發布時間:2023-10-07 08:50:24
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的能源與動力工程專業樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
中圖分類號:G642.44 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)03-0159-02
1 引言
本科工程教育作為高等教育體系的一部分,為推動我國經濟建設快速發展和社會進步培養一大批高素質人才。隨著我國高等素質教育發展、經濟結構不斷調整以及科學技術的發展,工程科技人才的就業形勢發生巨大轉變,傳統的人才培養模式和人才培養結構難以適應社會發展對專業人才的需求。在新的歷史環境中,必須對我國工程教育進行改革,這樣才能適應社會的發展需求。傳統的人才培養模式下,學生的實踐能力、可持續發展能力以及跨學科解決實際問題的能力明顯不足。實踐教學是工程教學的有機組成部分,但是在傳統教學過程中,實踐教學并沒有引起應有的關注,構成傳統教學中的薄弱環節,成為制約人才培養質量的主要因素之一。在高等院校進行工程教育過程中強化實踐教學環節,可以提高學生解決實際問題能力。
2 教學現狀分析
在人才培養目標上,加強高校各專業學生的專業實踐能力培養是我國現階段人才培養目標的一個重要改革方向。隨著我國素質教育的不斷發展以及現代教育技術手段在工程技術教學中的廣泛應用,高校教學環境和教學條件得到很大改善,改變著大學生的學習方式,運用信息化教育手段強化學生的學習效果更加受到重視,傳統的課堂教學和在線學習等結合更為緊密。但相對而言,教學理念和教學模式、方法與手段都偏重于對知識型人才的培養,對工科高校學生的專業實踐能力培養有所忽視。因此,加強學生專業實踐能力培養,迫切需要教學環境和教學手段的革新,以發揮新的技術手段對學生專業實踐能力培養的支持作用。
學生的實踐能力培養一般開始于大學三年級接觸專業基礎知識階段。此時學生也逐漸開始專業基礎課和專業課的教學,在該階段開始著手培養與其專業相關的系統的初步認知能力和專業興趣,主要體現在強化學生的專業學習興趣,從而也強化其專業理論知識的學習效果。在理論知識與專業實踐能力培養方面,目前的信息化教學較為普及,在線學習具有教學資源多樣化、集成度高、交互性強、強調學習的自主性、能夠激發學生學習的動機等優勢,同時學生可以在網上進行更為透徹的專業學習。相比枯燥的文字性的理論知識,學生更喜歡數字化的教學模式,應增強這方面的資源建設與教學應用。
北京建筑大學能源與動力工程專業已經開設多年,在教學設備和師資力量配置上也日趨完善,現有的教學資源包括中法實踐基地在內也相當豐富,目前應著力于在提高學生專業實踐能力方面下功夫,尤其是在學生的專業課學習階段,適時加強實踐能力的培養。
3 措施分析
提升專業認識能力 在專業課教學過程中,如果學生對所學的專業知識缺乏,包括感官上對專業現場的設備及系統缺乏專業認識,學習思路上就會相對混亂,學習過程了解不夠、不清晰,因而也不利于專業課的課堂講授學習。因此應在專業課開始前,讓學生進入施工現場或既有的工程系統,對本專業初步了解,形成初步認知。目前,對于能源與動力工程專業的認識類實習,中法平臺是學生認識實習的一個選擇。該平臺中包含有供熱鍋爐、供熱管網、散熱器系統、制冷機組、空調末端系統、冰蓄冷系統、冷卻塔系統等,并且該系統不是模型展示,而是可以進行實際運行的,是可以實際操作的系統,學生進行認識實習能夠起到與在工程現場同樣的實習效果。該實習基地就在校內,學生實習的時間相對靈活,同時可以保證充足的時間對系統進行認真學習。另外,校內大興校區的供暖用鍋爐房、西城本部小區的換熱站等都可以接納學生進行參觀實習。校外的一些企業,比如燃氣集團的燃氣門站,熱力集團的供熱熱源、換熱站、管網等,太陽能生產企業、空調加工基地、地源熱泵系統等,都是提高學生對本專業認識的很好的實踐鍛煉基地。
注重在線學習和工程案例學習 在線學習可以為學生提供更多的學習資源,交互性也很強,集成度高,可以激發學生的學習興趣。通過多媒體在線演示,可以讓學生對設備的運行及系統的整體構成有生動形象的認識。通過在線學習,鍛煉學生自學能力,提升學生網上學習的基本技能,更好完成學習過程中的預習、討論、提交作品等,引發深度思考,增強學習效果。工程案例環節可以讓學生了解更多的實際工程,感受到學習基礎知識的應用目的,從而更深層次地理解本專業的發展方向及對社會的價值,提高學習動力。對所學知識融會貫通,增強系統性,強化學習的目的性。
注重專業課學習過程的實驗教學 實驗教學可以提高學生實踐能動性,在實驗過程中加強學生的參與度,更好地加入實驗環節,發現實驗現象,激發學習興趣和對實驗的探究。實驗環節是對教學過程的有效補充,有些內容僅憑課堂教學無法實現教學目的,尤其是關于一些實驗現象的了解及現象產生機理的研究等,必須通過實驗環節才能讓學生真正明白個中原理。因此,實驗教學在課程教學中占有重要位置。優化安排實驗教學,組織學生探討開展實驗的方式、步驟、達到的效果等。
注重專業課末期的實踐環節 在專業課授課結束后,應該安排至少2個學時讓學生到現場進行本門課程的針對性實踐,參觀實踐對知識的梳理和深度認識尤為重要。基于某個專業課開設的實踐環節,其實是該門課程在實踐中的一個總體應用,通過實踐課程,學生會把課堂教學中那些已經分解的教學內容全部匯集起來,重新整理,形成總體框架。針對課堂中講授的難點知識,也可以有針對性地在實踐現場進行解決。為增強學習效果,應該避免將實踐課移到學期末的總的實踐周中進行。
針對專業課的課程設計應強化工程特性 課程設計的學時數應適時延長,實現工程設計的精細化,提高工程圖紙的專業性。工程設計培養了學生運用所學知識的能力,也給將來更好地工作打下很好的基礎。
參考文獻
[1]劉全忠,王洪杰.能源與動力工程專業卓越工程師培養模式研究與實踐[J].黑龍江教育學院學報,2013(12).
