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關(guān)鍵詞：能源與動力工程 專業(yè)核心課程 建設(shè)

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2015）04-0290-01

能源與動力是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，該專業(yè)發(fā)展的好壞程度直接關(guān)系到能源與動力方面的人才培養(yǎng)質(zhì)量。在上個世紀50年代，我國能源與動力工程專業(yè)就開始形成，受當時社會政治經(jīng)濟及教育體制的影響，該專業(yè)發(fā)展水平層次不高，專業(yè)分割過細等問題突出，需要對其進行調(diào)整才能夠適應(yīng)當前我國社會經(jīng)濟的發(fā)展水平。本文接下來將對能源與動力工程專業(yè)核心課程體系做出具體的分析探討。

一、能源與動力工程專業(yè)核心課程體系的發(fā)展現(xiàn)狀

1.專業(yè)研究領(lǐng)域的擴展對人才知識結(jié)構(gòu)提出了新要求

能源與動力工程這個專業(yè)名稱是熱能與動力工程專業(yè)在2012年調(diào)整之后更名的，2013年正式更名使用并招生。專業(yè)名稱的改變反應(yīng)其教育內(nèi)容的變化，相對而言，其涵蓋的內(nèi)涵比熱能與動力工程專業(yè)更寬廣。能源與動力工程專業(yè)與化學及其環(huán)境工程專業(yè)的關(guān)系更加密切，而不僅僅局限在傳統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化與利用。當前，我國新能源和可再生能源得到了較大程度的開發(fā)利用，因此，形成了較大的生產(chǎn)研究領(lǐng)域，急需要這方面的高級專門人才投入到生產(chǎn)實踐中。這樣的能源使用現(xiàn)狀，為高校能源與動力專業(yè)的畢業(yè)生提供了廣闊的就業(yè)前景。然而，當前的專業(yè)培養(yǎng)計劃中，并沒有適當?shù)恼n程內(nèi)容來適應(yīng)當前的發(fā)展需要，總學分不足，教學科目較少的問題需要引起足夠重視。

2.人才的培養(yǎng)模式不適應(yīng)社會的發(fā)展需要

能源與動力工程這個專業(yè)相對于變名之前的專業(yè)而言，涵蓋的范圍更加寬泛，不僅僅包括原來的熱能工程及其動力機械，還包括熱力發(fā)動機、制冷低溫工程等。這種寬口徑的人才培養(yǎng)模式使得高校所培養(yǎng)的人才具有廣闊的知識儲備，增加其就業(yè)面和職業(yè)的適應(yīng)能力。當然，這種寬口徑的培養(yǎng)模式也會出現(xiàn)一些不利的影響，例如：人才的培養(yǎng)不夠?qū)I(yè)，不能夠滿足企業(yè)對人才某一方面知識技能的需求。這種培養(yǎng)模式下的畢業(yè)生，即使到了工作崗位上，也還需要經(jīng)過一段時間的實踐學習及在職培訓才能夠滿足用人單位的任職要求。

3.專業(yè)核心課程體系的構(gòu)建不利于學生個性化的培養(yǎng)

大學期間是人生觀、世界觀和職業(yè)觀形成的關(guān)鍵時期，對以后的職業(yè)發(fā)展具有重要作用。在同一個專業(yè)里，有些人喜歡動力機械，有些人喜歡制冷空調(diào)，還有些人喜歡發(fā)電等，這就導致畢業(yè)生以后的職業(yè)選擇出現(xiàn)差異性。當前素質(zhì)教育的號召下，要求學生個性發(fā)展，在各個專業(yè)的培養(yǎng)方案及其課程體系的建設(shè)上，要給學生自主選擇和發(fā)揮的空間，讓學生根據(jù)自己的興趣方向來選修自己的課程，從事今后的職業(yè)。但是在目前的課程體系中，能源與動力工程專業(yè)的學生，四年所學內(nèi)容基本一致，教學內(nèi)容不存在明顯差別，統(tǒng)一的培養(yǎng)模式很難造就出個性化發(fā)展的學生。

4.缺乏有力的實踐課程

實踐環(huán)節(jié)的課程設(shè)計仍然是當今高校人才培養(yǎng)模式中的通病，離創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)還具有很大的一個差異?？v觀各校能源與動力工程專業(yè)的課程體系，發(fā)現(xiàn)其實踐環(huán)節(jié)的設(shè)計與理論知識相脫離，不利于實踐教育效果的達成。另一方面，實踐內(nèi)容安排不合理，缺乏及時、有效的更新，與國外高水平的高校課程體系相比，教學實踐內(nèi)容明顯陳舊，不利于人才質(zhì)量的提升。

二、建設(shè)科學合理的專業(yè)核心課程體系

1.增加專業(yè)核心課程的設(shè)置，建立健全人才培養(yǎng)模式

變名之后的能源與動力工程專業(yè)，所涵蓋的內(nèi)涵更加廣泛，因此需要拓展課程研究領(lǐng)域，在掌握能源與動力工程專業(yè)發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上來設(shè)置核心專業(yè)課程。在滿足人才培養(yǎng)總目標的前提下，完善補充專業(yè)培養(yǎng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化核心教學內(nèi)容，使高校所培養(yǎng)出來的人才能夠滿足適應(yīng)今后社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，人才的知識結(jié)構(gòu)能夠增強畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。

2.明確專業(yè)方向，區(qū)分專業(yè)性

為了避免寬而不專等方面的問題，需要在整個能源與動力專業(yè)大類的范圍中來統(tǒng)一基礎(chǔ)性課程，區(qū)分好專業(yè)核心課程。統(tǒng)一基礎(chǔ)性課程是為了防止學生專業(yè)面狹窄等問題的出現(xiàn)，通過專業(yè)基礎(chǔ)課程的設(shè)置和通識課程的講授，使得學生能夠根據(jù)不同的專業(yè)方向來進行專業(yè)核心課程的學習。設(shè)置大量的專業(yè)選修課程，強化專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的設(shè)置，避免該專業(yè)的學生出現(xiàn)“寬口徑”和“零距離”的發(fā)展矛盾。

3.設(shè)置多樣化的課程體系，不斷滿足學生個性發(fā)展需要

高校課程制定者要設(shè)立柔性的專業(yè)課程體系，建立起多元化的課程結(jié)構(gòu)來不斷的滿足該專業(yè)學生的個性發(fā)展要求。學生按照自己的興趣愛好來選擇自己的專業(yè)學習模塊，進而從事自己選擇的職業(yè)類型。一般情況下，課程體系包括研究型和應(yīng)用型兩種，研究型課程注重基礎(chǔ)性知識的學習，為以后的考研學習打下堅實的基礎(chǔ)，應(yīng)用型課程注重實踐教學環(huán)節(jié)的設(shè)置，主要培養(yǎng)學生的就業(yè)創(chuàng)新性能力。這樣的課程體系，可以從多方面滿足不同學生的發(fā)展需要。

4.優(yōu)化專業(yè)教學內(nèi)容，促使理論與實踐的結(jié)合

理論與實踐知識的學習不可此消彼長，需要在強化實踐教學環(huán)節(jié)的同時保障理論知識的學習。在總學習不變的前提下，要合理分配理論實踐課程，可以通過其他公共課程的壓縮來保障專業(yè)核心課程的比重。在對學生進行課程設(shè)計的同時，可以將理論知識的教學貫穿在實踐環(huán)節(jié)之中。根據(jù)最新的就業(yè)形勢來調(diào)整教學大綱，編寫教材，盡量將最前沿的研究成果融入到日常教學成果中。

三、總結(jié)語

總而言之，課程體系的構(gòu)建和課程內(nèi)容的優(yōu)化是一項長期的過程，需要高等教育領(lǐng)域的研究專家和教育教學工作者共同努力。能源與動力工程專業(yè)核心課程體系的建設(shè)，需要在社會經(jīng)濟發(fā)展，人才需求變更的基礎(chǔ)上進行調(diào)整。在考慮本校實際專業(yè)特色的基礎(chǔ)上，合理配置專業(yè)核心課程的師資隊伍，改革教學方法，更新教學內(nèi)容，注重教學實踐環(huán)節(jié)的增強，最終朝著提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的方向前進。

參考文獻

[1]邱潔；關(guān)于能源與動力工程專業(yè)課程體系改革的思考[J]；課程教育研究；2013（9）.

[2]余萬，陳從平，徐翔，趙美云；能源與動力工程專業(yè)核心課程體系建設(shè)的研究[J]；教改教法；2014（2）.

[3]衣秋杰，楊前明，孔祥強，李志敏；熱能與動力工程專業(yè)主干課程立體教學體系建設(shè)初探[J]；中國會議；2006（4）.

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1熱能動力工程在鍋爐領(lǐng)域的應(yīng)用情況

 

眾所周知，鍋爐是一種非常常見的熱能設(shè)備，在我國的工業(yè)生產(chǎn)中十分常見，應(yīng)用極為廣泛，鍋爐的原理是借助于爐內(nèi)燃料的燃燒來產(chǎn)生熱能，從而提供持續(xù)的動力來滿足工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)需求。目前，國內(nèi)使用的鍋爐中以工業(yè)爐最為多見，工業(yè)爐又可以分為多種，最廣為熟知的是燃料鍋爐。工業(yè)鍋爐最重要的功能就是工業(yè)加熱，提供熱能。工業(yè)爐使用數(shù)量巨大，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，正因為工業(yè)爐具有的無可比擬的優(yōu)勢，據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國超過十種以上的行業(yè)都在使用工業(yè)爐，但其缺點也是非常明顯的，工業(yè)爐的能耗非常大，其消耗量幾乎占到了總體能源消耗量的四分之一，而工業(yè)爐中以燃料爐的消耗為最大，占比約為九成左右。

 

當前，熱能與動力工程在鍋爐領(lǐng)域的應(yīng)用中一個重要的問題就是污染的問題，這也是制約鍋爐技術(shù)發(fā)展的一個難點。人們在降低鍋爐污染物排放方面投入了大力的精力來對技術(shù)和設(shè)備進行研發(fā)，經(jīng)過不斷的努力，也形成了一定的研究成果。鍋爐設(shè)備在生產(chǎn)運行中的核心環(huán)節(jié)是內(nèi)燃技術(shù)和傳感技術(shù)，在借助于雙交叉限幅控制的情況下，現(xiàn)在可以對空燃比例進行連續(xù)的控制，從而能保證鍋爐中電機運行狀態(tài)的良好，也為鍋爐的運轉(zhuǎn)提供足量的氣體，促進鍋爐內(nèi)燃料的充分燃燒，也實現(xiàn)了能源節(jié)約與環(huán)保。

 

2熱能與動力工程技術(shù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用情況

 

能源的短缺與匱乏一直是制約能源利用的一個瓶頸，熱能與動力工程的發(fā)展，能源利用效率的提高，從一定程度上可以緩解我國能源不足的現(xiàn)狀。緩解能源危機一方面要節(jié)約能源，另一方面則要加大新能源的開發(fā)力度，將新能源與熱能動力工程很好的結(jié)合起來。

 

