝汽式汽轮机的汽源，实现双重发电。基于此，可构成凝汽式汽轮机发电机组系统，当出现电网频率变动时，会以自身差异动态特性作为参考依据，来实现负荷增减启动。该系统的主要特点在于调频速率非常快，机组存在着较大的差异性，而且为有限调整量，从而加大了调控难度。当电力系统电网负荷发生较大变化时，采取一次调频的方式难以实现频率恢复时，必须进行二次调频。二次调频又可以分为手动、自动两种模式，其中自动模式下的调频方式因其应用特性不同而成为一种应用较为广泛的二次调配模式。热电厂实际运行过程中，只有选择恰当的调配方式，提高运行水平，才能尽可能地避免调配不当，导致的动力工程中热能利用效用降低。
二、调压及减少湿气损失
调压的特点非常复杂，主要表现在以下几个方面：1）机组运行可靠性有所增加，而且负荷适应性也发生了较大的改变；2）机组部分负荷条件下的经济性提高了；3）高负荷区域的滑压调节存在着不经济现象。在单元制大机组中，蒸汽在动叶栅中做功后，以余速动能离开动叶栅，它是未能在动叶栅中转换为机械能的一部分动能，称它为这一级的余速损失。从实践来看，产生湿汽损失的主要原因表现在以下几个方面：首先，湿蒸汽膨胀做功过程中，部分蒸汽凝结成水，从而减少了能够做功的蒸汽量；其次，水珠的流速比蒸汽的流速要低，高速汽流被低速水珠所牵制，造成动能的损失；再次，水珠对喷管背弧产生撞击，会扰乱主流，因此造成较大的损失，喷管背弧被撞击后又阻碍动叶旋转，消耗叶轮有用功。当湿蒸汽过冷时，就会导致湿汽损失。基于此，对湿气损失进行严格的控制，对其全面提高热能动力工程操作技能具有非常重要的作用，这首先要求锅炉人员将新蒸汽参数尽可能在维持在额定，其次所有减温水调门要灵活可靠。对于大中型机组，可采用中间再热循环方式，结合去湿设备，对喷管实施改进，如采用吸水缝形式的空心管，来提高其抗冲蚀能力。汽轮机在运行过程中，可有效克服支持轴承和推力轴承之间的摩擦阻力，带动调速器和主油泵，从而降低机械损失。
三、机组变工况特性与节流
机组的工况前后级未达到临界状态时，级组的流量与级组前后压力的平方差成正比例关系，但是当处于临界状态时，虽然两者也是成正比例关系，但是流量与级后的参数无关，同时轴向的推力在新蒸汽温度降低、汽轮机发生水冲击时、负荷突增时、甩负荷时、叶片结垢时，都会出现增大的趋势。抓住这一特征进行有效的调节，进而提高整个热电厂工作运行的效率。对于节流调节而言，通常不存在调节级，首级可实现全周进汽作业。当工况发生变化时，各级温度会发生变化，温度变化小则负荷适应性良好；如果存在节流损失，则会加大消耗，对其经济性造成一定的影响。实践中，其比较适合于带基本负荷的大机组以及小容量机组，但却经济性相对较差一些。热电厂运行过程中，可通过弗留格尔公式，计算相关因素，并以此来保障动力工程中热能的有效应用，并结合该公式的实际应用条件，就不同流量下各级级前压力求得各级的比焓降和压差，从而准确确定相应零部件的具体受力情况、功率效率。在此过程中，还要对汽轮机的通流部分运行情况进行监视，即在流量确定的情况下，将运行过程中的级组前各级压力公式符合度作为重要参考依据；对通流部分面积是否变化进行判断。简单地说，就是根据弗留格尔公式计算出来的各因素，来保障汽轮机组的内节流调节质量和效率，从而为动力工程和热能在热电厂中的实际应用，准备条件和提供基础。
四、结语
热动力工程篇5
关键词：能源与动力工程；网络教学平台；混合式教育
作者简介：代乾（1981-），男，河北沧州人，天津城市建设学院能源与安全工程学院，讲师；王泽生（1964-），男，天津人，天津城市建设学院能源与安全工程学院，教授。（天津300384）
基金项目：本文系天津城市建设学院2012年度教育教学改革与研究项目（项目编号：JG-1207）的研究成果。
中图分类号：G642.0文献标识码：a文章编号：1007-0079（2013）05-0074-02
2012年9月，教育部颁布实施新的《普通高等学校本科专业目录（2012年）》，热能与动力本科专业更名为能源与动力工程专业。由专业名称可见该专业的内涵更加广阔和深远，从而也说明随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题地提出，社会对人才的培养提出了新的要求。目前，大约有170多所高校设置了热能与动力工程专业。[1]随着经济的发展，能源与环境逐渐成为世界各国所面临的重大科技和社会问题。培养高素质的具有创新意识的能源工程专业人才是本学科义不容辞的责任。而热工系列课程作为重要的专业基础课程，其重要性不言而喻。合理的课程体系是体现教育教学理念的重要载体，是实现专业培养目标、构建学生知识结构的中心环节，建立适应社会主义市场经济发展需要、体现热能动力技术学科内在规律、科学合理的课程体系极为重要。[2]为了使该课程适应新的要求，非常有必要对其进行一定的改革，以培养适应21世纪社会发展需要的人才，同时对推动我国可持续发展战略具有重要的意义。
一、实施混合式教育方式
开发混合式学习方案的关键因素在于确定适当的时机，使用适当的混合方式，为适当的学生施行教学。而教师想要运用适当的混合方式需要考虑学习地点的设置、信息传输技术及时间的安排、教学策略和绩效援助策略等。[3]混合式教学模式一般可分为以下几个阶段：[4-6]
1.前期分析
学生作为学习活动的主体是有认知、有情感的，学生本身的知识水平、学习能力和社会特征都对学习的信息加工过程产生影响，教师进行学生特征分析有助于了解学生的学习准备和学习风格，从而为后面的学习环境设计和媒体的选择提供依据。
2.混合式教学的组织与管理
教师应按照教学进度有针对性地选择和设计教学活动，同时要参照已经设计好的课程目标、课程内容及其呈现形式，将其与具体的章节知识点相关联。教学活动的作用在于为学生创造具体的学习情境，并加强师生、生生之间的交流互动，因此恰当的教学策略对于教学活动的顺利展开尤为重要。
3.网络教学平台及教学资源建设
网络的对于教学来说不应当只是教学内容，而更多的应该是支持教学交互、教学评价和教学管理，教学交互、教学评价和教学管理是保证教学质量的重要环节，这就需要有一个集教学内容与管理、课堂教学、在线教学交互、在线教学评价、基于项目的协作学习、发展性教学评价和教学管理等功能于一体的网络教学平台来支撑混合式教学。本校对“工程热力学”、“传热学”、“工程流体力学”原有的教学网站进行了全面改版，并于2010年先后投入运行。其中“工程热力学”课程教学网站主页如图1所示。网站按照省部级精品课程的要求制作，网上教学内容详实，包括课程的概况、教学文件、习题及答案、实验实践教学等各种资源。学生可通过浏览网站学习更多的知识，这对课堂教育来说是一个非常有益的补充，并有助于实现教与学的互动。
