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關鍵詞：能源與動力工程 專業核心課程 建設

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濟發展的基礎，該專業發展的好壞程度直接關系到能源與動力方面的人才培養質量。在上個世紀50年代，我國能源與動力工程專業就開始形成，受當時社會政治經濟及教育體制的影響，該專業發展水平層次不高，專業分割過細等問題突出，需要對其進行調整才能夠適應當前我國社會經濟的發展水平。本文接下來將對能源與動力工程專業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核心課程體系的發展現狀

1.專業研究領域的擴展對人才知識結構提出了新要求

能源與動力工程這個專業名稱是熱能與動力工程專業在2012年調整之后更名的，2013年正式更名使用并招生。專業名稱的改變反應其教育內容的變化，相對而言，其涵蓋的內涵比熱能與動力工程專業更寬廣。能源與動力工程專業與化學及其環境工程專業的關系更加密切，而不僅僅局限在傳統的能量轉化與利用。當前，我國新能源和可再生能源得到了較大程度的開發利用，因此，形成了較大的生產研究領域，急需要這方面的高級專門人才投入到生產實踐中。這樣的能源使用現狀，為高校能源與動力專業的畢業生提供了廣闊的就業前景。然而，當前的專業培養計劃中，并沒有適當的課程內容來適應當前的發展需要，總學分不足，教學科目較少的問題需要引起足夠重視。

2.人才的培養模式不適應社會的發展需要

能源與動力工程這個專業相對于變名之前的專業而言，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，還包括熱力發動機、制冷低溫工程等。這種寬口徑的人才培養模式使得高校所培養的人才具有廣闊的知識儲備，增加其就業面和職業的適應能力。當然，這種寬口徑的培養模式也會出現一些不利的影響，例如：人才的培養不夠專業，不能夠滿足企業對人才某一方面知識技能的需求。這種培養模式下的畢業生，即使到了工作崗位上，也還需要經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.專業核心課程體系的構建不利于學生個性化的培養

大學期間是人生觀、世界觀和職業觀形成的關鍵時期，對以后的職業發展具有重要作用。在同一個專業里，有些人喜歡動力機械，有些人喜歡制冷空調，還有些人喜歡發電等，這就導致畢業生以后的職業選擇出現差異性。當前素質教育的號召下，要求學生個性發展，在各個專業的培養方案及其課程體系的建設上，要給學生自主選擇和發揮的空間，讓學生根據自己的興趣方向來選修自己的課程，從事今后的職業。但是在目前的課程體系中，能源與動力工程專業的學生，四年所學內容基本一致，教學內容不存在明顯差別，統一的培養模式很難造就出個性化發展的學生。

4.缺乏有力的實踐課程

實踐環節的課程設計仍然是當今高校人才培養模式中的通病，離創新性人才的培養還具有很大的一個差異。縱觀各校能源與動力工程專業的課程體系，發現其實踐環節的設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，教學實踐內容明顯陳舊，不利于人才質量的提升。

二、建設科學合理的專業核心課程體系

1.增加專業核心課程的設置，建立健全人才培養模式

變名之后的能源與動力工程專業，所涵蓋的內涵更加廣泛，因此需要拓展課程研究領域，在掌握能源與動力工程專業發展趨勢的基礎上來設置核心專業課程。在滿足人才培養總目標的前提下，完善補充專業培養結構，優化核心教學內容，使高校所培養出來的人才能夠滿足適應今后社會經濟發展的需要，人才的知識結構能夠增強畢業生的就業競爭力。

2.明確專業方向，區分專業性

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大類的范圍中來統一基礎性課程，區分好專業核心課程。統一基礎性課程是為了防止學生專業面狹窄等問題的出現，通過專業基礎課程的設置和通識課程的講授，使得學生能夠根據不同的專業方向來進行專業核心課程的學習。設置大量的專業選修課程，強化專業實踐環節的設置，避免該專業的學生出現“寬口徑”和“零距離”的發展矛盾。

3.設置多樣化的課程體系，不斷滿足學生個性發展需要

高校課程制定者要設立柔性的專業課程體系，建立起多元化的課程結構來不斷的滿足該專業學生的個性發展要求。學生按照自己的興趣愛好來選擇自己的專業學習模塊，進而從事自己選擇的職業類型。一般情況下，課程體系包括研究型和應用型兩種，研究型課程注重基礎性知識的學習，為以后的考研學習打下堅實的基礎，應用型課程注重實踐教學環節的設置，主要培養學生的就業創新性能力。這樣的課程體系，可以從多方面滿足不同學生的發展需要。

4.優化專業教學內容，促使理論與實踐的結合

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節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核心課程的比重。在對學生進行課程設計的同時，可以將理論知識的教學貫穿在實踐環節之中。根據最新的就業形勢來調整教學大綱，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、總結語

總而言之，課程體系的構建和課程內容的優化是一項長期的過程，需要高等教育領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核心課程體系的建設，需要在社會經濟發展，人才需求變更的基礎上進行調整。在考慮本校實際專業特色的基礎上，合理配置專業核心課程的師資隊伍，改革教學方法，更新教學內容，注重教學實踐環節的增強，最終朝著提高人才培養質量的方向前進。

參考文獻

[1]邱潔；關于能源與動力工程專業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核心課程體系建設的研究[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主干課程立體教學體系建設初探[J]；中國會議；2006（4）.