關鍵詞:能源與動力工程;生產實習;教學改革
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)33-0118-02
生產實習是高等院校工科類專業重要的實踐性教學環節,生產實習的質量直接關系到學生的實踐能力、創新能力及綜合素質的培養過程。[1,2]在能源與動力工程專業的教學計劃中,生產實習尤為重要,旨在將專業理論知識與工業現場相結合,使得學生對發電廠設備的啟停、運行以及日常的監控維護方法及程序有一個較為深入的了解。學生通過生產實習,能夠提升學生綜合運用各學科知識的能力,分析和解決實際發電廠運營問題的能力。[3]為了培養獨立從事能源與動力工程行業的應用型工程技術人員,適應21世紀創新型人才、復合型人才的社會需求,結合近年來指導的能源與動力工程專業生產實習的實踐經驗,對該專業生產實習教學模式做了一些新的探索。
一、能源與動力工程專業生產實習教學改革的必要性
目前三峽大學能源與動力工程專業分為熱動和水動兩個專業方向,熱動方向的學生主要在熱力發電廠完成生產實習任務,水動方向的學生則在大型水電站完成生產實習任務,實習時間均為2周。基于能源與動力工程專業的人才培養方案,目前的這種實習模式基本能夠完成培養方案規定的生產實習內容,但也存在一些不足亟待改進。
1.實習基地建設需要加強
三峽大學能源與動力工程專業與大型水力發電廠、熱力發電廠進行合作,建立了穩定的校外實習基地。目前,開設能源與動力工程專業的大部分高校生產實習都集中安排在大三下半學年或大三結束時進行。在這期間,各個電廠除了接待能源與動力工程專業的學生之外,還需接待電力系統及自動化專業、自動化專業、化學專業、管理專業等與電廠運營相關的其他專業的學生進行生產實習任務,這直接導致了短時間內大部分學生集中涌入各個發電廠。而現代的大型發電廠 一般都是大容量、多參數集中控制,接待能力十分有限。同時,各個發電廠受生產任務、安全指標、經濟效益等多種因素的制約,一般也不愿意接待大批學生進行生產實習。這樣,最終使得學生的實習內容受到限制,實習計劃難以實施,實習過程比較草率,實習效果一般,難以達到鍛煉學生,提高學生綜合能力和創新能力的目的。
2.實習形式單一
三峽大學能源與動力工程專業的校外生產實習沿用了其他工科專業普遍采用的實習形式,即由專任教師組織學生去各個發電廠進行參觀式學習,各個發電廠抽調技術骨干對鍋爐、汽輪機、化學與水系統、除硫除塵裝置以及電氣設備等各個系統進行講解。通過這種方式,以期學生對發電廠的整個運營流程有初步的了解,對電廠的日常維護、運營監控以及問題處理方式有一定接觸。然而,在實習過程中,各個發電廠抽調的技術骨干有的善于表達,有的不善表達,并且他們對學生專業知識的掌握情況也不十分了解。實習內容的設置比較有限,實習內容的講解也受限于講解老師的經驗水平,學生在實習過程中很難有機會深入細致地學習,學生的創新能力、綜合能力難以得到有效提高。
3.實習內容不盡合理
由于電力行業管理嚴格,對員工的綜合素質要求極高,而對學生而言,鮮有機會上崗操作,學生的生產實習過程與校園內的課堂學習無異,依舊沿于聽老師講解,看老師操作,很難掌握電廠設備和系統的啟停、運行及事故處理的方法。整個實習的內容也與課堂上的教學內容也有較大的重復性,而這些常規性實習內容很難激發學生的學習興趣和創新意識,不能有效地培養學生的創新精神和工程實踐能力。同時由于實習學生在一家單位的停留時間十分有限,一般為1周時間,實習單位客觀上也難以安排完整、全面的實習內容。此外,電廠在運行過程中,電力事故的發生偶然性太強,學生在短時間內接觸到的幾率很小,對電廠的事故處理及分析方法還是只能聽老師講解。
4.實習考核標準軟化
在現行的生產實習模式中,實習指導教師及發電廠的技術骨干處于主導地位,學生處于被動接受的地位,實習指導教師及發電廠的技術骨干商討確定好相應的實習內容,學生跟隨教師的節奏完成實習任務,該方式很難激發出學生的主觀性和創造性。在實習過程中,發電廠的技術骨干講解分配的實習內容,其他一切問題包括實習紀律和實習安全等,全靠實習指導教師協調解決。在大班實習過程中,實習指導教師一般為1名或2名,精力十分有限,難以兼顧全部學生,對學生實習缺乏有效指導和監督。實習結束之后的成績評定主要取決于平時成績和實習報告成績,由于很難監控學生的整個實習過程,因此平時成績很難把控,而僅僅依靠實習報告給出實習成績,有失公允,沒有真正考核到學生的整個實習過程。
綜上可知,能源與動力工程專業現行的生產實習教學體系在實習基地、實習形式、實習內容以及實習考核標準等方面都還存在一些不足,難以滿足現代企業所需的厚基礎、寬口徑、強能力、高素質的創新型人才、復合型人才的培養需求。
二、創新型生產實習教學模式的改革與探索
1.構建虛實結合的生產實習新模式
所謂虛實結合的生產實習模式,即將原來要求在電力生產現場完成的生產實習任務,分成在校內的虛擬平臺和實際電力生產現場兩方面進行。虛擬平臺主要以仿真支持系統為主,內容全面但感性體驗不夠,實際電力生產現場針對性較強,但內容有限,深度不一。通過虛實結合,既能全面了解電力生產過程,又能有較強的感性體驗。
面對能源與動力工程專業生產實習存在的實際問題,采取計算機及其他信息技術進行虛擬實習是一種新的嘗試,目前也已經有了一些成功案例。[4]在學校的大力支持下,三峽大學(以下簡稱“我校”)針對熱動方向專門建立了300MW發電機組仿真支持系統,針對水動方向建立了水輪發電機組仿真演示模型,通過調整生產實習的教學模式,加大仿真教學力度,既能保證實習內容的完整性,又能在一定程度激發學生的實習興趣。
指導教師通過引導學生關注一些仿真實習中存在的問題及處理方案,學生帶著這些問題,在現場實習時通過與技術人員討論,加深理解。電力企業員工也非常樂意與學生進行技術交流,不僅調節了單調的工作氣氛,也提高電力企業職工的基本素質。
2.優化實習內容
根據能源與動力工程專業人才培養方案來制訂具體的實習內容,使得學生實習之后,能系統地了解大型水力發電廠、熱力發電廠等從事運行、管理等方面的工作流程。
我校能源與動力工程專業熱動方向的生產實習內容重點是了解鍋爐設備系統、汽輪機設備系統、脫硫除塵設備系統、化學設備系統及其他與之有關的主要輔助設備和系統的運行特性和維護管理。此外,在仿真實習平臺上主要是掌握機組的啟動、停運步驟,設備與系統的故障模擬、故障分析、故障排除等,了解或熟悉故障發生的前因后果。
我校能源與動力工程專業水動方向的生產實習內容重點是了解水電廠的水工建筑物、水電廠的電能生產過程、水輪發電機組及其輔助設備和電氣設備的作業布置及相互關系,220kV開關站的接線方式及主要配置,廠用6kV系統與發電機組的配接方式、接線方式及廠用電相關配置等。在水電站仿真平臺上,要求學生掌握水輪機的工作原理,水輪機運行、管理、檢修、維護、水輪機選型設計以及水輪機調節系統、水輪機控制系統等。
3.增強實習指導
在生產實習過程中,學生能否有所收獲在一定程度上取決教師的指導水平。為了使實習指導教師更好地發揮主導作用,需要聘請專業基礎扎實,實踐經驗豐富,有較強實踐能力的專業教師對實習學生進行跟班指導。
我校能源與動力工程系以青年教師為主,長期深入電力生產一線的機會比較欠缺,工程實踐能力整體情況還不高。為了使青年教師更好地發揮主導作用,一方面要充分發揮老教師的傳、幫、帶作用,另一方面還需定期組織青年教師深入電力企業生產一線,充分準備實習內容以及實習的重難點,增強青年教師的科研能力和工程實踐能力,提高實習指導水平。