眾所周知，風機是一種裝有多個葉片的通過軸旋轉(zhuǎn)推動氣流的機械。葉片將施加于軸上旋轉(zhuǎn)的機械能，轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿託怏w流動的壓力，從而實現(xiàn)氣體的流動。風機在工業(yè)中的應(yīng)用也極為廣泛，在電廠、鍋爐、工業(yè)爐窯、礦井隧道、冷卻塔、車輛船舶以及建筑的通風除塵方面都離不開風機。尤其是在電站中，由于電站機組的容量效率、轉(zhuǎn)速以及自動化水平都在不斷提高，這也對所用風機的可靠性提出了更為嚴苛的要求。風機是電站耗電最大的環(huán)節(jié)，電站的送風機、引風機等設(shè)備作為鍋爐運行的重要輔機，耗電量極為巨大，如何降低其運行中的電耗是當前電廠工業(yè)節(jié)能中必須重點關(guān)注的問題。此外，鍋爐風機在運行中也經(jīng)常會有燒壞電機、竄軸的現(xiàn)象，也有葉輪飛車、軸承等故障發(fā)生，這些都會對電廠運行的生命財產(chǎn)安全造成負面影響。在風機的發(fā)展應(yīng)用中，必須加強對與熱能動力工程有關(guān)的發(fā)電設(shè)備以及工業(yè)爐窯進行研究和創(chuàng)新，加強在通風和引風等方面的技術(shù)研發(fā)力度，推動新能源和再生能源的發(fā)展。同時，在電站和工業(yè)鍋爐應(yīng)用上也要加強熱能動力工程的創(chuàng)新力度，結(jié)合新能源的發(fā)展，改變傳統(tǒng)能源的供給模式，努力改善我國能源短缺的現(xiàn)狀，為我國工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)展提供高效的能源支撐。

 

3熱能與動力工程的發(fā)展趨勢

 

第一，在熱能動力和控制工程方面。二者是相輔相成、互相促進、互相發(fā)展的。融合中要特別注重綜合鍋爐和汽輪機的優(yōu)勢，在動力機械設(shè)計上可以借助這些理論和專業(yè)技術(shù)來推動熱力發(fā)電的發(fā)展和污染治理的良好控制。第二，在水利水電方面的應(yīng)用。水利水電和熱能動力工程具有很強的淵源，也是密不可分的。在水利水電工程中，要對水利水電動力工程等相關(guān)領(lǐng)域進行深入的研究分析，推動理論和技術(shù)的互融性發(fā)展，并要注重信息技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用。第三，在熱力發(fā)電及和汽車工程方面。應(yīng)大力發(fā)展熱力發(fā)電機的深層次研究，推動其在現(xiàn)代汽車工業(yè)和新能源汽車工業(yè)中的深入應(yīng)用，促進綠色汽車工業(yè)的快速發(fā)展。

 

熱能和動力工程是現(xiàn)代動力工程發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，針對當前我國現(xiàn)階段熱能動力工程的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀來看，隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)的不斷進步，其熱能動力工程也得到了較大程度的提升，但人才隊伍的建設(shè)還較為乏力，當前，我國高職院校的熱能與動力工程專業(yè)人才要基于將學生培養(yǎng)成具備一定的實踐能力、操作能力的應(yīng)用型人才的目標，大力推動職業(yè)院校應(yīng)用型人才的建設(shè)力度。

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一、熱能與動力工程的簡單概述 

熱能與動力工程實質(zhì)上是指熱能的開發(fā)與動能的轉(zhuǎn)換過程，并且兩者之間在一定條件下可以實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換和應(yīng)用。不僅如此，熱能與動能還能夠?qū)崿F(xiàn)與電能的相互轉(zhuǎn)換，使三種能源都能夠得到高效利用，有效實現(xiàn)了能源的節(jié)約與利用，在很大程度上促進了我國經(jīng)濟社會發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的同時提高，是我國實現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。所以必須加強對熱能和動能工程研究，以實現(xiàn)兩者的科技創(chuàng)新，實現(xiàn)其經(jīng)濟價值和社會價值。熱能與動力工程關(guān)系復雜多變且具有系統(tǒng)性，在對兩者進行相關(guān)研究和分析時要注意以下幾方面的認知： 

1）熱能的轉(zhuǎn)換和利用，一般包括熱能轉(zhuǎn)換為動力和在動力控制工程中的應(yīng)用，如熱能新能源的開發(fā)和熱能在其他能源環(huán)境中的利用等；2）從熱能產(chǎn)出點內(nèi)燃機和驅(qū)動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上了解，熱能生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備及程序主要包括熱力發(fā)電機和汽車工程。3）基于機械能從電能轉(zhuǎn)化而來的基礎(chǔ)，了解到機械能與電能轉(zhuǎn)換中使用到設(shè)備及工程包括流體機械和制冷低溫工程[1]。 

二、熱能與動力工應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及問題 

1）熱能與動力工程中工業(yè)爐的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀。工業(yè)爐作為熱能產(chǎn)出的重要設(shè)備，對熱能供應(yīng)效率起著不可代替的作用，并且工業(yè)爐還是工業(yè)體系的關(guān)鍵部分，實現(xiàn)工業(yè)爐熱能產(chǎn)出效率和動力工程效率的提高，將在很大程度上促進工業(yè)的快速、健康和持續(xù)發(fā)展。但是工業(yè)爐燃燒材料實現(xiàn)熱能供應(yīng)時，產(chǎn)生大量的有害氣體，破壞了生態(tài)平衡和污染了生活環(huán)境，所以近幾年很多相關(guān)專家及企業(yè)對做出了相關(guān)研究，以探索低污染和低破壞的方法，來高污染燃燒材料實現(xiàn)熱能供應(yīng)。隨著科學技術(shù)和社會經(jīng)濟的共同快速發(fā)展，使相關(guān)專家及企業(yè)進行新能源開發(fā)方法研究中，將科學技術(shù)充分融入到了工業(yè)爐產(chǎn)熱能和動能中，并且還實現(xiàn)了電能、熱能和動能的相互轉(zhuǎn)換，促進工業(yè)爐發(fā)展的同時，也提高了能源利用率，有利于資源浪費的減少和工業(yè)節(jié)能發(fā)展的實現(xiàn)[2]。 

2）熱能項目中的風機問題。一方面，熱能產(chǎn)出中離不開風機的傳輸與調(diào)節(jié)，對熱能質(zhì)量起著重要性作用，但是在熱能供應(yīng)中，往往因疏忽管理與養(yǎng)護，導致風機破損和停運，進而影響整個熱能項目的進度，致使熱能產(chǎn)出量下降，這要求相關(guān)工作人員進行風機操作時，要嚴格按照說明書進行，并且在必要的情況下還要根據(jù)熱能生產(chǎn)實際需要，改進和完善風機功能。另一方面，風機本身存在葉輪結(jié)構(gòu)復雜，其適用性較差，容易受到外界因素的影響，進而導致熱能生產(chǎn)效率低和溫度測量精準度等問題出現(xiàn)，并且因科學技術(shù)的不創(chuàng)新，使這些問題沒有得到有效解決，所以熱能項目的相關(guān)工作人員必須根據(jù)問題中涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)，研究和開發(fā)高效的測定軟件，實現(xiàn)對風機葉片燃燒速度的精確測量與控制[2-3]。 

三、熱能與動力工程的科技創(chuàng)新實際應(yīng)用 

1、燃燒控制 

1）持續(xù)燃燒控制體系，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要是由控制器和相關(guān)零部件組成，其主要作用在于利用熱電來實現(xiàn)對燃燒數(shù)值的測定，以此作為測量熱能的數(shù)據(jù)依據(jù)，在很大程度上提高了燃燒數(shù)值和熱能數(shù)值的測量精準度，實現(xiàn)設(shè)備燃燒的合理控制。但是該系統(tǒng)進行初期測定時還存在一定誤差，所以進行測定時一定要邀請專業(yè)人員一起操作，如果有必要，還可以讓專業(yè)人員對其進行進一步研究，以找出最精準的數(shù)值測定方法和技術(shù)；2）交叉式燃燒控制系統(tǒng)。交叉式燃燒控制系統(tǒng)主要作用于鍋爐，鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)直接影響交叉式燃燒控制系統(tǒng)的運行效率。燃燒控制器、燃燒燒嘴、燃燒流量閥、燃燒熱電偶等是鍋爐的結(jié)構(gòu)組成設(shè)備，鍋爐進行溫度轉(zhuǎn)換時，需要實現(xiàn)燃燒數(shù)值的測定的和計算，并要求相關(guān)人員對計算出的數(shù)據(jù)進行分析，然后將分析結(jié)果與交叉式燃燒控制系統(tǒng)測定結(jié)果相比，看是否一致，以實現(xiàn)對燃燒的合理控制，這種燃燒控制方法明顯優(yōu)于持續(xù)燃燒控制體系，不但節(jié)省了省設(shè)備，實現(xiàn)了能源的節(jié)約，還有效提高了溫度測定及控制的精準度，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用[3]。 

2、提高技術(shù)創(chuàng)新 

1）熱能與動力工程相關(guān)企業(yè)、部門及單位，要根據(jù)當下熱能與動力工程的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合時代科學技術(shù)發(fā)展特征，利用現(xiàn)代高科技技術(shù)對熱能與動力工程進行科技上的創(chuàng)新，如數(shù)據(jù)信息技術(shù)、計算技術(shù)和遠程操控技術(shù)等，以實現(xiàn)熱能與動力工程的自動化；2）要積極引進和借鑒西方發(fā)達國家先進的熱能及動力轉(zhuǎn)換技術(shù)，并結(jié)合我國基本國情，研發(fā)有利于我國經(jīng)濟發(fā)展、工業(yè)發(fā)展、熱能與動力工程發(fā)展的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)；3）熱能與動力工程相關(guān)專業(yè)人員及專家，要積極進行相互之間的有效交流和溝通，以便于個成功經(jīng)驗和實際經(jīng)驗的總結(jié)，實現(xiàn)能源循環(huán)利用模式的構(gòu)建，進而達到能源充分利用和有害物質(zhì)排放減少的目的[4]。 

四、結(jié)語 

綜上所述，經(jīng)濟全球化發(fā)展和科學信息化全面發(fā)展，促進了各能源行業(yè)發(fā)展，并出現(xiàn)其發(fā)展持續(xù)的趨勢。為適應(yīng)不斷發(fā)展的社會經(jīng)濟和科學信息技術(shù)，必須不斷對熱能與動力工程進行改革和創(chuàng)新，以實現(xiàn)熱能與動力工程相關(guān)技術(shù)功能的全面化、操作的簡便化和管理的透明化。 

（作者單位：邵陽學院） 

作者簡介：黃友軍，機械與能源工程系，研究方向為熱能與動力工程。 

參考文獻 

[1]劉德興.熱能與動力工程的科技創(chuàng)新探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2015，05：121-123. 

[2]于亞男，孫祚琦.簡述熱能與動力工程的科技創(chuàng)新[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，07：122. 