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1熱能動力工程在鍋爐領域的應用情況

 

眾所周知，鍋爐是一種非常常見的熱能設備，在我國的工業生產中十分常見，應用極為廣泛，鍋爐的原理是借助于爐內燃料的燃燒來產生熱能，從而提供持續的動力來滿足工業企業的生產需求。目前，國內使用的鍋爐中以工業爐最為多見，工業爐又可以分為多種，最廣為熟知的是燃料鍋爐。工業鍋爐最重要的功能就是工業加熱，提供熱能。工業爐使用數量巨大，應用領域廣泛，正因為工業爐具有的無可比擬的優勢，據相關調查數據顯示，我國超過十種以上的行業都在使用工業爐，但其缺點也是非常明顯的，工業爐的能耗非常大，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域的應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發展的一個難點。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和設備進行研發，經過不斷的努力，也形成了一定的研究成果。鍋爐設備在生產運行中的核心環節是內燃技術和傳感技術，在借助于雙交叉限幅控制的情況下，現在可以對空燃比例進行連續的控制，從而能保證鍋爐中電機運行狀態的良好，也為鍋爐的運轉提供足量的氣體，促進鍋爐內燃料的充分燃燒，也實現了能源節約與環保。

 

2熱能與動力工程技術在能源領域的應用情況

 

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狀。緩解能源危機一方面要節約能源，另一方面則要加大新能源的開發力度，將新能源與熱能動力工程很好的結合起來。

 

眾所周知，風機是一種裝有多個葉片的通過軸旋轉推動氣流的機械。葉片將施加于軸上旋轉的機械能，轉變為推動氣體流動的壓力，從而實現氣體的流動。風機在工業中的應用也極為廣泛，在電廠、鍋爐、工業爐窯、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節，電站的送風機、引風機等設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節能中必須重點關注的問題。此外，鍋爐風機在運行中也經常會有燒壞電機、竄軸的現象，也有葉輪飛車、軸承等故障發生，這些都會對電廠運行的生命財產安全造成負面影響。在風機的發展應用中，必須加強對與熱能動力工程有關的發電設備以及工業爐窯進行研究和創新，加強在通風和引風等方面的技術研發力度，推動新能源和再生能源的發展。同時，在電站和工業鍋爐應用上也要加強熱能動力工程的創新力度，結合新能源的發展，改變傳統能源的供給模式，努力改善我國能源短缺的現狀，為我國工業發展和經濟發展提供高效的能源支撐。

 

3熱能與動力工程的發展趨勢

 

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、互相發展的。融合中要特別注重綜合鍋爐和汽輪機的優勢，在動力機械設計上可以借助這些理論和專業技術來推動熱力發電的發展和污染治理的良好控制。第二，在水利水電方面的應用。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領域進行深入的研究分析，推動理論和技術的互融性發展，并要注重信息技術在水利水電工程中的應用。第三，在熱力發電及和汽車工程方面。應大力發展熱力發電機的深層次研究，推動其在現代汽車工業和新能源汽車工業中的深入應用，促進綠色汽車工業的快速發展。

 

熱能和動力工程是現代動力工程發展的前提和基礎，針對當前我國現階段熱能動力工程的發展和應用現狀來看，隨著工業產業的不斷進步，其熱能動力工程也得到了較大程度的提升，但人才隊伍的建設還較為乏力，當前，我國高職院校的熱能與動力工程專業人才要基于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的目標，大力推動職業院校應用型人才的建設力度。

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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上是指熱能的開發與動能的轉換過程，并且兩者之間在一定條件下可以實現相互轉換和應用。不僅如此，熱能與動能還能夠實現與電能的相互轉換，使三種能源都能夠得到高效利用，有效實現了能源的節約與利用，在很大程度上促進了我國經濟社會發展，實現經濟效益和社會效益的同時提高，是我國實現健康可持續發展的關鍵。所以必須加強對熱能和動能工程研究，以實現兩者的科技創新，實現其經濟價值和社會價值。熱能與動力工程關系復雜多變且具有系統性，在對兩者進行相關研究和分析時要注意以下幾方面的認知： 

1）熱能的轉換和利用，一般包括熱能轉換為動力和在動力控制工程中的應用，如熱能新能源的開發和熱能在其他能源環境中的利用等；2）從熱能產出點內燃機和驅動系統的基礎上了解，熱能生產相關設備及程序主要包括熱力發電機和汽車工程。3）基于機械能從電能轉化而來的基礎，了解到機械能與電能轉換中使用到設備及工程包括流體機械和制冷低溫工程[1]。 

二、熱能與動力工應用發展現狀及問題 

1）熱能與動力工程中工業爐的應用發展現狀。工業爐作為熱能產出的重要設備，對熱能供應效率起著不可代替的作用，并且工業爐還是工業體系的關鍵部分，實現工業爐熱能產出效率和動力工程效率的提高，將在很大程度上促進工業的快速、健康和持續發展。但是工業爐燃燒材料實現熱能供應時，產生大量的有害氣體，破壞了生態平衡和污染了生活環境，所以近幾年很多相關專家及企業對做出了相關研究，以探索低污染和低破壞的方法，來高污染燃燒材料實現熱能供應。隨著科學技術和社會經濟的共同快速發展，使相關專家及企業進行新能源開發方法研究中，將科學技術充分融入到了工業爐產熱能和動能中，并且還實現了電能、熱能和動能的相互轉換，促進工業爐發展的同時，也提高了能源利用率，有利于資源浪費的減少和工業節能發展的實現[2]。 