二、教学内容优化
“工程流体力学”是理解能源动力系统工质流动与流量、能量分配的基础。“工程热力学”是研究如何充分和有效利用能量的学科，其基本内容是热力学基本定律和工质热物性、热过程的研究，是理解能源动力系统中能量转换基本规律和提高系统能源利用效率的理论基础。“传热学”研究热量传递的基本规律，是理解和控制能源动力系统热量传递过程的理论基础。“热工学”集成了“工程热力学”、“传热学”的基本理论和核心内容，为能源动力类安全工程专业等提供必要和少量学时的热工理论基础教育，也是其他非能源动力类专业节能技术及应用的理论基础课程。“热工测量技术”和“流体热工基础实验”课程则是关于“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”的实验理论的技术基础课程，旨在揭示相关课程的实验研究目标、原理、方法以及应用。
1.热工系列课程间内容关联性分析
（1）“工程流体力学”与“工程热力学”在教学内容的关联性之处主要体现以下两个方面：“工程流体力学”中的一维无粘性重力流体流动能量方程（伯努利方程）与“工程热力学”中的热力学第一定律稳态稳流能量方程式具有相同的理论基础，后者是普遍适用的能量方程式，而后者是前者在一维无粘性重力流体条件下的特例和不同的表达方式；“工程流体力学”中的可压缩流体流动基础与“工程热力学”中的气体和蒸汽的流动研究对象及理论基础完全相同，只不过研究的侧重点不同，前者强调流动特性，后者注重能量传递与转换过程。
（2）“工程流体力学”与“传热学”课程在教学内容方面具有紧密的关联性和延续性，主要体现在“工程流体力学”中粘性流动方面与“传热学”中对流换热方面的相关内容，具体为：
1）研究对象均为传递现象，“工程流体力学”研究的是动量的传递，而“传热学”研究的则是热量的传递，其规律及分析方法具有类比性。首先，传递驱动力分别为速度差和温度差；其次，传递方式均为分子扩散和对流扩散，其中对于分子扩散基本规律两者具有类似的形式，即牛顿摩擦定律及傅里叶定律，也均有描述传递能力的物性参数，即运动粘度（m2/s）和热扩散系数（m2/s），而且流动边界层与热（温度）边界层具有相似的定义和相同的边界层结构；最后，描述传递现象的控制方程，即动量微分方程式（n-S方程）和能量微分方程，也具有相似的形式。这也是“传热学”中动热类比分析方法（类比律，即将阻力实验结果直接用于表面传热系数的计算）的理论基础。
2）如果粘性流体流经壁面且具有与壁面不同的温度时，就会同时发生动量传递和热量传递现象。此时“工程流体力学”与“传热学”研究的是同一现象的不同方面的特性，即阻力特性和传热特性。一般阻力特性是传热特性研究的基础，某些特殊情况（流动及对流换热具有耦合特征）下两者相互影响，如流体外掠平板的层流与紊流流动及对流换热、圆管内层流与紊流流动及对流换热、外掠圆柱的层流与紊流流动及对流换热、各类自由流动及对流换热等等。显然在此类教学内容中，“工程流体力学”是“传热学”的基础。
3）具有相同的分析、计算方法。正是由于动量方程和能量方程具有相似的形式，理论分析法（包括微分方程组求解及积分方程组求解）、模化实验方法（相似原理）、数值计算方法均可应用于阻力特性和传热特性的研究，甚至同一数值计算商业软件（如FLUent、anSYS、pHiniCS等）可同时分析求解同一现象的阻力特性和传热特性。因此在研究方法上，“工程流体力学”与“传热学”是并行的或者说是相同的。
（3）“工程热力学”与“传热学”课程在教学内容具有关联性之处主要体现以下两个方面：“工程热力学”中有关热量传递只是讨论热力过程中热量传递的量，而“传热学”研究的是热量传递的机理、方式、影响因素、计算方法。在“热力学”中热量的单位是q（J/kg），而“传热学”中热量（热流密度）单位是q（w/m2），可见后者强调的是热量传递的速率及能力，而后者以前者的理论（即热力学第一定律—能量守恒规律）为基础；“工程热力学”中有关湿空气焓及含湿量变化规律与“传热学”中的热质交换有着内在联系。如电厂冷却塔中，“工程热力学”讨论了其工作原理及状态参数的变化，而“传热学”则讨论了其热湿交换的具体方式和传递速率。
2.热工系列课程教学内容体系优化原则
依据培养方案，流体热工系列课程时间安排顺序是“工程流体力学”—“工程热力学”—“传热学”（或“热工学”）—“热工测量技术”，“流体热工基础实验”课程与上述课程并行安排。因此，热工系列课程教学内容体系优化按照以下原则进行：
（1）安排在前的课程。教师除完成本课程教学内容外，须根据上述各课程之间知识点的关联性，有意识地为后续课程涉及的内容打下牢固的理论基础。“工程流体力学”课程的教师需要向“工程热力学”、“传热学”课程任课教师了解相关的内容，如一元绝热稳定流动的能量转换规律、相似原理等等，在“工程流体力学”的教学中兼顾这些内容的教学需求。
（2）安排在后的课程。教师依据上述各课程之间知识点的关联性分析，在相关内容的教学过程中，须了解前面课程任课教师的授课内容和方法，精选授课内容，避免不必要的重复，使该课程与前面课程有机衔接，且注意采取比较教学法，让学生更容易掌握课堂知识。
（3）“热工测量技术”和“流体热工基础实验”课程。课程任课教师应了解和引用其他理论课程相关教学内容，使实验教学与理论教学内容有机结合。如温度测量，教师除加强温度测量原理、仪表、标定及使用方法教学外，对于高速气流温度测量，需引用“工程热力学”中气流一维绝热流动能量方程以及滞止温度和气流温度的关系等相关理论知识，说明气流速度对温度测量误差的影响；而对于高温气流温度测量，需引用“传热学”的辐射换热相关理论，说明辐射对测温误差的影响以及消除误差的措施；而对于铠装热电偶或在加温度计套管情况下，还需引用“传热学”的通过肋壁导热的相关理论，说明套管的存在对温度测量误差的影响以及消除误差的措施。
三、结束语
经过一定时间的教学体验和学生的反馈表明，该教学模式使教学效果得到很大提高。笔者认为在以后的教学当中，要把这种模式继续深化并推广到其他课程的教学当中，热工系列课程的教学改革也必然会取得成功。
参考文献：
[1]宋文武，符杰，李庆刚，等.关于构建“热能与动力工程”大专业多方向课程体系的思考——基于培养复合型应用人才的视角[J].高等教育研究，2011，28（4）：44-48.
