淺談熱力動力工程系統與應用的研究方法

孟慶旭

摘 要：在社會飛速發展的過程中，資源消耗速度越來越快，因此，資源問題一直是人們關注的焦點。為了改善能源不足的現狀，人們對熱力動力工程進行了深入的研究，其目的在于提升能源的高效利用率、降低能源的損耗率，從而實現能源節約的目的。本文從實際出發，調查了我國當前熱力動力工程系統的發展狀況及其發展所面臨的問題，研究了熱力動力工程的應用領域，并且提出了熱力動力工程的一些研究方法。

關鍵詞：熱力動力；應用；研究方法；

前言：熱力動力工程在能源循環利用方面的研究，有利于實現降低能源損耗率、提升能源利用效率、推動能源節約的目的，為我國社會主義和諧社會的建設和發展樹立起一座新的里程碑。如何更好的將熱力動力工程應用于鍋爐等各個方面成為了主要問題。

1.熱力動力工程系統的概況

1.1熱力動力工程系統的發展狀況

熱力動力工程專業形成于20世紀50年代，興起于蘇聯，主要包括的學科有鍋爐、電廠熱能、內燃機、壓縮機、制冷、低溫、供熱通風與空調工程等幾十個小專業。改革開放之后，我國由幾十個小專業壓縮為九個，隨即不久，就從原來的幾十個專業合并為一個專業。目前，我國已有120多所高校設有熱力動力工程專業。熱力動力工程主要研究熱能與動力方面，是跨熱能與動力工程、機械工程等學科領域的工程應用型專業。熱力動力主要學習機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎理論，學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術。隨著社會需求和經濟發展，熱力動力工程受到了前所未有關注與歡迎。熱力動力工程的主要理論基礎是工程熱物理學，通過研究內燃機和正在發展中的其它新型動力機械和系統，運用工程力學、機械工程學、計算機、環境科學、微電子技術等學科，讓更多的資源高效地利用在更多領域上。

1.2熱力動力工程系統面臨的問題

我國經濟快速增長的同時，也付出了巨大的物資能源以及環境被破壞的代價?！笆晃濉币巹澲赋觥肮澞軠p排”這個概念，而在某些領域，熱力動力系統的節能減排效果不佳，與國家規劃產生矛盾。例如，在火力發電中，資源消耗大，而熱力動力體系不完善，產業不合理，沒有進行熱力動力技術的革新與升級，使得動力產出量少，電能的制造量也少，不能滿足現代社會對電能的需求，嚴重影響了火力發電的發展進程。并且，產生熱力動力的設備長期與各種物質混合，極易發生氧化腐蝕，再加上檢查與維修工作落實不到位，設計缺乏創新等問題，熱力動力的發展受到了極大的阻礙。這時就應加強熱力動力設備的防腐蝕工作。例如，通過檢測設備中物質存在形式來掌握酸堿腐蝕的原因；通過設備儀的操作控制，以及能源物質之間的投入比率，減少過程中酸性或者堿性中間產物的生成，從而促進電能的高效產出并且降低酸堿對熱力動力設備的腐蝕；應當定期清理內部的堵塞物，如沙礫、殘留物質等；提升了熱力動力設備防腐蝕的水平，就保障了電能的產出量。除此之外，還應該要科學地選擇風機，風機是一種應用于能源利用的機械，它本身裝有多個葉片，通過軸的旋轉推動氣流。它廣泛應用在發電廠、鍋爐和工業路遙的通風和引風。實現對礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶以及很多大型的建筑物的內部通風，同時實現排塵和冷卻。如今，機組向大容量、高轉速、高效率以及自動化方向飛速發展，使得風機的安全可靠性受到巨大壓力，一旦發生巨大事故，如燒壞電機、竄軸、葉輪飛車、軸承損壞等，不僅對當地電廠造成巨大的財產損失，更是威脅著當地工作人員的生命安全。由此可見，風機有利有弊，但技術的要求使得風機必須使用，所以，待發現新技術之前，還需要不斷完善風機技術，引進先進技術，使其向智能化方向發展，從而達到真正的節能高效。