2）熱能項目中的風機問題。一方面，熱能產出中離不開風機的傳輸與調節，對熱能質量起著重要性作用，但是在熱能供應中，往往因疏忽管理與養護，導致風機破損和停運，進而影響整個熱能項目的進度，致使熱能產出量下降，這要求相關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熱能生產實際需要，改進和完善風機功能。另一方面，風機本身存在葉輪結構復雜，其適用性較差，容易受到外界因素的影響，進而導致熱能生產效率低和溫度測量精準度等問題出現，并且因科學技術的不創新，使這些問題沒有得到有效解決，所以熱能項目的相關工作人員必須根據問題中涉及到的相關數據，研究和開發高效的測定軟件，實現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新實際應用 

1、燃燒控制 

1）持續燃燒控制體系，該系統的結構主要是由控制器和相關零部件組成，其主要作用在于利用熱電來實現對燃燒數值的測定，以此作為測量熱能的數據依據，在很大程度上提高了燃燒數值和熱能數值的測量精準度，實現設備燃燒的合理控制。但是該系統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人員一起操作，如果有必要，還可以讓專業人員對其進行進一步研究，以找出最精準的數值測定方法和技術；2）交叉式燃燒控制系統。交叉式燃燒控制系統主要作用于鍋爐，鍋爐的內部結構直接影響交叉式燃燒控制系統的運行效率。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構組成設備，鍋爐進行溫度轉換時，需要實現燃燒數值的測定的和計算，并要求相關人員對計算出的數據進行分析，然后將分析結果與交叉式燃燒控制系統測定結果相比，看是否一致，以實現對燃燒的合理控制，這種燃燒控制方法明顯優于持續燃燒控制體系，不但節省了省設備，實現了能源的節約，還有效提高了溫度測定及控制的精準度，實現工業生產中的廣泛應用[3]。 

2、提高技術創新 

1）熱能與動力工程相關企業、部門及單位，要根據當下熱能與動力工程的發展現狀，結合時代科學技術發展特征，利用現代高科技技術對熱能與動力工程進行科技上的創新，如數據信息技術、計算技術和遠程操控技術等，以實現熱能與動力工程的自動化；2）要積極引進和借鑒西方發達國家先進的熱能及動力轉換技術，并結合我國基本國情，研發有利于我國經濟發展、工業發展、熱能與動力工程發展的能源轉換技術；3）熱能與動力工程相關專業人員及專家，要積極進行相互之間的有效交流和溝通，以便于個成功經驗和實際經驗的總結，實現能源循環利用模式的構建，進而達到能源充分利用和有害物質排放減少的目的[4]。 

四、結語 

綜上所述，經濟全球化發展和科學信息化全面發展，促進了各能源行業發展，并出現其發展持續的趨勢。為適應不斷發展的社會經濟和科學信息技術，必須不斷對熱能與動力工程進行改革和創新，以實現熱能與動力工程相關技術功能的全面化、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新探討[J].工程建設與設計，2015，05：121-123. 

[2]于亞男，孫祚琦.簡述熱能與動力工程的科技創新[J].科技創新與應用，2016，07：122. 

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關鍵詞：新能源；工程機械；研究；發展

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.049

1 新能源工程機械現狀

隨著社的不斷發展，很多傳統的能源在使用中逐漸暴露出了很多問題，如耗能、污染環境，這種現象也引起了廣泛的關注。近些年我國的企業在這方面也較為重視，已經開發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用的液壓挖掘機天然氣為主動力、雙動力挖掘機應用電能、混合動力挖掘機等一系列產品。

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。前者是天然氣經過壓縮、冷凝等手段，將其在超低溫狀態下進行液化。 后者就是對天然氣進行加壓，然后讓其以氣態的狀態儲存在容器中。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，這個比例讓發動機能夠以更高效的效率進行工作，節約能源，這方面的發展具有很大的潛力。目前我國的自主品牌機械在相關新能源的研發中已經取得了一定的成就。比如裝載機上用的是LNG裝載機，這種裝載機在全球范圍內的應用都較為廣泛，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，因此對于改善環境污染狀況具有積極的現實意義。 （2）電驅動工程機械。該技術是通過大功率的電動馬達來代替傳統的柴油發電機，目前很多的液壓挖掘機都采用電驅動的方式，如山重建機的JCM921D挖掘機已經上市銷售。這種挖掘機主要是通過電網為主要輸送能源，取消了耗能的柴油發電機，而且其中加入了只能的調控系統，能夠根據負載的需要來變頻，從而更好地調節功率，將能耗最低化。其使用的回轉也不再是傳統的液壓回轉馬達，而是通過控制器來對變頻器進行操作，從而更好地對其調速等，在很大程度上節約了能源，并且實現環保的目的，具有很大的研究價值。這種工程機械當前已經實現了完全采用電網電源，并且基本無污染排放，相對于柴油發電機的部分器械最高可以節約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，在國內外都對其有所重視。雙動力工程機械就是改變傳統單一動力的做法，在機械內安裝有兩個動力機，使用不同的能源，從而更好地適應操作環境。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，可以通過柴油發動機將相關機械移動到施工現場，再通過電源驅動進行作業，這種雙動力機械能夠根據使用環境來選擇不同的發動機，能夠盡最大的能力將能源節約，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構，可以使用220V和380V的電網進行工作，這種機械不僅能夠節省電源，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被廣泛使用。

