自動化能源與動力工程范文

時間:2023-11-01 17:43:28

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自動化能源與動力工程

篇1

關(guān)鍵詞:熱能與動力工程;鍋爐領(lǐng)域;風(fēng)機(jī)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(fèi)、資源量減少的重要舉措。經(jīng)濟(jì)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(kuò)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(fèi)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(jì)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(jìn)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(xué)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(yùn)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(xué)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(xué)能與熱能轉(zhuǎn)換之外,還能夠?qū)⒄羝D(zhuǎn)換為機(jī)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(jī)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(yùn)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(jī)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(jī)。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(yùn)行能耗,是當(dāng)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(dǎo)下,取得更理想的創(chuàng)新效果。流體機(jī)械、熱力發(fā)動機(jī)、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(xué)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(qiáng)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(dāng)前的鍋爐應(yīng)用來講,其生產(chǎn)運(yùn)行期間,風(fēng)機(jī)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(yùn)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(fēng)機(jī)運(yùn)行中,經(jīng)過行之有效的優(yōu)化與調(diào)整,對鍋爐風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)加以升級,并且提高鍋爐運(yùn)行效能。當(dāng)然整個過程中必須認(rèn)識到,鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)尤其復(fù)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(zhǔn)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(fēng)機(jī)葉片燃燒環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測,不僅能夠精準(zhǔn)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(jìn)行模擬,對風(fēng)機(jī)葉片的使用壽命進(jìn)行高精度模擬與評估,嚴(yán)格控制鍋爐運(yùn)行與燃燒速度,將鍋爐運(yùn)行期間可能存在的風(fēng)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(yùn)行依靠的機(jī)械工程學(xué)原理,及時在其中注入跨熱能動力學(xué)內(nèi)容,從而對轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行掌握,梳理與總結(jié)將能量進(jìn)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(jī)械、工程熱物理以及其他領(lǐng)域工程變化規(guī)律,以達(dá)到鍋爐運(yùn)行中熱能與動力工程應(yīng)用目的。作為鍋爐運(yùn)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(yùn)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(yùn)行效率提高,保證鍋爐運(yùn)行安全的同時,激發(fā)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)價值。

5鍋爐中熱能與動力工程運(yùn)用創(chuàng)新舉措總結(jié)

5.1風(fēng)機(jī)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(yùn)用中,針對鍋爐中的風(fēng)機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化與創(chuàng)新。對風(fēng)機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行了客觀分析,認(rèn)識到風(fēng)機(jī)作為鍋爐結(jié)構(gòu)的重要組成,及時為鍋爐提供運(yùn)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(jì)發(fā)展背景下,鍋爐能源消耗率增加,及時將風(fēng)機(jī)運(yùn)行時間延長,才能真正將鍋爐運(yùn)行效率以及能源供應(yīng)率等提高。部分鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行中,過度追求效率提升,以不科學(xué)的手段將風(fēng)機(jī)運(yùn)行時間延長,如此會增加風(fēng)機(jī)運(yùn)行負(fù)荷,熱量迅速增加,風(fēng)機(jī)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(yùn)行效率提高,甚至還會對正常運(yùn)行造成影響,威脅鍋爐運(yùn)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(fēng)機(jī)運(yùn)行期間所承受的負(fù)荷點,并制定科學(xué)合理的散熱方案,保證風(fēng)機(jī)恒溫運(yùn)行,延長風(fēng)機(jī)使用壽命,提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率。熱能與動力工程與風(fēng)機(jī)運(yùn)行的結(jié)合,必須對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)全面了解,認(rèn)識到風(fēng)機(jī)運(yùn)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(fēng)機(jī)葉片燃燒速度進(jìn)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(fēng)機(jī)葉片燃燒的準(zhǔn)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(fēng)機(jī)運(yùn)行期間溫度控制、燃燒速度等監(jiān)測短板,當(dāng)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(jìn)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(yùn)行中,燃燒控制是重要組成,不僅對能量轉(zhuǎn)換幅度進(jìn)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)?,F(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(jìn)式自動控制填料,當(dāng)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(dāng)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(xué)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(yùn)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(jìn)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(yán)格控制,從而達(dá)到對鍋爐內(nèi)溫度有效調(diào)節(jié)的目的(圖2)。當(dāng)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(jìn)一步提高,特別是其中的額定數(shù)值,必須提前仔細(xì)確認(rèn)。(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(yùn)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(jìn)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(dāng)調(diào)整,并調(diào)整燃料,嚴(yán)格按照規(guī)定比例對空氣、燃料等加以控制??諝饬髁啃枰装迮c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(jìn)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(yùn)用發(fā)展方向研究

鍋爐中科學(xué)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(yán)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(yùn)行性能。熱能與動力工程在其中的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大,幫助鍋爐對熱能有效控制,節(jié)約鍋爐運(yùn)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(jī)進(jìn)行優(yōu)化,科學(xué)控制熱力發(fā)動機(jī)的運(yùn)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(xué)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(yùn)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(yùn)用,不僅從多方面對鍋爐自動化運(yùn)行水平加以提高,同時也優(yōu)化了鍋爐運(yùn)行結(jié)構(gòu),提高了燃燒效率,協(xié)助鍋爐真正實現(xiàn)精細(xì)化能耗控制。尤其是風(fēng)機(jī)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(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

篇2

關(guān)鍵詞:熱電廠;熱能;動力;工程;改進(jìn);方向

中圖分類號:R151文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

引言

由于熱電廠發(fā)電過程中能量的焓值一般都是呈降低趨勢,因此,我們可以利用降低發(fā)電系統(tǒng)的能源消耗來提高能源利用率,進(jìn)而能夠達(dá)到節(jié)約能源以及保護(hù)環(huán)境的目的。

一、熱電廠的熱能與動力的關(guān)系

熱電廠的熱能與動力的關(guān)系包括:各調(diào)節(jié)閥所通過的最大流量不確定是相同的;調(diào)節(jié)級e < l,且t隨調(diào)節(jié)閥開啟參數(shù)變化而變化;部分負(fù)荷時,相比節(jié)流調(diào)節(jié)效率較高;工況出現(xiàn)變化時,調(diào)節(jié)級汽室溫度變幻較大,負(fù)荷適應(yīng)性不高;適用在不同種類的汽輪機(jī)可以平移調(diào)整系統(tǒng)靜態(tài)特性線的配置稱作同步器,其作用是:單機(jī)運(yùn)行時,啟動過程中增強(qiáng)機(jī)組轉(zhuǎn)速至額定值;具備負(fù)荷運(yùn)行時能夠保障機(jī)組在所有穩(wěn)態(tài)負(fù)荷下轉(zhuǎn)速保持額定值;并列運(yùn)行時,采用同步器能夠轉(zhuǎn)變汽輪機(jī)功率,且能在各機(jī)組間實施負(fù)荷重新配置,維持電網(wǎng)頻率基本不變,其過程稱作二次調(diào)頻。

節(jié)流調(diào)節(jié)的特征與適用場合主要是:無調(diào)節(jié)級,第一級全周進(jìn)汽;變工況時各級溫度變化不大,負(fù)荷適應(yīng)性極佳;變工況具備節(jié)流損失,經(jīng)濟(jì)性不高;適用在小容量的機(jī)組與帶基本負(fù)荷的大機(jī)組,級組的臨界壓力指當(dāng)級組中任一級處在臨界狀態(tài)時級組的最高背壓級組包含的級數(shù)越多,其數(shù)值越小,也就是臨界壓力比的數(shù)值越小,弗留格爾公式的運(yùn)用條件:級組級數(shù)應(yīng)不小于3~4級;同一工況下,利用級組各級的流量一致;在不同工況下,級組中各級的通流面積需是維持不變。弗留格爾公式的實際運(yùn)用:可用來推算出同流量下各級級前壓力求得各級的壓差、比焓降,進(jìn)而確定對應(yīng)的功率效率及零部件的受力狀況;監(jiān)視汽輪機(jī)通流部分是否正常,也就是在已知流量的條件下,按照運(yùn)行時各級組前壓力是否符合弗留格爾公式,繼而判斷通流部分面積是否轉(zhuǎn)變 。

噴管調(diào)節(jié)重點的效用是:在實施單機(jī)運(yùn)行時,促進(jìn)機(jī)組的轉(zhuǎn)速在啟動的過程中迅速的實現(xiàn)額定值,所以在其實施帶負(fù)荷運(yùn)行的時,機(jī)組在任何的穩(wěn)態(tài)負(fù)荷下的轉(zhuǎn)速都是位置額定值的,在實施并列運(yùn)行時,同步器能夠促使汽輪機(jī)的功率實行變換,其還能夠在每個機(jī)組間實行對負(fù)荷實施重新配置,維持電網(wǎng)的頻率在工況上不發(fā)生變化,其過程稱作二次調(diào)頻。

二、熱電廠中熱能與動力工程有效運(yùn)用中存在的問題

(一)在實施電廠監(jiān)控系統(tǒng)的電源設(shè)置時務(wù)必選用直流電源與交流電源,在中的自動化配置與監(jiān)控系統(tǒng)中需選用雙電源與無擾切電。在對監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)備實施配置時,需按照國家的有關(guān)技術(shù)規(guī)定實施安裝。

(二)在監(jiān)控系統(tǒng)中,因為在接口處選用開關(guān)實施接口控制,所以,開關(guān)的接口應(yīng)保證和交換的信號對應(yīng)。采用這種方法的關(guān)鍵特征是線路的連接較簡單、直觀,若是發(fā)生問題時易于及時實施整治。但其不足的是由于接線數(shù)量較多,所以無法達(dá)到其中一些控制功能的調(diào)整,如稍有不慎,會影響整個系統(tǒng)的運(yùn)行。

(三)在對自動化系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)解時,應(yīng)以自動化為主,使用監(jiān)控為輔。伴隨現(xiàn)場總線與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的提高,電氣自動化技術(shù)革新就上升為主要的任務(wù)。為保障電氣自動化系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn),是要對其運(yùn)用現(xiàn)狀實施分析,與電廠電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)用需求和未來電廠發(fā)展規(guī)劃融合,用以確定電氣自動化系統(tǒng)處理方案的選用,在此天體下提高電廠電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)的實現(xiàn)。

(四)在電廠電氣自動化系統(tǒng)中,分析方法經(jīng)常采用對事件和事故進(jìn)行記錄的方法。但受到采樣速度和電機(jī)內(nèi)存儲元件的影響,記錄的事件不能夠滿足分析要求所達(dá)到的波形。因此就很容易使信號的收集重復(fù)進(jìn)行,并且收集的信號容易不完整,從而給電纜的布置帶來影響。

