热能动力工程知识范文

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中图分类号：TK223文献标识码： A 文章编号：

一、热能动力工程

热能动力工程顾名思义主要研究热能与动力方面，其包括热力发动机，热能工程，流体机械及流体工程，热能工程与动力机械，制冷与低温技术，能源工程，工程热物理，水利电动力工程，冷冻冷藏工程等九个方面，其中锅炉的运行方面主要运用热力发动机，热能工程，动力机械，能源工程以及工程热物理等部分专业技术。热能与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。

二、我国的热能动力工程发展情况

随着改革开放,我国国民经济体制发生很大的变化。社会对人的培养提出了新的要求。为了适应这种要求, 1993年7月国家教委颁布的普通高等学校本科专业目录,将几十个小专业压缩为9个专业,即热能工程、热能工程与动力机械、热力发动机、制冷及低温工程、流体机械与流体工程、水利水电动力工程、工程热物理、能源工程和冷冻与冷藏。1998年教育部颁布的新专业目录进一步将以上9个专业合并为1个,即热能与动力工程专业。从原来的几十个专业合并为1个专业,全国现在有120多所高校设有热能与动力工程专业。热动主要研究热能与动力方面,是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热动主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。本专业涵盖的产业领域十分广泛。能源动力产业既是国民经济的基础产业,又在各行各业中有特殊的应用,也是国家科技发展基础方向之一。能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。随着我国市场经济的建立,社会需求和经济分配状态的变化、科技发展的趋势、对本专业的生源、就业等形成了挑战,更是热能动力专业教育的关键。同时,热动还是现代动力工程师的基本训练,可见热动是现代动力工程的基础。

三、热能动力工程在锅炉风机方面需要解决的问题

风机主要作用为气体的压缩和气体的输送，其原理是吧旋转的机械能转换为气体压力能和动能，将气体输送到特定的地点的机械，风机经常用于锅炉中，随着对于能源的需求越来越大，锅炉中的风机在工作中经常会烧坏电机的事故，对于工厂的经济产生巨大损失，严重危害工作人员的人身安全，因此，正确运用热能动力工程技术不断改进风机，对于风机和锅炉的安全性提出更高的要求势在必行。

四、热能动力工程中锅炉及工业炉的发展

1872 年第一台锅炉在英国被制造，随着锅炉的产生，蒸汽机时代出现，1796 年瓦特发明了分离冷凝器，代表着锅炉的完整运作体系的初步确立，工业炉和锅炉原理类似，从某些方面来讲，锅炉也是工业炉的一种，工业炉是指在工厂的工业生产过程中通过燃料的燃烧进行热量的转换，对材料进行加热的设备，工业炉产生于中国商代，主要的工作方式是通过加热提炼铜器，春秋时期产生了铸铁技术，这证明着工业炉的温度控制正在进步。1794 年熔炼铸铁的高炉出现，1864 年马丁建造了气体燃料加热的平炉，随着现代化科技的进步，计算机逐渐代替了人工进行对锅炉系统的控制，推钢式炉和步进式炉成为吸纳带连续加热炉的两种基本类型，两者只有运输燃料的方式有所不同而已。

五、热能动力工程炉内燃烧控制技术运用

锅炉的燃烧控制是调整能量转换幅度的核心技术，在当今社会，锅炉由人力向锅炉内填充燃料逐渐转型为步进式的自动控制填充燃料所代替，更加先进的锅炉甚至使用全自动燃烧控制，根据其运用热能动力自动控制技术的不同，锅炉的燃烧控制分为以下几种：

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，此种方式温度控制并不十分精确，需要仔细确认额定数值。

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吧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。

六、仿真锅炉风机翼型叶片

锅炉的内部的叶轮机械内部流畅需要带有十分强烈的非定常特征，并且其内部构造十分复杂，不容易进行十分细致的测量实验，并且到目前为止，仍然没有可以解释流动分离、失速和喘振等流动现象的完善的流体力学原理，因此要了解机械内部流动的本质需要更加可靠详细的流动实验和数值模拟实验，通过使用软件二维数值模拟锅炉风机翼型叶片，对空气以不同方向吹入翼型叶片造成流动分离进行模拟，并根据模拟的数值创建而未模型，进行网格的划分，设定边界条件和区域，最后输出网格，在使用求解器求解，这样才可以对不同的气流攻角的流动进行二维数值模拟，，达到模拟的目的，同时可以根据模拟不同攻角下所得到的速度矢量制成矢量图进行比较和分析，最后得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。