（4）混合動力工程機械。目前混合動力技術主要應用在汽車領域，這種技術的廣泛應用也為汽車行業的發展帶來了新的機遇。這種機械住戶要表現為油械混合、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。國外對相關技術的研究較為廣泛，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車等，都已經廣泛地將一些混合動力技術應用在工程機械中，相對來說，國外的相關技術也發展的較為成熟。在國內由于技術的限制，再加上使用市場的原因，很難將之大規模生產。

3 國內外新能源工程機械的現狀及發展

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

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

參考文獻：

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人類利用風力發電的歷史不長，卻經歷了幾起幾落。1887年到1930年，小容量的風電機組誕生，并在技術上基本成熟，得到了一定的推廣和應用，這是風力發電的起步階段。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電試驗站。由于傳統的風電機組轉速較低，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，研究出了葉片數和風能利用系數之間的關系，這是空氣動力學第一次應用到風力發電。在Paul教授的推動下，風力發電在丹麥得到大量的應用。20世紀30年代，為降低風力發電的成本，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發電。這臺發電機采用兩葉片結構，直接交流并網，其設計容量1.25MW，高53米，可以在47.9m/s以下的風速運行。從這時候起，風力發電技術有了較大的進步，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。風能的開發又重新得到各國政府的重視。風電機組進入商業化的時代。1980年，丹麥制造商開始設計自己的風電機組。丹麥的Nordtank公司在1980年開發的55kw風電機組使風力發電的成本下降了50%。美國、德國、西班牙、荷蘭、中國也開始了自己的風電機組設計。到了21世紀，風電進入了迅猛發展的階段。

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

風能發電是一個復雜龐大的體系。風能發電首先通過風力發電機將風能轉化成電能。風電機組一般都架設在70-80米高處，必須等有塔架支撐風力發電機，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、結構力學、氣象學、工程材料、機械設計、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計風力發電機的基石。其次，為了使風能轉化成電能。我們又要學習電路、電子技術基礎、電力電子技術、電機學等電學課程。為了讓產生出的電能順利輸送到用電單位，我們還得學習電網監控與調度自動化、風電場并網等課程。此外，由于風的不穩定性會造成電壓的不穩定。為了能獲得穩定的電壓，我們必須人為地控制風車，使其在風力發電過程中勻速轉動。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，風電場規劃與設計，風電場施工與管理等專業選修課。學習完這些課程，我們才可以真正出師了。

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關鍵詞： 熱能動力；能源利用；節能減排；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展的基石，同時，也是人類賴以生存的關鍵。現階段，在全世界范圍之內，相關的不可再生能源，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，就現今而言，這些不可再生的能源，依然是人類生活和生產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，如何開發和利用新型能源，并且深入地研究其對環境帶來的影響以及節能減排方面的內容，是現今非常關鍵的一點工作內容，同時，也是國家相關工作當中的重點。將針對熱能與動力工程的利用和開發，進行詳細的分析，針對其發展的前景、對環境的影響以及節能減排方面，進行細致的探析，力求幫助此項能源更好地開發和利用，為人類的發展做出更加突出的貢獻。

1 熱能動力裝置

在現階段當中，熱能動力工程，其無論是在人們的生產還是生活當中，都發揮著極其重要的作用，對于人類的發展，有著積極的意義，所以，深入地對其相關設備裝置進行研究，對設備的工藝技術以及操作的具體流程進行探析，對于此項技術的建設是非常有必要的。其工作的原理，首先，將其工程所需的燃料，放置在相應的設備當中進行燃燒，進而產生熱能，然后在相關的熱能動力裝置之中，通過技術手段，將其熱能轉化成有效的機械能。燃燒的相關裝置以及相應的熱能動力機，再加上輔助的設備，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生的燃氣進入到發動機之中，進而進行相關能量的轉換，并且加以循環利用，比如內燃機等裝置，是此種類型的典型代表；b） 首先將燃料燃燒過程之中所產生的熱能，通過技術手段，傳遞至相關液體之中，并且使液體汽化，進而氣化之后產生的蒸汽導入到發動機當中，從而進行熱能的傳遞以及轉換，蒸汽機是其典型的代表。

2 熱能的特點以及利用

根據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當中都有著廣泛的運用，并且，在國民經濟當中，也占據了核心的地位。總的來講，熱能的相關利用，在以下幾個行業當中最為廣泛：a） 電力工業，熱能動力工程在其中有著非常重要的應用，在核發電、火力發電等裝置設備的使用之中，熱能動力工程及相關的技術，是其工作的基礎；b） 鋼鐵工業，尤其在高爐煉鐵、煉鋼以及軋鋼等工藝當中，應用極為廣泛；c） 相關的有色金屬工業，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，在化學工業的相關應用之中，合成氮、酸堿等的相關生產工藝程序，主要使用到的是熱能動力工程之中的技術手段，以其基本的原理來作為理論依據；e） 石油工業，其中包括石油的采集、冶煉、運輸等等多個環節，都運用到了熱能動力工程當中的相關技術理論；f） 機械工業以及相關的建筑工業，包括材料的生產、材料的制造、相關工藝鍛造、焊接技術以及鑄造等，都有熱能的利用；g） 交通運輸領域當中，包括汽車、輪船、飛機等的使用；h）農業生產以及水產養殖等方面，也有著廣泛的運用，包括蔬菜的溫室培養、魚池的加溫加熱、電力方面的農業灌溉等方面，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備等。根據上述的分析，可以看出，熱能及其相關的動力工程，在人們的生活以及生產當中，發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，發揮出更大的效應。