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關(guān)鍵詞：新能源；工程機械；研究；發(fā)展

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.049

1 新能源工程機械現(xiàn)狀

隨著社的不斷發(fā)展，很多傳統(tǒng)的能源在使用中逐漸暴露出了很多問題，如耗能、污染環(huán)境，這種現(xiàn)象也引起了廣泛的關(guān)注。近些年我國的企業(yè)在這方面也較為重視，已經(jīng)開發(fā)出了不少的新能源工程機械，從而更好地滿足社會的清潔能源的需要。比如當前的燃氣動力液壓挖掘機（LNG）以及燃氣動力裝載機應(yīng)用的液壓挖掘機天然氣為主動力、雙動力挖掘機應(yīng)用電能、混合動力挖掘機等一系列產(chǎn)品。

2 新能源工程機械的多樣性

（1）LGN工程機械。天然氣在作為燃料的過程中主要有兩種類型，分別是液化天然氣和壓縮天然氣，其簡稱分別為LNG和CNG。前者是天然氣經(jīng)過壓縮、冷凝等手段，將其在超低溫狀態(tài)下進行液化。 后者就是對天然氣進行加壓，然后讓其以氣態(tài)的狀態(tài)儲存在容器中。因此它和管道天然氣中的成分都是相同的。在相關(guān)工程器械的使用當中，一般CNG和LNG的密度比為1：3，這個比例讓發(fā)動機能夠以更高效的效率進行工作，節(jié)約能源，這方面的發(fā)展具有很大的潛力。目前我國的自主品牌機械在相關(guān)新能源的研發(fā)中已經(jīng)取得了一定的成就。比如裝載機上用的是LNG裝載機，這種裝載機在全球范圍內(nèi)的應(yīng)用都較為廣泛，并且雷沃重工、臨工等都推出了一系列的LNG裝載機，相對于傳統(tǒng)的柴油機，前者不僅耗能少，而且排放的污染物也較少，因此對于改善環(huán)境污染狀況具有積極的現(xiàn)實意義。 （2）電驅(qū)動工程機械。該技術(shù)是通過大功率的電動馬達來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柴油發(fā)電機，目前很多的液壓挖掘機都采用電驅(qū)動的方式，如山重建機的JCM921D挖掘機已經(jīng)上市銷售。這種挖掘機主要是通過電網(wǎng)為主要輸送能源，取消了耗能的柴油發(fā)電機，而且其中加入了只能的調(diào)控系統(tǒng)，能夠根據(jù)負載的需要來變頻，從而更好地調(diào)節(jié)功率，將能耗最低化。其使用的回轉(zhuǎn)也不再是傳統(tǒng)的液壓回轉(zhuǎn)馬達，而是通過控制器來對變頻器進行操作，從而更好地對其調(diào)速等，在很大程度上節(jié)約了能源，并且實現(xiàn)環(huán)保的目的，具有很大的研究價值。這種工程機械當前已經(jīng)實現(xiàn)了完全采用電網(wǎng)電源，并且基本無污染排放，相對于柴油發(fā)電機的部分器械最高可以節(jié)約30%的能源，廣泛被用在具有電源的施工場所，如港口、隧道等地。

（3）雙動力工程機械。目前雙動力工程機械的研究也較為廣泛，在國內(nèi)外都對其有所重視。雙動力工程機械就是改變傳統(tǒng)單一動力的做法，在機械內(nèi)安裝有兩個動力機，使用不同的能源，從而更好地適應(yīng)操作環(huán)境。一臺動力機是柴油供能，另一臺就是利用交流電來供能。比如當前國外有一種雙動力的移動篩分機，可以通過柴油發(fā)動機將相關(guān)機械移動到施工現(xiàn)場，再通過電源驅(qū)動進行作業(yè)，這種雙動力機械能夠根據(jù)使用環(huán)境來選擇不同的發(fā)動機，能夠盡最大的能力將能源節(jié)約，并且更好地滿足工作的需求。山重建機的GC58DP-8啥雙動力挖掘機就是采用上述的結(jié)構(gòu)，可以使用220V和380V的電網(wǎng)進行工作，這種機械不僅能夠節(jié)省電源，而且噪音小，對于人力、資金的要求較低，因此在遠離電源的地區(qū)被廣泛使用。

（4）混合動力工程機械。目前混合動力技術(shù)主要應(yīng)用在汽車領(lǐng)域，這種技術(shù)的廣泛應(yīng)用也為汽車行業(yè)的發(fā)展帶來了新的機遇。這種機械住戶要表現(xiàn)為油械混合、油液混合，這種機械通過電動機的輔助來減少柴油機的功率，從而實現(xiàn)低功耗、低油耗地使用。當前的混合動力機械普遍比單一的柴油機械耗能低。國外對相關(guān)技術(shù)的研究較為廣泛，比如當前的沃爾沃公司的混合動力裝載機L220F、美國公司的混合動力高空作業(yè)車等，都已經(jīng)廣泛地將一些混合動力技術(shù)應(yīng)用在工程機械中，相對來說，國外的相關(guān)技術(shù)也發(fā)展的較為成熟。在國內(nèi)由于技術(shù)的限制，再加上使用市場的原因，很難將之大規(guī)模生產(chǎn)。

3 國內(nèi)外新能源工程機械的現(xiàn)狀及發(fā)展

目前我國的新能源工程機械的研發(fā)已經(jīng)取得了一部分進展，而且隨著社會的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)的不斷改善，再加上政府的支持，在相關(guān)技術(shù)方面已經(jīng)取得了不菲的成績。這主要體現(xiàn)在以下三個方面。在未來的發(fā)展中還需要相關(guān)企業(yè)加強對新能源機械開發(fā)的重視，政府也應(yīng)該加大支持，不僅是在資金上，還應(yīng)該引進相應(yīng)的技術(shù)，縮小與發(fā)達國家之間的差距。再者就是要形成較為完成的產(chǎn)業(yè)鏈，關(guān)鍵的零部件都應(yīng)該實現(xiàn)自主生產(chǎn)。政府也應(yīng)該積極推出鼓勵政策。

總而言之，新的形勢下發(fā)展新能源工程機械不僅是解決全球能源短缺的主要對策，還是保護環(huán)境的重要舉措，在面臨全球能源短缺的情況下，企業(yè)和政府都應(yīng)該對相關(guān)工作予以重視，將節(jié)能、減排等作為新能源工程機械的研發(fā)重點，讓其抓住時代的需求與機遇，更好的為社會的發(fā)展創(chuàng)造財富。

參考文獻：

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人類利用風力發(fā)電的歷史不長，卻經(jīng)歷了幾起幾落。1887年到1930年，小容量的風電機組誕生，并在技術(shù)上基本成熟，得到了一定的推廣和應(yīng)用，這是風力發(fā)電的起步階段。第一臺風電機組由格拉斯哥大學安德森學院的教授James Blyth于1887年建于蘇格蘭。這臺風力發(fā)電機有10米高，由帆布制作，Blyth將它安裝在自己位于蘇格蘭的獨家莊園，并配置了一套蓄電池組，這是世界上第一座由風電機組供電的房屋。1891年，丹麥教授Paul la Cour在阿斯科夫市建造了一個風力發(fā)電試驗站。由于傳統(tǒng)的風電機組轉(zhuǎn)速較低，并不能充分利用風能，為了更好地利用風能，Paul教授進行空氣動力學實驗，研究出了葉片數(shù)和風能利用系數(shù)之間的關(guān)系，這是空氣動力學第一次應(yīng)用到風力發(fā)電。在Paul教授的推動下，風力發(fā)電在丹麥得到大量的應(yīng)用。20世紀30年代，為降低風力發(fā)電的成本，歐美國家開始研制較復雜的大中型風電機組。1941年，世界上第一臺兆瓦級風電機組在美國佛蒙特州的卡斯爾頓市并網(wǎng)發(fā)電。這臺發(fā)電機采用兩葉片結(jié)構(gòu)，直接交流并網(wǎng)，其設(shè)計容量1.25MW，高53米，可以在47.9m/s以下的風速運行。從這時候起，風力發(fā)電技術(shù)有了較大的進步，但相對于廉價的化石能源，風電的價格存在較大劣勢，發(fā)展緩慢。

20世紀70年代，受石油危機的影響，能源價格大幅度上漲。風能的開發(fā)又重新得到各國政府的重視。風電機組進入商業(yè)化的時代。1980年，丹麥制造商開始設(shè)計自己的風電機組。丹麥的Nordtank公司在1980年開發(fā)的55kw風電機組使風力發(fā)電的成本下降了50%。美國、德國、西班牙、荷蘭、中國也開始了自己的風電機組設(shè)計。到了21世紀，風電進入了迅猛發(fā)展的階段。

在這樣的一個歷史機遇前，風能與動力工程專業(yè)應(yīng)運而生。該專業(yè)屬于工學專業(yè)，是電氣、機械、自動化等專業(yè)的融合體。2006年華北電力大學率先在全國首次設(shè)立了風能與動力工程專業(yè)，被譽為中國風電的“黃埔軍校”。此外開設(shè)這個專業(yè)的還有河海大學、長沙理工大學、蘭州理工大學、內(nèi)蒙古工業(yè)大學、河北工業(yè)大學、北京科技大學等高校。除設(shè)置風能與動力工程專業(yè)外，其他高校還以多種形式參與到風電技術(shù)的研究中。2006年，北京交通大學成立“國家風能工程技術(shù)研究中心北京檢測站”“北京交通大學新能源研究所”。該檢測站是我國設(shè)立的首個風力發(fā)電工程技術(shù)檢測站。清華大學核能與新能源研究所、沈陽工業(yè)大學風能技術(shù)研究所等多所高校的風電科研機構(gòu)也承擔了多項重大課題。

風能發(fā)電是一個復雜龐大的體系。風能發(fā)電首先通過風力發(fā)電機將風能轉(zhuǎn)化成電能。風電機組一般都架設(shè)在70-80米高處，必須等有塔架支撐風力發(fā)電機，而且風電機組必須時刻迎風。這就要求我們學習機械制圖、理論力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學、氣象學、工程材料、機械設(shè)計、空氣動力學、風力機等機械動力類課程。這些力學課程將是我們工作后設(shè)計風力發(fā)電機的基石。其次，為了使風能轉(zhuǎn)化成電能。我們又要學習電路、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)、電機學等電學課程。為了讓產(chǎn)生出的電能順利輸送到用電單位，我們還得學習電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化、風電場并網(wǎng)等課程。此外，由于風的不穩(wěn)定性會造成電壓的不穩(wěn)定。為了能獲得穩(wěn)定的電壓，我們必須人為地控制風車，使其在風力發(fā)電過程中勻速轉(zhuǎn)動。而這部分問題的解決方案就藏在自動控制、單片機原理、plc編程等課程中。最后我們還有風電場建模與仿真，風電場規(guī)劃與設(shè)計，風電場施工與管理等專業(yè)選修課。學習完這些課程，我們才可以真正出師了。

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關(guān)鍵詞： 熱能動力；能源利用；節(jié)能減排；研究

中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A

0 引言

能源是一個國家和民族發(fā)展的基石，同時，也是人類賴以生存的關(guān)鍵?，F(xiàn)階段，在全世界范圍之內(nèi)，相關(guān)的不可再生能源，例如天然氣、石油、煤炭等，依然是占到了能源使用率的百分之九十左右，就現(xiàn)今而言，這些不可再生的能源，依然是人類生活和生產(chǎn)當中所使用的主體能源，但是，從長遠的角度來看，這些能源遲早都會有使用枯竭的一天，所以，如何開發(fā)和利用新型能源，并且深入地研究其對環(huán)境帶來的影響以及節(jié)能減排方面的內(nèi)容，是現(xiàn)今非常關(guān)鍵的一點工作內(nèi)容，同時，也是國家相關(guān)工作當中的重點。將針對熱能與動力工程的利用和開發(fā)，進行詳細的分析，針對其發(fā)展的前景、對環(huán)境的影響以及節(jié)能減排方面，進行細致的探析，力求幫助此項能源更好地開發(fā)和利用，為人類的發(fā)展做出更加突出的貢獻。