[2]战洪仁，张建伟，李雅侠，等.热能与动力工程专业人才培养模式及课程体系探讨[J].化工高等教育，2008，99（1）：19-21.
[3]mattDonovan，melissaCarter.BlendedLearning：whatReallyworks[J].CLaStD，2004，（2）.
[4]Driscol1m.Blendedlearning：Let’sgetbeyondthehype[J].learningandtraininginnovations[R].2002.
热动力工程篇6
[关键词]热能与动力工程；科技创新；分析
中图分类号：tK-1文献标识码：a文章编号：1009-914X（2017）05-0103-01
经济的发展离不开安全、高效的能源供应。在改革开放过去的近40年中，我国依托大量的传统能源供应，使工业水平得到了飞速发展。但随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对生产活动中能源使用的高效性、清洁性提出了更高的要求。如何提高能源利用的效率，使有限的能源更加全面的服务于国家的发展，是热能与动力工程相关领域需要重点关注的课题。只有依托于科技创新，落实节能减排新理念，才能在锅炉、热电、空调等领域取得更大的技术进步。
1热能与动力工程的基本概念
国家的经济建设必然伴随着能源需求的上升，能源行业一直在国民生产活动中扮演着十分重要的角色。而热能与动力工程就是为了解决能源与动力问题而诞生的学科，其以工程热物理理论为基础，研究各类动力工程和机械的运行规律，以实现燃料的高效、安全使用。我国的热能与动力工程专业涵盖了热能过程与控制、动力机械、流体机械和电厂热能工程等多个专业方向，所培养的人才在各大发电厂、电力设计研究院、制冷设备企业、高校和政府环境规划相关部门发挥着重要的作用。
2热能与动力工程在现代生产活动中的应用
2.1在锅炉工程中的应用
热能与动力工程在锅炉中的应用，主要体现在燃烧控制技术的开发和改进上。所谓燃烧控制，就是对锅炉内燃料的燃烧转化幅度进行动态调整的技术。传统的锅炉燃烧，是靠人工向锅炉内填充燃料，但在计算机控制技术不断发展的今天，许多先进的锅炉设备已经应用了自动化、智能化填料设备。燃烧控制技术的主要思想，就是利用燃烧控制器、热传感器（热电偶）、流量控制设备和pLC等组成自动控制系统，pLC根据传感器实测的锅炉温度，与预设温度相比较，根据差值的大小和方向驱动流量控制设备，以对燃烧状态进行调整。
2.2在热电厂生产中的应用
在热电厂生产设备中，汽轮机可以将锅炉所产生的蒸汽（热能）转化为轮机转子的动能，是主要的热能-动能转化设备。在热能-动能转化过程中，一部分热能转化为动能后，经过发电机再转化为电能输送出去；但还有一部分热能通过热传导损耗掉了。因此，热能与动力工程再热电厂生产中起到的最重要作用，就是研究减少热损耗的方法，提高能源的利用效率。一般来说，热电厂可以利用多级汽轮机的重热现象来提高能源的利用率。所谓重热现象，就是指蒸汽在上一级汽轮机做功的损失，可以被下一级汽轮机所利用的现象。重热现象是提高热电厂热能利用率的重要理论基础，一般可以用重热系数来表征。
2.3在空调工程中的应用
在空调工程中，以电能为代表的能源通过流体与制冷机械设备转化为机械功。因此空调工程是热能与动力工程中流体机械领域的一个典型应用。在空调工程中，电力驱动压缩机，使得电力能源转化为制冷剂的机械能，具备一定压力和流速后的推动制冷剂按照冷凝器、节流阀、蒸发器的顺序流动，使得制冷剂在房间内部的蒸发器内蒸发吸热，在外部的冷凝器完成冷凝放热，以达到热交换的目的。
3热能与动力工程的前沿科技创新
3.1燃烧控制技术的优化创新
锅炉燃烧控制技术的优化创新，主要体现在节能和减排两个方面。所谓节能，就是通过合理调节送料量和送风量以优化燃料的燃烧效率，达到节省燃料的目的。在国家推行节能减排政策力度不断加大的背景下，可以采用燃烧优化技术改造（advancedprocessControl，简称apC）系统来实现。apC系统可以通过外挂的计算机通信设备对锅炉燃烧实现闭环或开环控制，其中采用的模糊逻辑控制技术可以应付多种工业控制问题。在已经采用了apC技术的锅炉燃烧控制系统中，锅炉符合升降能力明显提高，负荷爬坡能力增强；同时实现了过热温度优化控制、喷水控制和智能吹灰控制等，达到了较好的节能效果。在减排方面，燃料用量的减少，使得温室气体排放量得到控制，同时，通过燃煤送风量的智能控制，可以促使煤的完全燃烧，减少氮氧化合物的排放，也降低了锅炉飞灰的排放
3.2热电厂节能降耗技术创新
热电厂是热能与动力工程技术应用最为广泛的领域，其在节能降耗技术创新中也走在前列。其中，超超临界机组的应用使得热效率明显提高，具有显著的节能减排效果。所谓超超临界机组，是以锅炉内部介质的工作压力为判别标准的。当锅炉内蒸汽压力在31mpa以上时，被称为超超临界锅炉，在超超临界机组机组中，燃煤具有更高的热效率。另外，在百万千瓦级的超超临界机组中，由于其设备数量较多、机组结构极为复杂，在进行手动操作数，容易由于误操作引起设备事故，因此机组自停控制技术的应用显得十分必要。机组自停控制系统（automaticpowerplantStarupandShutdownSystem，称apS），可以通过安装在锅炉、汽轮机等各处的监视系统，监控系统的实时运行状态，并利用预先写入的程序调动各个设备的顺序控制系统，以实现机组的自启自停。apS作为具有先进控制理念的控制技术，对于提高热电厂运行效率和自动化水平，以更好实现节能降耗具有重要的作用。
3.3空压机余热回收技术创新