三、熱電廠中熱能與動力工程的改進(jìn)方向

(一)善于運(yùn)用重?zé)岈F(xiàn)象

重?zé)岈F(xiàn)象就是多級汽輪內(nèi)一小部分的能源損失,可在之后的多個環(huán)節(jié)中被利用,重?zé)嵯禂?shù)是指相比于汽輪機(jī)理想焓降,各級理想焓降之和的多出部分所占總焓降的比例。 重?zé)岈F(xiàn)象的不利影響是許多的,但是如果可以對其加以合理利用,就可以提高熱電廠的整體效率, 通常是在效率降低的前提下利用重?zé)岈F(xiàn)象,但是一定要保持在合適的、合理的范圍內(nèi)。

(二)加強(qiáng)新技術(shù)運(yùn)用

全集成自動化是生產(chǎn)過程中節(jié)能的最佳解決方案,是一種適用于所有工業(yè)領(lǐng)域的集成解決方案平臺。通過全集成自動化統(tǒng)一的編程/組態(tài)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和統(tǒng)一的通訊,能夠整體改進(jìn)制造工藝和業(yè)務(wù)流程,實現(xiàn)整個生產(chǎn)流程的自動化和優(yōu)化,合理高效地利用能源。

(三)減少濕氣損失

熱電廠能源損失的重要一方面就是濕氣損失,因此,減少濕氣損失對于熱能與動力工程的有效運(yùn)行具有重要的意義。我們可以通過相關(guān)的措施能夠有效地做到減少濕氣損失:一是添加應(yīng)用除濕裝置,可以在一定程度上減少濕氣的耗損;二是應(yīng)用中間再加熱循環(huán)利用;三是提高整體機(jī)組的抗侵蝕能力; 四是應(yīng)用帶有吸水縫的噴灌設(shè)備等,通過采取以上措施都可以有效地減少熱能與動力工程中的濕氣損失,切實達(dá)到節(jié)約能源以及降低能源耗損的目的。

(四)減少調(diào)壓調(diào)節(jié)的損失

調(diào)壓調(diào)節(jié)能夠增加機(jī)組負(fù)荷運(yùn)行的可靠性及適應(yīng)性,提高機(jī)組在部分負(fù)荷下的運(yùn)行,促進(jìn)了熱能與動力工程的有效運(yùn)行。但是,由于調(diào)壓調(diào)節(jié)自身存在著很大的不足,如高負(fù)荷區(qū)域的滑壓調(diào)節(jié)會浪費(fèi)大量的熱能,經(jīng)濟(jì)效益不高;動葉柵內(nèi)的大機(jī)組在蒸汽做功以后,在機(jī)械能轉(zhuǎn)化過程中,可能會導(dǎo)致蒸汽余熱的大量損失。針對調(diào)壓調(diào)節(jié)造成的熱能損失情況,可以得知在火電廠運(yùn)行中,應(yīng)采取合理的措施,盡可能減少調(diào)壓調(diào)節(jié)的損失。從調(diào)壓調(diào)節(jié)的工作原理來看,這部分損失一般是由汽輪機(jī)機(jī)組的運(yùn)行機(jī)理造成的,不能簡單歸結(jié)于人為失誤和系統(tǒng)故障。因此,為了減少調(diào)壓調(diào)節(jié)的損失,應(yīng)不斷完善汽輪機(jī)運(yùn)行機(jī)制,充分利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),研發(fā)出更先進(jìn)、更科學(xué)的產(chǎn)品,減少能量損失的限制,促進(jìn)熱能與動力工程的運(yùn)行。

(五)提高節(jié)流調(diào)節(jié)的有效性

節(jié)流調(diào)節(jié)完成全周進(jìn)汽往往在第一級就可以完成,一旦設(shè)備的工作狀況發(fā)生變化時,由于節(jié)流的損失,其經(jīng)濟(jì)效益性表現(xiàn)比較差。在熱電廠熱能與動力工程實際的運(yùn)行過程中,根據(jù)弗留格爾原理,結(jié)合弗留格爾公式,科學(xué)合理地推算出同流量下各級的比焓降、壓差等數(shù)值,除此之外要對汽輪機(jī)進(jìn)行監(jiān)控,判斷其是否正常流通。 在已知流量的條件下,要對流動面積的變化能夠作出科學(xué)準(zhǔn)確的判斷。

(六)改進(jìn)管理方式

全集成能源管理,是增強(qiáng)工廠的透明度與管理水平的最有效工具。而對于配電系統(tǒng)的前期規(guī)劃設(shè)計與系統(tǒng)裝配,其供應(yīng)了簡單、迅速、便捷、可靠的工具軟件,協(xié)助設(shè)計與生產(chǎn);同時運(yùn)行管理人員利用系統(tǒng)供應(yīng)的實時信息,有助于設(shè)備調(diào)度停運(yùn)、故障預(yù)維護(hù)、合理安排檢修計劃、電耗管理等,保障配電系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。全集成能源管理供應(yīng)了優(yōu)質(zhì)、節(jié)能的配電產(chǎn)品,而且強(qiáng)化配電系統(tǒng)的設(shè)計與運(yùn)行維護(hù)成本,是配電系統(tǒng)的理想整治方案。

結(jié)語

綜上所述,熱能與動力工程的發(fā)展大大推動了經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,在充分利用熱能與動力學(xué)的同時,要不斷掌握其自身的變化關(guān)系,工作原理以及它在實際應(yīng)用中的特點,提高其在實際應(yīng)用中的操作技巧,以及處理各種問題的能力。

參考文獻(xiàn):

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[關(guān)鍵詞]熱能動力;能源利用;特點

中圖分類號:TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)17-0012-01

1、簡述熱能動力工程

1.1 熱能動力工程的基本定義

熱能動力工程培養(yǎng)的是掌握現(xiàn)代能源科學(xué)技術(shù),信息科學(xué)技術(shù)和管理技術(shù),從事熱能動力設(shè)備及系統(tǒng)的設(shè)計、運(yùn)行、自動控制、信息處理、計算機(jī)應(yīng)用、環(huán)境保護(hù)、制冷空調(diào)、能源高效清潔利用和新能源開發(fā)等工作的知識面廣、基礎(chǔ)扎實、創(chuàng)新能力強(qiáng)的復(fù)合型高級人才。畢業(yè)后基本就業(yè)于熱力發(fā)電廠及電力公司、電力設(shè)計研究院、大中型用能企業(yè)、政府規(guī)劃和環(huán)保部門、制冷和空調(diào)設(shè)備企業(yè)、高等院校等領(lǐng)域,從事設(shè)計、運(yùn)行、自動控制、信息處理、環(huán)境保護(hù)、清潔能源利用和新能源開發(fā)等類型公司。

1.2 熱能動力工程中的不同專業(yè)方向

熱力發(fā)動機(jī)及汽車工程方向:掌握內(nèi)燃機(jī)或透平機(jī)原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計、測試、燃料和燃燒,熱力發(fā)動機(jī)排放與環(huán)境工程,能源工程概論,內(nèi)燃機(jī)電子控制,熱力發(fā)動機(jī)傳熱和熱負(fù)荷,汽車工程概論等方面的知識。制冷低溫工程與流體機(jī)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(xué)、熱工過程自動化、流體機(jī)械原理、流體機(jī)械系統(tǒng)仿真與控制等方面的知識。使學(xué)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(jī)和各種容積式壓縮機(jī)的基本理論和知識。水利水電動力工程方向:掌握水輪機(jī)、水輪機(jī)安裝檢修與運(yùn)行、水力機(jī)組輔助設(shè)備、水輪機(jī)調(diào)節(jié)、現(xiàn)代控制理論、發(fā)電廠自動化、電機(jī)學(xué)、發(fā)電廠電氣設(shè)備、繼電保護(hù)原理等方面的知識,以及水電廠計算機(jī)監(jiān)控和水電廠現(xiàn)代測試技術(shù)方面的知識。

2、當(dāng)前熱能動力工程的定義和現(xiàn)狀

改革開放以來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,國家教育部在頒發(fā)的普通高等學(xué)校本科專業(yè)中把熱能動力工程從幾十個分支專業(yè)壓縮成為9個專業(yè),再隨著后來的發(fā)展教育部頒布的新專業(yè)目錄中再將上述的9個專業(yè)統(tǒng)一為熱能與動力工程專業(yè),這也使得熱力動力工程發(fā)生了質(zhì)變。所謂“熱能動力”也可以稱之為熱能動力系統(tǒng)工程,它是指熱能安全、低污染、高效地轉(zhuǎn)換成動能,給電廠的生產(chǎn)和發(fā)展提供原動力。

熱力動力工程主要是對熱能與動力方面進(jìn)行深入的研究,是跨熱能與動力工程、機(jī)械工程等學(xué)科領(lǐng)域的工程應(yīng)用型專業(yè)。熱力動力主要學(xué)習(xí)機(jī)械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎(chǔ)理論,學(xué)習(xí)各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù)。多能源互補(bǔ)與多功能綜合是當(dāng)代世界能源動力系統(tǒng)發(fā)展的主要特征和趨勢。熱能動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是一個多種形式原燃料及電能等能源輸入、多種形式產(chǎn)品及熱能動力等能量輸出的復(fù)雜系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源、環(huán)境問題日益突出,由此而誕生的能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等綜合的評價準(zhǔn)則受到重視。

3、熱能的特點以及利用

3.1、熱能的特點?,F(xiàn)階段當(dāng)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(jìn)行:(1)太陽能及其能量的轉(zhuǎn)換。太陽能,通過對植物的照射,進(jìn)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(jìn)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(jìn)而成為我們所使用的能源物質(zhì);(2)燃料化學(xué)能及其轉(zhuǎn)換過程。燃料化學(xué)能的轉(zhuǎn)換,主要是通過燃燒的方式,將存在于其中的化學(xué)能,轉(zhuǎn)換成為熱能,進(jìn)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(jī)械能,例如常見的汽輪機(jī)等,其工作的方式,就是首先將化學(xué)能源,轉(zhuǎn)換成為蒸汽的熱能,進(jìn)而再通過相關(guān)的設(shè)備以及技術(shù),將汽輪機(jī)之內(nèi)的熱能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械發(fā)動所需的機(jī)械能;(3)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(jī)械能,電能包括熱電發(fā)電機(jī),而機(jī)械能,則主要有汽輪機(jī)以及內(nèi)燃機(jī)。

3.2、熱能的利用。熱能在我國許多行業(yè)當(dāng)中都有著廣泛的運(yùn)用,并且,在國民經(jīng)濟(jì)當(dāng)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(dāng)中最為廣泛: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);鋼鐵工業(yè),尤其在高爐煉鐵、煉鋼以及軋鋼等工藝當(dāng)中,應(yīng)用極為廣泛;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;化學(xué)工業(yè),在化學(xué)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);石油工業(yè),其中包括石油的采集、冶煉、運(yùn)輸?shù)鹊榷鄠€環(huán)節(jié),都運(yùn)用到了熱能動力工程當(dāng)中的相關(guān)技術(shù)理論;機(jī)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;交通運(yùn)輸領(lǐng)域當(dāng)中,包括汽車、輪船、飛機(jī)等的使用;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(yùn)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(dāng)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(jìn)行深入細(xì)致的探究,幫助在日常的使用過程當(dāng)中,發(fā)揮出更大的效應(yīng)。