1 熱能動力裝置

在現(xiàn)階段當中，熱能動力工程，其無論是在人們的生產(chǎn)還是生活當中，都發(fā)揮著極其重要的作用，對于人類的發(fā)展，有著積極的意義，所以，深入地對其相關(guān)設(shè)備裝置進行研究，對設(shè)備的工藝技術(shù)以及操作的具體流程進行探析，對于此項技術(shù)的建設(shè)是非常有必要的。其工作的原理，首先，將其工程所需的燃料，放置在相應(yīng)的設(shè)備當中進行燃燒，進而產(chǎn)生熱能，然后在相關(guān)的熱能動力裝置之中，通過技術(shù)手段，將其熱能轉(zhuǎn)化成有效的機械能。燃燒的相關(guān)裝置以及相應(yīng)的熱能動力機，再加上輔助的設(shè)備，此套整體稱之為熱能動力裝置。主要的來講，熱能動力裝置分為兩大基本類型：a） 主要是以燃燒之中產(chǎn)生的燃氣進入到發(fā)動機之中，進而進行相關(guān)能量的轉(zhuǎn)換，并且加以循環(huán)利用，比如內(nèi)燃機等裝置，是此種類型的典型代表；b） 首先將燃料燃燒過程之中所產(chǎn)生的熱能，通過技術(shù)手段，傳遞至相關(guān)液體之中，并且使液體汽化，進而氣化之后產(chǎn)生的蒸汽導入到發(fā)動機當中，從而進行熱能的傳遞以及轉(zhuǎn)換，蒸汽機是其典型的代表。

2 熱能的特點以及利用

根據(jù)上文的詳細闡述和分析，可以對熱能動力的裝置使用情況有一個詳細的掌握，接下來，將針對熱能動力工程當中的熱能特點以及實際的使用情況，進行研究。

2.1 熱能的利用

熱能在我國許多行業(yè)當中都有著廣泛的運用，并且，在國民經(jīng)濟當中，也占據(jù)了核心的地位?？偟膩碇v，熱能的相關(guān)利用，在以下幾個行業(yè)當中最為廣泛：a） 電力工業(yè)，熱能動力工程在其中有著非常重要的應(yīng)用，在核發(fā)電、火力發(fā)電等裝置設(shè)備的使用之中，熱能動力工程及相關(guān)的技術(shù)，是其工作的基礎(chǔ)；b） 鋼鐵工業(yè)，尤其在高爐煉鐵、煉鋼以及軋鋼等工藝當中，應(yīng)用極為廣泛；c） 相關(guān)的有色金屬工業(yè)，其中包括有鋁、銅等有色金屬，其冶煉，均使用的是熱能；d） 化學工業(yè)，在化學工業(yè)的相關(guān)應(yīng)用之中，合成氮、酸堿等的相關(guān)生產(chǎn)工藝程序，主要使用到的是熱能動力工程之中的技術(shù)手段，以其基本的原理來作為理論依據(jù)；e） 石油工業(yè)，其中包括石油的采集、冶煉、運輸?shù)鹊榷鄠€環(huán)節(jié)，都運用到了熱能動力工程當中的相關(guān)技術(shù)理論；f） 機械工業(yè)以及相關(guān)的建筑工業(yè)，包括材料的生產(chǎn)、材料的制造、相關(guān)工藝鍛造、焊接技術(shù)以及鑄造等，都有熱能的利用；g） 交通運輸領(lǐng)域當中，包括汽車、輪船、飛機等的使用；h）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面，也有著廣泛的運用，包括蔬菜的溫室培養(yǎng)、魚池的加溫加熱、電力方面的農(nóng)業(yè)灌溉等方面，均有著廣泛的使用。同時，在人們的日常生活之中，熱能也有著廣泛的使用，例如冬天之時的供暖設(shè)備等。根據(jù)上述的分析，可以看出，熱能及其相關(guān)的動力工程，在人們的生活以及生產(chǎn)當中，發(fā)揮著非常重要的作用，是一項極為重要的能源，下文將針對熱能的特點，進行深入細致的探究，幫助在日常的使用過程當中，發(fā)揮出更大的效應(yīng)。

2.2 熱能的特點

現(xiàn)階段當中，人類所使用的熱能，主要是通過一次能源的轉(zhuǎn)換而得來的，所以，分析熱能的特點，需要從以下三個方面來入手進行：a） 太陽能及其能量的轉(zhuǎn)換。太陽能，通過對植物的照射，進而使植物的內(nèi)部存有的葉綠素，發(fā)生一系列的能源轉(zhuǎn)換以及光合作用，進而將太陽能轉(zhuǎn)換成為生物的質(zhì)能，而太陽能的光，則是經(jīng)過熱量的轉(zhuǎn)換以及點的轉(zhuǎn)換，進而成為我們所使用的能源物質(zhì)；b） 燃料化學能及其轉(zhuǎn)換過程。燃料化學能的轉(zhuǎn)換，主要是通過燃燒的方式，將存在于其中的化學能，轉(zhuǎn)換成為熱能，進而再通過相關(guān)的技術(shù)手段，將其轉(zhuǎn)換成為人類生活和生產(chǎn)所需要的機械能，例如常見的汽輪機等，其工作的方式，就是首先將化學能源，轉(zhuǎn)換成為蒸汽的熱能，進而再通過相關(guān)的設(shè)備以及技術(shù)，將汽輪機之內(nèi)的熱能轉(zhuǎn)換成為機械發(fā)動所需的機械能；c） 熱能的轉(zhuǎn)換，其中主要包括兩種能量的形式，即電能以及機械能，電能包括熱電發(fā)電機，而機械能，則主要有汽輪機以及內(nèi)燃機。

3 熱能動力工程對于環(huán)境的影響

熱能動力工程對于環(huán)境的影響，主要存在于四個方面，即熱污染、空氣污染、噪音污染以及放射性的危害等，在熱污染當中，帶來的主要危害是溫室效應(yīng)，其主要是河水發(fā)電站等，在很大程度上會影響水源當中生物的生存以及空氣質(zhì)量的變化，空氣污染，則主要是發(fā)電廠、工業(yè)設(shè)備企業(yè)以及暖氣、汽車尾氣的排放，同樣會造成溫室效應(yīng)，所以，針對以上幾點問題，需要在相關(guān)的工作當中予以改進，更好地為環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展做出積極的貢獻。

4 節(jié)能減排工作重點

根據(jù)上文的詳細分析和闡述，可以對熱能動力工程的技術(shù)要點、實際的應(yīng)用以及對于環(huán)境的影響等多個方面，有著清晰的了解和認識，接下來，將著重地針對熱能動力工程當中的節(jié)能減排工作，進行研究和分析，力求更加高效率地使用能源，并且減少對于環(huán)境的污染以及能源的損耗等。

4.1 工作的重點

針對熱能動力工程的實際特點和具體的應(yīng)用，相關(guān)工作的重點，應(yīng)該從以下幾個方面來入手進行：

a） 加快相關(guān)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。針對熱能動力工程，需要很好地對其相關(guān)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進行調(diào)整和改進，力求提升能源的使用效率，同時，積極地針對生產(chǎn)性的服務(wù)業(yè)，進行發(fā)展，以滿足人們的方便、提升生產(chǎn)質(zhì)量為核心內(nèi)容，來進行改進，在工業(yè)生產(chǎn)之中，需要淘汰過時的產(chǎn)品，對于陳舊的工藝技術(shù)以及相關(guān)的設(shè)備，要加快淘汰的速度，并且適時地發(fā)展新型的技術(shù)，力求全面地提升生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，進一步地推動產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型以及升級；

b） 強化技術(shù)創(chuàng)新。針對熱能動力工程及相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，需要很好地針對其技術(shù)手段進行更新，例如在電力工業(yè)以及鋼鐵工業(yè)之中，很好地發(fā)展新型的技術(shù)手段，針對現(xiàn)今存在的主要劣勢，進行改進和提升，很好地結(jié)合當前市場經(jīng)濟環(huán)境和體制的發(fā)展，加強和相關(guān)科研院校的合作，合力構(gòu)建起技術(shù)性的研究發(fā)展以及服務(wù)平臺，將技術(shù)的發(fā)展和規(guī)范化，作為工作的重點和核心來進行，建設(shè)好相關(guān)的能源高效循環(huán)利用模式，積極地開展相關(guān)的減量技術(shù)、替代技術(shù)、再利用技術(shù)以及資源化技術(shù)，全面地將熱能動力工程當中生產(chǎn)效率較為低下的方面進行改進，力求減少排放、減少對于環(huán)境的污染，同時提升能源的利用效率。

4.2 具體措施的實施

具體措施的實施，需要從根本做起、從基礎(chǔ)性的建設(shè)做起，逐步地控制增量，并且要針對相關(guān)的不足，進行產(chǎn)業(yè)的調(diào)整以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，逐漸地強化相關(guān)的污染防治措施，全面地實施重點工程建設(shè)[3]。同時，還需要發(fā)展創(chuàng)新性的模式，進而加快經(jīng)濟的循環(huán)，依靠現(xiàn)代化的科學技術(shù)手段，將節(jié)能減排工作管理，作為工作當中的重點內(nèi)容以及核心內(nèi)容，加快新技術(shù)的發(fā)展步伐，并且很好地結(jié)合熱能動力工程的實際特點和具體的應(yīng)用情況，發(fā)展新型的熱能技術(shù)，開發(fā)出新的能源，投入到具體的使用當中，針對高能耗的企業(yè)以及相關(guān)的生產(chǎn)，要采取相關(guān)的節(jié)能措施，例如窯爐的熱效率等，要降低其排煙并且很好地進行相關(guān)的熱損失回收工作，針對煙氣以及余熱等，進行回收再利用，進而達到節(jié)能的效果和目的。此外，相關(guān)的政府部門單位，還需要針對其中的法制進行健全，加大監(jiān)督和管理工作的力度，完善政策和約束機制、相關(guān)體系的建設(shè)，并且加強宣傳的力度，提升全體公民的節(jié)能減排意識，全面地對熱能動力工程的使用進行提升和改進。

5 結(jié)語

綜上所述，根據(jù)對熱能動力工程的詳細闡述，重點地分析了相關(guān)熱能動力工程設(shè)備裝置的使用、工藝流程，并且針對熱能的特點、利用以及對于環(huán)境的污染、節(jié)能減排工作的重點和具體的實施措施等，進行了探析，力求更加全面地掌握熱能動力工程的實際狀況，更好地加以運用，逐步地提升生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，為相關(guān)的節(jié)能減排工作做出突出的貢獻，同時，也為社會的可持續(xù)性發(fā)展做出積極的貢獻。

參考文獻：

［1］ 張?zhí)m.論熱能動力工程的建設(shè)和發(fā)展

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關(guān)鍵詞：熱能與動力工程；鍋爐領(lǐng)域；風機監(jiān)控；燃燒控制