空气压缩机，简称空压机，是一种用以压缩气体的机械设备，其作用原理和水油压力泵类似，工厂中能耗较高的动力设备之一。空压机将输入的电能转化为压缩空气能，从而驱动其他设备运作，其在流体机械领域有着较为广泛的应用。但值得关注的是，供应给空压机的电能，通常仅有两成转化为机械能，而剩余八成能量以热能的形式散失，从而造成了极大的能源浪费，不符合节能减排的生产要求。而空压机余热回收技术设备的出现，大大改善了这一状况。空压机通过冷热交换的原理，将压缩气体过程中产生的热量重新利用，将原本耗散到空气中的热量收集起来，作为加热生活、生产用水所需热能，替代原本的用水加热设备，大大减少了能量的浪费状况。
结语
随着科技和经济水平的不断提升，国家对于能动行业的发展提出了更高的要求。传统的热能与动力工程粗放、高能耗型应用模式已经不再适用。为了保障可持续发展，提高能源的利用率，相关技术人员和理论研究人员应当从现有的锅炉、热电生产、空调等高能耗产业出发，进行优化创新研究针对锅炉燃烧的节能减排控制技术、热电厂的高效运行控制、以及空压机等高能耗设备的节能降耗等进行科技创新，为热能与动力工程专业研究开辟新的方向。本文仅针对当前能动专业的几个典型应用实例，给出了一些较有前景的创新方向，对于相关研究工作的进行具有一定的参考意义。
参考文献
热动力工程篇7
关键词：热能与动力工程；问题分析；科技创新
科技的快速发展也加大了对能源行业的需求，也在一定程度上推动了能源行业的发展，传统的热能已经不再适应科技的发展与市场经济的需要，为了增加传统的热能在经济发展中的应用，也为了使传统的热能利用率获得提高，就要研究热能与动力间的关系和应用，并且加大热能在动力方面的应用研究，在放弃传统的能源方面与现代社会中不相适应的技术应用，利用新型绿色技术对传统的热力能源应用方式和动力利用能力进行改良，这是对于热能方面更加有效的改善和改良方式，同时这也是未来能源应用方面的发展方向。
1热能与动力工程的相关介绍
热能是一种较为古老的能源，关于热能在动力中的应用人类已经为之奋斗了数个世纪，在不断发展与演化的过程中，也形成了多种热能与动力相互结合的应用，而我们现在所讨论的热能与动力工程就是其中的一个重要体现。热能与动力工程是一种由多项技术及其相关学科组成的综合性工程，以现代能源科学为基础，信息科学技术等其他技术作为补充，在热能与动力的关系中进行的一系列设计和其他相关工作。通过研究热能与动能之间的转化关系和联系，类比出热能与其他能源间的转化关系，此外，在实际进行转化的工程方面，在能源间可以现不同方向、不同程度的转化。
热能与动力工程的研究价值还在于对能源的有效利用的拓展，在此方面就需要对热能在动力中的应用和使用情况进行有效的分析和描述，整理出有利用价值的规律和应用方式，并且在其他能源中进行类比式的应用，此外，由于能源之间已经能够实现一定程度的转化，通过热能与动力工程的研究，也能够加强对于能源转换方面的技术应用，有利于在能源方面开展一定的研究和发展。
通常来说，以专业的角度分析热能与动力工程及其相关内容，可以将其总结为以下几个方面：首先是对热能的合理转换和有效利用，这是进行研究和核心问题：之后是以热能为动力能源的前提下进行的动力应用方面的研究，包括热力进行的其他能源的转换装置的研发，内燃机的应用等；然后是其他能源的转换利用在机械动力方面的应用，这其中还包括机械相关设计以及制冷低温工程。最后，研究还要在以机械能为主要能源方式转化电能为基础，其他形式能源转化为电能的工程研究。
热能与动力工程的相关学科也是较为复杂的能源利用学科，这其中不仅仅包含了对于传统能源的利用方式，更是对于新型清洁能源的开发和加速使用，对于能源的使用效率也在不断地提高着要求，在工业、能源等多个行业中具有较为深远的影响。
2热能与动力工程中的问题分析
热能与动力工程实际上在很早的人类发展阶段就已经开始了研究与应用，目前来讲热能的应用已经在多个领域和行业中起到了不可替代的作用，在热力发电等多个行业中发挥着巨大作用。通过工业炉等器具的使用，通过燃烧燃料等方式获取动力是目前世界上较为通用的能源获取手段之一，也是较为重要的热能与动力工程应用的一个方面。由于燃烧等产生热量的方式和过程中出现的问题，也限制了热力能源进一步发展的空间，想要对热能进行发展方向的分析，就必须对热能应用中发现的问题进行探究。
2.1较大的能源消耗与资源方面的问题
我国人口众多，国土辽阔。而随着国家经济的发展社会中对于能源的需求也在逐渐加大，为了满足社会当中的种种需求，每年都会消耗大量的石油以及煤炭等不可再生能源。这也是热能获取的主要方式，其中石油中分馏出的以汽油柴油为主的油类可以为内燃机等设备和器材提供动力，煤炭则是火力发电的主要能量来源。社会中有近八成的电力来源是火力发电，而这其中煤炭又发挥了至关重要的作用。但是在这其中进行的热力能源利用不论是火力发电还是内燃机，都不可避免地会造成一定程度的能源流失，能源的利用也因为种种原因得不到提高。这些问题也就使得对于能量原料消耗处于一个不可控制的形式进行，而这些能源往往都是不可再生能源，也就意味着我们其实每一天的消耗都会减少一份这种物质的存量。因此在热能与动力工程的研究应用中，如何减少资源的消耗提高能源利用率也就成为了许多专家学者首要选择的研究防线。
2.2工业炉在热能与动力工程中的应用
工业炉是热能应用方面的一个重要应用，在工业当中具有举足轻重的地位。传统的工业炉是通过对能源物质的燃烧来获取热能的，在实际的生产中，燃烧这样的方式通常只能够是人们获取某一种形式的能源，而燃烧过程中产生的其他形式的能量则通过其他途径发生了不可逆转的流失，而且仅仅获取单一的能量也会因为技术手段不够完善使得能量大量的逸散，这样的情况也就使得，目前工业炉的应用仍然需要大量的技术更新才能够更好的应用于工业之中。对于燃烧材料的应用和能源的综合利用也是未来工业炉发展的一个主要方向。
2.3热能应用中产生的污染问题
