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