熱能與動力工程在鍋爐領(lǐng)域的應(yīng)用，是改善我國鍋爐應(yīng)用中，能源過度浪費、資源量減少的重要舉措。經(jīng)濟發(fā)展需要能源支撐，近些年環(huán)保意識提升，對于能源應(yīng)用方面更注重利用率的提高。作為能源轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵媒介，鍋爐的應(yīng)用領(lǐng)域擴大，逐漸成為熱能與動力工程研究關(guān)注的焦點。我國地大物博，有豐富的能源資源，但是若一度過度浪費或者無節(jié)制消耗，能源會不斷減少，甚至限制城市建設(shè)與經(jīng)濟發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，就需要及時將鍋爐領(lǐng)域發(fā)展以及熱能與動力工程研究力度加大，推進鍋爐建設(shè)步伐的同時，不能忽視熱能與動力工程的創(chuàng)新升級，植入更多學科知識，并激發(fā)熱能與動力工程作用，扎實鍋爐發(fā)展基礎(chǔ)，提高運行效率，有效節(jié)約能源消耗。

1鍋爐應(yīng)用研究

鍋爐在很多工業(yè)生產(chǎn)中都是必備組成。通過化學能轉(zhuǎn)換的方式，將能源以熱能或者其他能的方式為人們提供，除了化學能與熱能轉(zhuǎn)換之外，還能夠?qū)⒄羝D(zhuǎn)換為機械能，其具體結(jié)構(gòu)詳見圖1。鍋爐實際應(yīng)用中，與發(fā)電機相互配合，將普通能源轉(zhuǎn)換為電能，滿足生產(chǎn)生活需要的同時，方便產(chǎn)業(yè)發(fā)展。鍋爐的應(yīng)用種類受到燃料差別影響存在一些不同，如熱水鍋爐或者蒸汽鍋爐等，天然氣、煤等都是鍋爐運行的關(guān)鍵燃料。應(yīng)用最普遍的為熱水鍋爐，是正常生活的必備器械，滿足民用熱水需求。工業(yè)、傳播或者機車等行業(yè)則應(yīng)用的鍋爐類型為蒸汽鍋爐。鍋爐應(yīng)用為人們生活提供了很多方便，同時也為工業(yè)發(fā)展等創(chuàng)造更多發(fā)展與創(chuàng)新的契機。鍋爐應(yīng)用價值巨大，但是能源消耗也比較大，這方面是鍋爐長久發(fā)展與創(chuàng)新必須關(guān)注的內(nèi)容。如何提高鍋爐應(yīng)用作用，減少鍋爐運行能耗，是當前鍋爐應(yīng)用研究的重點內(nèi)容。

2熱能與動力工程介紹

熱能與動力工程研究中，必須掌握其中的組成內(nèi)容，這樣才能在提高熱能與動力工程轉(zhuǎn)化效率方向引導下，取得更理想的創(chuàng)新效果。流體機械、熱力發(fā)動機、熱能動力、火力火電、水利水電、制冷低溫工程、能源環(huán)境、新能源開發(fā)等都是熱能與動力工程研究的重點，尋找更科學的方式，有效轉(zhuǎn)化熱能與動力，是熱能與動力工程研究的主要方向，同時也是綜合性較強的體現(xiàn)。熱能與動力工程研究中，加大深入研究力度，從系統(tǒng)化角度出發(fā)，融入更多自動化元素，簡化能量轉(zhuǎn)化過程的同時，真正將能源利用率提高，并且為鍋爐的應(yīng)用與升級提供更多幫助。

3鍋爐領(lǐng)域中熱能與動力工程應(yīng)用問題剖析

針對當前的鍋爐應(yīng)用來講，其生產(chǎn)運行期間，風機非常關(guān)鍵，是幫助其實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)，及時為鍋爐運行輸送所需要的有效氣體。在這種情況下，熱能與動力工程的應(yīng)用，將其有效滲透到風機運行中，經(jīng)過行之有效的優(yōu)化與調(diào)整，對鍋爐風機結(jié)構(gòu)加以升級，并且提高鍋爐運行效能。當然整個過程中必須認識到，鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)尤其復雜，特別是葉輪方面，外界因素極易對溫度變化值造成影響，造成鍋爐測量的結(jié)果準確性下降，系統(tǒng)安全可靠性降低，這方面必須提高重視。面對這方面的問題，熱能與動力工程植入研究中，雖然不斷尋找更合理的創(chuàng)新方式，但是所提出的處理辦法缺乏確切性。兩者的融入并非一無所獲，熱能與動力工程幫助鍋爐及時對風機葉片燃燒環(huán)節(jié)進行檢測，不僅能夠精準掌握其速度，同時還能夠根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計對燃燒速度進行模擬，對風機葉片的使用壽命進行高精度模擬與評估，嚴格控制鍋爐運行與燃燒速度，將鍋爐運行期間可能存在的風險排除。

4鍋爐領(lǐng)域熱能與動力工程應(yīng)用必要性

熱能與動力工程在鍋爐的應(yīng)用中，根據(jù)鍋爐運行依靠的機械工程學原理，及時在其中注入跨熱能動力學內(nèi)容，從而對轉(zhuǎn)化規(guī)律進行掌握，梳理與總結(jié)將能量進行最大化轉(zhuǎn)化的方法。從整體上來講，熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用，工程專業(yè)性特點非常突出。實際應(yīng)用中，研究的主體為熱能與動力轉(zhuǎn)化，根據(jù)鍋爐應(yīng)用特點，注重轉(zhuǎn)化效率提高的同時，還要綜合機械、工程熱物理以及其他領(lǐng)域工程變化規(guī)律，以達到鍋爐運行中熱能與動力工程應(yīng)用目的。作為鍋爐運行中的重要組成，熱能與動力工程實際應(yīng)用中，必須尊重其中的系統(tǒng)性變化，并且總結(jié)鍋爐運行規(guī)律。加大信息技術(shù)與自動化技術(shù)等的應(yīng)用，明確鍋爐發(fā)展的方向，核心在于綜合應(yīng)用自動化技術(shù)，有效將其融合到熱能與動力工程中，將其作用發(fā)揮到最大化。與此同時，還要將鍋爐運行效率提高，保證鍋爐運行安全的同時，激發(fā)鍋爐運行的經(jīng)濟價值。

5鍋爐中熱能與動力工程運用創(chuàng)新舉措總結(jié)

5.1風機監(jiān)控中熱能與動力工程的應(yīng)用

熱能與動力工程在鍋爐的運用中，針對鍋爐中的風機進行了優(yōu)化與創(chuàng)新。對風機的應(yīng)用進行了客觀分析，認識到風機作為鍋爐結(jié)構(gòu)的重要組成，及時為鍋爐提供運行所需要的氣體，以保證燃料得到充分燃燒。社會建設(shè)與經(jīng)濟發(fā)展背景下，鍋爐能源消耗率增加，及時將風機運行時間延長，才能真正將鍋爐運行效率以及能源供應(yīng)率等提高。部分鍋爐系統(tǒng)運行中，過度追求效率提升，以不科學的手段將風機運行時間延長，如此會增加風機運行負荷，熱量迅速增加，風機結(jié)構(gòu)位置特殊，若熱量增加卻得不到及時措施予以降溫，必然會出現(xiàn)問題，不僅無法將鍋爐運行效率提高，甚至還會對正常運行造成影響，威脅鍋爐運行安全。面對這種情況，熱能與動力工程的應(yīng)用，及時明確風機運行期間所承受的負荷點，并制定科學合理的散熱方案，保證風機恒溫運行，延長風機使用壽命，提高風機運行效率。熱能與動力工程與風機運行的結(jié)合，必須對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)全面了解，認識到風機運行期間溫度數(shù)據(jù)的測量與統(tǒng)計，常規(guī)測量手段并不能滿足其要求，尤其是技術(shù)方面存在明顯的限制性因素，在這種情況下，從電氣技術(shù)方面著手，利用軟件的方式，對風機葉片燃燒速度進行實時監(jiān)測，及時統(tǒng)計監(jiān)測數(shù)據(jù)并迅速創(chuàng)建二維模型，在網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)上，得到風機葉片燃燒的準確速度。求解器的協(xié)助下完成計算與結(jié)構(gòu)分析，這種方法在一定程度上解決了風機運行期間溫度控制、燃燒速度等監(jiān)測短板，當然實際應(yīng)用中比較容易受到溫度影響而出現(xiàn)一些溫差，這方面還需要進一步深入研究。

5.2鍋爐燃燒控制方面熱能與動力工程的應(yīng)用

熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用，還體現(xiàn)在燃燒控制方面。鍋爐整體運行中，燃燒控制是重要組成，不僅對能量轉(zhuǎn)換幅度進行有效調(diào)整，同時也是自動化控制升級的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。現(xiàn)代化技術(shù)與自動化模式的融入，幫助鍋爐實現(xiàn)了人力填充燃料的轉(zhuǎn)變，升級為步進式自動控制填料，當前部分鍋爐已經(jīng)實現(xiàn)了全自動燃燒控制，自動化水平明顯提高。結(jié)合當前鍋爐中熱能與動力工程應(yīng)用情況，其與自動控制技術(shù)的融合等，科學控制鍋爐的燃燒速度。具體控制方法主要包括兩方面。（1）空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)，組成部件包括燒嘴、熱電偶、流量計、PLC、燃燒控制器以及氣體分析裝置、電動蝶閥等。從熱點偶檢測的方式，對燃燒控制數(shù)據(jù)及時掌握，隨后是數(shù)據(jù)傳輸，對比鍋爐運行規(guī)定數(shù)值，通過比例積分以及鍋爐輸出電信號等對存在的偏差值進行調(diào)節(jié)，還要控制電動蝶閥以及比例閥等開合的具體程度，由此幫助空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)實現(xiàn)空氣、燃料比例的嚴格控制，從而達到對鍋爐內(nèi)溫度有效調(diào)節(jié)的目的（圖2）。當然這種溫度控制方式在實施中受影響因素較多，所以精確性方面還需要進一步提高，特別是其中的額定數(shù)值，必須提前仔細確認。（2）雙交叉限幅控制系統(tǒng)，同樣是熱能與動力工程在鍋爐燃燒控制中的應(yīng)用體現(xiàn)。此系統(tǒng)的運行，涉及到燒嘴、流量計，還應(yīng)用到燃燒控制器、熱電偶以及流量閥等。溫度傳感器積極配合熱電偶，將測量溫度的相關(guān)信息及時轉(zhuǎn)換成電信號是基本工作原理。測量點實際溫度便是電信號，結(jié)合工藝曲線測定的方式，對電信號進行數(shù)值對比，隨后在PLC的幫助下，對空氣流量閥開合程度適當調(diào)整，并調(diào)整燃料，嚴格按照規(guī)定比例對空氣、燃料等加以控制。空氣流量需要孔板與差壓變送器的支持完成測量。在此基礎(chǔ)上還要安裝質(zhì)量控制裝置，及時對鍋爐燃料量進行控制，保證溫度控制在合理范圍內(nèi)。