七、热能动力工程的发展方向

1、热能动力及控制工程方向(含能源环境工程方向)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、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。

2、热力发动机及汽车工程方向掌握内燃机(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,汽车工程概论等方面的知识。

3、制冷低温工程与流体机械方向掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。

4、水利水电动力工程方向掌握水轮机、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。

结束语

热能动力工程的迅速发展使得热力发动机专业方向,其中包括热力发动机主要研究高速旋转动力装置,包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制等行业的发展都到了提速。热动能的发展为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才,若能将这些理论知识转换成实际的运用,我国的能源压力将大大降低。

篇2

中图分类号：TE08文献标识码： A

引言

科学技术的进步，社会生产力的不断发展，能源缺乏成为了生产生活亟待解决的问题，热能作为长期广泛被应用的能源，在众多的企业发展，工程作业中发挥着重要的作用，尤其是在动力工程中。众多的企业锅炉工厂、药厂等都对热能和动力工程有着不时之需。并且应用范围逐渐扩大，应用领域也不断延伸，发展前景不可估量。

1、热能动力工程

热能动力工程，简而言之就是热能与动力工程的有机结合体，它的研究范围广泛，涉及学科众多，与很多相关专业出现了交叉现象，专业研究的方向主要被定位于二者之间的相互转换问题，能源的来源及利用途径问题。

2、我国的热能动力工程发展情况

随着社会的发展，我国国民经济得到很大的发展，人们也是越来越关注人才和教育方面，为了能够更好的适应经济前进局势中对于人才的需要，我国也会加大了对这方面的力度。在1993年我国教委对各个高校下发了相关政策，要细致划分专业，主要是9个学科，包括热能项目、热能项目以及动力设备、热力发动设备、制冷和低温项目、流体设备以及流体项目、水利水电动力项目、项目热物理、能源项目以及冷冻冷藏。到了1998年教育机构又重新下发了更改计划，将这些专业合并到一起，也就是现在的热能和动力项目，并且在全国的各个高校成立这个专业。大量的运用能源在很大程度上推动了热能以及动力项目的发展，它将各类设备原理，动力学理论学识，教育各类优异的设备转化措施进行了全面的综合，正在运用到社会的建设中，促进了社会的发展。能源动力已经广泛的运用到各个行业中，推动了我国科学技术的发展。

3、热力动力工程存在问题的深入研究

热力动力应用于锅炉是一项新的研究，虽然可以很好的解决资源环境问题，但在一定程度上它也有一些显而易见的毛病。其中最为不容忽视的便是风机问题，风机是一种机械，它通过装有多个叶片轴旋转来推动气流，叶片将施加于轴上旋转的机械能，转变为推动气体流动的压力，从而实现气体的流动，是一种广泛应用于生活中的设备。举例说明，比如说发电厂，锅炉，矿井，隧道，车辆，船舶和建筑物的通风等，都离不开它或多或少的帮助，其中，作为重要的是应用于电站，它发挥着不可磨灭的作用。如今，机组向大容量，高转速，高效率，自动化方向飞速发展，是得风机的安全可靠性受到巨大压力，一旦发生巨大事故，如烧坏电机，窜轴，叶轮飞车，轴承损坏等，不仅对当地电厂造成巨大的财产损失，更是威胁着当地工作人员的生命安全。由此可见，风机利弊兼互，但技术的要求使得风机必须使用，所以，待发现新技术之前，还需的是不断完善风机技术，引进先进技术，使其向智能化方向发展，从而达到真正的节能高效。

4、热能动力工程在能源与锅炉方面的应用

4.1、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。

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。

4.2、热能专业中工业炉的发展

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）、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。

5、热能动力工程的未来发展方向

5.1、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。

5.2、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。

5.3、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。

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

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引言

随着经济的不断发展，现有的化石资源已经远远不能满足我国现下经济的快速发展，能源问题越来越受到党和人民的密切关注。所以，在有限的能源下，想要发展经济就必须用提高科学技术的手段来使能源的利用率得到提高。热能与动力工程是一门工程应用专业，这门学科的包含机械工程学和跨热能与动力工程，这两门学科也是其主要的理论基础，该学科的应用与发展原理就是将热能与机械能在一定的条件下进行互相的转化，来产生各机械设备运转所需要的动力。我国经过长时间的探索，热能动力工程已经得到了很大的发展，取得了很好的发展成果，其应有的价值在锅炉方面体现的淋漓尽致。目前，我国在锅炉的利用和发展过程中存在的主要问题就是能耗过大，这是每个从业人员都必须面对的现实问题。我们应致力于用热能动力工程技术来对燃料的燃烧进行创新，来使能源的利用率得到改善。锅炉是主要的热能与动力工程的承载者，能量转化是其在生产过程中的主要动力，因此要提高锅炉的利用率就必须在设计锅炉初期就应该用热能与动力工程的标准来武装设计方案，唯有这样才可以使锅炉的燃烧效率以及能源利用率得到很好的提高。

