试论热能与动力工程在能源方面的发展

摘要：热能动力工程是物理学领域的一门重要学科，该学科基于热物理学，通过机械自动控制以及工程力学相关理论和知识的指导，进行热能动力领域的研究探讨。本文对热能动力工程在能源方面的发展状况进行研究探讨，以期为我国生态能源利用的持续发展贡献绵薄之力。

关键词：能源与动力工程；能源；发展

1热能与动力工程发展历程

我国的热能动力工程开始于上世纪50年代，因为当时新中国刚刚成立不久，一切都百废待兴，在该方面我国借鉴了苏联教育方式，将该工程进行了非常详细的专业分割，比如锅炉、内燃机等小专业，当时人才培养的格局是首先进行工业产品的生产，然后再用其培养人才，这样的培养方式对当时我国发展情况来说起到了一定的积极作用，也为我国培养出了大量的热能动力工程的人才，但是随着改革开放之后，尤其是市场经济体制的确定，对该方面的人才提出更高的要求，为了满足社会主义现代化建设的需要，其培养模式也应该发生一定的改变。因此从上世纪90年代初，将热能动力工程纳入本科专业目录，将原来划分的小专业进行有效的整合，最后压缩为9个专业，经过几年的实践发展，在世纪90年代末，教育部将上述压缩的9个专业整合为一体，即热能与动力工程专业。整合后的该专业是一项应用性非常强的专业，其学习的内容更有针对性，其涉及的领域也非常广泛，尤其是在锅炉和能源方面应用更加广泛。

2热能动力设备在能源方面的应用现状

2.1蒸汽轮机

优点：单机功率大、效率较高、运行平衡可靠、使用寿命长，能使用各种廉价燃料，是火力发电厂的主要原动机，也可作为大型船舶及军舰的推进动力，也可驱动大型工作机。还可满足生产和生活用汽、用热的需要，实现高效益的热电联产。

缺点：体积庞大、变负荷能力差、须配套有锅炉、凝汽器、水泵、水处理等设备，机动化差，不便于移动。

2.2燃气轮机

优点：单机功率较大，效率较高，转速高，运行可靠，重量较轻，体积较小，启动快，负荷适应性好，维护方便，自动化程度高，无太多附属设备及复杂的热力系统，电力系统中常用作承担尖峰负荷和半尖峰负荷的调峰机组，或作为燃气一蒸汽联合发电装置的主力设备之一。也可作为移动式电站、列车电站及机车的原动机。船舶领域作为加速机组占有绝对主力地位。

缺点：单机功率较小，运行寿命较短，燃料种类要求较高。

2.3内燃机

优点：热效率高，体积小，重量轻，移动灵活，操作方便，启动快，负荷适应性强，没有附属设备。应用于交通运输、工业机械、农业机械等领域，或小型应急性发电装置的原动机。

缺点：一般为往复式机械，噪音较大，转速低，功率小，运行寿命较短，燃料种类要求高，不能用作电厂的原动机。

3热能工程技术在能源方面存在的问题

能源动力工业化发展与我国国民经济建设有着密切的联系，也是我国支柱型产业。能源问题越来越受全球人类关注，能否再生，能否采用更好的方法节约能源，提高能源的利用率等已是当前社会各界谈论的热点话题。能源的发展利用涉及到我国多个领域和大型企业高科技技术应用，是国家经济发展和社会整体发展的重要命脉。风机是一种有多个叶片的能进行轴旋转的机械，能将施加在叶片上的旋转能转化为机械能，实现气体的流动，并应用于工程机械。风机的应用及其广泛，如发电厂、工业炉通风、车辆、船舶等用来排热、引风等的作用。现代化发展过程中电站的容量也在不断增加、并且运转速度也越来越高、要求效率高无心爱你路故障发生、同时要向自动化方向发展。对此电机在电站的使用性能要求也越来越高，不仅要安全可靠、还要提高运行效率，避免在运行过程中出现叶片和旋转轴损坏或是电机烧坏等的现象，以免长期下去造成事故发生，甚至是经济损失严重。

4.当前状况下热能工程技术需要解决的能源问题

热能与动力工程这一新兴技术产业被广泛的应用于经济建设的方方面面。现以风机为例，重点阐述热能与动力工程在其应用中的重要意义。风机是一种通过气流推动进行旋转的轴承作业机械，在运行过程中，叶片将轴承上的机械能转化，进而推动其气体流动，这种转化大大推高了气流的运行速度和风机的工作效率。就现阶段而言，风机被广泛的应用于发电厂、锅炉、车辆、船舶、各种通风机械等。在其发电厂，由于其机组发展的很快，所以风机的使用也开始向智能化方向发展，为了有效的提供风机在发电厂中的使用效果，不断引进先进的技术手段和方法，从而真正起到节能高效的作用。在锅炉风机运行中，当前亟待解决的问题之一就是风机的耗电问题。由于其在运行中会由于多种原因而导致电机烧坏、叶片轴承损坏，叶片飞车等现象，这些问题的存在不仅仅影响锅炉运行的效率，更加严重威胁着工作人员的人身安全，对此必须引起相关人员的足够重视，改变风机的作业方式，这样不仅仅能够降低损失，更加能节约成本，促进锅炉作业的发展。

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。

結束语

热能动力工程专业对我国国民经济的发展起着重要的作用，该专业也在各行各业中有广泛的应用，其涉及到的专业知识也非常丰富，该工程专业在我国经过多年的发展，其技术已经十分成熟，目前正在逐渐的融人到其他专业与领域中。