羅寧
(鄭州市熱力總公司,河南 鄭州 450001)
將熱能轉換為設備的動力,是熱能動力機械的主要工作原理。將這一工作方式應用到人們日常生活中,不僅改變了人們的生產方式與生活方式,同時也促進了資源的可持續利用,提升資源使用效率與使用空間,符合我國可持續發展戰略目標。但是隨著科學技術的不斷發展,熱能動力機械也需要不斷提升其性能,才能滿足時代發展的基本需求。
無論日常生活,還是工農業生產;無論交通運輸,還是航天領域,都離不開動力。熱能是這些動力的主要來源之一,如冬天燃煤取暖是利用煤燃燒所產生的熱能;火箭發射人造地球衛星利用的動力來自燃料燃燒所產生的熱能;蒸汽機車牽引火車的動力來自于蒸汽的熱能;熱電廠所產生的低品位蒸汽供給工廠熱能,在寒冷地區提供暖氣;動力設備產生的廢熱用作制冷動力等。熱能除了能被直接利用外,還可以通過轉換裝置變成電能,得以更廣泛地利用,如火力發電、核能發電等。該專業的主要適應方向有:
⒈適應火力發電、核能發電行業。任何一家火力發電廠都是利用鍋爐將化石燃料的化學能轉化為蒸汽的熱能,利用汽輪機將蒸汽的熱能轉化為機械能帶動發電機發出電能;鍋爐、汽輪機及其熱力系統的運行,由熱工測量設備進行測量和監視,由自動化裝置實行自動控制。核能發電除利用受控核裂變反應所釋放的熱能將水加熱成蒸汽不同于火力發電外,其它生產過程基本上同于火力發電。橡膠廠、鐵廠等大企業的自備電廠的生產過程亦同于火力發電廠。
⒉適應于石化行業。煉油廠、化肥廠、制堿廠、維尼綸廠等企業,都必須有熱動力設備產生熱動力來滿足生產的要求,如工業鍋爐、換熱器、泵與風機等動力設備。
⒊適應于冶金行業。冶金行業需要大型的熱動力設備,如高爐所需要的熱空氣由鍋爐產生再由風機送到高爐中去。
⒋熱力設備的設計和生產制造行業。修完本專業的全部課程后,具備一定的設計和生產制造能力。
⒌制冷行業。大型制冷設備的動力來源于鍋爐所產生的熱能,制冷工質的循環理論同于熱動力工質循環理論,制冷專業與熱工專業實際上是相關專業。
⒍船舶工業。艦艇、輪船多以鍋爐產生蒸汽,以汽輪機為原動機帶動船槳推動艦船航行。
熱能動力設備內部系統非常復雜,自動化程度也很高,屬于高技術性行業。從生產情況上分析,熱力設備的日常運行已經基本達到自動、遠程控制以及計算機監視,已經實現了全計算機控制,這也是未來我國熱能動力機械主要發展方向?;痣姀S鍋爐以及汽輪機的運行早在前些年就已經完成了自動控制,部分設備可以做到遠程操作,大型的火力發機組.實現了計算機控制。如果通過人工的方式來控制超大型鍋爐,基本是無法實現的。但如果將集散控制系統融入到其中來實現全計算機控制,那么只需要兩名工作人員來操作鍋爐系統就可以保證正常運行。對工業用鍋爐來說,可以使用機械進煤方式保證自動化系統的正常運行,也可以提升遠程控制效率。熱力設備運行是需要高尖技術支撐的-種設備運行理念,因為通常情況下,大部分熱力設備都需要在超高溫、高壓的環境下持續工作,想要保證熱力設備的正常運行,就必須不斷地對設備進行定期維修,將大修與小范圍修補相互結合,提升熱能的整體利用效率。對新技術以及新的設備進行完善,利用目前現有的管理手段對其進行管理,所以必須要培養出一批既具有理論知識基礎,同時還有豐富操作經驗的工作人員,才能保證熱動力機械設備更好地發展。
我國于1998年將新專業目錄進行整合,全國目前共計百余所有熱能動力工程專業的大學。因為熱動研究熱能和動能,屬于跨專業的工程研究類型,所以對其進行研究的難度略大。熱動專業需要學習機械工程、熱能動力以及工程熱物理等方面的知識,專業涵蓋的知識面比較廣泛。能源動力產業屬于我國經濟發展的基礎性支援產業,可以在各個行業中得到良好的運營,是國家科技發展基礎方向之一。能源動力領域專業人才培養情況將直接影響到我國經濟發展水平,隨著市場經濟體系的逐漸確立,科學技術已經成為未來主要發展趨勢,社會需求與經濟分配狀態產生較為明顯的變化,該專業畢業生就業面臨嚴峻的挑戰,只有妥善解決這些問題,才能保證熱能動力專業更好的發展。
熱能動力與控制工程方向改革必須要掌握熱能和動力測試技術以及熱力發電所需機械知識等,熱力發動機以及汽車工程也是我國熱能動力機械發展的方向之一,需要全面掌握內燃機的工作原理及構成原理,全面分析其工作結構與設計理念,對相應工作結果進行測試,為熱力發動機排放及環境工程提供支撐。熱能動力機械在能源方面必然會有良好的發展,熱能動力工程想要在能源方面得到良好的發展,就必須要將熱能與動力工程專業的重點與能源戰略相互結合,通過開發新能源、完善常規能源、節能減排等方式來培養最適合我國國情的能源戰略方針,這一特點在電力企業中尤為明顯。
總之,隨著時代與經濟的不斷發展,傳統的工業模式以及設備都已經不能滿足時代發展的需求,必須從多方面入手,完善機械發展理念,提升機械質量。熱能動力機械在我國許多行業都有應用,并為這些行業提供源源不斷的發展動力。從當前我國熱能動力機械發展的實際情況入手,結合目前社會發展背景與先進的科學技術,提出提升熱能動力機械發展效率的方式,明確未來主要發展目標,為相關工作人員提供參考,促進熱能動力機械行業更好更快的發展。