1 热能与动力工程的基本内容以及发展概况

1.1 热能与动力工程的基本内容

热能与动力工程包含多们学科知识内容，因此是一门综合性比较强的学科。热能的研究以及用适当方法进行热能与动力学之间的转化是其主要的研究方向和内容。在能源利用高效的锅炉上我们可以看到，热能和动力工程的很多系统性的应用都体现在了锅炉的设计上，研究内容对锅炉的运行也起到了指导的作用。我们在对热能与动力工程研究的同时，也必须兼顾其他领域的研究，毕竟它是一门综合性的学科，尤其应将研究的重点放在热能与机械能的转化上，这样才可以更好的提高对这门学科的认知度。同时，作为一门有着广大发展前途的学科，它也设计很多的发展方向，自动化的发展方向就是随着科技的不断进步而衍生出来的。目前我国在热能与动力工程这方面的人才相对匮乏，人才的培养也是未来发展的一项重要的工程，用知识性的人才来解决能源方面的使用问题，来使热能动力工程的作用得到发挥，从而为我国的经济发展提供一个很好的平台，从这个角度来说，马不停蹄的进行科技创新，提高对热能与动力工程的研究的意义已经变得非常重要。热能与动力工程旨在解决的是能源和环保方面的问题，减少废物的产生将能源高效的利用是一件十分艰巨的同时也是我们需要克服的任务。

1.2 我国热能与动力工程的发展概况

我国的热能与动力工程始发与中国成立初期的50年代，我国各种企业以及生产方式都是遍地狼藉，后期的一切发展以及人才的培养都是借助于苏联的模式，所以我国的经济发展以及人才的培养都得到了很大的改善。随着改革开放后我国社会主义经济进行的如火如荼，热能与动力工程呈现出勃勃的发展生机。随着市场经济的要求，热能与动力工程的人才需求越来越高，因此教育部将原来零零散散的九门关于热能与动力的学科整合为一体并将其纳入大学生的学习行列。整合后的学科综合性以及学科内容针对性极强，尤其广泛的应用领域是在锅炉方面。解决能源短缺的事实是热能与动力工程发展的主要目的，这是不争的事实，所以其有很高的地位在国民经济发展中是不容置喙的，人们对它的高度重视一定会持续高温，使我国的能源提供能够更加流畅、高效。最新的热能与动力工程发展将环保理念融入到了工程实践的发展之中，减少能源的浪费，降低水、大气以及固体废物的排放，将生态化提到日程表上。现在的热能与动力工程的发展会为以后的经济发展夯下坚实的基础，将经济发展的可靠性得到很大的提高。

2 热能与动力工程在锅炉方面的应用以及发展创新

2.1 热能与动力工程在锅炉方面的应用

是否成功的将热能与机械能进行转化的核心技术就是锅炉内部的燃烧控制，随着科学技术的不断进步，锅炉填料的技术已经取得了很大的发展，由以前的人工填料演变成现在的燃料填充的自动化阶段。热能动力自控技术可以将锅炉的燃烧分为两个类型。第一种是由各种元件组成的连续性控制系统，这种方式能有效的进行锅炉内部的温度调节，以此来提高燃烧效率，但是温度控制不够精确，需要仔细认真的态度进行细致确认;第二中是双交叉控制系统，这种方式可以节省材料，更重要的是能较为精确的控制温度在合适的范围内。目前，工业炉是应用比较广泛的一种炉子，是工业生产中的重要组成部分。工业炉的主要作用就是通过更加深入的研究能源利用率来达到锅炉发展的新时期。经过对热能动力学的研究，现在的步进式以及推钢式锅炉在热能的转化方面取得了令人欣喜的进展，虽然这两种方式在输料方式上有一定的不同点，但是使用起来效果却是非常好的。在未来的发展方向上我们可以清楚的看出，热能动力学工程可以在能源方向、汽车工程方向以及低温控制技术方向上有着很大的提高空间，在未来的市场上有着无限的发展潜力，能够逐渐的将人们的生活方式发展成自动化。锅炉供暖、电能供电技术等等都应耳熟能详了，这些已经完全融入到人们的生活生产中，当然世界上还有很多的未知之谜需要我们求探索，需要有识之士去开发、去展望，去实现我们美好的明天。将锅炉等行业的能源利用达到最高，实现能源的高效化。