4、對熱能動力工程設(shè)計的整體規(guī)劃設(shè)計

4.1 制定初步的設(shè)計方案

在充分考慮客戶的需求上,結(jié)合建筑物本身的功能,確定熱能動力系統(tǒng)目標(biāo)。對實施所選用的技術(shù)、實施步驟和經(jīng)費(fèi)等情況進(jìn)行論證,然后用通俗易懂的語言、直觀的圖表制定出初步的設(shè)計方案。熱能動力系統(tǒng)工程初步設(shè)計方案的制作一般包括三個步驟:第一,要涵括整體目標(biāo)系統(tǒng)的概貌。第二,要確定目標(biāo)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。第三,要對包括系統(tǒng)的目標(biāo)、系統(tǒng)的實施計劃、系統(tǒng)的布線結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的經(jīng)費(fèi)概算等子系統(tǒng)進(jìn)行描述。

4.2、分析客戶的需求,做好客戶的溝通

設(shè)計人員首先需要了解客戶各方面的需求。一方面可以通過其他工作人員采集的客戶的信息材料了解客戶的需求。另一方面O計人員可以通過直接和客戶談話、討論、分析等方式了解客戶的需求。要從設(shè)計的功能、性能,以及費(fèi)用等方面對客戶進(jìn)行溝通。在充分了解客戶需求的基礎(chǔ)上根據(jù)設(shè)計人員自己的技術(shù)水平來進(jìn)行合理的熱能動力設(shè)計。在設(shè)計的過程中遇到問題的時候也要和客戶進(jìn)行及時的溝通,適時地改動設(shè)計方案。

4.3、研究設(shè)計方案的可行性

設(shè)計方案初步確定之后,要研究設(shè)計方案的可行性:分析目標(biāo)熱能動力系統(tǒng)技術(shù)是否先進(jìn),方案的具體實施是否會遇到障礙,方案中的計劃經(jīng)費(fèi)是否符合實際施工,經(jīng)濟(jì)效益是否合理等。只有設(shè)計方案具有以上的可行性,才能進(jìn)入下一步的熱能動力設(shè)計工作。

篇4

關(guān)鍵詞:工學(xué)專業(yè)群;資源共享;優(yōu)勢課程

作者簡介:陳定(1963-),女,湖南瀏陽人,武漢大學(xué)動力與機(jī)械學(xué)院院黨政辦公室主任,工程師;王微(1983-),女,山西長治人,武漢大學(xué)動力與機(jī)械學(xué)院,工程師。(湖北 武漢 430072)

中圖分類號:G642.3     文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A     文章編號:1007-0079(2012)04-0039-02

一、研究背景

武漢大學(xué)動力與機(jī)械學(xué)院是以能源動力工程學(xué)科群為基礎(chǔ),由動力工程、自動化、機(jī)械工程、材料工程、水質(zhì)工程等五個系組成的工科學(xué)院。學(xué)院有能源動力系統(tǒng)及自動化、核工程與核技術(shù)、自動化、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、材料成型與控制工程、金屬材料工程、水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)等7個本科專業(yè),學(xué)院專業(yè)多、辦學(xué)規(guī)模大。

然而目前學(xué)院由于課程多、專業(yè)多,學(xué)生多與儀器少、教師資源缺乏以及資源兼顧的矛盾非常突出。如何整合現(xiàn)有資源、實現(xiàn)各專業(yè)優(yōu)勢課程的資源共享,發(fā)揮課程示范性和輻射作用,對于學(xué)院的發(fā)展來說具有重大意義。

通過多次研討發(fā)現(xiàn)目前平臺課建設(shè)普遍面臨如下困難:(1)課程專業(yè)針對性不強(qiáng),課程在體現(xiàn)以能源動力工程學(xué)科群為基礎(chǔ)共性的同時兼顧不同專業(yè)學(xué)生的需求差異較少;(2)教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足,實驗儀器陳舊、數(shù)量少,不能滿足全院學(xué)生的實驗需求;(3)為了解決這些問題,緩解教學(xué)的壓力,迫切需要建設(shè)適合各專業(yè)學(xué)生需求的公共平臺課程教學(xué)資源。

二、解決辦法及措施

針對目前存在的諸多問題,近年來學(xué)校、學(xué)院進(jìn)行了多次磋商以及協(xié)調(diào),寄希望于專業(yè)通開平臺課的建設(shè)實現(xiàn)資源綜合利用。

動力與機(jī)械學(xué)院致力于進(jìn)行針對全院所有專業(yè)的通開平臺課的建設(shè)。利用“本科生人才培養(yǎng)方案(2010版)”制定契機(jī),學(xué)院在原有平臺課基礎(chǔ)上,進(jìn)一步整合資源,設(shè)置了7門(動力系“微機(jī)原理及接口”、自動化系“自動控制原理”、機(jī)械系“計算機(jī)輔助設(shè)計”、動力系“熱工基礎(chǔ)”、水質(zhì)系“電廠化學(xué)概論”、動力系“發(fā)電廠動力工程概論”、材料系“發(fā)電廠工程材料”)面向全院的平臺課,專業(yè)間實現(xiàn)資源共享。根據(jù)各門課程的特點及課程組的具體需要,學(xué)院牽頭從2011年3月至7月歷時四個月,先后由課程組負(fù)責(zé)人主持召開7門院級平臺課程研討會。每一次課程研討會教學(xué)院長、系主任、教學(xué)主任、課程組、督導(dǎo)組、教學(xué)辦及相關(guān)老師都會參加。

為了使教學(xué)更有針對性,針對不同專業(yè)的學(xué)生,要多從學(xué)生的基礎(chǔ)和需求考慮,在保證基本理論講清講透的基礎(chǔ)上,合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,以期獲得滿意的教學(xué)效果。

加強(qiáng)與相關(guān)課群的交流,各專業(yè)間溝通協(xié)作滿足不同專業(yè)學(xué)生需求,通過對教材關(guān)鍵章節(jié)選擇合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、對教學(xué)內(nèi)容合理分工、考試方式改革等來提高課程與不同專業(yè)學(xué)生需求的契合度,采取多種教學(xué)方法增強(qiáng)學(xué)生興趣。

通過研討學(xué)院針對工學(xué)專業(yè)群共享資源課程平臺建設(shè)進(jìn)行了如下6個方面的研究工作。

1.整合教學(xué)團(tuán)隊

教學(xué)團(tuán)隊是以教學(xué)工作為主線,以教書育人、培養(yǎng)合格的本科人才為共同愿景,以教學(xué)改革項目為抓手,為達(dá)成共同的教學(xué)目標(biāo)而分工協(xié)作、相互承擔(dān)教學(xué)責(zé)任的少數(shù)知識技能互補(bǔ)的教師所組成的團(tuán)隊。[1]學(xué)院7門平臺課的教學(xué)團(tuán)隊參與教師多,主要以開課單位為主導(dǎo),同時還有來自其他專業(yè)的教師,由于服務(wù)不同專業(yè),對教師知識面要求也較高。因此,怎樣做好教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)顯得非常重要。

首先,教學(xué)團(tuán)隊成員在團(tuán)隊責(zé)任人的帶領(lǐng)下,在團(tuán)隊目標(biāo)的牽引下,充分利用和整合各種教學(xué)資源,課件分工建設(shè)、資源共享,多交流、多討論,共同協(xié)商上課內(nèi)容;其次,教學(xué)團(tuán)隊要多聽各專業(yè)意見和建議,與各專業(yè)老師協(xié)作,使課程更具針對性和實用性;第三,教學(xué)團(tuán)隊成員之間、教學(xué)團(tuán)隊與相關(guān)專業(yè)負(fù)責(zé)老師也要經(jīng)常交流、相互協(xié)作,共同努力,最終達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2.明確教學(xué)目的

教學(xué)目的是教學(xué)過程結(jié)束時所要達(dá)到的結(jié)果或教學(xué)活動預(yù)期達(dá)到的結(jié)果,是教學(xué)領(lǐng)域里為實現(xiàn)教育目的而提出的一種概括性的、總體的要求,制約著教學(xué)發(fā)展趨勢和總方向,對整個教學(xué)活動起著統(tǒng)貫全局的作用。[2]教學(xué)目的發(fā)揮積極作用的前提條件是教學(xué)目的制定的合理性。教學(xué)目的要在教學(xué)計劃中恰當(dāng)定位,與教學(xué)客體、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等協(xié)調(diào)一致,指導(dǎo)教學(xué)主體行動并轉(zhuǎn)化為教學(xué)結(jié)果,從而實現(xiàn)自身的合理性。由于全院平臺課針對7個不同專業(yè),因此在考慮各專業(yè)共性的基礎(chǔ)上,課程組要明確各專業(yè)的不同需求,因材施教。

首先,在上課前課程組先要明確教學(xué)目的,清楚該專業(yè)學(xué)生需要此課程那部分知識,盡可能服務(wù)專業(yè),教學(xué)內(nèi)容有需求性和針對性才能有的放矢、有所側(cè)重;其次,課程組要加強(qiáng)與相關(guān)課群任課老師的交流,理清課程先行后續(xù)問題,例如動力系開設(shè)的院平臺課“發(fā)電廠動力工程”與“能源概論”、“現(xiàn)代能源”、“熱工基礎(chǔ)”有重復(fù);材料系開設(shè)的院平臺課“發(fā)電廠工程材料”應(yīng)放在“金屬工藝學(xué)”后;機(jī)械系“計算機(jī)輔助設(shè)計”的先導(dǎo)課程是“工程圖學(xué)”;動力系開設(shè)的全院平臺課“微機(jī)原理及接口”應(yīng)開在“智能儀表”之前,這些問題都需要課程組與教學(xué)管理人員、相關(guān)課程老師提前協(xié)商解決。

3.針對不同專業(yè)分模塊制定教學(xué)大綱

教學(xué)大綱是根據(jù)教學(xué)計劃的要求,課程在教學(xué)計劃中的地位、作用,以及課程性質(zhì)、目的和任務(wù)而規(guī)定的課程內(nèi)容、體系、范圍和教學(xué)要求的基本綱要。它是實施教育思想和教學(xué)計劃的基本保證,是進(jìn)行多種媒體教學(xué)、教材建設(shè)和教學(xué)質(zhì)量評估的重要依據(jù),也是指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),制定考核說明和評分標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)性文件。如果教學(xué)大綱不合理,執(zhí)行過程就會打折扣。[3]

首先,教學(xué)大綱針對各專業(yè)分模塊,針對不同專業(yè)選擇不同深度、內(nèi)容。例如為了順應(yīng)我國核電發(fā)展趨勢,在“電廠化學(xué)概論”課程教學(xué)中,針對核工程與和技術(shù)專業(yè)應(yīng)適當(dāng)突出核電站水化學(xué)相關(guān)內(nèi)容;其次,要設(shè)置成不同的方式、體現(xiàn)特色,各專業(yè)間要溝通協(xié)作;第三,教學(xué)大綱、課程簡介上網(wǎng)帶動其他課程上網(wǎng)。