此外,采用虛實結合的實習教學模式后,對實習指導教師的任務加重了,要求提高了,責任變大了,為此實習指導教師盡量做到相對穩定、搭配合理,這樣不僅能保證生產實習的長遠發展,還能夠維持生產實習的課程建設質量。
4.規范實習考核標準
在實習過程中,除了需要通過有效的監管機制保證實習順利實施之外,還需采用有效的激勵機制對學生的實習表現進行評判,包括實習紀律以及實習項目的表現情況,隨機抽查學生筆記、對學生進行提問、要求學生講解實習過程等。
實習結束之后,需要提交實習報告,而通常僅依據實習報告給定實習成績是不合理的。為了充分調動學生的實習積極性,并且使學生能夠充分重視實習過程,生產實習的考核評價至少需要反映“平時表現(占40%),實習報告(占40%),答辯成績(占20%)”等幾個方面。
為了生產實習的持續發展,還應廣泛收集學生、教師、實習單位的評價意見,重點反映實習內容是否全面,實習安排是否合理,實習效果如何以及學生的綜合素質和專業技能是否達到實習單位需求,通過總結經驗,發現不足,不斷提高生產實習的教學質量。
三、結語
生產實習是實踐教學的重要環節,能源與動力工程因為專業的特殊性,生產實習范圍相對其他工科專業而言比較有限,在經濟效益驅動下,生產實習面臨著很大挑戰。生產實習基地的建設,實習內容的優化,實習師資隊伍的建設,實習教學質量的提高等均是一個長期積累的過程,需要長期探索,不斷調整。未來還需從更深層次探索生產實習的改革與發展,不斷完善生產實習的教學模式,以期取得更好的實習效果,培養出具有實踐能力強、創新能力高、綜合素質全面的應用型本科人才。
參考文獻:
[1]孟廣波,王樹群,高祥永.能源動力類專業校外實習改革措施的探討[J].沈陽工程學院學報(社會科學版),2012,8(2):259-261.
[2]孟建,劉永啟,劉瑞祥.能源與動力工程專業實踐教學改革與實踐[J].中國電力教育,2013,(31):155-156.
關鍵詞:高職院校;熱能與動力;教學
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.080
1 引言
當前,我國高職院校的熱能與動力工程專業人才培養的總體目標是將學生培養成具備一定的實踐能力、操作能力的應用型人才。應用型人才的培養,特別要注重實踐教學環節,實踐環節不同于理論教學,不只是要重視實踐環節的內容,更重要的是實踐環節的實施效果。當前高職院校熱能與動力工程專業所培養的人才實踐能力和創新能力普遍欠缺,因此,為了提升熱能與動力工程專業人才的綜合能力,使該專業所培養的人才更能適應社會的需求,就必須針對當前該專業存在的問題和弊端,對該專業實踐教學部分進行重點改革,從而提升該專業所培養的人才的綜合能力,為社會輸送更多的可用之才。
2 高職院校熱能與動力工程專業教學的困境
當前,高職院校的熱能與動力工程專業在實踐教學中或多或少都存在一些問題,比如實踐特色不太明顯、實驗課程效果較差、教學環節紊亂等。毋庸置疑,這些問題勢必會影響高職院校熱能與動力工程實踐教學的效果,不利于學生實踐能力的提升。問題的產生有其必然的原因,一方面是當前職業教育的整體性問題,高職院校辦學思路落后、閉門造車,更不注重和院校之間的橫向交流,對于實踐教學存在的問題沒有認真反思過;另一方面則是由于高職院校創新較為乏力,沿襲了傳統的教育思路和方法組織教學,教育體制創新的科學性不足,不能很好的做到與時俱進,無法深刻推動課程改革。針對高職院校教學中存在的問題,熱能與動力工程專業在實踐教學中也必須結合自身存在的問題,有目的性的進行改革和創新,以不斷深化實踐教學效果,大力提升該專業實踐教學能力的,從而不斷增強學生思考問題、處理問題和解決問題的綜合能力。
3 如何做好高職院校熱能與動力工程專業的實踐教學環節
第一,建立健全完善的實踐課程體系。實踐教學要想取得一定的成效,必須注重實踐課程的科學設置,這是保證實踐教學效果的前提。當前,高職院校熱能與動力工程專業的實踐教學課程體系仍然不規范、不健全、缺乏針對性。高職院校必須做好實踐教學課程體系的規范構建。課程體系的設置要注意以下方面:首先,實踐教學課程不能和理論課程脫節,二者必須相輔相成、充分融合。實踐課程要體現出由淺入深、循序漸進,符合實踐教學的基本原則,能夠從“教師引導”逐漸完成向“學生獨立”的轉變趨勢,能夠充分的激發學生的學習熱情、學習興趣以及創新精神;其次,實踐教學課程的設置必須遵循緊跟理論、目標突出的原則,每一次的實踐課程都必須對項目內容、項目目標、項目操作順序進行明確說明,每次課程都要留下學生獨立思考、獨立設計和獨立操作的實踐,推動實踐課程的有效性和實用性,充分的鍛煉學生的動手與實踐能力。
第二,推動實驗教學由封閉向開放的轉變。為協調好高職院校學生的實驗課程和學習課程之間的矛盾,提高實驗效率和質量,要做好以下幾點。首先,做好實驗時間的安排。教師要尊重學生的愛好和個性,要充分激發他們的學習的動力,堅決摒棄傳統 “填鴨式”教學,在每個學期的開始,實驗教師就要做好實驗項目數量、時間的規劃,每個實驗項目所需要的人數(包括上限與下限),學生根據實驗教學大綱要求自行選定實驗時間、內容,并作出實驗計劃書交給實驗教師審查,實驗教師審閱合格后方可進行實驗。其次,在實驗中,老師要充分引導學生學會思考與動手,努力培養他們的主體意識,轉變“要我學”的心態變為積極的“我要學”的心態,激勵學生自覺學習、自主學習,強化動手能力,保證實驗效果,將教學目標由知識的轉移和傳授轉變為能力的激發與提高。另外,對于具體的實驗教學,要進行整合與部署,淘汰不合時宜的舊內容,嘗試增加應用性和實用性強的實驗內容,側重于讓學生接觸和了解新技術、新方法,不斷培養他們學習掌握新知識新技能的能力、培養他們將理論應用到生產實踐中的能力,為以后在工作中的應用做好鋪墊,打好基礎。
第三,豐富教學手段,創新實踐教學方法。當前,信息技術的發展也在推動各行各業的不斷進步,教育也不例外。信息技術、多媒體教學的發展,為高職院校熱能與動力工程專業的實踐教學提供了更多豐富多彩的媒介。在此基礎上,結合教學目標對實踐教學方式進行改革與創新,可以使教學改革更具針對性、創新性,實現了理論與實踐教學的雙提升。例如,在進行機械設計基礎實驗課程時,可以通過設計一些簡單的、基礎性的機械設計實驗項目,并將實驗項目組織成學生之間競賽的模式,這樣可以在很大程度上調動學生的實踐積極性,增強實踐教學的效果。又如,學生水平良莠不齊,對于一些動手和實踐能力不足的學生,則可采取分組的形式進行小組教學,分組時注意將能力強和能力差的學生進行有意識的相互結合,充分發揮學生之間互相幫助作用,進一步提高學生的實踐能力和協作能力。此外,可以結合實驗特點,利用計算機的繪圖、動畫技術、三維軟件對某些實驗設備建模,對于直觀性差,各零部件之間的相互聯接、配合、運動關系受到實驗條件限制的實驗,將其結構、原理、工作過程在動畫中直觀的展現出來,使枯燥抽象的原理變成栩栩如生的動畫展示。如在綜合性實驗“制冷機組性能實驗”中,該實驗的目的是要求學生掌握蒸汽壓縮式制冷機的組成和原理,眾所周知,壓縮機是全封閉式的,通過書上的文字內容和圖形不太好領會其內部機械機構和工作原理;還要求學生掌握單級蒸汽壓縮式制冷循環性能測試方法,但通常管路及換熱設備要制作多處保溫,內部流體的走向及各部件間的聯接關系都不直觀。為達到實驗的目的,可以采用三維建模軟件對此實驗臺進行建模,將整個實驗臺進行模擬拆裝,壓縮機內部運動也以動畫視頻展示,可以很好的達到實驗的效果。
參考文獻:
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[2]龔建龍.熱能與動力工程專業實踐教學改革的探討[J].實驗技術與管理,2007(09).