6鍋爐中熱能與動力工程運用發(fā)展方向研究

鍋爐中科學應(yīng)用熱能與動力工程，不僅幫助鍋爐實現(xiàn)了各方面數(shù)值的嚴格控制與實時監(jiān)督，同時也完善了鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)，升級了鍋爐運行性能。熱能與動力工程在其中的應(yīng)用范圍還在不斷擴大，幫助鍋爐對熱能有效控制，節(jié)約鍋爐運行能耗，降低鍋爐對環(huán)境的污染，同時協(xié)助鍋爐實現(xiàn)熱工自動控制。除此之外，熱能與動力工程的研究，在汽車工程或者制冷低溫工程等方面也有明顯應(yīng)用。及時對內(nèi)燃機進行優(yōu)化，科學控制熱力發(fā)動機的運行排放等，協(xié)調(diào)其與環(huán)境的關(guān)系。通過低溫技術(shù)學以及制冷原理等研究，完善了制冷低溫系統(tǒng)，提高制冷低溫系統(tǒng)運行效率。

7結(jié)束語

對于鍋爐來講，熱能與動力工程在其中的運用，不僅從多方面對鍋爐自動化運行水平加以提高，同時也優(yōu)化了鍋爐運行結(jié)構(gòu)，提高了燃燒效率，協(xié)助鍋爐真正實現(xiàn)精細化能耗控制。尤其是風機監(jiān)控以及燃燒控制等方面，經(jīng)過有效磨合與優(yōu)化，鍋爐以及熱能與動力工程都取得明顯進步。

參考文獻

篇8

關(guān)鍵詞：新能源；工程機械；節(jié)能減排

1新能源工程機械概述

1.1新能源設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀

新能源工程機械設(shè)備種類繁多，天然氣機械、電驅(qū)動機械及混合動力機械等是我國新能源機械設(shè)備發(fā)展的代表。目前，我國新能源工程機械研究的技術(shù)理念逐步形成，部分新能源工程機械設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，三一、柳工、山河智能及中聯(lián)等國內(nèi)大型的工程機械企業(yè)均已推出了自己的新能源工程機械設(shè)備。較國家發(fā)達國家而言，我國新能源工程機械發(fā)展起步較晚，新能源機械的發(fā)展受到多方面因素的影響，在發(fā)展過程中，新能源行業(yè)普遍缺乏統(tǒng)一的制度化標準。國家應(yīng)積極組織人員制定新能源工程機械生產(chǎn)的質(zhì)量控制及關(guān)鍵技術(shù)標準，通過制度規(guī)范的方式促進新能源工程機械的發(fā)展[1]。當前，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)能源的應(yīng)用出現(xiàn)了一系列問題，能源消耗及環(huán)境污染問題日益嚴重。隨著節(jié)能減排及可持續(xù)發(fā)展理念逐漸深入人心，我國工業(yè)企業(yè)在新能源工程機械設(shè)備方面的研究不斷推進，新能源工程機械立足于社會對清潔能源的需求，進行機械設(shè)備結(jié)構(gòu)及性能的優(yōu)化，有效地踐行了綠色、節(jié)能的發(fā)展理念。

1.2制約新能源工程機械發(fā)展的因素

電驅(qū)動工程機械設(shè)備具有零污染、不耗油、噪聲污染小的特點，但蓄電池容量較小，造成電動機整體功率存在局限性。蓄電池無法維持機械設(shè)備的長時間作業(yè)，電驅(qū)動機械設(shè)備在實際應(yīng)用中給企業(yè)作業(yè)帶來不便，因此，電驅(qū)動設(shè)備的應(yīng)用會受到工作場地的制約，其在電源場所中才能正常作業(yè)。新能源工程機械設(shè)備的推廣是一個漫長的過程，傳統(tǒng)能源在長期的發(fā)展中形成了數(shù)量眾多的能源補給站，但新能源的補給站相對較少。因此，新能源工程機械設(shè)備在應(yīng)用過程中存在能源補給困難造成的設(shè)備無法正常運轉(zhuǎn)問題，天然氣設(shè)備加氣方式局限于槽車與加氣站。我國天然氣配套設(shè)施不夠完善，造成天然氣保存方面的難題，天然氣對存儲環(huán)境的要求較高，由于氣瓶無法保證隔熱，遇到周圍環(huán)境的溫度升高時，瓶內(nèi)的天然氣會逐漸氣化升壓[2]。當壓力值達到極限時就會出現(xiàn)天然氣泄漏的問題，造成資源浪費，給設(shè)備使用企業(yè)帶來安全隱患。

2新能源工程機械的特點

2.1新能源工程機械的多樣性

我國機械設(shè)備的種類繁多，不同建設(shè)區(qū)域的具體工況及地理環(huán)境等存在明顯的差異，工程建設(shè)人員為滿足建設(shè)項目的需求，必須采用合適的機械設(shè)備開展作業(yè)，技術(shù)人員依據(jù)工程需要設(shè)計出了不同的機械設(shè)備。現(xiàn)代新能源機械設(shè)備具有多樣性的特征，我國工程機械制造企業(yè)積極進行技術(shù)研發(fā)，生產(chǎn)出各種各樣的現(xiàn)代化機械設(shè)備，新能源機械設(shè)備的研發(fā)隊伍不斷發(fā)展壯大。2.1.1太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用世界能源危機的到來，推動了現(xiàn)代可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，氣候變化及環(huán)境污染問題帶來了世界能源格局的變化?？稍偕茉淳哂袃α看?、污染小的優(yōu)勢，水能、太陽能、地熱能、潮汐能、風能及生物質(zhì)能都是可再生能源。可再生能源應(yīng)用于工程機械中，是實現(xiàn)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、促進經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。太陽能是一種很清潔能源，避免了傳統(tǒng)化石能源使用中造成的環(huán)境污染問題，利用太陽能發(fā)電，提高了資源利用率。光伏裝機容量的推廣與應(yīng)用，促進了我國政府光伏政策的完善，我國光伏電裝機容量呈現(xiàn)出不斷增長的態(tài)勢，光伏設(shè)備的使用是現(xiàn)代新能源工程機械設(shè)備應(yīng)用的典型代表[3]。在政府政策支持及技術(shù)進步的推動下，我國光伏產(chǎn)業(yè)進入了新的發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善，光伏電池材料及相關(guān)組件的質(zhì)量得到明顯提高。建設(shè)光伏及灘涂光伏是兩種主要的光伏電機裝置，灘涂光伏在集中開發(fā)模式下與風電項目結(jié)合實現(xiàn)了分光互補發(fā)電。在電力企業(yè)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，依據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能，人們將其分為可調(diào)試與不可調(diào)試兩種。不可調(diào)試系統(tǒng)中未設(shè)置蓄電池組，系統(tǒng)集成度高，結(jié)構(gòu)相對簡單，系統(tǒng)的安裝及調(diào)試環(huán)節(jié)簡便，其工作原理為通過對系統(tǒng)中逆變器的控制，將光伏電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并將其輸入公共電網(wǎng)，應(yīng)維修或者公共電網(wǎng)故障而需要停止供電時，系統(tǒng)會自動停止供電，光伏供電機械設(shè)備降低了企業(yè)的運維成本。含大型光伏電站的電力系統(tǒng)中，調(diào)度中心依據(jù)有功需求調(diào)整光伏電站的出力狀態(tài)，并網(wǎng)逆變器及光伏電站系統(tǒng)的無功補償裝置間相互協(xié)調(diào)，保證了電網(wǎng)的安全運行，提高了電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。2.1.2LNG工程機械的應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)中普遍使用天然氣作為燃料，液化天然氣（LNG）及壓縮天然氣（CNG）是工業(yè)企業(yè)中普遍應(yīng)用的兩種天然氣。LNG采用壓縮、冷凝的手段，在低溫狀態(tài)下液化后進入工業(yè)生產(chǎn)。CNG通過天然氣加壓的方式，將其以氣態(tài)的方式存儲在容器中，其與管道天然氣的成分相同。新能源工程機械的應(yīng)用中，通常以1:3的比例配置CNG與LNG，保障發(fā)動機高效運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了節(jié)約能源的目標。新能源研究中，我國的自主品牌機械研究取得了重要的成就。例如，我國研發(fā)出了LNG裝載機，與傳統(tǒng)的柴油機相比，其使用過程中排放的污染物較少，造成的能源消耗也較小，是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排的典范。2.1.3雙動力工程機械的應(yīng)用與傳統(tǒng)單一動力的機械不同，新能源雙動力工程機械中配置有兩個動力機，其使用的能源也不同，一臺以柴油供能的方式運作，一臺利用交流電實現(xiàn)供能，很好地適應(yīng)了工作環(huán)境的要求。國外創(chuàng)造了一種雙動力的移動篩分機，利用柴油發(fā)動將機械設(shè)備移至施工現(xiàn)場，有效地節(jié)約了能源，滿足了人們工作的需要。山重建機制造的GC58DP-8雙動力挖掘機采用上述原理，利用220V及380V電網(wǎng)工作，有效地節(jié)省了電源，降低了作業(yè)噪音，設(shè)備運行中對人力、資金的要求較低，在遠離電源設(shè)備的作業(yè)中被廣泛應(yīng)用。2.1.車田技術(shù)的進步電力平衡發(fā)展中，風電具有重要的地位。在風電場中，通過安裝許多風力機組并網(wǎng)發(fā)電的方式建立起來的風車田，是現(xiàn)代工業(yè)供電的典型模式。風車田裝機采用技術(shù)先進的中型機組，配合發(fā)電機并網(wǎng)的風力發(fā)電機組進行發(fā)電，其單機容量較大，設(shè)備性能可靠，實現(xiàn)了風電資源的開發(fā)利用。我國風力發(fā)電機組的數(shù)量持續(xù)增加，總裝機容量也不斷增加。隨著技術(shù)的進步及政府政策的支持，風車田建設(shè)在工業(yè)化發(fā)電中發(fā)揮著重要的作用，避免了化石燃料造成的資源浪費及環(huán)境污染問題。風能作為一種可再生能源而被廣泛應(yīng)用，我國風車田建設(shè)是現(xiàn)代經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要措施。

2.2新能源工程機械的低碳環(huán)保性

工業(yè)企業(yè)為我國經(jīng)濟的發(fā)展做出了重大的貢獻，但在工業(yè)化發(fā)展過程中，企業(yè)的生產(chǎn)、制造環(huán)節(jié)造成了嚴重的資源浪費及環(huán)境污染問題。機械設(shè)備制造環(huán)節(jié)產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫及粉塵、微粒等造成嚴重的空氣污染，電力企業(yè)技術(shù)的落后造成機械生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴重的資源浪費，傳統(tǒng)變電站運行下，落后的電纜技術(shù)等造成了電能輸送環(huán)節(jié)的電力浪費。電力企業(yè)的風力發(fā)電系統(tǒng)，有效地節(jié)約了煤炭資源，減少了煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的有毒氣體排放，降低了能源的消耗。汽車行業(yè)使用的天然氣發(fā)動機，較傳統(tǒng)的柴油機設(shè)備而言，減少了20%的二氧化碳排放量，而二氧化硫的排放減少了70%?，F(xiàn)代電驅(qū)動機械采用電源設(shè)備或者蓄電池提供動力，實現(xiàn)了零排放，有效地減少了噪聲污染。與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機機械相比，混合動力機械節(jié)約了20%的燃油，使用過程中的污染物排放量也明顯減少。