4.材,根據(jù)不同專業(yè)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法

教材是課堂上以及課堂外教師和學(xué)生使用的教學(xué)材料,是教師備課和組織課堂活動最基本的資源,也是學(xué)生學(xué)習(xí)知識和實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的基礎(chǔ)。作為全院平臺課,選擇一本適合全院七個專業(yè)學(xué)生的教材難度非常大。例如動力系開設(shè)的“熱工基礎(chǔ)”市面上的教材可以用,但均存在一定問題,清華版的課時太長,其他的內(nèi)容又太淺,需要院里出面統(tǒng)一編著教材。因此,教材編寫時要注意廣度和深度,與其他院系溝通,注意覆蓋范圍,體現(xiàn)綜合性;同時也要注意教材內(nèi)容的完整性,理論與實踐結(jié)合,實驗加入教材,附習(xí)題和參考答案。

教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式上,在培養(yǎng)學(xué)生共性課程能力的同時,教學(xué)過程中根據(jù)專業(yè)需求和學(xué)生實際情況選擇側(cè)重點,注意教材內(nèi)容的精選和揉和。這就需要課程組注意備課方式、方法,注重各專業(yè)前沿的發(fā)展,例如動力系的“熱工基礎(chǔ)”課程,在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、材料成型與控制工程、金屬材料工程專業(yè)開設(shè)時,要增加2個學(xué)時的實驗環(huán)節(jié)。教學(xué)方法是教師和學(xué)生為了實現(xiàn)共同的教學(xué)目標(biāo),完成共同的教學(xué)任務(wù),在教學(xué)過程中運(yùn)用的方式與手段的總稱。教學(xué)方法要體現(xiàn)特色,理論與實踐結(jié)合例如動力系的“熱工基礎(chǔ)”課程可以按項目組織教學(xué)。

5.重視實驗教學(xué),學(xué)院給予經(jīng)費(fèi)支持

實驗教學(xué)在對學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)上,起著理論教學(xué)不可替代的特殊作用;如學(xué)生通過實驗課學(xué)習(xí)多方面的實際知識技能,在他們畢業(yè)走向社會后,這些知識和技能與所學(xué)到的理論知識一樣重要,有的則比理論知識更早、更快地發(fā)揮作用;通過實驗教學(xué)可以開拓學(xué)生的思路,激發(fā)探索精神,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和歸納綜合的能力。[4]針對學(xué)院經(jīng)費(fèi)不足,實驗儀器陳舊、數(shù)量少而不能滿足全院學(xué)生實驗需求的情況,提出“改進(jìn)、自制、購買相結(jié)合”的實驗室建設(shè)理念。學(xué)院在經(jīng)費(fèi)比較緊張的情況下,拿出經(jīng)費(fèi)為動力系開設(shè)的“微機(jī)原理及接口”建立開放性的實驗室;自動化專業(yè)開設(shè)的平臺課“自動控制原理”加強(qiáng)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實驗平臺,學(xué)生通過視頻觀察,可以隨時隨地做實驗,節(jié)約教學(xué)資源,通過申請一個教改基金就可以實現(xiàn)。

6.建立標(biāo)準(zhǔn)化試題庫,統(tǒng)一命題、統(tǒng)一考試,但又有所側(cè)重

試題庫建設(shè)根據(jù)專業(yè)不同而有所側(cè)重,統(tǒng)一試卷,但考試時可以根據(jù)不同專業(yè)設(shè)置不同要求,例如選做題指定哪個專業(yè)選做。

三、結(jié)論及效果

通過上述環(huán)節(jié)的改進(jìn)及研究,本文成果具有如下作用及意義:

(1)滿足共性發(fā)展,實現(xiàn)資源共享。武漢大學(xué)動力與機(jī)械學(xué)院是以能源動力工程學(xué)科群為基礎(chǔ),由動力工程、自動化、機(jī)械工程、材料工程、水質(zhì)工程等五個系組成的工科學(xué)院。滿足了各個系之間的資源共享,實現(xiàn)共同發(fā)展。

(2)加強(qiáng)教學(xué)針對性,滿足不同專業(yè)學(xué)生需求。為了使教學(xué)更有針對性。針對不同專業(yè)的學(xué)生,要多從學(xué)生的基礎(chǔ)和需求考慮,在保證基本理論講清講透的基礎(chǔ)上,合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,以期獲得滿意的教學(xué)效果。加強(qiáng)與相關(guān)課群的交流,各專業(yè)間溝通協(xié)作滿足不同專業(yè)學(xué)生需求,通過對教材關(guān)鍵章節(jié)選擇合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、對教學(xué)內(nèi)容合理分工、考試方式改革等來提高課程與不同專業(yè)學(xué)生需求的契合度,采取多種教學(xué)方法增強(qiáng)學(xué)生興趣。

(3)通過“改進(jìn)、自制儀器”實現(xiàn)實驗資源的充分利用及最優(yōu)配置,滿足了本校的教學(xué)需求,也為一些兄弟院校提供了質(zhì)優(yōu)價廉的教學(xué)儀器,解決了地方院校經(jīng)費(fèi)短缺、實驗儀器數(shù)量不足與逐漸擴(kuò)大的教學(xué)規(guī)模的矛盾。

(4)教學(xué)資源的建設(shè)與共享為地方工科高校的基礎(chǔ)教學(xué)提供了可借鑒的思路,同時也可能推廣應(yīng)用到其他基礎(chǔ)課程教學(xué)中。

(5)資源的共享為教師提供了一個快速獲取教學(xué)資料的門戶,可以開眼界、啟思路,促進(jìn)了師資水平的提升,可以豐富教學(xué)內(nèi)容、增加教學(xué)手段、完善教學(xué)方法,促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高。

參考文獻(xiàn):

[1]李俊龍,宋菲.提高高校本科教學(xué)團(tuán)隊執(zhí)行力的策略分析[J].中國大學(xué)教學(xué),2009,(11):62.

[2]田慧生,李如密.教學(xué)論[M].石家莊:河北教育出版社,1999.

篇5

關(guān)鍵詞:熱能與動力工程;科技創(chuàng)新;影響

一、熱能與動力工程的含義及應(yīng)用

(一)熱能動力工程的含義

熱能與動力工程主要是指熱能與動力的轉(zhuǎn)化,在使用的過程中,通過不同的方式來將原本的熱能轉(zhuǎn)換為動能或者是電能,實現(xiàn)能源的高效利用,創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。熱能與動力工程對于解決能源問題有很好的幫助,所以熱能與動力工程的應(yīng)用效率十分重要,直接影響到電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。熱能與動力工程涉及的學(xué)科十分廣泛,它在后期的應(yīng)用中不僅實現(xiàn)了熱能與動能的轉(zhuǎn)換,還實現(xiàn)了電能、機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)換,大大提高了能源的利用效率,為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

(二)熱能動力工程的應(yīng)用

熱能與動力工程的應(yīng)用中要特別注意調(diào)節(jié)閥的數(shù)量,根據(jù)不同的負(fù)荷來確定相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥,同時還要實現(xiàn)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)和應(yīng)用,這樣有效地將兩者的優(yōu)勢結(jié)合在一起才能更好地提高能源的利用效率。在調(diào)節(jié)數(shù)值的時候還要區(qū)分單機(jī)調(diào)節(jié)和多機(jī)調(diào)節(jié),單機(jī)調(diào)節(jié)要特別注意將數(shù)值控制在一定的范圍,保證單機(jī)工作的質(zhì)量和效率。熱能與動力工程的使用還要重視節(jié)流調(diào)節(jié),節(jié)流調(diào)節(jié)可以提高機(jī)組的整體工作效率,保證大機(jī)組在工作時能夠合理地分配負(fù)荷重量。當(dāng)機(jī)組的負(fù)荷重量在一定的范圍內(nèi),可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)壓調(diào)節(jié),實現(xiàn)熱能與動力工程的經(jīng)濟(jì)性。但是在實際的應(yīng)用中,會因為一些具體的情況導(dǎo)致能源的損失,給電力企業(yè)的發(fā)展帶來一定的影響。熱能與動力工程不僅在熱電廠中有廣泛的應(yīng)用,在鍋爐中也有相應(yīng)的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,傳統(tǒng)的人工操作已經(jīng)不再適應(yīng)社會的發(fā)展,現(xiàn)在的鍋爐已經(jīng)實現(xiàn)了自動化的智能操作,有效地提高鍋爐燃燒的均衡性,實現(xiàn)鍋爐工作的科學(xué)化。鍋爐的風(fēng)機(jī)設(shè)備會將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為其他的能量,提高能源的使用率,但是在利用率提高的同時還存在一定的安全隱患,風(fēng)機(jī)長期工作會容易燒壞,不僅給企業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)損害,還給工作人員的人身安全帶來很大的威脅。

二、熱能與動力工程對經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的影響

(一)對經(jīng)濟(jì)的影響

熱能與動力的使用在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有普遍的應(yīng)用,涉及的行業(yè)也十分廣泛。熱能主要是電力工業(yè)、鋼鐵行業(yè)、金屬行業(yè)、石油行業(yè)以及建筑行業(yè)等等,這些行業(yè)都需要大量的熱能;動力主要是水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、等等,通過動力轉(zhuǎn)換為電力,促進(jìn)電力事業(yè)的發(fā)展,為居民創(chuàng)造更好的生活環(huán)境。熱能與動力現(xiàn)在已經(jīng)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱和基礎(chǔ),熱能與動力的有效利用可以更好地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。新能源的開發(fā)和能源的有效利用,是實現(xiàn)社會健康可持續(xù)發(fā)展的主要動力,要根據(jù)社會發(fā)展的現(xiàn)狀,不斷地開發(fā)更多的新能源,利用有限的能源創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)價值。

(二)對環(huán)境的影響

我國之前主要是利用煤炭、石油等能源來發(fā)電,但是傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式不能有效地減少污染物的排放,在生產(chǎn)的過程中會排放出大量的有毒物質(zhì),不僅污染了環(huán)境,還嚴(yán)重得危害人們的健康。我國為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的更好發(fā)展,經(jīng)常忽視環(huán)境的保護(hù),最后造成我國整體環(huán)境遭到嚴(yán)重的破壞,人們的生活環(huán)境大不如前,給人們的生活帶來了很大的不便。熱能與動力工程引進(jìn)到電力生產(chǎn)中很好地緩解了這種生產(chǎn)困境,熱能與動力工程強(qiáng)調(diào)使用清潔能源,減少生產(chǎn)過程中排放的污染物質(zhì),很大程度上減輕了環(huán)境的污染,既符合社會發(fā)展的需求,還為人們提供了更加優(yōu)美的生活環(huán)境,促進(jìn)社會的和諧可持續(xù)發(fā)展。