使用燃烧材料进行的热能制造中，因为燃烧过程中是一个较为复杂的变化过程，因此在燃烧过后也会产生大量的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、灰烬、粉尘以及其他氮氧化合物等对环境有破坏作用的物质，因此在热能的利用中对于环境破坏的问题也不容忽视。随着热电等热力应用方式的不断扩大，各种热电厂，热力能养供给方式大量地建设，不仅对石油、煤炭等燃烧材料的需求加大，同时也加大了燃烧后的有害物质对于生态环境的影响。而且以热电厂为例，由于大量煤炭的燃烧，使得热电在排量方面逐渐加大，而且污染物种类较为单一，长期以往环境对污染进行调节的能力也在不断减弱。逐渐严重的环境问题已经使热能应用一个不容忽视的问题，严重威胁到了人们的健康生活。
3热能与动力工程中的科技创新
3.1调节节流技术创新
热能与动力工程本身属于环保工程，而调节节流技术的应用同样是生态与环境保护的主要措施，因此，在科技创新过程中，有必要将调节节流技术的创新作为重点。以火电厂为例，其发电过程需要依靠汽轮机来实现，因此，这一设备的工作效率以及技术创新性便成了决定火电厂的能源是否可以得到有效节约的关键因素。如何减少温度的变化对生产的影响是改善汽轮机运行状态的主要措施，而上述措施的实施则与调节节流的实现存在联系。为使调节节流能够有效地实现，将计算机以及自动控制技术应用到汽轮机的运行过程中十分重要，如此，在其运行过程出现突发状况时，自动调节则能够成为可能，这能够有效地保证调节节流的实现。
3.2燃烧方式创新
作为其火力发电的主要燃料，煤是否能够充分燃烧决定着火电厂的经济效益能否得到最大程度的提高，根据煤种的不同，其质量也有所不同，这会对燃烧的充分程度造成影响，除此之外，对燃烧方式的选择也会影响到燃烧效果。为了使煤能够得到更加充分的燃烧，必须对燃烧方式进行创新。燃烧方式的创新要从不同的角度出发来实现，要综合考虑燃烧过程中面临的种种因素，合理选择燃烧方式，以使其能够更加符合火电厂锅炉的燃烧特点与需求，最终达到提高燃效率以及充分程度的目的。上述措施的实施不仅能够使煤资源得到有效的节约，同时也能够减少火电厂的运行成本，从使其经济效益得到提高。
3.3湿气损失的减少
汽轮机在工作过程中会出现蒸汽膨胀，这是到这湿气损失问题存在的主要原因。无论从理论或实际的角度看，湿气损失问题都无法被完全解决或避免，只能通过一定手段，使其得到最大程度的减少，这是与可持续发展理念相适应的一种措施，对于热能与动力工程整体科技水平的提高能够起到较大的促进作用。
4结束语
热能与动力工程是一项对人类生活和工业发展有着重要意义的综合化学科，不但是推动科学技术发展，减少能源需求的重要学科，同时在很大的程度上缓解了人类在能源方面给自然环境带来的压力。大力发展热能与动力工程不仅是当今社会能源和科技的需求，也是促进人与自然和谐相处的重要途径。通过科技的发展带动能源方面的利用，再用能源方面的有效利用为科技发展提供动力，这是一个关于绿色发展的良好循环，对和谐社会的建立和可持续发展战略的实施起到了重要的促进作用。
参考文献
[1]刘桂娟.浅谈热能与动力工程的科技创新[J].工业，2015（3）.
[2]鄯成君.浅析热能与动力工程的科技创新[J].消费导刊，2016（2）.
热动力工程篇8
【关键词】热能动力工程；锅炉
一、关于热能动力工程
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。热能动力工程主要研究方面为热能与动力之间的转换问题，其研究方面横跨机械工程、工程热物理等多种科学领域。其发展方向多为电厂热能工程以及自动化方向、工程物理过程以及其自动控制方向、流体机械及其自动控制方向、空调制冷方向、锅炉热能转换方向等，热能动力工程是现代动力工程的基础。热能动力工程主要需要解决的问题是能源方面的问题，作为热能源的主要利用工程，热能动力工程对于我国的国民经济的发展中具有很高的地位。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。
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。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。
二、关于锅炉的相关构成
锅炉根据其功能的不同和燃烧材料的不同可以分为很多种类，不同种类的锅炉为了满足不同的生产生活需要，在构成方面存在一定的差异。但是，其主要的外壳以及核心的前期控制部分是不变的。锅炉的外壳对于整个锅炉来讲是一个“外表”，锅炉在工作过程中利用这个“外表”对自身进行固定，并且防风防灰尘的袭扰。锅炉的组成由煤粉制备系统、燃烧器、受热面、空气预热器等主要部分组成，锅炉的受热面还用于固定锅炉的燃烧部分，也就是燃烧器，煤粉燃烧器是将煤粉送入炉膛进行燃烧的设备。燃烧器分为两种：
1、旋流式燃烧器：携带煤粉的一次风和不带煤粉的二次风分别用不同管道与燃烧器连接。煤粉与空气能充分混合并形成回流区。每台锅炉可配置4～48只燃烧器。
2、直流式燃烧器：喷口成狭窄形，其一、二次风在燃烧器中都不旋转。煤粉在其中能完全燃烧。
受热面分蒸发受热面和过热受热面。现代大、中型锅炉均以水冷壁构成炉膛，由此水冷壁（即受热面）吸收炉内辐射热使水蒸发成饱和蒸汽。为不增加炉膛容积而增加辐射受热面，大型锅炉可采用双面曝光的水冷壁。过热受热面可分为布置于炉膛上部的屏式过热器受热面和布置于对流烟道内的对流过热器受热面。前者吸收炉内辐射热；后者吸收对流热。
空气预热器装于锅炉烟道尾部，用以回收烟气余热，提高助燃空气的温度。高参数、大容量的锅炉为提高热风温度（>300℃），常需使空气预热器与省煤器分级交叉布置。
锅炉中还有一个很重要的部分就是其电器控制器。电气控制器对于锅炉来说就相当于“大脑”，通过“大脑”来控制锅炉内部的主要活动。随着科技的不断发展，锅炉的电气控制器已经与信息产业相结合，产生了微电脑控制的自动控制模式，一改传统的人力操作，在温度的精确程度、恒温性方面得到了很大的改善。
三、在锅炉使用方面存在的问题