2.2 熱能的特點

現階段當中，人類所使用的熱能，主要是通過一次能源的轉換而得來的，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換。太陽能，通過對植物的照射，進而使植物的內部存有的葉綠素，發生一系列的能源轉換以及光合作用，進而將太陽能轉換成為生物的質能，而太陽能的光，則是經過熱量的轉換以及點的轉換，進而成為我們所使用的能源物質；b） 燃料化學能及其轉換過程。燃料化學能的轉換，主要是通過燃燒的方式，將存在于其中的化學能，轉換成為熱能，進而再通過相關的技術手段，將其轉換成為人類生活和生產所需要的機械能，例如常見的汽輪機等，其工作的方式，就是首先將化學能源，轉換成為蒸汽的熱能，進而再通過相關的設備以及技術，將汽輪機之內的熱能轉換成為機械發動所需的機械能；c） 熱能的轉換，其中主要包括兩種能量的形式，即電能以及機械能，電能包括熱電發電機，而機械能，則主要有汽輪機以及內燃機。

3 熱能動力工程對于環境的影響

熱能動力工程對于環境的影響，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，其主要是河水發電站等，在很大程度上會影響水源當中生物的生存以及空氣質量的變化，空氣污染，則主要是發電廠、工業設備企業以及暖氣、汽車尾氣的排放，同樣會造成溫室效應，所以，針對以上幾點問題，需要在相關的工作當中予以改進，更好地為環境的可持續性發展做出積極的貢獻。

4 節能減排工作重點

根據上文的詳細分析和闡述，可以對熱能動力工程的技術要點、實際的應用以及對于環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用，相關工作的重點，應該從以下幾個方面來入手進行：

a） 加快相關產業結構的調整。針對熱能動力工程，需要很好地對其相關的產業結構進行調整和改進，力求提升能源的使用效率，同時，積極地針對生產性的服務業，進行發展，以滿足人們的方便、提升生產質量為核心內容，來進行改進，在工業生產之中，需要淘汰過時的產品，對于陳舊的工藝技術以及相關的設備，要加快淘汰的速度，并且適時地發展新型的技術，力求全面地提升生產質量以及生產效率，優化產業結構，進一步地推動產業的轉型以及升級；

b） 強化技術創新。針對熱能動力工程及相關的產業，需要很好地針對其技術手段進行更新，例如在電力工業以及鋼鐵工業之中，很好地發展新型的技術手段，針對現今存在的主要劣勢，進行改進和提升，很好地結合當前市場經濟環境和體制的發展，加強和相關科研院校的合作，合力構建起技術性的研究發展以及服務平臺，將技術的發展和規范化，作為工作的重點和核心來進行，建設好相關的能源高效循環利用模式，積極地開展相關的減量技術、替代技術、再利用技術以及資源化技術，全面地將熱能動力工程當中生產效率較為低下的方面進行改進，力求減少排放、減少對于環境的污染，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、從基礎性的建設做起，逐步地控制增量，并且要針對相關的不足，進行產業的調整以及結構的優化，逐漸地強化相關的污染防治措施，全面地實施重點工程建設[3]。同時，還需要發展創新性的模式，進而加快經濟的循環，依靠現代化的科學技術手段，將節能減排工作管理，作為工作當中的重點內容以及核心內容，加快新技術的發展步伐，并且很好地結合熱能動力工程的實際特點和具體的應用情況，發展新型的熱能技術，開發出新的能源，投入到具體的使用當中，針對高能耗的企業以及相關的生產，要采取相關的節能措施，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，進而達到節能的效果和目的。此外，相關的政府部門單位，還需要針對其中的法制進行健全，加大監督和管理工作的力度，完善政策和約束機制、相關體系的建設，并且加強宣傳的力度，提升全體公民的節能減排意識，全面地對熱能動力工程的使用進行提升和改進。

5 結語

綜上所述，根據對熱能動力工程的詳細闡述，重點地分析了相關熱能動力工程設備裝置的使用、工藝流程，并且針對熱能的特點、利用以及對于環境的污染、節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，逐步地提升生產的質量和效率，為相關的節能減排工作做出突出的貢獻，同時，也為社會的可持續性發展做出積極的貢獻。

參考文獻：

［1］ 張蘭.論熱能動力工程的建設和發展

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關鍵詞：熱能與動力工程；鍋爐領域；風機監控；燃燒控制

熱能與動力工程在鍋爐領域的應用，是改善我國鍋爐應用中，能源過度浪費、資源量減少的重要舉措。經濟發展需要能源支撐，近些年環保意識提升，對于能源應用方面更注重利用率的提高。作為能源轉換的關鍵媒介，鍋爐的應用領域擴大，逐漸成為熱能與動力工程研究關注的焦點。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制消耗，能源會不斷減少，甚至限制城市建設與經濟發展。在此基礎上，就需要及時將鍋爐領域發展以及熱能與動力工程研究力度加大，推進鍋爐建設步伐的同時，不能忽視熱能與動力工程的創新升級，植入更多學科知識，并激發熱能與動力工程作用，扎實鍋爐發展基礎，提高運行效率，有效節約能源消耗。