三、熱能與動力工程的科技創(chuàng)新

(一)熱能與動力工程在熱電廠中的科技創(chuàng)新

熱電廠的創(chuàng)新主要表現(xiàn)重?zé)岈F(xiàn)象、調(diào)頻和減少濕氣損失三個部分,在這三個部分充分體現(xiàn)了熱能與動力工程在熱電廠中的科技創(chuàng)新。熱電廠在生產(chǎn)的過程中可以有效地利用重?zé)岈F(xiàn)象,但是在利用重?zé)岈F(xiàn)象時,要考慮重?zé)岬闹責(zé)嵯禂?shù),要將重?zé)嵯禂?shù)控制在一定的范圍內(nèi)才能夠?qū)崿F(xiàn)重?zé)岈F(xiàn)象的作用。錯誤的重?zé)嵯禂?shù)會造成一定的經(jīng)濟(jì)損失,直接影響到熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)重?zé)岈F(xiàn)象不能盲目的使用,首先要對重?zé)岈F(xiàn)象的具體情況有詳細(xì)的了解,正式使用重?zé)岈F(xiàn)象時要將重?zé)嵯禂?shù)控制在規(guī)定的范圍,將熱能與動力工程的工作指導(dǎo)與實際的生產(chǎn)需要相結(jié)合,制定相應(yīng)的方案來實行重?zé)岈F(xiàn)象的應(yīng)用。

調(diào)頻手段在熱電廠的生產(chǎn)中也有很廣泛的應(yīng)用。調(diào)頻一般分為一次調(diào)頻和二次調(diào)頻,一次調(diào)頻主要是指當(dāng)電網(wǎng)的外力作用發(fā)生變化時,會給相關(guān)的數(shù)值帶來很大的波動,影響整個生產(chǎn)的穩(wěn)定性,這個時候設(shè)備自動的會進(jìn)行調(diào)頻,以此來保證設(shè)備的正常工作。這種調(diào)節(jié)方式比較被動,只能根據(jù)當(dāng)時的情況進(jìn)行調(diào)節(jié),不能對外界環(huán)境的變化實現(xiàn)靈活的調(diào)節(jié)。二次調(diào)節(jié)是在一次調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上的再次調(diào)節(jié),它相比較一次調(diào)節(jié)來說更加精準(zhǔn)和科學(xué)。它可以將電網(wǎng)的工作頻率控制在一定的范圍內(nèi),利用智能技術(shù)設(shè)置相應(yīng)的數(shù)值,提前對外界的變化做出反應(yīng),能夠很大程度上減少經(jīng)濟(jì)損失,還能很好地管理控制數(shù)據(jù),為下階段的生產(chǎn)工作創(chuàng)造有利的工作條件。

降低濕氣損失是熱能與動力工程科技創(chuàng)新的一個重點,因為濕氣造成的經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重的影響到電力企業(yè)的健康發(fā)展。在生產(chǎn)的過程中經(jīng)常會產(chǎn)生大量的水蒸氣,產(chǎn)生水蒸氣的同時還會生成多余的水滴,多余的水滴會影響到水蒸氣的正常流速,造成能源的不必要浪費(fèi),降低了能源的使用效率。針對這種情況可以對相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新,增加去濕裝置和熱循環(huán)裝置,將多余的水分蒸發(fā),提高熱能與動力工程的使用效率。

(二)熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用中的科技創(chuàng)新

熱能與動力工程在鍋爐中的科技創(chuàng)新主要表現(xiàn)是鍋爐燃燒的控制技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,我國的鍋爐燃燒技術(shù)由之前的人工控制發(fā)展為智能控制,自動控制鍋爐的燃燒狀況,可以更好地保證鍋爐燃燒的質(zhì)量。燃燒系統(tǒng)的控制一般分為兩類,一類是控制鍋爐燃燒的溫度,通過控制空氣以及燃料的溫度來控制整個鍋爐的燃燒溫度,這種溫度控制方式程序需要對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)的分析才能夠得到最后的結(jié)果,操作起來比較困難,而且最后結(jié)果的準(zhǔn)確性也不能得到保證,所以一般控制鍋爐的燃燒溫度是采用第二種方式。這種方式主要是通過控制空氣和燃料的比例來控制鍋爐燃燒的溫度,這種判斷方式相比較第一種而言更加科學(xué),結(jié)果也更加準(zhǔn)確。這種數(shù)值的確定是根據(jù)生產(chǎn)曲線來確定的,這種生產(chǎn)曲線是長期生產(chǎn)經(jīng)驗積累而成,可以有效地控制燃燒溫度,并且使用起來也比較方便和快捷。利用仿真鍋爐風(fēng)機(jī)來保證生產(chǎn)的質(zhì)量,鍋爐內(nèi)部的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,涉及的數(shù)據(jù)比較復(fù)雜,要想實現(xiàn)風(fēng)機(jī)的計算比較困難。但是現(xiàn)在可以根據(jù)電腦模擬風(fēng)機(jī)工作的場景,根據(jù)不同的數(shù)據(jù)對鍋爐的工作狀態(tài)進(jìn)行一定的測定,為今后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

四、總結(jié)

隨著能源需求的不斷增加,熱能和動力過程在能源生產(chǎn)中收到越來越高的重視,熱能與動力過程的應(yīng)用也更加廣泛。要想真正發(fā)揮熱能與動力過程的效用,需要加強(qiáng)對它們的研究,這樣才能真正掌握熱能與動力過程的精髓,有效地提高工作效率,提高能源的利用率。能源的利用率提高,不僅能夠創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價值,還能一定程度上緩解環(huán)境問題。熱能與動力工程的使用要根據(jù)實際的工作環(huán)境來確定使用的方式,正確的發(fā)揮熱能與動力工程的作用,才能真正實現(xiàn)社會的健康可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

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[3]孫伯赫.論熱電廠中熱能與動力工程的改進(jìn)方向[J].黑龍江科技信息,2013,(36)

篇6

[關(guān)鍵詞]熱能與動力工程;科技創(chuàng)新;分析

中圖分類號:TK-1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)05-0103-01

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開安全、高效的能源供應(yīng)。在改革開放過去的近40年中,我國依托大量的傳統(tǒng)能源供應(yīng),使工業(yè)水平得到了飛速發(fā)展。但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對生產(chǎn)活動中能源使用的高效性、清潔性提出了更高的要求。如何提高能源利用的效率,使有限的能源更加全面的服務(wù)于國家的發(fā)展,是熱能與動力工程相關(guān)領(lǐng)域需要重點關(guān)注的課題。只有依托于科技創(chuàng)新,落實節(jié)能減排新理念,才能在鍋爐、熱電、空調(diào)等領(lǐng)域取得更大的技術(shù)進(jìn)步。

1 熱能與動力工程的基本概念

國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)必然伴隨著能源需求的上升,能源行業(yè)一直在國民生產(chǎn)活動中扮演著十分重要的角色。而熱能與動力工程就是為了解決能源與動力問題而誕生的學(xué)科,其以工程熱物理理論為基礎(chǔ),研究各類動力工程和機(jī)械的運(yùn)行規(guī)律,以實現(xiàn)燃料的高效、安全使用。我國的熱能與動力工程專業(yè)涵蓋了熱能過程與控制、動力機(jī)械、流體機(jī)械和電廠熱能工程等多個專業(yè)方向,所培養(yǎng)的人才在各大發(fā)電廠、電力設(shè)計研究院、制冷設(shè)備企業(yè)、高校和政府環(huán)境規(guī)劃相關(guān)部門發(fā)揮著重要的作用。

2 熱能與動力工程在現(xiàn)代生產(chǎn)活動中的應(yīng)用

2.1 在鍋爐工程中的應(yīng)用

熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在燃燒控制技術(shù)的開發(fā)和改進(jìn)上。所謂燃燒控制,就是對鍋爐內(nèi)燃料的燃燒轉(zhuǎn)化幅度進(jìn)行動態(tài)調(diào)整的技術(shù)。傳統(tǒng)的鍋爐燃燒,是靠人工向鍋爐內(nèi)填充燃料,但在計算機(jī)控制技術(shù)不斷發(fā)展的今天,許多先進(jìn)的鍋爐設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用了自動化、智能化填料設(shè)備。燃燒控制技術(shù)的主要思想,就是利用燃燒控制器、熱傳感器(熱電偶)、流量控制設(shè)備和PLC等組成自動控制系統(tǒng),PLC根據(jù)傳感器實測的鍋爐溫度,與預(yù)設(shè)溫度相比較,根據(jù)差值的大小和方向驅(qū)動流量控制設(shè)備,以對燃燒狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

2.2 在熱電廠生產(chǎn)中的應(yīng)用

在熱電廠生產(chǎn)設(shè)備中,汽輪機(jī)可以將鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽(熱能)轉(zhuǎn)化為輪機(jī)轉(zhuǎn)子的動能,是主要的熱能-動能轉(zhuǎn)化設(shè)備。在熱能-動能轉(zhuǎn)化過程中,一部分熱能轉(zhuǎn)化為動能后,經(jīng)過發(fā)電機(jī)再轉(zhuǎn)化為電能輸送出去;但還有一部分熱能通過熱傳導(dǎo)損耗掉了。因此,熱能與動力工程再熱電廠生產(chǎn)中起到的最重要作用,就是研究減少熱損耗的方法,提高能源的利用效率。一般來說,熱電廠可以利用多級汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象來提高能源的利用率。所謂重?zé)岈F(xiàn)象,就是指蒸汽在上一級汽輪機(jī)做功的損失,可以被下一級汽輪機(jī)所利用的現(xiàn)象。重?zé)岈F(xiàn)象是提高熱電廠熱能利用率的重要理論基礎(chǔ),一般可以用重?zé)嵯禂?shù)來表征。

2.3 在空調(diào)工程中的應(yīng)用

在空調(diào)工程中,以電能為代表的能源通過流體與制冷機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。因此空調(diào)工程是熱能與動力工程中流體機(jī)械領(lǐng)域的一個典型應(yīng)用。在空調(diào)工程中,電力驅(qū)動壓縮機(jī),使得電力能源轉(zhuǎn)化為制冷劑的機(jī)械能,具備一定壓力和流速后的推動制冷劑按照冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器的順序流動,使得制冷劑在房間內(nèi)部的蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸熱,在外部的冷凝器完成冷凝放熱,以達(dá)到熱交換的目的。

3 熱能與動力工程的前沿科技創(chuàng)新

3.1 燃燒控制技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新

鍋爐燃燒控制技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新,主要體現(xiàn)在節(jié)能和減排兩個方面。所謂節(jié)能,就是通過合理調(diào)節(jié)送料量和送風(fēng)量以優(yōu)化燃料的燃燒效率,達(dá)到節(jié)省燃料的目的。在國家推行節(jié)能減排政策力度不斷加大的背景下,可以采用燃燒優(yōu)化技術(shù)改造(Advanced Process Control,簡稱APC)系統(tǒng)來實現(xiàn)。APC系統(tǒng)可以通過外掛的計算機(jī)通信設(shè)備對鍋爐燃燒實現(xiàn)閉環(huán)或開環(huán)控制,其中采用的模糊邏輯控制技術(shù)可以應(yīng)付多種工業(yè)控制問題。在已經(jīng)采用了APC技術(shù)的鍋爐燃燒控制系統(tǒng)中,鍋爐符合升降能力明顯提高,負(fù)荷爬坡能力增強(qiáng);同時實現(xiàn)了過熱溫度優(yōu)化控制、噴水控制和智能吹灰控制等,達(dá)到了較好的節(jié)能效果。在減排方面,燃料用量的減少,使得溫室氣體排放量得到控制,同時,通過燃煤送風(fēng)量的智能控制,可以促使煤的完全燃燒,減少氮氧化合物的排放,也降低了鍋爐飛灰的排放