目前，锅炉方面存在的问题主要集中在锅炉的风机。风机是锅炉进行热能与动能转换不可缺少的一部分，主要是利用风机的旋转，来提升锅炉内部的大气压力，由此压缩后的气体运送到企业安装制定的机械中，气压恢复正常时原本被压缩的膨胀，进而形成机械运作的动力。风机的工作地点主要是在锅炉的内部，但是由于企业生产压力的增加，往往锅炉都是超负荷的运转，由此风机经常出现烧坏电机的情况。烧坏电机不仅仅直接造成了企业的经济损失，对于操作人员的人身安全也造成了极大的威胁。因此，对于风机的改造就需要利用热能动力工程的相关技术，提高锅炉的安全性、避免出现安全问题刻不容缓。
四、热能动力工程炉内燃烧控制技术运用
在实际的操作过程中，对于能量转换环节的控制时工业炉或锅炉对于动力燃料燃烧控制技术的核心。随着时代的进步，传统的人力添加燃料的模式已经无法满足实际工厂生产的需要，由此自动填充模式成为了主流。部分大企业引入的国外设备已经能够实现整个流程的全自动化，微电脑操作系统完全实现了对于燃烧的控制。根据控制技术的不同，目前将锅炉的燃烧控制系统主要分为了一下两种。
（1）以烧嘴、燃烧控制器、电动蝶阀、热电偶、比例阀、流量计、气体分析装置以及pLC等部件组成的空燃比里连续控制系统。这种燃烧控制系统是由热电偶检测出数据传送至pLC与其本身设定的数值进行比较，偏差值通过使用比例积分及微分运算输出电信号同时分别对比例阀门以及电动蝶阀的开放程度进行调节，从而达到控制空气与燃料比例调节锅炉内温度的目的。目前，空燃比里连续控制系统主要是利用锅炉内部相关燃烧数据的分析传入可编程的逻辑控制器，通过逻辑控制器对于向比例阀传输电子信号，对其开放程度进行调控，由此来控制锅炉内部的温度。但是，受到科技发展的局限性，目前利用空燃比里的连续控制系统在具体操作过程中，其对于温度控制的准确度没有达到预想的目标，还是需要专业技术人员的操作干涉。
（2）由烧嘴、燃烧控制器、流量阀、流量计、热电偶几个部分组成的双交叉先付控制系统，其工作原理主要是通过温度传感器热电偶把需要进行精确测量的温度变成电信号，这个电信号即是用来代表测量点的实际温度，此测量点温度期望给定值是由预先存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的，并根据两者数据之间的偏差值的大小，由pLC自动调整燃料与空气流量阀门的开合程度，通过电动的方式运行机构的定位以及空气和燃料的控制比例，并接住孔板和差压变送器测量空气的流量，燃料的控制也通过一个专用的质量控制装置来测量，是温度精确的控制在必要的数值上。这种燃烧控制优点在于方式节省部件，并且温度控制精确。
（3）软件仿真锅炉风机翼型叶片。由于锅炉叶轮机械内部流场非常复杂，并带有强烈的非定常特征，进行细致的实验测量非常困难，目前尚没有完善的流体力学理论解释诸如流动分离、失速和喘振等流动现象，这就迫切需要可靠详细的流动实验和数值模拟工作来了解机械内部流动本质。将利用软件对锅炉风机翼型叶片进行二维的数值模拟，研究空气以不同的方向流入翼型叶片入口所造成的流动分离。根据数值模拟的一般步骤：创建二维模型，进行网格划分，设定边界条件和区域，输出网格，再利用求解器求解，对不同空气来流攻角角下的流动进行二维数值模拟。在得到模拟结果后，对不同攻角下模拟所得到的速度矢量图进行比较分析，得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。
五、结束语
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]王强.浅谈热力动力工程在锅炉和能源方面的发展状况[J].科技致富向导，2014，18：87.
热动力工程篇9
【关键词】热能动力装置环境污染
能源作为一个民族和国家发展和生存的基石，具有其主要的意义。但在目前的能源应用中，大多属于不可再生资源，如煤炭资源、石油资源和天然气资源等，该类能源的应用率约为总能源应用率的90%以上。而将不可再生资源能源作为人类的主体能源，需承担能源枯竭的风险。因此，新能源的开发应用对于环境的影响，以及其在节能减排方面的情况，逐渐的成为研究的重点。热能与动力工程作为新兴的科技，具有高效节能的特点，随着其应用的不断深入，对于节能减排，以及减少人力资源的浪费等方面发挥着极为重要的作用，本文就此进行研究。
一、热能的动力装置分析
基于热能对人们生活所具有的重要影响，结合对其装置的分析，探讨其操作流程和制备的工艺，对该项技术的广泛应用具有其现实意义。热能动力装置科学化的实现，应明确相应的工作原理。其热能的产生需在燃料在相应的设备当中燃烧，然后结合相应技术手段的应用之后，促使热能转化为有效机械能。为此，热能的动力装置应包含辅助设备、燃烧装置和热能动力机等。具体而言，热能动力装置主要包括两种基本类型，其一为内燃机一类的相关装置，主要是在燃烧产生燃气之后，促使其进入到相应的动机之中，然后实施相应的能量转换操作，并将其进行循环应用；其二是把燃烧产生热能通过相应的技术手段，将其热能传输至相应的液体中，促使液体实现汽化之后，最后将气化后所产生蒸汽导进发动机当中，进行相应的热能转换和传递，该种形式的典型代表为蒸汽机。
二、热能特点及应用
（一）热能的特点
目前人类使用的热能大多是由一次能源转得到的。因此，热能的特点与其存在一定的联系。基于此，热能特点主要表现在以下几个方面。首先为太阳能，以及太阳能的能量转换。太阳能在对植物照射之后，为植物叶绿素的形成提供条件，在经过相应的光合作用，以及能源转换之后，进而形成相应的生物质能。但太阳能所发出的光主要是通过热量转换及其点转换后，最终形成生活中常用能源物质；其次为燃料化学能，以及相应的转换过程，燃料化学能在进行相应的转换时，其方式主要是燃烧，进而转换当中的化学能为热能，结合相应技术手段的应用，最终将其转化为能够为人类生产和生活所用的机械能。如生活中常见的汽轮机，在工作时，便是先进行化学能源的转换，进而将其转化成蒸汽热能，结合相应技术和设备的应用，最终将其转变为能够促使机械发动的机械能；再次为热能方面的转化，其主要包括的热量有机械能和电能，机械能的应用主要包括内燃机和汽轮机，而电能主要为热电发电机。