2.熱力動力工程系統的應用與研究方法

2.1熱力動力工程系統的應用

熱力動力工程廣泛應用于各個領域。在目前的科學技術水平上，熱力動力工程主要應用于能源環境工程、汽車工程、制冷低溫工程、水利水電動力工程等。例如，在熱電場中可以應用于噴管調節以及節流調節。不同數量的調節器，通過調節器的最大流量不同。在滿足負荷適應性的基礎上，可以通過噴嘴調節各種蒸汽輪機，達到平衡，從而提高蒸汽輪機的效率。帶有基本負荷的汽輪機，節流調節時對負荷變動的適應性較好?？萍寂c信息技術的進步使熱力動力工程在鍋爐中得以應用。鍋爐作為我國現階段工業生產中較為常見的熱能供應裝置，其通過燃料燃燒，產生充足的熱能，為工業發展提供動力轉換需要的熱力能源。其中，工業爐的作用是將燃料燃燒產生的熱量，用來對物料和工件加熱。工業爐是工業加熱的關鍵設備，廣泛應用于各行各業。我國大部分地區都在使用工業爐，而燃燒爐又是工業爐中使用最廣泛的，所以燃燒爐的發展對我國工業的發展起著決定性作用。在水利水電工程中，不僅需要對水輪機及水輪機組進行必要的安裝和調試工作等，還需要對水輪機組進行調節以及對水利水電輔助設備進行協調調試。按照現代控制理論和電機學的理論發展要求，需要對水利水電動力工程以及發電設備的電氣化和自動化進行深入研究。這與熱力動力工程有著異曲同工之妙，兩者在技術上具有較強的聯系，因此，可以將熱力動力工程應用于水利動力工程。

2.2熱力動力工程系統的研究方法

熱力動力工程系統可以從四個方向去研究。在動力控制方向上，需要掌握熱能與動力測試技術、鍋爐原理、汽輪機原理、燃燒污染與環境、動力機械設計、熱力發電廠、熱工自動控制、傳熱傳質數值計算、流體機械等知識。在熱力發動機及汽車工程方向上，需要掌握內燃機原理、內燃機的結構、設計、測試、燃料和燃燒，還有熱力發動機排放、環境工程概論以及內燃機電子控制、熱力發動機傳熱和熱負荷等方面的知識。在制冷低溫工程和流體機械方向上，需要掌握制冷、低溫原理、人工環境自動化、暖通空調系統、低溫技術學、熱工過程自動化、流體機械原理、流體機械系統仿真與控制等方面的知識。并且要掌握該方向所涉及的制冷空調系統、低溫系統，制冷空調與各種低溫設備和裝置，各種軸流式、離心式壓縮機和各種容積式壓縮機的基本理論和知識。除此之外，在水利水電工程方向上主要掌握水輪機、水輪機安裝檢修與運行水力機組輔助設備、水輪機調節、現代控制理論、發電廠自動化、電機學、發電廠電氣設備、繼電保護原理等方面的知識，以及水電廠計算機監控和水電廠現代測試技術方面的知識?，F階段，我國熱能動力工程的發展業已進入了高速模式，熱電廠已經成為了熱能動力應用的重要組成部分。雖然近年來我國熱能動力研究及應用取得了較大的進步，但相比較于西方國家而言，仍然存在三點需要著重改進的地方：需要對其相關熱能動力的自動化程度進行深入而具體的研究，自動化程度越高，耗損的人力財力物力也就越少；需要在確保鍋爐熱能轉換和空調制冷專業人才培養供給的前提下，強化人員的職能作用；熱能動力工程專業性偏弱的特征，使得熱能動力在實際應用中的效果無法最大發揮，因此，對熱力動力的研究還應持續加強。

結語：熱力動力工程是物理學中動力工程學科的重要組成部分，廣泛應用于各個不同領域。熱力動力工程無論在鍋爐的發展還是在其他方面都起著非常重要的作用。在研究熱力動力工程時，應當結合熱力動力工程自身的特點，對其涉及到的專業理論知識和技術進行充分深入的分析。不斷實踐，把一些抽象的理論知識轉換成實際的應用，將更利于推動熱力動力工程的發展。

參考文獻：

[1]趙宇.淺談熱力動力在火力發電中的發展[J].嫩江凱迪綠色能源開發有限公司，161400

[2]張晉育.淺談熱力動力工程和能源方面的發展狀況[J].遼寧電力勘測設計院110179