【關鍵詞】熱能;動力工程;能源
中圖分類號:TK22 文獻標識碼:A 文章編號:1006-0278(2014)03-180-02
近年來,隨著工業的快速發展,我國鍋爐的種類也逐漸增多,但是在鍋爐的制造和應用方面還存在不少的問題,主要是能源利用效率比較低的問題。因此,如果提高能源利用效率成為我國熱能與動力工程研究的方向之一。在本文中,筆者結合自身工作實際,從我國現階段熱能與工程發展情況入手,分析了熱力動力工程和能源的發展狀況。
一、熱力動力工程及其未來發展方向
(一)現階段的熱力動力工程研究情況
我國的熱力動力工程專業是在上世紀五十年代形成的,而它的興起則是在前蘇聯,這個專業下面還包括幾十個小專業,主要與偶電廠熱能、制冷、鍋爐,以及空調空城、低溫、內燃機等等。而在我國實行改革開放之后,尤其是進入新世紀之后,這些小專業逐漸壓縮成為九個小專業,前不久有被合并成為一個專業。在我國的大多數高校開設了熱能與動力工程專業。
熱能與動力工程專業的研究內容包括兩個方面,一個是熱能,一個是動力,它是一門技術性和應用性均非常強的專業,涵蓋的知識領域主要包括機械工程、工程熱物理、熱能動力工程。此外,還包括能量轉換和有效利用的理論和技術等,制冷裝置、動力工程、動力機械等也屬于這一專業的知識領域。該專業的應用領域也比較廣泛,可以說是我國科技發展的基礎專業所在。隨著我國社會主義市場經濟體制的逐步晚上,社會需求的不斷多樣化,以及科學技術的應用發展,均稱為其發展的挑戰。
(二)熱能與動力工程的發展方向
熱能與動力工程的發展方向首先表現在動力控制工程的發展方向,其研究發展需要掌握動力測試技術、汽輪機原理、動力機械設計、熱工自動控制,以及燃燒污染與環境、鍋爐原理、傳熱傳質數值計算等方面的知識;其次,在熱力發電機與汽車工程發展方向上,則需要掌握內燃機原理、燃料和燃燒、熱力發動機的排放、環境工程理論,以及內燃機電子控制、低溫技術學等方面的知識。
此外,在水利水電工程發展方面還需要掌握水輪機原理、水力機組輔助設備、現代控制理論、電機學與發電廠電氣設備等方面的知識。
二、工業爐的發展狀況
在工業生產領域,工業爐的作用比較大,在推動工業生產方面發揮著獨特的作用。工業爐是一種熱能轉化裝置,通過燃燒來產生熱量,然后用燃燒產生的熱量來加工物料和工件。在工業生產當中,工業爐是比較重要的生產設備,當前,工業爐在工業生產的各個領域均有應用,而且品種比較多,有力推動了工業生產的發展。早在商周時期,我國已經制造出功能強大的鍋爐,隨著工業生產的發展,鍋爐逐漸發展成為當前的工業爐。所以,鍋爐可以說是工業爐的一種特殊形式。相關的統計結果顯示,在我國的12個行業當中,工業爐裝備在12萬臺以上,其中,機械制造行業的工業爐占到了總數的67%,而工業爐有可以分為燃燒爐和電爐。現階段,多數行業使用的是工業爐。而這兩種工業爐中,燃燒爐的使用范圍最廣,有力推動了我國工業生產的發展。
三、工業爐燃燒控制技術的應用
若想比較好地控制熱能動力工程鍋爐內的燃燒,控制爐內的溫度,必須控制能量轉化幅度。在過去,鍋爐燃燒均是使用人力向鍋爐內添加燃料,通過這種方式來保證鍋爐的連續工作。但現階段,不少企業已經采用了步進式鍋爐自動控制技術來控制燃料的添加。在下文中,筆者介紹兩種鍋爐燃燒的控制方式。
(一)空比例連續控制系統
空比例林旭控制系統由氣體分析裝置、燃燒控制器等部件構成,通過檢測熱電偶來設定燃燒數據;利用計算機技術計算出燃燒的偏差值,保證輸出結果的準確性,實現對鍋爐燃燒的控制。不過相關的研究表明,通過這種方式控制燃燒,常常會會出現偏差,計算結果的準確性會大幅降低。
(二)雙交叉限幅控制系統
雙交叉限幅控制系統,主要由熱電偶、燒嘴和流量閥等組成。但是從另一個角度來講,即通過溫度傳感器,把需測量的溫度轉換成電信號,之后,在計算所需測量的溫度是不是與預先設定的溫度相同,從而實現對鍋爐內燃料燃燒的有效控制。鍋爐采用這種燃燒控制方式,主要有兩個方面的好處,一是可以節省能源和部件,二是可以實現對鍋爐內溫度的精確控制。實踐證明,這種控制技術的應用效果非常好,值得在熱能動力工程中應用和推廣。
除此之外,控制熱能動力工程鍋爐內的燃燒溫度,還應結合工程的需要,合理選用燃料。眾所周知,有些燃料的燃燒控制較容易,而有些燃料燃燒較劇烈,控制相比較難,這就要求在鍋爐內填充燃料前,合理選擇燃料,通過對比燃燒點、燃燒所持續的時間等確定使用哪種燃料。
四、仿真鍋爐風機翼型葉片
在鍋爐的內部,有著不少的葉片,這些葉片在燃料燃燒的過程中會通過自身的轉動形成復雜的流暢,主要的特征便是非定長。因此,通過相關的實驗來檢測其性能有著比較大的困難。現階段,也缺乏健全和完善的流體力學理論知識來解釋其中發生的各種現場,比如流動分離現象、失速現象和喘振現象等。在這種情況下,就需要通過流動實驗和數據模擬來探測機械內部的流動問題。
五、熱力動力工程在能源發展方面
(一)能源方面存在的問題
當前,世界各主要經濟體的經濟復蘇跡象逐漸明朗,隨著世界經濟的復蘇和持續發展,能源供應緊張的局面將會加劇,世界各國將會更加重視本國的能源安全問題,在采取行之有效的能源戰略同時,加快各種能源利用新技術和新工藝。而能源動力工業作為我國國民經濟和國防建設的支柱性產業,在推動國家經濟發展方面做出了突出的貢獻。所以,必須提高能源利用效率,緩解能源緊張的局面。
而熱電廠的風機,是一種可以產生能源的機械裝置,通過軸旋轉產生的氣流,可產生大量的動能,在發電廠、工業生產和鍋爐生產過程中具有廣泛的應用。對于一些發電機組來說,隨著電力需求的增加,電網的運行將會更加的安全和可靠,所以,這對于風機的應用也就提出了更高的要求。
(二)能源方面的發展前景