（二）热能动力工程的具体应用
目前，热能在我国的工业领域应用较广，对于国民经济的发展有着突出的贡献。具体而言，其主要应用于以下几个方面。首先为电力工业，热能在电力工程的应用中具有重要的作用，特别是在火力发电和核电发电等相应装备设置的应用当中，并且热能动力工程及其相应的技术也成为相应的工作基础。热能动力工程在钢铁工程中的应用也较为广泛，包括应用到炼钢、高炉炼铁和轧钢等相应的工艺中；其次为有色金属行业，主要有铜和铝等相应的有色金属，均采用热能进行冶炼。而化学工业中的相关应用，主要是应用热能动力工程中的技术手段，或是将其基本原理当做基本的理论依据，具体应用有酸碱和氮的合成等工艺。其在石油行业的当中，可用于石油的运输、冶炼和采集等多个环节。
其次为机械工业，及其相应建筑工业的应用，包括制造材料、焊接技术、相应锻造工艺和铸造技术等。在交通运输业当中的应用。主要有飞机、轮船和汽车等各方面的应用；最后为水产养殖和农业生产方面的应用，如浴池加热加温、温室培养，以及电力方面的农业灌溉等。另外，热能电力工程还被广泛的应用于人们的日常生活当中，如冬天所应用到的供暖设备。基于此分析，热能动力工程广泛的应用于人们的生产生活当中，并且发挥着重要的作用。
三、热能与动力工程对环境的影响及解决措施
热能动力工程在环境方面的影响，主要有放射性危害、热污染、噪音污染和空气污染等几个方面。其中，热污染方面主要在于其带来的温室效应，其来源主要为水发电站，在一定程度上会影响到水中的生物生存，以及导致空气质量变差；造成空气污染的源头在于工业设备、发电厂，以及汽车尾气和暖气等的排放所致的温室效应。因此，为促进热能动力工程的良好发展，应重视其存在的问题，结合技术的改进，以及采取相应的辅助技术措施，对其加以改进，促进其节能减排的应用，促进能源应用效率的提升，将其对环境的污染减少，并降低相应的能源损耗，以促使其得到更好的发展。现对其具体的措施进行分析。
（一）促进相应产业结构的调整
为实现热能动力工程的良好应用，应实施相应的产业结构调整，促使其能够适应热能动力工程的应用，进而促进能源应用效率的提升。在其具体的实施过程当中，特别需加强对生产业及有针对性的治理和完善，在此基础上保证其发展，将生产质量的提升，以及满足人们的需求为改进的核心内容。而在相应的工业生产当中，应将过时产品淘汰，尽量的采用新技术，加快对旧设备及其相应工艺的淘汰速度，同时结合新技术的应用，促进生产效率和生产质量的全面提升，实现优化产业结构的目的，最终实现产业的升级和转型。
（二）增强技术的创新能力
为实现节能减排，以及优化环境治理，应对采用热能的相应领域进行技术的创新。如在钢铁工业和电力工业当中的应用，需对新技术手段和方法进行挖掘。找出目前应用中存在的问题，并对其加以提升和改进，促使其能够与目前市场经济体制和环境相结合，采用和与该领域技术相关的科研院所合作的方式，进行技术平台，以及相应研究发展的构建，进而实现技术发展的规范化和合理化，将其作为工作的核心和重点，建立起相应高效循环的能源模式，并结合相应替代技术、减量技术、资源化技术和再利用技术等的应用。进而更换和改进热能动力工程中存在的生产效率低下的相应设备和技术，尽量的将排放量减少，同时也将对环境的影响减少，最终实现能源有效率的提升。
四、热能与动力工程发展的方向
（一）控制工程和热能动力方向
热能动力工程在控制工程和热能动力的方向主要在于热能技术、锅炉原理、动力测试技术、动力机械设计、汽轮机原理、环境污染和燃烧污染，以及流体机械、传热传质数值计算和热工自动控制等方面知识的应用。
（二）汽车工程和热力发动机方向
热能动力工程技术的发展方向主要在于对透平机或内燃机结构、原理和设计等方面的掌握，以及对燃烧、燃料和测试方面的控制。其他的还包括发动机环境工程、排放工程、内燃机的电子控制，以及热力发电机热负荷与传热，汽车工程概论等相应的知识。
（三）流体机械方向和制冷低温工程
热动力工程篇10
关键词热能动力电厂
一、热能与动力工程概述
热能与动力工程就是将热能转化为动能、动能转化为热能和电能，其主要研究热能与动能之间的相互转化，遵循的主要规律为能量守恒定律此外，还能及时发现发电过程中出现的问题，并采取有效措施加以解决，提高设备的运行效率热能与动力工程的内容较为复杂，涉及多个领域和学科的知识合理运用热能与动力工程不仅可以提高电厂的工作效率，还能降低成本，增加电厂的经济效益总而言之，热能与动力工程是一种符合科学发展观的工程，在生态环境保护中也有极大的促进作用。
二、热能与动力损耗的原因及其降低损耗的措施
1）我们知道，电厂的作用就是将热能转化为动能，再将动能通过蒸汽技术转化为电能，时发电机能够正常运转工作。但是，在这个过程中，会出现热能大量损耗的现象。如何降低热能的损耗量呢，根据研究显示，最好降低热能损耗的方法莫过于有效合理的利用重热现象了。
这里所说的重热现象就是指重复利用热能的现象。在机器工作时，如果被损耗的热能在机器下一次运转时能够运用，就很好的做到了重热现象。在机器工作实践时，我们发现，真正能够完全被利用的热能与理论上应被利用的数量有较大差别，大大减少了理论上的要求值。此外，由于经济实力有限，目前我国电力行业中的大多电厂的设备落后，没有得到及时更新，机器在工作时，自身的回收效率低，使热能部分散失，没有得到有效利用，其结果就并不令人满意。