2.2 热能与动力工程在锅炉方面的发展创新

2.2.1 热能与动力工程在锅炉方面的发展

世界第一台锅炉在英国产生，随之进行了蒸汽时代的工业革命，虽然锅炉是工业炉的一种，利用燃烧来提供所需要的热量，但是这样不但对能源有着很大的浪费，而且也会造成生态环境的恶化。随着科技的进步，越来越多的技术应用到了改良锅炉行业中。当前，在我国各行各业上广泛应用、工业上加热装置普遍使用的锅炉就是工业炉，它的种类很多，数量涉及的范围广，我国国民经济的发展很大程度就是依赖工业炉的改良与使用，因此它的发展与国家建设以及战略息息相关。在国家节能减排的号召下，锅炉业首当其冲，节约型的锅炉建设是各个行业努力发展的目标，在高校中热能与动力学的学生应该积极涉猎各种技术，在学习好理论基础知识的前提下还需要培养一定的分析问题、解决问题的能力，作为21世纪的学生，必备的素质之一就是进行计算机操作，那样才能跟上时代的步伐。能源对于一个国家的重要性不言而喻，国家经济发展是否长久受能源利用效率的直接影响，创新、环保能力的培养是当代人才的迫切需要。发展新技术，提高能源利用率尤其是在锅炉行业的效率是摆在我们面前的主要问题。

2.2.2 热能与动力工程在锅炉方面的创新

众所周知，进行能量的转换调节是锅炉燃烧控制中非常重要的一环。随着时代的不断发展，锅炉的类型以及填充燃料的方式都有了很大的发展，同时也有效的控制了锅炉的燃烧效率。在燃料的消耗系统中，有两类是能够进行能量控制的。一类是调节空气与燃料的比例值，通过和锅炉的设定值进行比较来得出所想要的结果，但是这种方式比较复杂，而且精确的计算也没有实现，要想使技术的准确性能够保障，还需要对锅炉的设定值进行多次的确认才可以。现在的主要手段是经过计算机的设计计算来提高锅炉的效率，通过计算机来控制锅炉的运行与操控，达到自动化的目的。通过调整锅炉的燃烧方式提高了能源利用率，减少了对环境的污染。在锅炉风机上，热能与动力工程为降低风机故障而造成设备损害，因此在改良风机的问题上热能与动力工程也进行了很大的创新，保障了锅炉电机的安全运行。热能与动力学工程在最近几十年的发展中研发出一种可以在不同方向上测定燃料速度的软件，通过数学模型得出一系列的模拟结果，从而可以有效的改善锅炉内部某些部件的性能。

3 热能与动力工程在锅炉应用方面存在的问题

热能与动力工程在锅炉应用方面存在的主要问题除了如何提高能源利用率外，最主要的就是锅炉风机方面问题。锅炉的风机主要是用于传送以及压缩气体，也就是将气体风能转化为机械能，从而保证锅炉的正常运转。随着人们大量的需求能源，越来越多的负荷强加到锅炉上，致使风机的自身性能降低，从而导致锅炉电机的损害，严重影响锅炉的效率，并且在一定情况下会导致锅炉其他设备受损，这将直接导致大量的经济损失，同时也会对操作工人造成安全威胁。良好的热能动力工程技术能有效的尽心锅炉的改进，但是由于叶轮机械结构复杂，很多不确定性的因素都会影响温度的测量，致使我国到目前为止还没有有效的方法来解决这个问题。所以如何行之有效的将热能与动力工程技术应用到风机的改良上，顺利的产生持续性能高的锅炉已经成为热能与动力工程人员需要考虑的问题。只有不断的依靠热能与动力工程技术不断的对风机进行改进，才能保障工作人员安全以及锅炉的正常运转，才能不断的对锅炉进行改造，才能使锅炉在运转和工作中发挥出应有的作用。

4 结语

锅炉有着悠久的历史，经过人类科技文明的发展，锅炉也经历了很大的改善，拓展了自己的性能。本文在对锅炉运转以及设计理念上应用热能与动力工程进行了详细的阐述，并对该工程对锅炉中存在的问题提出了有效的解决办法，深入的研究了热能动力工程在技术上对锅炉在燃烧方面的应用，尽所能的通过提高燃烧效率增强燃料利用率。简而言之，目前我国人才尚很缺乏，需要大量的培养相关知识性人才，用实际行动来提高他们对该行业的探索能力，不断的对该工程涉及的领域进行研究，勇于创新，挖掘出热能与动力工程在包括锅炉在内的使用领域上的其他潜力，行之有效的降低能量的消耗，为我国的经济发展事业奉献自己的一份力量。

参考文献：

[1]王楚鸿.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].科技视界，2013（31）.