3.2 熱電廠節(jié)能降耗技術(shù)創(chuàng)新

熱電廠是熱能與動力工程技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域,其在節(jié)能降耗技術(shù)創(chuàng)新中也走在前列。其中,超超臨界機(jī)組的應(yīng)用使得熱效率明顯提高,具有顯著的節(jié)能減排效果。所謂超超臨界機(jī)組,是以鍋爐內(nèi)部介質(zhì)的工作壓力為判別標(biāo)準(zhǔn)的。當(dāng)鍋爐內(nèi)蒸汽壓力在31MPa以上時,被稱為超超臨界鍋爐,在超超臨界機(jī)組機(jī)組中,燃煤具有更高的熱效率。另外,在百萬千瓦級的超超臨界機(jī)組中,由于其設(shè)備數(shù)量較多、機(jī)組結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜,在進(jìn)行手動操作數(shù),容易由于誤操作引起設(shè)備事故,因此機(jī)組自??刂萍夹g(shù)的應(yīng)用顯得十分必要。機(jī)組自??刂葡到y(tǒng)(Automatic Power Plant Starup And Shutdown System,稱APS),可以通過安裝在鍋爐、汽輪機(jī)等各處的監(jiān)視系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng)的實時運(yùn)行狀態(tài),并利用預(yù)先寫入的程序調(diào)動各個設(shè)備的順序控制系統(tǒng),以實現(xiàn)機(jī)組的自啟自停。APS作為具有先進(jìn)控制理念的控制技術(shù),對于提高熱電廠運(yùn)行效率和自動化水平,以更好實現(xiàn)節(jié)能降耗具有重要的作用。

3.3 空壓機(jī)余熱回收技術(shù)創(chuàng)新

空氣壓縮機(jī),簡稱空壓機(jī),是一種用以壓縮氣體的機(jī)械設(shè)備,其作用原理和水油壓力泵類似,工廠中能耗較高的動力設(shè)備之一??諌簷C(jī)將輸入的電能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣能,從而驅(qū)動其他設(shè)備運(yùn)作,其在流體機(jī)械領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用。但值得關(guān)注的是,供應(yīng)給空壓機(jī)的電能,通常僅有兩成轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,而剩余八成能量以熱能的形式散失,從而造成了極大的能源浪費(fèi),不符合節(jié)能減排的生產(chǎn)要求。而空壓機(jī)余熱回收技術(shù)設(shè)備的出現(xiàn),大大改善了這一狀況??諌簷C(jī)通過冷熱交換的原理,將壓縮氣體過程中產(chǎn)生的熱量重新利用,將原本耗散到空氣中的熱量收集起來,作為加熱生活、生產(chǎn)用水所需熱能,替代原本的用水加熱設(shè)備,大大減少了能量的浪費(fèi)狀況。

結(jié)語

隨著科技和經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升,國家對于能動行業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求。傳統(tǒng)的熱能與動力工程粗放、高能耗型應(yīng)用模式已經(jīng)不再適用。為了保障可持續(xù)發(fā)展,提高能源的利用率,相關(guān)技術(shù)人員和理論研究人員應(yīng)當(dāng)從現(xiàn)有的鍋爐、熱電生產(chǎn)、空調(diào)等高能耗產(chǎn)業(yè)出發(fā),進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新研究針對鍋爐燃燒的節(jié)能減排控制技術(shù)、熱電廠的高效運(yùn)行控制、以及空壓機(jī)等高能耗設(shè)備的節(jié)能降耗等進(jìn)行科技創(chuàng)新,為熱能與動力工程專業(yè)研究開辟新的方向。本文僅針對當(dāng)前能動專業(yè)的幾個典型應(yīng)用實例,給出了一些較有前景的創(chuàng)新方向,對于相關(guān)研究工作的進(jìn)行具有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn)

篇7

關(guān)鍵詞:能源動力類專業(yè) 評價體系 教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號:F206

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1004-4914(2015)10-223-02

一、前言

本科人才培養(yǎng)是高等教育中的重要組成部分,全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量是高等學(xué)校深化教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容。本研究目的就是為了深入貫徹《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》,推動體制機(jī)制創(chuàng)新,深化校企合作、工學(xué)結(jié)合,進(jìn)一步提高高等學(xué)校辦學(xué)特色,全面提高教學(xué)質(zhì)量。

能源與動力工程專業(yè)主要是培養(yǎng)適應(yīng)新時代要求的能源生產(chǎn)與轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的人才,目前在遼寧省內(nèi)該專業(yè)有分布點11個,但這些院校的層次不同,專業(yè)背景不同,人才培養(yǎng)的定位也不相同,例如沈陽工程學(xué)院是一所以工程教育為主體的應(yīng)用型本科院校,肩負(fù)著為社會發(fā)展培養(yǎng)“用得上,用得好”的應(yīng)用型人才,其能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生主要面向電站方向的能源生產(chǎn)的運(yùn)行人員;又如東北大學(xué)是教育部直屬的國家重點大學(xué),是一所以培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才為主體的科研型本科院校,肩負(fù)著為社會發(fā)展培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、有創(chuàng)新精神和實踐能力”的高水平人才,其能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生主要面向鋼鐵冶金領(lǐng)域的技術(shù)人員。同樣在大連理工大學(xué)、遼寧工程技術(shù)大學(xué)、遼寧石油化工大學(xué)、沈陽航空航天大學(xué)等學(xué)校,能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)模式、行業(yè)背景及人才點位也不盡相同。所以在遼寧省普通高等學(xué)校本科專業(yè)綜合評價過程中,建立一個該專業(yè)通用的教學(xué)質(zhì)量評價機(jī)制及指標(biāo),是真實反映各學(xué)校教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵。因此,開展能源與動力工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量評價機(jī)制及指標(biāo)的研究與實踐,對推進(jìn)全省能源與動力工程專業(yè)的健康發(fā)展具有重要的理論意義。

二、研究現(xiàn)狀分析

遼寧省普通高等學(xué)校本科專業(yè)綜合評價工作進(jìn)行了兩年,在貫徹落實黨的十精神,全面落實國家及省中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要,充分發(fā)揮專家學(xué)者對高等教育教學(xué)改革的研究、咨詢、指導(dǎo)作用,進(jìn)一步引導(dǎo)高校緊密圍繞國家和遼寧經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要,加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè),創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制,提升人才培養(yǎng)質(zhì)量等方面,取得了非常顯著的效果。在這期間,各個專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會都組織專家對評價指標(biāo)進(jìn)行了大量的研究。

作為能源動力類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會成員單位,課題組一直在研究教學(xué)質(zhì)量評價機(jī)體系的建設(shè)與實踐,所在的沈陽工程學(xué)院能源與動力工程專業(yè)本著“點面結(jié)合,突出重點”的原則,以教學(xué)質(zhì)量評價體系為核心,以教學(xué)質(zhì)量檢查、教學(xué)評價為紐帶,認(rèn)真探索,不斷總結(jié),逐步建立了一套行之有效的教學(xué)質(zhì)量評價方法和反饋機(jī)制,并構(gòu)建了評價指標(biāo)體系。并且經(jīng)過幾年的實踐,專業(yè)內(nèi)部質(zhì)量保障體系基本形成,主要采取學(xué)生評教、督導(dǎo)聽課、教學(xué)巡視等方法,及時地收集教學(xué)過程信息,發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的各類問題并及時反饋;根據(jù)教學(xué)計劃、教學(xué)大綱、教案、授課計劃、課堂與實踐教學(xué)要求,設(shè)置了20多個監(jiān)控和評價項目,對教學(xué)過程進(jìn)行監(jiān)控評價。初步形成了較系統(tǒng)的校內(nèi)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控評價體系,有效地促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。

但在實踐過程中,也發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控評價體系還存在以下不足:一是信息采集、反饋局限于專業(yè)內(nèi)部,不能體現(xiàn)開放性。二是專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)和教學(xué)環(huán)節(jié)等標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)缺乏實踐,不能完全適應(yīng)市場變化。三是教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控缺乏開放性,未能形成工學(xué)結(jié)合、校企密切合作的職業(yè)教育要求。四是沒有進(jìn)行院校之間的橫向?qū)Ρ取?/p>

三、研究內(nèi)容

(一)建立評價體系

探索構(gòu)建與人才培養(yǎng)模式改革、創(chuàng)新相適應(yīng)的能源與動力工程專業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量評價體系。按照以學(xué)校為主體,教育行政部門引導(dǎo),社會用人單位參與,校內(nèi)成績與企業(yè)實踐考核相結(jié)合的要求,健全社會、用人單位跟蹤調(diào)查制度,學(xué)生、家長意見反饋制度,學(xué)校教學(xué)各個環(huán)節(jié)質(zhì)量的動態(tài)監(jiān)控制度,形成行業(yè)企業(yè)參與、學(xué)校與社會有機(jī)結(jié)合的有效評價機(jī)制。由學(xué)校、行業(yè)企業(yè)共同參與對教學(xué)全過程實行節(jié)點監(jiān)控、過程監(jiān)控及評價。教學(xué)過程結(jié)束,進(jìn)行終結(jié)性評價和反饋,最終形成科學(xué)的教育教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控評價體系,為學(xué)院教學(xué)質(zhì)量目標(biāo)提供保障。

(二)評價數(shù)據(jù)的管理

利用遼寧省普通高等學(xué)校本科專業(yè)信息平臺、各院校自己建立的評價數(shù)據(jù)庫及校內(nèi)的各類評估評價活動采集的數(shù)據(jù),將為建立評價體系提供數(shù)據(jù)支撐。

(三)評價指標(biāo)的設(shè)計

依據(jù)本科教學(xué)綜合評價指標(biāo)要求,修訂和整合原有指標(biāo)體系,將原有的指標(biāo)體系拆分成若干個相互獨立的模塊化指標(biāo),這樣各項評估指標(biāo)就可以通過選取模塊進(jìn)行組合而構(gòu)成新的動態(tài)的評價指標(biāo)。

(四)評價方法

為便于對本科教育質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確的評價和鑒定,采取定性與定量相結(jié)合的方式,不是以前僅憑專家的主觀判斷來確定評價排名的單一做法。定性評價可通過專家考察、問詢和交流來確定,定量評價可通過量化指標(biāo)的賦值計算來確定,用真實數(shù)據(jù)反映建設(shè)成果,用過程管理反映建設(shè)水平。