3新能源工程機械設(shè)備的應(yīng)用前景

隨著技術(shù)的不斷進步，新能源工程機械的種類不斷增多，在長期的發(fā)展研究中，設(shè)計人員依據(jù)不同工作場景及環(huán)境的需要，設(shè)計出了滿足工業(yè)企業(yè)發(fā)展的多種工程機械設(shè)備，傳統(tǒng)發(fā)動機驅(qū)動下的工程機械設(shè)備逐漸被大功率馬達的電驅(qū)動工程機械設(shè)備所代替。例如，典型的JCM921D（電動）挖掘機采用電網(wǎng)提供的電能作為動力源，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柴油機，向外輸出功率，電動工程機械設(shè)備節(jié)能效果好，運作過程中產(chǎn)生的噪聲污染較小[4]，實現(xiàn)了零排放，該機械在隧道、港口及城市建設(shè)的電源場所被廣泛應(yīng)用。電力企業(yè)常會出現(xiàn)外接電源供用不夠的情況，雙動力工程機械的應(yīng)用有效解決了這個問題。隨著天然氣機械的普及應(yīng)用，加氣站的設(shè)立密度發(fā)生了變化，在我國市區(qū)或郊區(qū)的拌合站，周圍存在較多的天然氣站。天然氣設(shè)備在節(jié)能減排方面具有獨特的優(yōu)勢，天然氣作為主要的新型能源在機械工程中被廣泛應(yīng)用。例如，人們已經(jīng)開始采用天然氣機械進行作業(yè)，如天然氣裝載車、天然氣攪拌車及天然氣泵車等。但是，在偏遠地域，由于加氣設(shè)備、運輸條件及加氣站數(shù)量等多方面因素的影響，天然氣機械無法推廣應(yīng)用。我國在新能源工程機械研究中取得了一定的成果，隨著技術(shù)的不斷進步及社會的發(fā)展，政府在發(fā)展新能源工程機械方面制定了相關(guān)政策，未來企業(yè)在新能源機械的應(yīng)用與開發(fā)方面將加大資金投入。我國應(yīng)借鑒發(fā)達國家新能源工程機械的技術(shù)與經(jīng)驗，建立完善的新能源機械產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)關(guān)鍵零部件的自主生產(chǎn)。政府應(yīng)制定更多的激勵政策，促使現(xiàn)代企業(yè)積極應(yīng)用新能源工程機械，將節(jié)能減排作為企業(yè)發(fā)展的重要目標。

4結(jié)語

隨著技術(shù)的進步及傳統(tǒng)能源設(shè)備應(yīng)用下環(huán)境問題的不斷惡化，新能源工程機械設(shè)備的研究與應(yīng)用進入新的發(fā)展階段。現(xiàn)代新能源工程機械設(shè)備具有多樣化的特征，其結(jié)構(gòu)及性能不斷優(yōu)化，有助于現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排目標的實現(xiàn)，新能源工程機械的應(yīng)用與推廣是促進人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

參考文獻

1章崇任.新能源工程機械特點分析[J].建筑機械，2009，（15）：90-92.

2蘇兆杰，唐向陽，王保森.淺談幾種新能源工程機械特點及發(fā)展[J].建設(shè)機械技術(shù)與管理，2014，（3）：65-67.

3侯林帥.新能源工程機械特點研究[J].中國設(shè)備工程，2017，（3）：133-134.

篇9

[關(guān)鍵詞]熱能動力工程；鍋爐技術(shù)；能源；發(fā)展

中圖分類號：TK221 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0085-01

隨著常規(guī)能源的日漸短缺，人類環(huán)境保護意識的不斷增強，節(jié)能、高效、降低或消除污染排放物、發(fā)展新能源及其它可再生能源成為本學科的重要任務(wù)，在能源、交通運輸、汽車、船舶、電力、航空宇航工程、農(nóng)業(yè)工程和環(huán)境科學等諸多領(lǐng)域獲得越來越廣泛的應(yīng)用，在國民經(jīng)濟各部門發(fā)揮著越來越重要的作用。

一、 熱能動力工程概念及在能源方面的現(xiàn)狀

（一）、熱能動力工程概念

熱能動力工程顧名思義主要研究熱能與動力方面，其包括熱力發(fā)動機，熱能工程，流體機械及流體工程，熱能工程與動力機械，制冷與低溫技術(shù)，能源工程，工程熱物理，水利電動力工程，冷凍冷藏工程等九個方面，其中鍋爐的運行方面主要運用熱力發(fā)動機，熱能工程，動力機械，能源工程以及工程熱物理等部分專業(yè)技術(shù)。熱能動力工程主要研究方面為熱能與動力之間的轉(zhuǎn)換問題，其研究方面橫跨機械工程、工程熱物理等多種科學領(lǐng)域。其發(fā)展方向多為電廠熱能工程以及自動化方向、工程物理過程以及其自動控制方向、流體機械及其自動控制方向、空調(diào)制冷方向、鍋爐熱能轉(zhuǎn)換方向等，熱能動力工程是現(xiàn)代動力工程的基礎(chǔ)。熱能動力工程主要需要解決的問題是能源方面的問題，作為熱能源的主要利用工程，熱能動力工程對于我國的國民經(jīng)濟的發(fā)展中具有很高的地位。？

（二）、熱能工程技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著我國市場經(jīng)濟的建立，社會需求和經(jīng)濟分配狀態(tài)的變化、科技發(fā)展的趨勢、對本專業(yè)的生源、就業(yè)等形成了挑戰(zhàn)，更是熱能動力專業(yè)教育的關(guān)鍵。同時，熱動還是現(xiàn)代動力工程師的基本訓練，可見熱動是現(xiàn)代動力工程的基礎(chǔ)。熱動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(lǐng)域的工程應(yīng)用型專業(yè)。熱動主要學習機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎(chǔ)理論，學習各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù)。本專業(yè)涵蓋的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域十分廣泛。能源動力產(chǎn)業(yè)既是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，又在各行各業(yè)中有特殊的應(yīng)用，也是國家科技發(fā)展基礎(chǔ)方向之一。能源動力領(lǐng)域人才教育的成敗關(guān)系到國家的根本利益。

能源問題在當今社會舉足輕重，熱能與動力工程專業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位可想而知。

能源動力工業(yè)是我國國民經(jīng)濟與國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)和支柱型產(chǎn)業(yè)，同時也是涉及多個領(lǐng)域高新技術(shù)的集成產(chǎn)業(yè)，在國家經(jīng)濟建設(shè)與社會發(fā)展中一直起著極其重要的作用。

風機是一種裝有多個葉片的通過軸旋轉(zhuǎn)推動氣流的機械。葉片將施加于軸上旋轉(zhuǎn)的機械能，轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿託怏w流動的壓力，從而實現(xiàn)氣體的流動。風機廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、鍋爐和工業(yè)爐窯的通風和引風，礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風、排塵和冷卻等。尤其是在電站，隨著機組向大容量、高轉(zhuǎn)速、高效率、自動化方向的發(fā)展，電站也對風機的安全可靠性提出了越來越高的要求，鍋爐風機在運行中常發(fā)生燒壞電機、竄軸、葉輪飛車、軸承損壞等事故，嚴重危害設(shè)備、人身安全，也給電廠造成巨大的經(jīng)濟損失。此外，風機一直是電站的耗電大戶，電站配備的送風機、引風機和冷煙風機是鍋爐的重要輔機，降低其耗電率是節(jié)能的一項重要措施。

二、熱能動力工程技術(shù)運用

（一）爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)

其燃燒控制是步進爐的核心技術(shù)之一，手動控制已被自動控制方式所取代。目前大規(guī)格鋼錠推鋼式加熱爐可選用的燃燒自控方式通常有：

（1）空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃氣比例閥、空氣/燃氣電動蝶閥、空氣/燃氣流量計、熱電偶、氣體分析裝置、PLC等組成。工作原理是由熱電偶或氣體分析裝置檢測出來的數(shù)據(jù)傳送到PLC與其設(shè)定值進行比較，偏差值按比例積分、微分運算輸出4-20 mA的電信號分別對空氣/燃氣比例閥和空氣/燃氣電動蝶閥的開度進行調(diào)節(jié)，從而達到控制空氣/燃氣比例和爐內(nèi)溫度之目的。

（2）雙交叉限幅控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃氣流量閥、空氣/燃氣流量計、熱電偶等組成。工作原理是：通過一個溫度傳感器熱電偶把測量的溫度變成一個電信號，該信號表示測量點的實際溫度，該測量點的溫度期望給定值是由預(yù)存貯在上位機中的工藝曲線自動給定的。根據(jù)這兩個溫度值偏差的大小，PLC自動校準燃氣/空氣流量閥的開度。該閥通過電動執(zhí)行機構(gòu)定位?？諝?燃料比控制，借助于孔板和差壓變送器來測量空氣流量，燃氣的流量是借助于一臺安裝在燃氣支管上的質(zhì)量流量計來測量，使精確的溫度控制得以實現(xiàn)。

（二）、軟件仿真鍋爐風機翼型葉片

由于鍋爐葉輪機械內(nèi)部流場非常復雜，并帶有強烈的非定常特征，進行細致的實驗測量非常困難，目前尚沒有完善的流體力學理論解釋諸如流動分離、失速和喘振等流動現(xiàn)象，這就迫切需要可靠詳細的流動實驗和數(shù)值模擬工作來了解機械內(nèi)部流動本質(zhì)。將利用軟件對鍋爐風機翼型葉片進行二維的數(shù)值模擬，研究空氣以不同的方向流入翼型葉片入口所造成的流動分離。根據(jù)數(shù)值模擬的一般步驟：創(chuàng)建二維模型，進行網(wǎng)格劃分，設(shè)定邊界條件和區(qū)域，輸出網(wǎng)格，再利用求解器求解，對不同空氣來流攻角角下的流動進行二維數(shù)值模擬。在得到模擬結(jié)果后，對不同攻角下模擬所得到的速度矢量圖進行比較分析，得出鍋爐風機翼型邊界層分離和攻角的關(guān)系。

三、熱能動力工程的發(fā)展方向

1、熱能動力及控制工程方向（含能源環(huán)境工程方向）主要掌握熱能與動力測試技術(shù)、鍋爐原理、汽輪機原理、燃燒污染與環(huán)境、動力機械設(shè)計、熱力發(fā)電廠、熱工自動控制、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計算、流體機械等知識。

2、熱力發(fā)動機及汽車工程方向掌握內(nèi)燃機（或透平機）原理、結(jié)構(gòu)，設(shè)計，測試，燃料和燃燒，熱力發(fā)動機排放與環(huán)境工程，能源工程概論，內(nèi)燃機電子控制，熱力發(fā)動機傳熱和熱負荷，汽車工程概論等方面的知識。

3、制冷低溫工程與流體機械方向掌握制冷、低溫原理、人工環(huán)境自動化、暖通空調(diào)系統(tǒng)、低溫技術(shù)學、熱工過程自動化、流體機械原理、流體機械系統(tǒng)仿真與控制等方面的知識。使學生掌握該方向所涉及的制冷空調(diào)系統(tǒng)、低溫系統(tǒng)，制冷空調(diào)與低溫各種設(shè)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。

4、水利水電動力工程方向掌握水輪機、水輪機安裝檢修與運行、水力機組輔助設(shè)備、水輪機調(diào)節(jié)、現(xiàn)代控制理論、發(fā)電廠自動化、電機學、發(fā)電廠電氣設(shè)備、繼電保護原理等方面的知識，以及水電廠計算機監(jiān)控和水電廠現(xiàn)代測試技術(shù)方面的知識。