[2]安连锁.泵与风机[M].北京：中国电力出版社，2001.

[3]费雍.浅析电厂的热能与动力工程[J].科技创新与应用，2013，02

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中图分类号：TK229文献标识码： A

引言

目前全球都面临着严重的能源危机，这是一个不争的事实，如何积极开发新能源，提高现有能源的利用效率，减少能源资源浪费成为了世界各国关注的焦点。热能动力工程作为一种研究热能源与动力工程的学科，其专业领域中的很多研究都与能源资源利用有关，通过热能功利工程的相关技术来提高能源利用效率，并且其在很多工程领域中也都发挥了一定的功能作用。锅炉作为工业生产中的一项重要生产设备，在热能动力提供上发挥了关键作用。如何提高锅炉的运行效率，增大锅炉炉内燃烧率，减少锅炉排放的环境污染问题，是当前锅炉应用中亟待解决的问题。

一、热能与动力工程以及锅炉构成的概述

热能与动力工程研究的领域主要包括热能工程、热力发动机、流体机械、流体工程、能源工程、制冷技术、工程热物理、冷藏冷冻工程等方面，总的来说即是研究热能与动力的相互转化。[1]其中锅炉方面主要应用的技术是热能工程、热力发动机、动力机械、工程热物理、能源工程等技术。热能与动力工程作为利用能源的工程，首先要解决的即是能源方面和环保方面的技术问题。如今，虽然我国的煤炭资源较为丰富，但在一些企业毫无节制的开采之下，储存量也日益减少,而且由于我国的人口基数大，所以人均占有量较低，为世界人均水平的 60%左右。此外，煤炭资源也会产生二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮等对动植物生存、土壤环境产生威胁的有害气体。所以如何努力研发出脱硫等技术以减少有害气体的产生和对环境的污染，将煤炭资源较为高效地转化和利用，成为一项十分艰巨的任务。首先要做好阶段性目标和总体目标的规划，这样才能在充分了解热能与动力工程的基础上规避风险；其次要充分了解用户的需求提出可行性的设计方案，有的放矢地进行建设；最后要提升热能与动力工程的运营标准，严格把关，这样才能有效避免资源和时间的浪费。

在我国目前生产应用的锅炉主要有工业锅炉和电站锅炉两种，按不同的分类方式可以分为多种，例如按锅炉本体的不同结构，可分为火罐锅炉、水管锅炉和水火管锅壳式锅炉；按外形的不同则可分为卧式和立式；按用途的不同可分为热水锅炉和蒸汽锅炉等。锅炉主要由外壳部分和燃气锅炉的电气控制部分两者组成，其中外壳部分分为面壳和底壳，面壳主要用来防止风沙和尘土的损害和侵蚀，而底壳则用于固定锅炉的燃烧器，同时要在底壳上安装轮回水泵、燃气阀、膨胀水箱、三通阀、主热交换器等配件，这些配件通过底壳的连接成为一个整体。[3]此外，对于锅炉来说，最主要的硬件即是燃气锅炉电器的控制部分，它的主要作用在于控制风机、风压开关、燃气阀、轮回水泵、燃料燃烧、地暖温度探测等装置的运行。而时至今日，随着科技水平的不断进步，大多数公司企业都开始采用电脑控制的方法进行运转，这样可以更加精确的控制温度，维持其均衡。

二、热能与动力工程在锅炉中出现的相关问题

1、锅炉方面存在的问题

锅炉的主要问题还是因为锅炉内部的风机的问题，风机在锅炉是热能和动能相互转换的一个器件，是锅炉不可缺少的部分。风机的转动会提升锅炉内部的压强从而把压缩后的气体运送到安装制定好的机械中，而当气压回归正常时压缩气体又开始膨胀从而产生机械运动的动力。风机是被安置在锅炉内部但是有时候需要很强的动力会让锅炉造成超过负荷的运动，这样才经常出现电机被烧坏的现象，在生产上造成了所遇额外的经济损失，而这种现象也会对操作人员的人身安全产生威胁。所以现在非常需要提高锅炉的安全性，避免出现伤及生命财产的现象。