四、結(jié)論

指標(biāo)體系的建立可為所有學(xué)校能源與動力工程專業(yè)建設(shè)提供依據(jù),便于了解和分析學(xué)校所處的地位、優(yōu)勢和差距。

通過指標(biāo)體系,普通教師可通過項目成果了解自己對學(xué)院和學(xué)校的貢獻(xiàn)度,從而激勵和調(diào)動教師投入教學(xué)科研的積極性;專業(yè)、學(xué)科和課程負(fù)責(zé)人可了解和把握專業(yè)學(xué)科課程建設(shè)情況,通過歷時性和共時性比較查找不足和存在問題,以便改進(jìn)和提高。

[基金項目:本文系2014年度遼寧省普通高等教育本科教學(xué)改革研究項目(項目編號:UPRPE201454)和沈陽工程學(xué)院資助的重點教研項目(項目編號:Z201431)的研究成果。]

參考文獻(xiàn):

[1] 朱有明.藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)“工作室”模式下的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系――以浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例.黑龍江高教研究,2011(6)

[2] 李潔茹.淺談電氣自動化專業(yè)人才實踐能力的提升與培養(yǎng).科學(xué)之友,2013(4)

[3] 張慧坤.高職電氣自動化技術(shù)專業(yè)模塊化教學(xué)研究.當(dāng)代職業(yè)教育,2012(6)

[4] 徐有寧,關(guān)多嬌,史俊瑞.地方本科院校能源動力類專業(yè)人才培養(yǎng)模式探討.中國電力教育(優(yōu)先出版),2013(9)

[5] 張有緒,孟潔.地方本科院校工商管理類人才培養(yǎng)模式研究.合作經(jīng)濟(jì)與科技,2015(3)

篇8

關(guān)鍵詞:能源動力工程;發(fā)展;探討

中圖分類號: P754.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

能源動力工程主要是以物理熱學(xué)為理論基礎(chǔ)的一門重要學(xué)科,其重點研究對象是內(nèi)燃機(jī)與一些新型動能設(shè)備,廣泛使用在環(huán)境學(xué)、計算機(jī)、機(jī)械工程、微電子領(lǐng)域、工程力學(xué)等知識領(lǐng)域,研究怎樣將燃料中的能量轉(zhuǎn)換成低污染或是無污染、清潔、高效的動能。石油與煤炭是能源的主要組成部分,但由于石油和能源屬于不可再生資源,因此,現(xiàn)階段的主要任務(wù)是找尋新型可再生的節(jié)能能源。文章對動力能源工程的重要性進(jìn)行了簡單的分析,并詳細(xì)探討了動力能源工程今后的發(fā)展方向,希望能為可再生能源的研究提供一些借鑒。

一、動力能源工程的重要性

動力能源工程是每個國家經(jīng)濟(jì)與發(fā)展的主要物質(zhì)保障,是保證人們生活水平的重要保障,更是實現(xiàn)我國四個現(xiàn)代化的前提。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,自動化、電氣化、機(jī)械化水平的逐漸加強(qiáng),對能源有著越來越多的需求。通常來講,能源的消耗量一般和國家的生產(chǎn)總值成正比。能源通常是指動能,生產(chǎn)的產(chǎn)品越多,所需的能源就越多,社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的就越快,國家就越富裕,民眾生活水平就越高。

動力能源工程與人們的實際生活有直接關(guān)系。我國是人口大國,其總?cè)丝诩s占世界人口的五分之一,為了解決我國民眾的生活問題,因此要努力發(fā)展農(nóng)業(yè),農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開生產(chǎn),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中要使用很多水利化、電氣化、化學(xué)化、機(jī)械化的設(shè)備,這都需要大量的能源來支撐。為了確保農(nóng)產(chǎn)品有較高的產(chǎn)量,就要在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中投入大量能源,所以,在也可以說棉花與糧食的大量增產(chǎn)是能源換來的。其實生活中的很多用品都是用能源換來的:包括,生活中人們穿的各種纖維衣服;居住中使用的各種建材;調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的各種設(shè)備;為了工作和生活的照明設(shè)備;以及家用電氣設(shè)備;出行時使用的各種交通工具;生活中的各種娛樂活動等,這些都要依靠能源。由此可見,在生活中倘若沒有能源,將什么事都做不了。

能源動力工程還和國家安全有直接關(guān)系,例如國防中使用的各種武器設(shè)備,這些武器在使用時都需要使用能源,例如戰(zhàn)艦、飛機(jī)、潛艇、遠(yuǎn)程導(dǎo)彈、坦克等。倘若沒有最夠的能源,國家的安全就不能得到有效保障,也不能使經(jīng)濟(jì)建設(shè)平穩(wěn)發(fā)展。所以,動力能源工程與國民經(jīng)濟(jì)以及人們的日常生活有直接關(guān)聯(lián)。社會需要發(fā)展,人們生活水平需要提高,民眾的生活需要物質(zhì)文明與精神文明的雙豐收。所以,為了實現(xiàn)我國四個現(xiàn)代化,能源所占據(jù)的地位就顯得極其重要,一定要將解決能源問題作為保證國家安全、提高民眾生活質(zhì)量、提升國民經(jīng)濟(jì)等方面的重要事情。

自改革開放以來,我國的呢光棍生產(chǎn)量最在世界排名中位列首位,在因為我國的人口基數(shù)大,每人實際占有的能源只占發(fā)達(dá)國家的10%左右,同時我國使用的能源多為煤炭,對環(huán)境有著較大污染,使環(huán)境污染問題持續(xù)加重,但發(fā)達(dá)國家每人使用的煤炭量只占有能源的25%。經(jīng)年來,我國對能源的開發(fā)與利用雖然取得了一定成果,但是從農(nóng)村到城市,從生活到生產(chǎn),石油、煤炭都發(fā)生了嚴(yán)重的短缺。能源問題已經(jīng)迫在眉睫,要想解決這個問題有兩種方式可選:第一,減緩經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度;第二,加強(qiáng)對可再生能源的研究,環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源兩手都要抓,兩手都要硬。

二、動力能源工程的發(fā)展方向

(一)加強(qiáng)環(huán)保意識,改變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,加大環(huán)保力度,提高環(huán)保制度的法制建設(shè)。環(huán)境污染嚴(yán)重制約了社會發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè),并對人類的生活造成了一定的威脅,倘若沒有一種能夠長期使用的能源以及一個良好的生活環(huán)境,那么社會將很難繼續(xù)發(fā)展,人們也將失去可以發(fā)展與生存的基礎(chǔ)。我國為了使四個現(xiàn)代化得以實現(xiàn),建設(shè)有中國特色的社會主義國家,首先,要考慮環(huán)境與能源,絕不能為了發(fā)展先污染后治理;其次,要對環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格管理,一切擴(kuò)建、技術(shù)改造、改建、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的建設(shè)、新建等建筑工程的建設(shè),都要嚴(yán)格遵守環(huán)境評價,防污染的使用設(shè)備一定要堅持和建筑工程主體一起投產(chǎn)、施工、設(shè)計的制度;第三,要積極改變經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方式,使用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備,淘汰了傳統(tǒng)設(shè)備,嚴(yán)禁生產(chǎn)污染嚴(yán)重、消耗能源多的產(chǎn)品;第四;要加強(qiáng)投入環(huán)保資金;第五,要提高環(huán)保制度的法制建設(shè),按照國家規(guī)定對排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行,將保護(hù)環(huán)境建設(shè)在法制前提下。

(二)加強(qiáng)對能源的使用率,使周圍環(huán)境得到改善。

1、大型化的工業(yè)鍋爐。我國約有60萬臺用作工業(yè)生產(chǎn)的鍋爐,因為這些鍋爐的污染大、效率低、耗煤高、容量小,因此鍋爐平均熱效率只有60%左右,對煤炭的年損耗約有4億噸。發(fā)達(dá)國家每臺鍋爐的容量一般為30到130噸,自動化、機(jī)械化水平高,除塵效果好,所以熱銷高,對周圍的環(huán)境污染較少。所以,我國要使用一些熱點聯(lián)合供應(yīng),分片供熱或是集中供熱系統(tǒng)來代替分散的小鍋爐,這樣即有助于減少煤炭的損耗,還有助于優(yōu)化周圍環(huán)境。

2、現(xiàn)代化的火電機(jī)組。我國火電發(fā)電量占我國總發(fā)電量的75%,自進(jìn)入21實際,我國的火電機(jī)械容量已經(jīng)超過3億千瓦,然而供電時所損耗的煤炭比發(fā)達(dá)國家高處1/3,主要因素是火電機(jī)組的機(jī)械設(shè)備落后,工作效率低。所以,要將這批機(jī)組改造成中壓中容量,淘汰小型低壓機(jī)組,同時發(fā)展與完善300到800MW超臨界與亞臨界機(jī)組,逐漸將電場的供熱效率提高到40%,同時加強(qiáng)對超超臨界大型機(jī)組的發(fā)展,將電廠的供熱效率提高到45%。

(三)使用煤炭清潔技術(shù)。

1、在燃燒煤炭前對其進(jìn)行凈化處理。包括:先對煤炭進(jìn)行洗選處理,然后除去或是減少煤炭中含有的矸石、灰分等雜質(zhì),洗選處理效率要達(dá)到95%以上;加工民用煤炭時,用機(jī)械設(shè)備將低品位煤炭與粉煤制成具有一定形狀的煤炭制品。

2、煤炭燃燒后對其進(jìn)行凈化。使用干式或是濕式脫硫法,其使用效率高達(dá)90%;在大型電廠中使用靜電除塵的方式,除塵率高達(dá)99%。

總結(jié):

綜上所述,研究動力能源工程對可再生資源的研發(fā)有十分積極的作用。新世紀(jì)開始,伴隨大氣污染、全球變暖、資源短缺等問題的出現(xiàn),人們越來越意識到保護(hù)環(huán)境的重要性,為了順應(yīng)時代需求,人們開始找尋新型可再生資源。新型能源的出現(xiàn)有效解決了環(huán)境污染以及能源短缺問題。因此,今后要重點研究動力能源,將其應(yīng)用在我國各個領(lǐng)域中,為國家的長遠(yuǎn)發(fā)展做貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

[1] 蔡睿賢,金紅光,林汝謀,宋小亮,等.能源動力系統(tǒng)應(yīng)與環(huán)境相協(xié)調(diào)[J].創(chuàng)新科技,2011,15(03):174-176.

[2] 葉寒棟,李宇紅,葉大均.能源動力工程的總資源評價方法[J].重慶環(huán)境科學(xué). 2013,09(10):180-182.

[3] 林汝謀,金紅光,蔡睿賢.新一代能源動力系統(tǒng)的研究方向與進(jìn)展[J].動力工程,2010,11(03):142-145.