1鍋爐應用研究

鍋爐在很多工業生產中都是必備組成。通過化學能轉換的方式，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換之外，還能夠將蒸汽轉換為機械能，其具體結構詳見圖1。鍋爐實際應用中，與發電機相互配合，將普通能源轉換為電能，滿足生產生活需要的同時，方便產業發展。鍋爐的應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鍵燃料。應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、傳播或者機車等行業則應用的鍋爐類型為蒸汽鍋爐。鍋爐應用為人們生活提供了很多方便，同時也為工業發展等創造更多發展與創新的契機。鍋爐應用價值巨大，但是能源消耗也比較大，這方面是鍋爐長久發展與創新必須關注的內容。如何提高鍋爐應用作用，減少鍋爐運行能耗，是當前鍋爐應用研究的重點內容。

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容，這樣才能在提高熱能與動力工程轉化效率方向引導下，取得更理想的創新效果。流體機械、熱力發動機、熱能動力、火力火電、水利水電、制冷低溫工程、能源環境、新能源開發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。熱能與動力工程研究中，加大深入研究力度，從系統化角度出發，融入更多自動化元素，簡化能量轉化過程的同時，真正將能源利用率提高，并且為鍋爐的應用與升級提供更多幫助。

3鍋爐領域中熱能與動力工程應用問題剖析

針對當前的鍋爐應用來講，其生產運行期間，風機非常關鍵，是幫助其實現能源轉換的基礎，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用，將其有效滲透到風機運行中，經過行之有效的優化與調整，對鍋爐風機結構加以升級，并且提高鍋爐運行效能。當然整個過程中必須認識到，鍋爐內部結構尤其復雜，特別是葉輪方面，外界因素極易對溫度變化值造成影響，造成鍋爐測量的結果準確性下降，系統安全可靠性降低，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節進行檢測，不僅能夠精準掌握其速度，同時還能夠根據數據統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鍋爐領域熱能與動力工程應用必要性

熱能與動力工程在鍋爐的應用中，根據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容，從而對轉化規律進行掌握，梳理與總結將能量進行最大化轉化的方法。從整體上來講，熱能與動力工程在鍋爐中的應用，工程專業性特點非常突出。實際應用中，研究的主體為熱能與動力轉化，根據鍋爐應用特點，注重轉化效率提高的同時，還要綜合機械、工程熱物理以及其他領域工程變化規律，以達到鍋爐運行中熱能與動力工程應用目的。作為鍋爐運行中的重要組成，熱能與動力工程實際應用中，必須尊重其中的系統性變化，并且總結鍋爐運行規律。加大信息技術與自動化技術等的應用，明確鍋爐發展的方向，核心在于綜合應用自動化技術，有效將其融合到熱能與動力工程中，將其作用發揮到最大化。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，激發鍋爐運行的經濟價值。

5鍋爐中熱能與動力工程運用創新舉措總結

5.1風機監控中熱能與動力工程的應用

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化與創新。對風機的應用進行了客觀分析，認識到風機作為鍋爐結構的重要組成，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。社會建設與經濟發展背景下，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率等提高。部分鍋爐系統運行中，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，風機結構位置特殊，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合，必須對其內部結構全面了解，認識到風機運行期間溫度數據的測量與統計，常規測量手段并不能滿足其要求，尤其是技術方面存在明顯的限制性因素，在這種情況下，從電氣技術方面著手，利用軟件的方式，對風機葉片燃燒速度進行實時監測，及時統計監測數據并迅速創建二維模型，在網格劃分基礎上，得到風機葉片燃燒的準確速度。求解器的協助下完成計算與結構分析，這種方法在一定程度上解決了風機運行期間溫度控制、燃燒速度等監測短板，當然實際應用中比較容易受到溫度影響而出現一些溫差，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用

熱能與動力工程在鍋爐中的應用，還體現在燃燒控制方面。鍋爐整體運行中，燃燒控制是重要組成，不僅對能量轉換幅度進行有效調整，同時也是自動化控制升級的關鍵環節。現代化技術與自動化模式的融入，幫助鍋爐實現了人力填充燃料的轉變，升級為步進式自動控制填料，當前部分鍋爐已經實現了全自動燃燒控制，自動化水平明顯提高。結合當前鍋爐中熱能與動力工程應用情況，其與自動控制技術的融合等，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）空燃比例連續控制系統，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，對燃燒控制數據及時掌握，隨后是數據傳輸，對比鍋爐運行規定數值，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節，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控制系統實現空氣、燃料比例的嚴格控制，從而達到對鍋爐內溫度有效調節的目的（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值，必須提前仔細確認。（2）雙交叉限幅控制系統，同樣是熱能與動力工程在鍋爐燃燒控制中的應用體現。此系統的運行，涉及到燒嘴、流量計，還應用到燃燒控制器、熱電偶以及流量閥等。溫度傳感器積極配合熱電偶，將測量溫度的相關信息及時轉換成電信號是基本工作原理。測量點實際溫度便是電信號，結合工藝曲線測定的方式，對電信號進行數值對比，隨后在PLC的幫助下，對空氣流量閥開合程度適當調整，并調整燃料，嚴格按照規定比例對空氣、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。在此基礎上還要安裝質量控制裝置，及時對鍋爐燃料量進行控制，保證溫度控制在合理范圍內。