人類社會賴以發展的重要基礎便是能源,能源在確保人類社會的可持續發展方面有著巨大的作用。在世界能源形勢不容樂觀的形勢下,如果更加合理高效的利用能源,成為世界性的研究課題。當前,我國的能源利用主要以煤炭和電能為主,也就是在能源利用結構中,煤炭是核心,我國是以煤炭為主的能源利用結構。這種能源利用結構,一方面會對環境產生比較大的影響,造成生態環境和大氣環境的嚴重破壞,一方面會消耗大量的能源,過度消耗煤炭資源,使我國的能源供應日益緊張。
在這樣的形勢下,在我國能源供應日益緊張的形勢下,我國能源的主要發展方向是“新能源、核能、智能電網、常規能源、節能減排”。而熱能與動力工程符合我國能源發展的大體方向,可為我國能源結構的合理優化做貢獻。
關鍵詞:熱能與動力工程 鍋爐 應用與創新
中圖分類號:TK22 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)10(c)-0079-02
目前,我國鍋爐種類比較多,且在鍋爐的生產制造和能源分配上也存在著相當多的問題[1]。因此我們目前的任務是深入探討并研究熱能與動力工程,制定鍋爐設計的合理方案,從而使鍋爐的利用率得到更好提高,進一步促進鍋爐業的發展,這樣才能實現未來熱能與動力工程技術在鍋爐專業中的創新[2]。下面該文從熱能與動力工程在鍋爐中的應用角度展開論述,同時深入分析并探討了其在科技創新方面的有關問題及今后的發展趨勢。
1 簡介熱能與動力工程在鍋爐中的應用
1.1 熱能與動力工程在工程中的概述
簡單來說,熱能與動力工程我們從字面上就可以看出主要研究的是熱能與動力兩者之間的能量關系,即熱能有時轉化為動能,動能有時再轉化為熱能,但在一些情況下,也可通過蒸汽等技術將熱能轉化為電能,進而促進電力行業發展。作為一門綜合性學科,熱能與動力工程涵蓋了熱力發動機、流體工程及流體機械等內容,另外,與熱能工程相關的因素也相對較多,主要包括熱能工程、熱力發動機、流體工程及流體機械、動力機械與熱能工程、能源工程、制冷與低溫技術、冷凍冷藏工程、水利電力工程及工程物理等方面,而能夠綜合體現熱能與動力工程相關研究內容的是鍋爐業,在鍋爐制造設計的方案中,很多方面均與熱能和動力工程的研究內容相關,而且還具有一定程度的系統綜合性[3]。雖然熱能與動力工程是鍋爐中的重點研究對象,但對其他多種相關領域的研究也不能忽視,如工程物理、能源工程、機械工程等,而在所有的研究內容中,熱能與機械能之間的能源轉化占有相當大的比重。縱觀我國熱能與動力學的發展過程及其未來發展方向,可以得出其具有多面性的特點,而主要發展方向是電廠熱能工程。
近年來,隨著科技水平的不斷發展提高,極大的帶動了熱能與動力工程的發展進步,使其逐漸趨于自動化,然而我國在物理工程方面的人才相對比較匱乏,無法滿足現在的市場需求,因此未來還需特別重視對該類人才的培養,除此之外,還需要進一步提高鍋爐熱能轉換及空調制冷等方面的能源利用率,從而保證熱能動力工程的順利發展,只有解決了能源使用問題,才能夠使熱能與動力工程在生產中的重要作用得到充分發揮,進而保障我國經濟的順利發展,因此,對熱能與動力工程進行深入研究具有相當重要的意義。
1.2 鍋爐構造及動力的應用原理分析
鍋爐的燃氣控制、鍋爐的外殼及鍋爐的生產配套部分共同構成了鍋爐,而燃氣鍋爐外殼還包括底殼和面殼兩方面,每個部分都發揮著不同的作用,其中底殼主要負責鍋爐燃燒,也是鍋爐燃燒的關鍵環節,因底殼上有電控盒和熱交換器等部件,鍋爐通過底殼與其他部分更好的進行連接,從而形成一個完整的結構。而面殼的作用主要是防止灰塵等雜物進入鍋爐,更好的保護鍋爐,進而使其使用壽命得到延長[4]。除此之外,鍋爐的核心部件電氣控制也在鍋爐的運行中發揮著關鍵作用,其主要任務是保障鍋爐各項工作和鍋爐燃燒的正常運轉。近年來,隨著科技水平的不斷進步,使鍋爐行業得到較快發展,目前鍋爐業均已實現自動化控制,這樣就能很好的控制鍋爐的熱平衡及鍋爐的燃燒,從而使鍋爐的燃燒效率得到提高,保證熱能的利用率,從而有效地減少能源浪費。
1.3 熱能與動力工程在鍋爐中的應用
能量轉換調節在鍋爐燃燒控制中是相當必要的,隨著時代的不斷發展,鍋爐的類型也發生了相當大的變化,并且實現了智能填料,不僅節省了勞動力,還使鍋爐燃燒得到更好的控制。鍋爐在人類工業發展進程中發揮了重要作用,從某種角度講,工業爐的前身就是鍋爐,是工業革命進程中不可或缺的重要力量。鍋爐主要是通過燃燒能源產生大量熱能,從而實現能源的有效轉化,不僅為進一步發展工業文明提供保障,也為提高人類生產力作好基礎鋪墊。
2 熱能與動力工程在鍋爐生產中存在的問題分析
在鍋爐生產中,鍋爐的風機是不可或缺的關鍵組成部分,其主要承擔著將電能向動能轉變的作用,在實際生產過程中,保證將氣體順利地輸送到鍋爐內部。因此,我們不僅要調機的運行狀態,還要將熱能與動力工程技術正確合理的應用到鍋爐的制造改進中,不過,需要特別注意的是鍋爐內部葉輪機械的結構相當復雜,外界一些不確定因素很容易影響測量的相關溫度變化值,造成了測量中的不可靠性。針對這種情況,目前我國還未研究出有效的解決對策,但是從多種方向將熱能與動力工程已開發的相關軟件有效測定風機葉片燃燒的速度,并且還可對所測數值進行相關模擬,從而獲得較為準確的軟件模擬結果,為風機葉片的使用壽命作出準確評估,從而使鍋爐燃燒得到更好的控制,降低其生產運行中的使用風險。
3 熱能與動力工程在鍋爐運行中的科技創新
3.1 鍋爐燃燒控制技術的創新
如何有效地調節能量轉換是鍋爐燃燒控制中的重要部分。早期工業生產中,我國的鍋爐填充燃料絕大多數是采取人工添加的方式,從而保障鍋爐相關工作的正常穩定運轉。不過,隨著科學技術的發展,絕大部分企業已從人工填料方式向步進式的自動化轉變,而連續控制系統是主要的鍋爐燃燒方式,其主要由各種氣體的分析裝置及燃燒的控制器等部分構成,通過熱電偶的有效檢測來設定合理數值,再利用計算機準確計算出所測數值偏差,從而保證輸出結果的準確性,與此同時,還能夠有效且合理的對鍋爐燃燒進行控制。