2、热能与动力工程在锅炉风机方面出现的相关问题

我们知道锅炉中的风机的主要作用就是将机械能转化为人们所需要的动能。然而，随着人们对能源的需求量的不断增加，风机在运行的过程中极易损坏电机，在某些较为严重的情况下，还会给工作人员带来生命危险，使企业的经济效益大大下降，给企业带来了巨大损失。所以我们很有必要针对锅炉中风机出现的这些问题来改善和提高风机的装备，促进热能与动力工程的发展。

三、热能动力工程在能源与锅炉方面的应用

1、热能动力工程在能源方面的应用

能源动力工业的发展直接影响着一个国家的经济发展和国防的建设，所以它所涉及到的领域也是比较广泛的，进而集成了众多的新型技术产业，对经济的发展具有积极的作用。热能动力工程对于能源的应用，主要体现在风、电两个方面，例如发电站的应用、风机的应用。对于风机的应用，它可以包括发电厂、工业炉窑以及供热锅炉等，以此领域的通风与引风为主，另外，还可以用在工业厂房、矿井、泠却塔、隧道等处的通风、冷却和排尘。随着科学技术的不断进步，电站和工业锅炉的发展越来越追求机组的大容量、高效率、高转速以及操作的自动化，所以对系统的安全性与可靠性提出了越来越高的要求。

2、热能动力工程在锅炉中的应用

目前的工业锅炉是利用燃料的燃烧或者是电能转化的热量，对物料或者工件进行加热。另外，在锅炉队热能动力工程的应用中主要以软件仿真锅炉风机的翼型叶片与炉内燃烧控制技术为主，当前的炉内燃烧控制技术不再是手动控制已经变成了自动控制，其控制的方式可以是双交叉限幅控制系统或是空燃比例连续控制系统两种中的任何一种。锅炉当中的风机，将气体进行输送或是压缩，将机械能转换成相应的动能，所以风机对锅炉来说具有非常重要的作用。近几年以来，人类对能源的需求不断增加，造成众多企业加大了锅炉的工作量，导致部分锅炉负荷工作引发了很多的问题，与此同时也造成了很多的损失，比如风机的长时间工作会产生大量的热量将其烧坏，因而直接影响了锅炉的正常运行。

四、热能与动力工程未来的发展方向

目前，随着各行各业的不断发展，热能与动力工程的发展方向是比较可观的，它可以在多个领域发展。比如说可以发展热能动力及控制工程、热力发电机及汽车工程等多个方向。但是，需要注意的是，在发展不同的工程时，要掌握不同的热能与动力工程的技术和原理知识，做到具体问题具体分析，更好地促进各工程的较好较快发展。此外，正是由于热能与动力工程拥有较好的发展前景，因此我们更加需要不断提高与该工程有关的技术水平，增强工作人员的专业素质，为该工程的质量提供良好的保证。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。目前将锅炉的燃烧控制系统主要分为了以下两种：

第一，目前企业比较常用的就是空燃比连续控制系统。该系统主要由可编程的逻辑控制器、比例阀、燃烧控制器等部分组成。目前，空燃比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。

第二，目前应用比较普遍的双交叉先付系统。双交叉先付系统对于锅炉的控制主要依靠温度传感系统来实现。通过对于温度的准备测量，将温度信号传递到逻辑控制器，然后通过逻辑控制器对空气流量阀的打开程度进行调解。同时，对于燃料的进出口进行调解，精确的控制温度。

结束语

总之，热能动力工程是一门对工业动力能源应用非常有利的现代工程学科，其能够促进工业锅炉性能的提升，实现能源利用效率最大化。因此需要我们充分认识到热能与动力工程技术在锅炉领域里的不足，勇于创新并解决它，并且不断实践与学习，来挖掘热能与动力工程技术在其领域中更多的潜力，就能更加高效有序地保证锅炉的运转，提高燃料的利用率。

参考文献

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热能与动力工程是多门科学技术的综合，其中包括现代能源科学技术，信息科学技术和管理技术等，主要涉及热能动力设备及系统的设计、运行、自动控制、信息处理、计算机应用、环境保护、制冷空调、能源高效清洁利用和新能源开发等工作，面向及培养知识面广、基础扎实、创新能力强的复合型高级人才。