6鍋爐中熱能與動力工程運用發展方向研究

鍋爐中科學應用熱能與動力工程，不僅幫助鍋爐實現了各方面數值的嚴格控制與實時監督，同時也完善了鍋爐內部結構，升級了鍋爐運行性能。熱能與動力工程在其中的應用范圍還在不斷擴大，幫助鍋爐對熱能有效控制，節約鍋爐運行能耗，降低鍋爐對環境的污染，同時協助鍋爐實現熱工自動控制。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用。及時對內燃機進行優化，科學控制熱力發動機的運行排放等，協調其與環境的關系。通過低溫技術學以及制冷原理等研究，完善了制冷低溫系統，提高制冷低溫系統運行效率。

7結束語

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，同時也優化了鍋爐運行結構，提高了燃燒效率，協助鍋爐真正實現精細化能耗控制。尤其是風機監控以及燃燒控制等方面，經過有效磨合與優化，鍋爐以及熱能與動力工程都取得明顯進步。

參考文獻

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關鍵詞：新能源；工程機械；節能減排

1新能源工程機械概述

1.1新能源設備應用現狀

新能源工程機械設備種類繁多，天然氣機械、電驅動機械及混合動力機械等是我國新能源機械設備發展的代表。目前，我國新能源工程機械研究的技術理念逐步形成，部分新能源工程機械設備已經實現了產業化發展，三一、柳工、山河智能及中聯等國內大型的工程機械企業均已推出了自己的新能源工程機械設備。較國家發達國家而言，我國新能源工程機械發展起步較晚，新能源機械的發展受到多方面因素的影響，在發展過程中，新能源行業普遍缺乏統一的制度化標準。國家應積極組織人員制定新能源工程機械生產的質量控制及關鍵技術標準，通過制度規范的方式促進新能源工程機械的發展[1]。當前，工業企業生產中，傳統能源的應用出現了一系列問題，能源消耗及環境污染問題日益嚴重。隨著節能減排及可持續發展理念逐漸深入人心，我國工業企業在新能源工程機械設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，進行機械設備結構及性能的優化，有效地踐行了綠色、節能的發展理念。

1.2制約新能源工程機械發展的因素

電驅動工程機械設備具有零污染、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備的長時間作業，電驅動機械設備在實際應用中給企業作業帶來不便，因此，電驅動設備的應用會受到工作場地的制約，其在電源場所中才能正常作業。新能源工程機械設備的推廣是一個漫長的過程，傳統能源在長期的發展中形成了數量眾多的能源補給站，但新能源的補給站相對較少。因此，新能源工程機械設備在應用過程中存在能源補給困難造成的設備無法正常運轉問題，天然氣設備加氣方式局限于槽車與加氣站。我國天然氣配套設施不夠完善，造成天然氣保存方面的難題，天然氣對存儲環境的要求較高，由于氣瓶無法保證隔熱，遇到周圍環境的溫度升高時，瓶內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天然氣泄漏的問題，造成資源浪費，給設備使用企業帶來安全隱患。

2新能源工程機械的特點

2.1新能源工程機械的多樣性

我國機械設備的種類繁多，不同建設區域的具體工況及地理環境等存在明顯的差異，工程建設人員為滿足建設項目的需求，必須采用合適的機械設備開展作業，技術人員依據工程需要設計出了不同的機械設備。現代新能源機械設備具有多樣性的特征，我國工程機械制造企業積極進行技術研發，生產出各種各樣的現代化機械設備，新能源機械設備的研發隊伍不斷發展壯大。2.1.1太陽能光伏發電的應用世界能源危機的到來，推動了現代可再生能源產業的發展，氣候變化及環境污染問題帶來了世界能源格局的變化。可再生能源具有儲量大、污染小的優勢，水能、太陽能、地熱能、潮汐能、風能及生物質能都是可再生能源。可再生能源應用于工程機械中，是實現現代產業優化升級、促進經濟發展的關鍵環節。太陽能是一種很清潔能源，避免了傳統化石能源使用中造成的環境污染問題，利用太陽能發電，提高了資源利用率。光伏裝機容量的推廣與應用，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出不斷增長的態勢，光伏設備的使用是現代新能源工程機械設備應用的典型代表[3]。在政府政策支持及技術進步的推動下，我國光伏產業進入了新的發展階段，產業鏈不斷完善，光伏電池材料及相關組件的質量得到明顯提高。建設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模式下與風電項目結合實現了分光互補發電。在電力企業并網光伏發電系統中，依據系統的結構及功能，人們將其分為可調試與不可調試兩種。不可調試系統中未設置蓄電池組，系統集成度高，結構相對簡單，系統的安裝及調試環節簡便，其工作原理為通過對系統中逆變器的控制，將光伏電池產生的直流電轉換為交流電并將其輸入公共電網，應維修或者公共電網故障而需要停止供電時，系統會自動停止供電，光伏供電機械設備降低了企業的運維成本。含大型光伏電站的電力系統中，調度中心依據有功需求調整光伏電站的出力狀態，并網逆變器及光伏電站系統的無功補償裝置間相互協調，保證了電網的安全運行，提高了電力企業的經濟效益。2.1.2LNG工程機械的應用工業生產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）是工業企業中普遍應用的兩種天然氣。LNG采用壓縮、冷凝的手段，在低溫狀態下液化后進入工業生產。CNG通過天然氣加壓的方式，將其以氣態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用中，通常以1:3的比例配置CNG與LNG，保障發動機高效運轉，實現了節約能源的目標。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，我國研發出了LNG裝載機，與傳統的柴油機相比，其使用過程中排放的污染物較少，造成的能源消耗也較小，是現代工業企業節能減排的典范。2.1.3雙動力工程機械的應用與傳統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供能，很好地適應了工作環境的要求。國外創造了一種雙動力的移動篩分機，利用柴油發動將機械設備移至施工現場，有效地節約了能源，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電網工作，有效地節省了電源，降低了作業噪音，設備運行中對人力、資金的要求較低，在遠離電源設備的作業中被廣泛應用。2.1.車田技術的進步電力平衡發展中，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發電的方式建立起來的風車田，是現代工業供電的典型模式。風車田裝機采用技術先進的中型機組，配合發電機并網的風力發電機組進行發電，其單機容量較大，設備性能可靠，實現了風電資源的開發利用。我國風力發電機組的數量持續增加，總裝機容量也不斷增加。隨著技術的進步及政府政策的支持，風車田建設在工業化發電中發揮著重要的作用，避免了化石燃料造成的資源浪費及環境污染問題。風能作為一種可再生能源而被廣泛應用，我國風車田建設是現代經濟社會可持續發展的重要措施。