3.2 鍋爐風機的仿真類翼型葉片
由于鍋爐內部的風機結構復雜、運行精密,因此給實際測量帶來一定的困難。目前我國尚未有科學且完整的體系來完善鍋爐的葉輪制造及運行發展。如果想要獲取準確有效的數值,就應通過實驗模擬的方法對機械內部的氣體流動進行有效評估,模擬空氣以不同方式出入風機時的相關流動分離。最后,再利用計算機對這些數值進行模擬設定,采用模擬實驗方法的主要目的是分析在不同速度情況下所得到的矢量圖,將多組數據進行比較后,確定出鍋爐風機翼型邊界層分離及攻角之間的關系,從而進行深一步的研究。
綜上所述,隨著經濟的發展,熱能與動力工程在實際生產生活及鍋爐發展中均越來越發揮著重要作用,是保證我國經濟發展的基礎,也是工業水平提高的一個重要標志。因此,不管現在還是未來,對熱能與動力學的研究都是不可缺少的,從而使其在鍋爐的正常穩定運轉及能源生產中更好的發揮作用,為我國經濟的可持續發展及能源利用率提供堅實的保障。
參考文獻
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[2] 田青.熱能與動力工程在鍋爐領域的應用探究[J].科技創新與應用,2014(19):21.
熱能與動力工程所研究的內容主要是指熱能與動力之間的合理轉化。在實際應用的過程中,可以依賴于多種不同的方式,實現熱能動力或熱能電能的合理轉換,以促進能源的高效率利用,發揮其在提升經濟效應水平方面的重要價值。結合實踐經驗來看,熱能與動力工程的應用在解決能源利用問題方面有著非常重要的價值,直接關系到電力企業的經濟效益水平。當前實踐中,熱能與動力工程涉及多個學科,且各個學科相互關系非常復雜與系統,后期應用中還可以支持電能與機械能的相互轉換,為社會經濟的高速發展奠定了非常良好的基礎。從專業構成的角度來說,熱能與動力工程的研究內容可以劃分為以下幾個專業模塊:第一是建立在熱能轉換與利用基礎上的熱能動力及其控制工程(包括新能源的開發、能源環境利用工程在內);第二是建立在內燃機及其驅動系統基礎之上的熱力發電機及汽車工程;第三是建立在電能轉化為機械功基礎上的流體機械與制冷低溫工程;第四是建立在機械功轉化為電能基礎上的火力火電與水利水電動力工程。
二熱能與動力工程對經濟環境的影響
1)從經濟角度來說
熱能與動力工程在我國的經濟發展體系中有著非常普遍的應用,涉及多個相關的行業與領域。包括電力、鋼鐵、金屬、石油,以及建筑在內的多個行業領域在自身發展過程中均對熱能有著相當大的需求。當前已形成的風力發電技術以及動力發電技術能夠通過一定的技術手段,將動力能轉化為電力,從而為電力事業的發展提供源源不斷的動力支持,為社會大眾創造更加良好的生活環境。結合我國的實際情況來看,電能是整個經濟發展體系中的基礎與支柱,熱能與動力工程的應用勢必會為電能的發展營造一個更加良好的環境氛圍,以促進社會經濟的良性發展。當然,在這一過程中,新能源的有效利用是實現社會健康可持續性發展的主要動力,因此必須充分結合社會發展的現狀,最大限度地利用并促進新能源的開發,以創造出更加豐富的社會經濟價值。
2)從環境角度來說
結合我國各個行業領域對能源的利用現狀,發電功能的實現主要是通過煤炭或石油等常規能源來實現。然而,傳統意義上的生產方式無法控制污染物的排放。在此類常規能源轉化為電能的過程中,勢必會排出大量的有毒有害物質,所產生的物質不但會造成環境污染,同時也會對大眾的健康造成危害。為了促進經濟水平的高速發展,很多時候會忽略環境保護的重要性,最終對整個生態環境造成非常不良的影響,當然也給人們的生活帶來了很大的不變。而在電力生產中通過對熱能與動力工程的應用,能夠很好地緩解生產中存在的困境,通過對各類清潔能源的綜合應用,減少生產過程中排放的污染物質,減輕環境污染,不但符合社會發展需求,還能夠為社會大眾提供優良的生活環境,促進社會和諧可持續發展。
三熱能與動力工程的創新應用
1熱能與動力工程在鍋爐及熱電廠中的應用現狀
1)熱能與動力工程
得益于科學技術的不斷進步以及信息技術的應用使得其能夠被應用在鍋爐中。鍋爐是由外殼以及鍋爐使用過程中的電器控制系統組成,鍋爐在使用過程中主要是燃燒的過程,鑒于燃燒使得鍋爐產生極大的熱能,在爐底安裝控制器就是為了能夠隨時監控鍋爐的運行情況,這也是保護鍋爐安全的重要手段之一。在鍋爐實際運行過程中,其自身就會形成一個自我保護系統,它會將一定的機械熱能轉化為其他能量以達到保護自身的目的,但是,意外在所難免,往往或因為這部分轉化的能量而燒壞鍋爐,因此,必須要對鍋爐的運行進行智能化的管理與控制,從而能夠有效地使鍋爐的運行精密度得到提高。
2)熱能與動力工程的應用
主要表現在兩個方面:第一,在節流調節中改變工作狀況可能會造成不小的節流損失,但在溫度恒定的條件下,截流調節的負載適應性明顯高于噴管調節,因此節流調節多適用于容量較小的機組;第二,噴管調節是在滿足負荷適應性的基礎上,為了能夠提高汽輪機的工作效率,達到平衡各種不同汽輪機的調節以及變化。
2熱能與動力工程在鍋爐與熱電廠中的技術創新
1)在熱能與動力工程研究
領域中,如何實現對鍋爐在燃燒過程中熱能的轉化工作是非常重要的問題之一。在本領域技術創新的發展過程中,鍋爐的作業方式轉變為了智能式,可促進鍋爐穩定性以及安全性的提升。同時,考慮到燃燒期間的空氣、燃料與鍋爐溫度之間有非常密切的關系,因此可以通過對預設值的綜合比較實現對鍋爐性能的合理檢測。同時,工作人員也可以通過開展模擬實驗的方式,準確地評估鍋爐內部的氣體流動情況,預先設置模擬數值,評估不同速度下所形成的矢量圖,按照這種方式構建仿真鍋爐風機翼型葉片,以此為邊界層分離關系的研究提供參考依據。