有专家分析，我国电厂目前的重热系数在4%-8%，而我们知道重热系数越大，那么就表示热能的重复利用率越高，从而损耗量就得以降低。所以，电厂在进行生产的过程中，应适当地提高重热系数，以便提高热能的重复利用率。当然，工作人员在进行调节时，要注意一些细节，比如要使得调节阀流量相等等一些细节问题。降低湿气损失带来的影响。发电机组运行过程中不仅会产生热能，而且会产生大量湿气由于热传递的原理，温度更低的湿气会带走一部分热能，从而产生能耗因此，加强湿气的控制和管理可以降低能耗，提高发电效率湿气造成能源损失的原因在于湿气的流动会产生热损失，水蒸气的凝结也会产生湿气损失此外，湿气损失还会对发电机组产生直接的影响：湿气会造成动叶边缘发生冲蚀，使叶片长度和面积变小，使用年限缩短当前较为普遍的湿气损失控制方式为吸收水蒸气，减少湿气对热能的损耗及叶片的冲蚀此外，还可以安装去湿装置或循环装置，吸收并同收湿气。
3）展开较为有效的节流调节工作。在节流调节中没有调节级一说通常情况下在第一级就可以实现全周进汽在工况出现变化时，由于各级的温度变化较小，这种现象使得其具备较好的符合适应性，适用于小容量机组和基本负荷大机组。但变工况会产生节流损失，使得热能与动力工程在热电厂中的运用的经济效益不高。因此必须在热电厂的运行中展开较为有效的节流调节工作减少节流损失。在热电厂的实际运行中可以运用弗留格尔公式：它表明：当变工况前后机组均未达到临界状态时，级组的流量与级组前后压力平方差的平方根成正比。
确保热能与动力工程在热电厂中的运用的可靠性。结合弗留格尔公式的运用条件就以同流量之下各级的压差和焰降加以推算，进而确定相关零部件的功率效率和受力的基本情况，同时监视汽轮机是否正常流通也即在已知流量的前提下将运行汽轮机时组前的各级压力的公式的符合度作为依据推断流动部分的面积的相应变化情况。可以这么说在热电厂的实际运行中运用弗留格尔公式有效保障了机组内节流调节工作的顺利开展与进行，为热能与动力工程在热电厂中的运用奠定了基础。
4）减少调压调节的损失的方式。调压调节有其优势也有其缺陷，其主要特点就是可以加强机组自身的运行稳定性以及它对负荷的适应能力，它还提高了一部分机组的经济效益，同时还为动力工程以及热能在电热厂中的运用提供了有效的实际条件。其缺陷主要就是在其高负荷区域内进行滑压调节是不符合经济性要求的。大机组蒸汽在动叶栅内完成做功后，就会有机诫能的功力转换存在，这样就在一定程度上产生蒸汽余速的损耗、斥气损失以及鼓风损失等。调压调节存在这些损失，表明汽轮机组运行经济性有所降低，但是造成这些损失的主要原因都是汽轮机组运行机理决定的，而不是单纯的人为失误或者系统故障，这些损失的存在都需要借助先进的工艺技术进行改进和完善。所以，这些损失的存在就迫切需要我们不断积极的研究和探索调压调节的方法，争取研制出更为科学的产品，进一步减少能量损失。为了减少热能和动力工程的损失，我们应该在电厂生产过程中，深人探索调压调节损失等问题，在实践中应用具有更高科技含量的新产品，以此来提高电厂热能与动力工程的运用效率。
5）调配选择与工况变动的方法。为了说明，调配选择和工况变动的重要意义，在此以一个实例阐述。以背压式汽轮机为例，为了提高背压式汽轮机的利用率，专家们对其做了一些改造。改造如下：在背压式汽轮机上装置了一个后置式的低压凝汽式汽轮机。如此一来，背压式汽轮机在运行中排出的热气就可以成为凝汽式汽轮机的气源，形成了双重发电。经过改造后高背压式汽轮和低压凝汽式汽轮机，组成了凝汽式的汽轮机发电机组系统。
喷嘴调节汽轮机的变工况。喷嘴调节是新汽经过主汽阀后，再经过几个依次启闭的调节汽阀通向汽轮机的第一级（调节级）。每个调节汽阀分别控制一组调节级喷嘴，调节级都作成部分进汽的，一般部分进汽度小于0.8。通常第一个开启的调节阀所控制的流量要比其余的汽阀大些，最后开启的调节汽阀通常在超负荷时使用。
当调节级汽室压力升高至0.546p0时，第一、第二调节汽阀均全开，第三调节汽阀也部分开启，在第一、第二调节汽阀所控制的两组喷嘴中，汽流速度刚好达到临界速度。在这之前，由于p2始终低于临界压力，所以尽管p2升高，也不会使第一、二喷嘴组的流量下降，在这之后，只要第三调节汽阀的开度再增加，p2就将高于临界压力，于是这两个喷嘴组中的流量将随p2的升高而下降，这时流量和背压的变化是椭圆曲线关系。在第一个调节阀控制的负荷范围内，蒸汽在第一个喷嘴组中的焓降就是调节级的焓降，此时在第一个调节汽阀刚全开，而第二个调节汽阀尚未开启时，焓降达到最大值。第二个调节汽阀未开启时，第二喷嘴组的前后压力相等，焓降为零。在第二调节汽阀逐渐开大过程中，随汽阀节流作用的逐渐减弱，p0ii增大比p2增长得快些，p2/p0ii逐渐减小，使第哦而喷嘴组的理想焓降逐渐增大，直至第二调节汽阀全开时，第二组喷嘴组中的理想焓降达到该喷嘴组的最大值。此时，第一、二喷嘴组前后压力比相等，但在第二调节汽阀逐渐开大过程中，由于第一调节汽阀后压力不变，而调节级汽室压力却随流量的增加成正比的增加，故第一喷嘴组的焓降逐渐减小。
因此，调节级的焓降是随汽轮机的流量变化而变化的，流量增加时，部分开启汽阀所控的喷嘴焓降增大，全开汽阀所控的喷嘴焓降减小。在第一个调节汽阀全开而第二个调节汽阀尚未开启时，调节级焓降达到最大值，此时流过第一喷嘴组的流量也最大。由于蒸汽对动叶的冲击力与流量及焓降的乘积成正比，故这时位于第一喷嘴组后的调节级动叶的应力也最大，因此调节级的最危险的工况不是在额定功率时，而是在第一调节汽阀全开而第二调节汽阀尚未开启时，这一点在运行中应充分注意。
三、结语
综上所述，在电厂的生产过程中，若能够采取一定的措施方法，将热能和动力工程很好的结合在一起，就能够在最大程度上，降低电厂发电机组在运行中产生的各种能耗，从而提高电厂的发电生产效率。在当前能源短缺加剧的背景下，提高电厂的生产效率、增大能源利用率、减少能耗是未来电厂生产技术发展的主要方向。文中所提出的几种提高热能动力工程效益的措施方法，并不是仅有的提高电厂运行效益的方法，相信在未来的电厂生产技术水平不断提升中，还会有更多提高热能与动力工程运行效率的措施。
参考文献
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