篇9

學(xué)院名稱

外國語

業(yè)務(wù)課一

業(yè)務(wù)課二

面試

材料科學(xué)與工程學(xué)院

40

40

60

60

電子信息工程學(xué)院

40

40

40

60

自動化科學(xué)與電氣工程學(xué)院

40

40

40

60

能源與動力工程學(xué)院

40

40

40

60

航空科學(xué)與工程學(xué)院

非定向

60

55

80

80

定向委培

60

60

80

80

計算機(jī)學(xué)院

非定向

40

40

40

60

定向委培

50

50

50

60

機(jī)械工程及自動化學(xué)院

50

45

70

70

經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院

50

50

60

60

數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院

45

50

50

60

生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院

40

40

40

60

人文社會科學(xué)學(xué)院

60

60

60

60

外國語學(xué)院

60

60

60

60

交通科學(xué)與工程學(xué)院

40

40

40

60

可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院

40

40

40

60

宇航學(xué)院

45

45

60

80

儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院

40

40

40

60

物理科學(xué)與核能工程學(xué)院

40

50

60

60

法學(xué)院

60

70

70

70

化學(xué)與環(huán)境學(xué)院

50

60

篇10

關(guān)鍵詞: 熱能;動力;工程;特點;利用;

中圖分類號: TU413.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:

引言

在現(xiàn)代社會生產(chǎn)中,熱能動力工程的地位是極為重要的。今天,工農(nóng)業(yè)各部門及人民生活所消耗的電力絕大部分是由熱能動力的發(fā)電廠所生產(chǎn)的電能提供的;各生產(chǎn)部門中直接用于驅(qū)動機(jī)械設(shè)備的原動機(jī)幾乎全部是汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等熱能動力裝置;在人類征服宇宙空間的偉大斗爭中,也正是熱能動力家族中的一員——強(qiáng)大的火箭發(fā)動機(jī)建立了功勛??傊?,對于現(xiàn)代的社會生產(chǎn)的發(fā)展,熱能動力工程起著十分重要的保證作用和積極的推動作用。

一、現(xiàn)代社會的能源及其分類

我們把能夠產(chǎn)生能量的資源稱為能源,能源大體可分為:

1.1一次能源與二次能源。一次能源是指自然界中存在的天然能源;二次能源是由一次能源直接或間接加工轉(zhuǎn)換而成的人工能源。

1.2可再生能源與非再生能源。可重復(fù)產(chǎn)生的一次能源稱為可再生能源,不能重復(fù)產(chǎn)生的自然能源稱為非再生能源。

1.3常規(guī)能源與新能源。常規(guī)能源是指技術(shù)上已經(jīng)成熟、已大量生產(chǎn)并廣泛利用的能源;新能源是指技術(shù)上正在開發(fā)、尚未大量生產(chǎn)和廣泛利用的能源。

1.4清潔能源與非清潔能源。在開發(fā)和利用中對環(huán)境無污染或污染程度很輕的能源叫做清潔能源,否則稱為非清潔能源。

二、熱能的特點

能量的轉(zhuǎn)換:人類所用能源基本上都是由一次能源經(jīng)一次或多次轉(zhuǎn)換而來。

2.1太陽能的轉(zhuǎn)換:太陽照射使植物內(nèi)葉綠素發(fā)生光合作用,將太陽能轉(zhuǎn)換為生物質(zhì)能;太陽能的光——熱轉(zhuǎn)換;太陽能的光——電轉(zhuǎn)換,太陽能電池。

2.2化學(xué)能的轉(zhuǎn)換:通過燃燒,將化學(xué)能——熱能——機(jī)械能。如汽輪機(jī):化學(xué)能——蒸汽的熱能——經(jīng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)換為機(jī)

械能;內(nèi)燃機(jī):化學(xué)能——燃?xì)獾臒崮堋?jīng)活塞連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為熱能。

2.3熱能的轉(zhuǎn)換:兩種能量形式,即機(jī)械能——內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī); 電能——熱電發(fā)電

三、熱能的利用

熱能的應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位(使用領(lǐng)域):

1)電力工業(yè)——火力發(fā)電或核發(fā)電,均應(yīng)用熱能轉(zhuǎn)換。

2)鋼鐵工業(yè)——煉鋼、軋鋼、高爐煉鐵等均用熱能;

3)有色金屬工業(yè)——鋁、銅等有色金屬的冶煉用熱能;

4)化學(xué)工業(yè)——酸、堿、合成氨的生產(chǎn)過程;

5)石油工業(yè)——采油、煉制、輸送等用熱能;

6)建材工業(yè)—建材的生產(chǎn)過程用熱能。如水泥、陶瓷等;

7)機(jī)械工業(yè)——鑄造、鍛壓、焊接等用熱能;

8)輕紡工業(yè)——造紙、制糖、化纖、印染等用熱能;

9)交通運(yùn)輸—汽車、火車、船舶、飛機(jī)等動力來之熱能;

10)農(nóng)業(yè)及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)—電力灌溉、溫室培植、魚池加溫等

11)生活需要——供暖、空調(diào)、烹飪。

四、現(xiàn)階段的熱能動力裝置

燃料在適當(dāng)?shù)脑O(shè)備中燃燒而產(chǎn)生的熱能,然后在熱能動力機(jī)中將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。燃燒設(shè)備、熱能動力機(jī)以及他們的輔助設(shè)備統(tǒng)稱為熱能動力裝置。熱能動力裝置主要有兩大類:一種是以燃燒產(chǎn)生的燃?xì)庵苯舆M(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,如內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等。內(nèi)燃機(jī)是19世紀(jì)末期開始出現(xiàn)的一種熱能動力裝置。它重量輕、體積小、使用方便、熱效率高,因而得到廣泛的應(yīng)用,特別是在交通運(yùn)輸工具和移動式中小型機(jī)械上都應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)作為動力設(shè)備。現(xiàn)代用于船舶、機(jī)車及發(fā)電的大型內(nèi)燃機(jī)的單機(jī)功率已達(dá)數(shù)兆瓦至數(shù)十兆瓦。燃?xì)廨啓C(jī)裝置是20世紀(jì)40年代后才得到迅速發(fā)展的熱能動力裝置。由于它是輪機(jī)式機(jī)械,具有轉(zhuǎn)速高及工質(zhì)流量大的優(yōu)點,因此燃?xì)廨啓C(jī)裝置每單位功率的機(jī)體重量及體積都比內(nèi)燃機(jī)要小很多。相應(yīng)地單機(jī)功率也可達(dá)百兆瓦以上,遠(yuǎn)大于內(nèi)燃機(jī)。正是這些因素使得它首先在航空上得到應(yīng)用,燃?xì)廨啓C(jī)裝置和噴氣技術(shù)相結(jié)合而成的航空用渦輪噴氣發(fā)動機(jī),已成為航空發(fā)動機(jī)最主要的型式。此外,燃?xì)廨啓C(jī)也常用作艦船動力設(shè)備及發(fā)電裝置的動力設(shè)備;另一種則首先將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能傳遞給某種液體使其汽化,然后將蒸汽導(dǎo)入發(fā)動機(jī)進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換,如蒸汽機(jī)和汽輪機(jī)等。蒸汽動力裝置是最早得到應(yīng)用的一種熱能動力裝置。由于它可以燃用固體燃料,甚至燃用廉價的劣質(zhì)燃料,又可以制成功率很大的機(jī)組。蒸汽動力裝置現(xiàn)在仍然是一種極重要的動力設(shè)備,特別是在大型固定式動力設(shè)備方面。它主要用作熱力發(fā)電廠的動力設(shè)備。

五、熱能與動力機(jī)械的應(yīng)用與發(fā)展對地球環(huán)境的影響

1.熱污染:熱能利用和動力技術(shù)的應(yīng)用中的能量損失,以熱能形式傳給環(huán)境,使環(huán)境溫度升高,造成對環(huán)境的危害。如海洋或河水發(fā)電站,冷卻水的熱量排放到自然水源中,使水溫升高,造成水中含氧量降低,影響水生物的生存;地球升溫,冰雪覆蓋區(qū)縮小,反射率下降,吸收更多太陽能,地球溫度進(jìn)一步升高,造成升溫連鎖反映。溫室效應(yīng)已非抽象概念,已影響動植物行為。

2.空氣污染:指各種車輛、供熱設(shè)備、發(fā)電廠、工業(yè)用鍋爐等的廢氣廢料向環(huán)境排放造成的大氣污染。有害污染物主要有:CO2、NOx、SO、HC、CO、碳煙、微粒、鉛、金屬氧化物等。

1)CO2的溫室效應(yīng):CO2的特點:吸收光譜恰好在地球輻射的主要波長段內(nèi),所以,對地球輻射能吸收力強(qiáng),但對太陽能輻射透明;CO2的作用:吸收地面輻射能后,重新輻射,一部分返回地面,另一部分傳給更上層的CO2;CO2含量越高更多的熱量被阻留在低層大氣中,使地球溫度升高,造成溫室效應(yīng)。

2)NOx:NOx對臭氧層很敏感,直接破壞臭氧層的自然平衡;NOx濃度越高,臭氧濃度下降,對紫外線的吸收能力下降。 地面紫外線輻射強(qiáng)度增高。皮膚癌率增加; 與HC一起在太陽光照射下形成光化學(xué)煙霧——由臭氧、NO、甲醛、乙醛等組成;能見度降低,影響交通安全;

3)硫化物:SO2、SO3、H2S等都是有害物;主要來之煤炭燃燒。SO2影響呼吸道;H2S對呼吸道的刺激更嚴(yán)重;SO3使煙氣露點提高,易形成酸雨或酸霧。在地?zé)崃黧w中H2S含量較多。

3.噪聲危害:對人的心理、生理、聽力、工作、睡眠有不利的影響。

4.放射性污染主要對核燃料等的放射性物質(zhì),直接對生命有威脅。

結(jié)束語

從大方面看,熱能與動力這一專業(yè)不只局限于熱能與動力工程它的名字上。對于這些內(nèi)容的了解最終目的無非是使各種能源更好的被人類所利用。而在實現(xiàn)這個目的的過程中牽扯到更好利用能源的方法、技術(shù),高效、安全問題,經(jīng)濟(jì)性問題以及儀表分析、自動化等等。就拿動力工程中的內(nèi)燃機(jī)來講,內(nèi)燃機(jī)有活塞型內(nèi)燃機(jī)還有轉(zhuǎn)子型內(nèi)燃機(jī),那會不會還能做出新型的內(nèi)燃機(jī)呢,有創(chuàng)新而且很有挑戰(zhàn)性。內(nèi)燃機(jī)是從蒸汽機(jī)發(fā)展而來的,他們的原理基本上相同。然而同為發(fā)動機(jī)的電動機(jī)卻與之有這截然不同的原理,所以發(fā)動機(jī)就是挺有研究性的。研究新原理型的發(fā)動機(jī)確實是很難的,但可貴之處就在于它難,但是并不是沒有一點希望。類似于這一類的有研究性的方向有挑戰(zhàn)還有待我們幾代人去深入研究。

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