2)在熱能與動力工程的研究
領域中,可以通過合理利用重熱現象的方式,根據熱電廠的實際運行情況,科學確定重熱系數,以達到減少能量損失的目的。與此同時,從調頻角度上來說,相較于一次調頻模式而言,二次調頻的精確性更高。在電網頻率保持恒定的條件下,可以通過智能調節的方式對二次調頻預先設置對應的方程式,以實現對機組的重分配與組合,滿足控制功能的要求。
四結語
在現代經濟社會快速發展的背景下,各行業領域對于能源的需求呈現出了相當顯著的增長趨勢。在能源生產與利用領域中,熱能與動力工程的建設發展受到了各方工作人員的高度關注與重視,其應用范圍也呈現出顯著的拓展趨勢。為了充分發揮熱能與動力工程的應用功效,必須重視對本領域相關知識點的研究,以便真正意義上掌握熱能與動力工程研究精髓,通過積極展開熱能與動力工程科技創新的方式,促進工作效率的提升,改善能源利用率。只有做好科技創新方面的工作,方能創造更加豐富的經濟價值,同時達到緩解環境問題的目的。
五總結
自從工業革命以來,城市發展的產業結構就收到了強烈的沖擊,第一產業比重逐年降低,而工業的比重卻逐年上升,其中基于資源開發和研究的能源產業的發展十分迅速。科技作為第一生產力的時代特征,為生產、生活都帶來了前所未有的便捷和效率。在當今社會,能源的消耗總量和利用效率同經濟發展和環境保護的關系十分密切,在經濟發展的背后,我國能耗、碳排放都表現為持續增長的狀況。節能減排成為了能源與動力工程研究的重點,并且也是今后長期需要堅持的工作。
關鍵詞:
能源與動力工程;環境污染;驅動因素;節能減排
一、引言
無論是汽車開動、輪船離港和飛機起飛等等機器的運轉,還是信件的郵寄、電話的通訊和網絡的傳輸等等我們日常生活所常見的現象都需要由能源作為支撐和動力。能源為我們所處的城市提供了源源不斷的能量流,有了能源我們的城市才能充滿生機與活力,才能不斷地向前發展。我國目前正處在城市化快速發展的關鍵時期,是能源消耗大國。能源的大量消耗帶來了環境的污染,能源供需矛盾顯而易見,成為了我國當下以及今后長期發展的重點所在,節能減排工作必須落到實處,節能技術的研究刻不容緩。節能減排是我國面對環境問題和能源的消耗而提出的政策方針,是通過不同的手段和措施,降低工業生產和居民生活過程中的能源投入以及污染物的排放,實現城市化進程不斷提升和城市經濟社會的永續發展的目標。但是由于我國的人口、經濟增長方式和經濟規模、產業結構和節能技術等因素的影響,能源浪費和排放超標的問題越來越嚴重,節能減排的工作效果甚微,加劇了能源消耗和保護環境的矛盾,導致了我國經濟發展帶的瓶頸,帶來了強大的制約作用。因此,本文試圖從能源和動力工程的角度入手,對我國能源問題和動力工程進行解析,明確能源消耗居高不下的內在原因,進而對節能減排從能源消耗因素和動力工程節能技術等角度出發,分析節能減排的具體方法和策略。
二、能源問題和動力工程
能源是人類活動的物質基礎和動力源泉,在一定程度上來說,人類的發展離不開能源的開發和利用。能源發展、環境可持續已經成為當下全球性的議題。能源的種類繁多,且因為新技術的發展,許多新能源逐漸出現在人們的視野當中,并有逐漸成為發展主流的趨勢。根據不同學者的研究和總結,能源有八種分類方法,但是人們對于能源的關注點在于它是否能夠可再生,是否能帶來嚴重的污染,是否能在現有技術的支撐下進行安全的利用等等,這些對于能源的關注也從側面反映出現今能源發展所遇到的問題。傳統化石能源的枯竭、新能源的開發實用技術不足、能源緊張導致的經濟和社會發展的一系列問題成為了當今能源問題的主要方面,統稱為能源危機。我國是世界上產能和耗能的大國,能源的產量僅次于美、俄,處在世界第三位的位次,但是能源消耗更大,位居世界第二。同時,我國的能源結構、能源利用技術、節能減排技術卻并不理想。能源危機成為我國面臨的重大挑戰之一,煤炭、電力、石油和天然氣等能源成為能源危機中的主要角色,尤其是石油的短缺以及由其引起的結構性矛盾成為我國經濟發展的最大難題。動力工程主要是致力于煤、石油等傳統能源的高效利用和新能源的創新開發。動力方面則包括內燃機、鍋爐、航空發動機、制冷及相關測試技術1。動力工程作為目前能源研發的主要領域,需要在能源轉換與熱力環境保護等方面具有較高水平的專業人才,同時也需要同自然科學、人文和社會科學等學科領域形成良好的學科交流局面,共同促進我國能源的可持續發展。
三、節能減排分析
節能減排的首要任務在于節能,節約生產和生活等方方面的能源使用以及提升能源的利用率,從源頭上治理能源問題。在節能的基礎上,嚴格控制污染物的排放,大力發展污染治理以及回收再利用的技術,實現能源使用終端的零排放或者少排放。首先,明確能源消耗的內在因素,對癥下藥2。能源的消耗是多方面因素的綜合作用,經濟快速的增長、經濟規模的不斷擴、產業結構的失衡、節能技術的落后,共同導致了能源的大量投入。因此,對癥下藥,根據不同的問題提出不同的針對性的解決方法,優化能源投入結構,達到節能目的。其次,從動力工程的角度出發,從內燃機、鍋爐、航空發動機、制冷等生產和生活的能源利用核心出發,發展核心環節的能源利用技術,提升能源利用效率。而動力工程技術的研發對于不同的能源類型又有不同的要求。對于煤來說我們需要提升其使用率和終端污染處理技術。對于石油來說,我們應該尋找替代能源以及替代能源的提煉方法。對于新能源來說,現有的太陽能、風能等能源的使用技術需要進一步的優化和普及,更多的新能源還需要專業人才去測試和研發。
四、結語