四、結(jié)束語

熱能動力工程的迅速發(fā)展使得熱力發(fā)動機專業(yè)方向，其中包括熱力發(fā)動機主要研究高速旋轉(zhuǎn)動力裝置，包括蒸汽輪機、燃氣輪機、渦噴與渦扇發(fā)動機、壓縮機及風機等的設(shè)計、制造、運行、故障監(jiān)測與診斷以及自動控制等行業(yè)的發(fā)展都到了提速。熱動能的發(fā)展為航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、鐵路及輕工等部門培養(yǎng)高級工程技術(shù)人才，若能將這些理論知識轉(zhuǎn)換成實際的運用，我國的能源壓力將大大降低。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：能源與動力工程；應(yīng)用型技術(shù)人才；多維協(xié)同

中圖分類號：TM61 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）10-0106-02

當前，能源動力類畢業(yè)生的最主要的題之一是缺少工程實踐經(jīng)驗和工程應(yīng)用能力不足，本科畢業(yè)后入職上崗前通常都要進行較長時間的崗位培訓。此外，學生對于一些新的發(fā)電技術(shù)，如燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)、煙氣的脫硫脫硝、超超臨界發(fā)電技術(shù)等了解甚少，由此給企業(yè)造成很多經(jīng)濟和生產(chǎn)上的困擾。隨著電力行業(yè)的發(fā)展以及新技術(shù)的不斷應(yīng)用，迫切需要學校培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展和企業(yè)需要的能源動力類的應(yīng)用型人才。

針對企業(yè)的需求，結(jié)合本專業(yè)人才的培養(yǎng)規(guī)范，我們擬構(gòu)建能源動力類應(yīng)用型人才的多維協(xié)同培養(yǎng)體系，主要包括以下幾個方面：（1）制定應(yīng)用型人才培養(yǎng)的標準。（2）構(gòu)建以應(yīng)用能力為本的理論教學體系。（3）構(gòu)建以實踐能力為核心的校內(nèi)實踐教學體系。（4）構(gòu)建校企緊密聯(lián)合的企業(yè)實踐教學體系。（5）構(gòu)建工程實踐經(jīng)驗豐富的師資隊伍體系。

一、應(yīng)用型人才培養(yǎng)標準的制訂

培養(yǎng)應(yīng)用型人才，首先要確定應(yīng)用型人才培養(yǎng)標準。這需要將學校專業(yè)人才培養(yǎng)的要求與企業(yè)的需求相結(jié)合，以工程能力培養(yǎng)為核心，借鑒世界先進國家高等工程教育的成功經(jīng)驗，制訂出立足發(fā)電行業(yè)生產(chǎn)一線的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)標準。

二、構(gòu)建以應(yīng)用能力為核心的理論教學體系

根據(jù)能源與動力工程專業(yè)的特點，面向企業(yè)需求，以發(fā)電企業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的崗位人才要求為主線，以教育部教學指導委員會頒布的能源與動力類專業(yè)規(guī)范為基礎(chǔ)，以行業(yè)發(fā)展為導向，對教學內(nèi)容和教學方法進行綜合改革，構(gòu)建以工程應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心的理論課程體系。

1.緊密聯(lián)系生產(chǎn)，安排課程教學內(nèi)容。對于基礎(chǔ)課程，注重基礎(chǔ)知識的學習，強化基礎(chǔ)課及專業(yè)基礎(chǔ)課的教學，同時強調(diào)課程與能源行業(yè)知識相結(jié)合，在教學中引入能源行業(yè)相關(guān)知識的介紹與計算分析案例。

對于專業(yè)課程，從提高學生的專業(yè)應(yīng)用能力出發(fā)，采用模塊式的課程結(jié)構(gòu)設(shè)置教學內(nèi)容。例如：劃分成“電廠熱能動力”、“潔凈發(fā)電技術(shù)”及“節(jié)能與能源管理”等模塊，各類模塊課程具有相對獨立性，緊緊圍繞用人企業(yè)對培養(yǎng)對象所要求必備的知識、能力及職業(yè)素質(zhì)進行教學。

2.根據(jù)國家能源戰(zhàn)略及節(jié)能減排發(fā)展需求設(shè)置課程。課程設(shè)置上，不僅有傳統(tǒng)的課程，也設(shè)置一些符合國家能源戰(zhàn)略、節(jié)能減排要求的課程，如“可再生能源發(fā)電技術(shù)”、“分布式供能系統(tǒng)”、“能源管理與審計”等課程。隨著新興電力生產(chǎn)技術(shù)和污染物控制技術(shù)不斷應(yīng)用于電力生產(chǎn)過程中，“超超臨界發(fā)電技術(shù)”、“燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)”、“煙氣的脫硫脫硝”等先進的電力技術(shù)也將被引入課堂教學內(nèi)容中。

3.教學方法改革。（1）課堂教學方面，不僅講解理論知識，還采用實例化教學、現(xiàn)場教學等教學形式，根據(jù)電力行業(yè)對能源與動力工程專業(yè)課程的新要求拓展教學內(nèi)容。在專業(yè)主干課程中安排一定學時的企業(yè)專家專題講座，聘請企業(yè)高級專家為學生進行行業(yè)新動態(tài)和工程案例等內(nèi)容的講座。另外，在課程中引入工程案例研討內(nèi)容，每門主干課程，每個主要知識點都有工程案例。由此，提高學生分析問題和解決問題等多方面的能力。（2）課程內(nèi)容方面，以能源行業(yè)工種職業(yè)能力標準為中心來整合相應(yīng)的知識及技能，實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一，引導學生積極參加職業(yè)資格認證考試。（3）課程設(shè)置方面，以工作項目為引領(lǐng)，從崗位需求出發(fā)，緊緊圍繞完成企業(yè)中設(shè)備運行及維護所需的職業(yè)能力培養(yǎng)，將所要學習的新知識蘊含在一個或幾個具體的項目中，讓學生通過對任務(wù)進行分析討論，由易到難、循序漸進地完成一系列任務(wù)，并通過項目的完成實現(xiàn)對所學知識的掌握和應(yīng)用。

三、以構(gòu)建實踐能力為核心的校內(nèi)實踐教學體系

我校“能源與動力工程實驗教學中心”是上海市市級實驗教學示范中心，也是校內(nèi)重要的實踐教學基地，涵蓋專業(yè)基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗、綜合實踐、創(chuàng)新實驗平臺。依托我校的“能源與動力工程實驗教學中心”，我們提出了構(gòu)建“專業(yè)基礎(chǔ)―專業(yè)―綜合―創(chuàng)新”分層次、多平臺的實驗教學體系。通過工程技能、設(shè)計能力、專業(yè)應(yīng)用能力以及創(chuàng)新能力等方面的系統(tǒng)訓練，全面提升學生的實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維能力。

1.開放校內(nèi)實驗課程教學平臺，培養(yǎng)學生動手能力。以基礎(chǔ)課程實驗為主建立開放式熱工實驗平臺，整合工程流體力學、工程熱力學以及傳熱傳質(zhì)等實驗室，培養(yǎng)學生的獨立操作能力。通過綜合性和設(shè)計性實驗的形式，由學生自行擬定實驗方案，充分自主選擇實驗設(shè)備，培養(yǎng)學生的實踐能力與分析能力。

2.建立新能源技術(shù)及節(jié)能新技術(shù)實驗平臺。整合分布式能源系統(tǒng)實驗室、太陽能利用系統(tǒng)實驗室以及生物質(zhì)利用實驗室，建立新能源技術(shù)及節(jié)能新技術(shù)實驗平臺。分布式能源系統(tǒng)實驗室為《熱能與動力工課程設(shè)計》、《能源審計》、《節(jié)能管理》等課程開展實驗，使學生熟悉分布式能源系統(tǒng)的實際生產(chǎn)過程。

3.火力發(fā)電仿真系統(tǒng)訓練，培養(yǎng)學生工程實踐能力。本專業(yè)的火電仿真機組系統(tǒng)仿真機與實際機組為1∶1仿真，模擬實際機組的熱力系統(tǒng)、熱工控制，能夠?qū)崿F(xiàn)整個機組的啟、停、正常運行和事故處理。通過火力發(fā)電仿真系統(tǒng)訓練，可以提高學生對電廠設(shè)備與運行的全面了解和認識，培養(yǎng)和訓練學生的工程實踐能力。

四、構(gòu)建校企緊密聯(lián)合的企業(yè)實踐教學體系

通過與各大發(fā)電集團公司聯(lián)合共同構(gòu)建應(yīng)用型人才培養(yǎng)基地，共同參與本科生教學計劃的制訂與實施，構(gòu)建校企緊密聯(lián)合的企業(yè)實踐教學體系。校企合作領(lǐng)域覆蓋電力生產(chǎn)、運行、試驗、檢修等各個環(huán)節(jié)，具體包括以下幾方面。

1.企I為主參加生產(chǎn)實踐教學。學生培養(yǎng)計劃實施過程中，理論知識教學主要由校內(nèi)教師進行，同時聘請企業(yè)一線工程師到校內(nèi)進行相關(guān)知識的講解；實踐教學活動主要在企業(yè)完成，場地由企業(yè)提供，授課主要由企業(yè)人員進行。學生在企業(yè)學習階段，進行電力生產(chǎn)技能現(xiàn)場實踐。

2.實行雙導師制，聯(lián)合指導畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計是本科生學習中的必要環(huán)節(jié)，對提高學生分析、解決實際問題十分重要。校企雙方共同擬定畢業(yè)設(shè)計題目，學生在企業(yè)進行畢業(yè)設(shè)計；企業(yè)與學院共同指導學生，共同進行答辯考核。

五、構(gòu)建具備工程實踐經(jīng)驗教師隊伍的培養(yǎng)體系

通過各種方式提高教師的實踐動手能力，如制定教師到企業(yè)掛職鍛煉、教師下電廠實習等相關(guān)政策，提高專業(yè)教師的實踐能力。具體途徑有以下幾種。

1.提高現(xiàn)有教師的工程實踐能力。利用企業(yè)產(chǎn)學研基地，輪換派出教師到企業(yè)去實踐1―3年。教師在企業(yè)工作期間，可以通過直接參與企業(yè)項目，不斷提高自身的職業(yè)技能，達到“雙師型”教師的要求。

2.直接引進企業(yè)經(jīng)驗豐富的工程師。直接引進具有較高學歷和豐富實踐經(jīng)驗的企業(yè)工程師作為學院專職教師，安排其講授所熟悉的課程，如：聘請具有現(xiàn)場經(jīng)驗豐富的工程師講師。

3.聘請實踐經(jīng)驗豐富的兼職教師。聘請具有豐富實踐經(jīng)驗的企業(yè)工作人員為學生授課、指導實踐教學環(huán)節(jié)、做專題講座、指導本科生畢業(yè)設(shè)計等。將實踐中的問題直接帶入課堂，培養(yǎng)學生用理論解決實踐問題的能力。鼓勵學生到企業(yè)中去，解決企業(yè)中所存在的具體問題，與企業(yè)合作完成畢業(yè)設(shè)計，以提高學生對實際工程問題的分析和處理能力。

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Based on the Electric Power Production Process,to Construct a Multidimensional Training System of the Energy and Power Engineering Application-oriented Undergraduate

HU Dan-mei,HE Ping

(College of Energy and Mechanical Engineering,Shanghai University of Electric Power,Shanghai 200090,China)