热能与动力工程在锅炉和能源方面的发展

2020-11-27吴振营

商品与质量 2020年42期

吴振营

中煤能源新疆煤电化有限公司新疆昌吉 831700

如何实现对现有资源的最大化利用，开发和利用好新能源，是在资源不足的今天需要被认真思考的议题。热能和动力工程作为近几十年的新兴话题，在工业锅炉和能源中的结合利用一直有很高的讨论热度。各个工厂可以仔细思考如何更好地开发和应用热能，并且结合动力工程知识优化自身的能源结构，以满足可持续发展的需求，从而提高工业生产中的能源利用率。下面从热能动力工程的概况开始进行分析，希望能给屏幕前读者一定的启发[1]。

1 我国热能动力工程发展状况概述

我国的热能动力工程始于20世纪50年代。因为当时新中国成立没多久，一切都没有太多的经验来借鉴。在这方面，我国参照苏联的模式，对这项工程进行了非常详细的分工，对锅炉、内燃机等各类应用手段进行了划分。当时人才培养的目的是要求所学知识必须能直接应用于工业生产，而应用机会较少的纯理论专业开设也较少，这种培养方式也是适应了当时我国的发展情况，借助苏联的教育模式，我国借此填补了相关热能动力工程的人才空白。但改革开放后，特别是市场经济体制的确定，对这方面的人才提出了更高的要求，为了满足社会主义现代化建设的需求，其培养模式也需要做出一定的改变。因此，从20世纪90年代初开始，热动力工程进入本科专业目录，对原先的各个分支学科进行了整合，最后压缩成9个专业。经过时间不长的探索，20世纪90年代末教育部大胆的将热能动力工程设为专有的学科，同时取消原有的细分学科。一体化后，该专业应用性很强，学习内容更有针对性，相关领域也非常广泛，尤其是锅炉和能源方面应用更广泛[2]。

2 热能动力发展的四个方向

热动力工程集合了各种现代学科，包括最主要的能源技术和动力技术，其中现代热动力工程也融合了信息技术和一定的管理知识。现代热动力工程主要是要培养集合管理能力，专业能力于一体的全方位复合型人才。其中包括：（1）要培养以热转换和利用系统为主的专业人才（包括能源环境和能源开发）。（2）内燃机及驱动力方向以及以系统为主的热机及汽车工程、船舶动力方向。（3）将电能转换为机械力的流体机械和制冷低温工程方向。（4）将机械力转换为电能的火力及水利水电工程方向。

3 热能动力工程现状分析

热动力工程主要研究热力与动力之间的能量转换，对优化现有单一的能源结构和转化率低下的能源利用率有比较好的促进作用。将热能和动力进行转换已经有比较成熟的应用水平，若能进一步优化目前的能源转换效率，我国生态社会将得到良好的发展。现阶段，我国的热动力工程发展迅速，热动力工程研究也取得了很大的发展，但也有需要改进的地方。（1）热和动力之间相互转换的自动化发展需要研究。（2）要加强运营商在热能和动力之间相互转换的能力培养。（3）还要加强对热动力工程的专业性和应用研究[3]。

4 热能动力工程在各领域的应用

4.1 热能动力工程在工业锅炉的应用

在工业生产中，锅炉是不少工厂的动力来源。其主要作用是将燃料燃烧产生的热能通过不同的手段转化为机械能或电能，然后将转化后的能源用于产品的加工。锅炉在我国轻重工业中使用的历史十分的悠久，要对现有的老旧锅炉供能设备进行现代化改造，就要不断的推进现有锅炉的电力化发展。不过受限于成本和配套生产设施的原因，大部分企业尚未普及使用。但随着技术的革新，电力化锅炉将成为必然趋势。各个企业主应该将目光放得长远些，积极推进老旧供能设备的改造，推动我国热动力工程的进一步应用，这也是对企业的一项改良。我国火力发电锅炉使用时间长，并且一直使用的是被动式火力发电锅炉，用比较传统的控制手段进行锅炉开关的控制，但就是这样的控制方式其实隐藏着不小的安全隐患，也不能做到对锅炉的精确控制。因此现阶段研究方向应该着重于现有老旧锅炉的改造，推进电力化锅炉的使用，提高锅炉的能源转换效率和安全性。

4.2 热能动力工程在汽车工程中的应用

热动力工程与汽车发动机的发展密切相关，对汽车控制工程的研究要先对热动力发动机的工作原理和热动力工程进行研究。对汽车中使用的热动力工程知识，不仅要熟悉热能动力科学，还要对汽车相关的发动机知识和汽车综合理论知识有了解。热能发动机可以说是汽车性能的核心，以传统发动机为基础进行升级和改良，能促进汽车行业的发展。