綜上所述,能源能夠決定一個城市甚至一個國家的發展,其中石油等戰略性資源的重要性更加突出。能源危機的出現對我們是一種警醒,更是一種促進,在能源危機的壓力下,不論是從國家的宏觀統籌還是從個體企業的技術優化都表現出積極的應對。在能源與動力工程領域,相關技術人處于起步階段,需要不同行業專家、不同專業學科等的共同努力,以科學發展觀和建立資源節約型和環境友好型的城市為指導,打破傳統能源制約,利用新技術和新工具,實現我國能源的高效、合理應用最終消除我國經濟發展的能源制約,為國家綜合國力的提升和國際話語權的改善等提供堅實的能源支撐。
參考文獻:
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【關鍵詞】 熱能動力 能源 鍋爐仿真
隨著科學技術的迅速發展,我國熱能和動力工程在方面已經取得了很大的成就,為了保證技術的完善性和全面性,還需要進步的研究和改進。而在工業發展過程中鍋爐成為其重要的熱能動力設備,但是鍋爐煙氣排放會造成一定的環境污染,同時也增加了排煙管的熱量。本文主要針對熱能動力在鍋爐和能源中的發展情況進行分析和概括。
1 熱能動力工程的研究發展方向
熱能動力工程的研究也是科學領域中重要應用型專業,主要針對熱能源和動力的發展方向和應用型進行詳細的分析和研究。由于其專業的重要性,我國基本上有上百個院校已經開設了有關專業課程,以此培養關于此方面的科學型人才。現代化熱動能專業是依據舊版的流體機械工程和熱能工程以及動力機械、水利水電工程、能源工程等結合而成。熱能動力屬于機械工程研究項目,主要學習的內容是有關機械類、熱動工程、工程熱物理等的知識理論技術。并通過理論力學、傳熱學、電子電工技術、工程制圖、熱工測試技術等的專業學習方向和相關研究發展方向讓學習或研究人員能夠具備工程熱力學、傳熱學和熱工測試等熱能動力工程理論方面的知識和實驗技能。從而熟悉的掌握制冷裝置、動力機械工程等能夠準確的制定設計制造實驗研究方向。
并且就業面比較廣,其中包括電廠熱能自動化、電廠熱能工程、工程熱物理過程以及流體機械自動化等的發展方向。現代化動力工程的基本訓練內容就是熱能動力學,由此可以看出,熱動是現代化動力工程的基礎。在上述基礎上熱能動力就是一個比較寬泛的專業知識體系,發展和研究的空間比較大,能從多角度,多方面進行分析探究。
2 熱能工程技術在能源方面存在的問題
能源動力工業化發展與我國國民經濟建設有著密切的聯系,也是我國支柱型產業。能源問題越來越受全球人類關注,能否再生,能否采用更好的方法節約能源,體提高能源的利用率等已是當前社會各界談論的熱點話題。能源的發展利用涉及到我國多個領域和大型企業高科技技術應用,是國家經濟發展和社會整體發展的重要命脈。
風機是一種有有多個葉片的能進行軸旋轉的機械,能將施加在葉片上的旋轉能轉化為機械能,實現氣體的流動,并應用于工程機械。風機的應用及其廣泛,如發電廠、工業爐通風、車輛、船舶等用來排熱、引風等的作用。現代化發展過程中電站的容量也在不斷增加、并且運轉速度也越來越高、要求效率高無心愛你路故障發生、同時要向自動化方向發展。對此電機在電站的使用性能要求也越來越高,不僅要安全可靠、還要提高運行效率,避免在運行過程中出現葉片和旋轉軸損壞或是電機燒壞等的現象,以免長期下去造成事故發生,甚至是經濟損失嚴重。
3 爐內燃燒控制技術
隨著科學技術的不斷完善和提高,工業技術計算機控制系統也不斷的向自動化發展,逐漸轉變成為一種具有先進高科技技術含量的信息監測系統,在設備的管理水平方面有了顯著的提高。工業爐中的連續加熱爐也得到了實際應用,改變以往的燃料燃燒和能源消耗的轉化熱量應用,使得生產技術工技術得到了有效的提高和發展。
工業爐中燃料的控制技術很重要,高科技的自動化控制系統在各個領域中的廣泛應用已經逐漸替代了傳統的手動控制。目前現代化連續加熱爐爐型主要為分兩種,其中推鋼式加熱爐可以采用燃料自動控制的方式進行加工。
推鋼式加熱爐自動控制系統方式主要分為兩種空燃比例連續控制和雙交叉限幅控制。雙交叉限幅控制系統主要是通過系統中安裝的溫度傳感器將系統檢測到的溫度轉變成一種信號,其信號的數據值就是實際溫度。該系統的組成部分包括燃燒控制器、燃氣流量閥以及燃氣流量計等主要構件。空燃比例連續控制系統是通過氣體裝置將將所要檢測的范圍進行合理的檢測,然后將所檢測的數據傳輸給PLC編程技術,并將之前設定的值進行比較,最后將分析得出的數據值按照4-20mA的電信號分別對燃氣或是空氣閥、動力閥的開度做以適當的調整,以此有效的對燃爐中的燃氣比例和溫度進行合理的控制。該系統的主要組成部分包括,PLC編程技術、空氣或燃氣比例閥、燃料控制器、氣體分析裝置等。兩種方式共同的特點就是燃料控制器都是其主要組成部分,也是現代化工業燃爐自動化控制系統中不可或缺的重要裝置。
4 關于軟件仿真鍋爐風機葉片的研究
工業鍋爐中的風機葉片旋轉的的內部機械流場具有較強的不定性,比較復雜。因此,對鍋爐風機進行詳細的實驗研究比較困難,其中涉及的細節比較繁瑣,在當前研究成果中對其力學解釋和分析方法還不夠完善。一些關于鍋爐研究中的流動分離等現象,是目前迫切研究的重要內容。研究過程中需要建立比較可靠的實驗模型和數值模擬,以此對機械流場內部作以詳細的分析。為了準確的對鍋爐風機葉片旋轉的空氣流動情況進行探究,利用軟件建立二維數值模擬實驗的方式。其軟件數值模擬實驗首先要創建二維模型,然后再根據所提供的數值劃分成網格的形式,再設定邊界區域,利用這些相關條件對輸出的網格進行求解,求解過程中可以利用求解器。最后將求解出的結果在建立一個二維數值模擬,對空氣來留角下的流動進行模擬求解,將得出的結果與速度矢量圖做以分析比較,得出鍋爐風機葉片分離和攻角之間的關系。
5 結語
上述主要是對熱能動力工程在鍋爐和能源方面發展情況分分析和探討,進一步說明了熱能動力在現代化科技研究中的重要性和各領域應用的廣泛性。
參考文獻:
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