2.2新能源工程機械的低碳環保性

工業企業為我國經濟的發展做出了重大的貢獻，但在工業化發展過程中，企業的生產、制造環節造成了嚴重的資源浪費及環境污染問題。機械設備制造環節產生的二氧化碳、二氧化硫及粉塵、微粒等造成嚴重的空氣污染，電力企業技術的落后造成機械生產環節嚴重的資源浪費，傳統變電站運行下，落后的電纜技術等造成了電能輸送環節的電力浪費。電力企業的風力發電系統，有效地節約了煤炭資源，減少了煤炭燃燒過程中產生的有毒氣體排放，降低了能源的消耗。汽車行業使用的天然氣發動機，較傳統的柴油機設備而言，減少了20%的二氧化碳排放量，而二氧化硫的排放減少了70%。現代電驅動機械采用電源設備或者蓄電池提供動力，實現了零排放，有效地減少了噪聲污染。與傳統的內燃機機械相比，混合動力機械節約了20%的燃油，使用過程中的污染物排放量也明顯減少。

3新能源工程機械設備的應用前景

隨著技術的不斷進步，新能源工程機械的種類不斷增多，在長期的發展研究中，設計人員依據不同工作場景及環境的需要，設計出了滿足工業企業發展的多種工程機械設備，傳統發動機驅動下的工程機械設備逐漸被大功率馬達的電驅動工程機械設備所代替。例如，典型的JCM921D（電動）挖掘機采用電網提供的電能作為動力源，代替傳統的柴油機，向外輸出功率，電動工程機械設備節能效果好，運作過程中產生的噪聲污染較小[4]，實現了零排放，該機械在隧道、港口及城市建設的電源場所被廣泛應用。電力企業常會出現外接電源供用不夠的情況，雙動力工程機械的應用有效解決了這個問題。隨著天然氣機械的普及應用，加氣站的設立密度發生了變化，在我國市區或郊區的拌合站，周圍存在較多的天然氣站。天然氣設備在節能減排方面具有獨特的優勢，天然氣作為主要的新型能源在機械工程中被廣泛應用。例如，人們已經開始采用天然氣機械進行作業，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，由于加氣設備、運輸條件及加氣站數量等多方面因素的影響，天然氣機械無法推廣應用。我國在新能源工程機械研究中取得了一定的成果，隨著技術的不斷進步及社會的發展，政府在發展新能源工程機械方面制定了相關政策，未來企業在新能源機械的應用與開發方面將加大資金投入。我國應借鑒發達國家新能源工程機械的技術與經驗，建立完善的新能源機械產業鏈，實現關鍵零部件的自主生產。政府應制定更多的激勵政策，促使現代企業積極應用新能源工程機械，將節能減排作為企業發展的重要目標。

4結語

隨著技術的進步及傳統能源設備應用下環境問題的不斷惡化，新能源工程機械設備的研究與應用進入新的發展階段。現代新能源工程機械設備具有多樣化的特征，其結構及性能不斷優化，有助于現代工業企業節能減排目標的實現，新能源工程機械的應用與推廣是促進人類社會可持續發展的重要途徑。

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展[J].建設機械技術與管理，2014，（3）：65-67.

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

篇9

[關鍵詞]熱能動力工程；鍋爐技術；能源；發展

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

隨著常規能源的日漸短缺，人類環境保護意識的不斷增強，節能、高效、降低或消除污染排放物、發展新能源及其它可再生能源成為本學科的重要任務，在能源、交通運輸、汽車、船舶、電力、航空宇航工程、農業工程和環境科學等諸多領域獲得越來越廣泛的應用，在國民經濟各部門發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，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技術。熱能動力工程主要研究方面為熱能與動力之間的轉換問題，其研究方面橫跨機械工程、工程熱物理等多種科學領域。其發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、空調制冷方向、鍋爐熱能轉換方向等，熱能動力工程是現代動力工程的基礎。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濟的發展中具有很高的地位。？

（二）、熱能工程技術的現狀

隨著我國市場經濟的建立，社會需求和經濟分配狀態的變化、科技發展的趨勢、對本專業的生源、就業等形成了挑戰，更是熱能動力專業教育的關鍵。同時，熱動還是現代動力工程師的基本訓練，可見熱動是現代動力工程的基礎。熱動主要研究熱能與動力方面，是跨熱能與動力工程、機械工程等學科領域的工程應用型專業。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理論，學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術。本專業涵蓋的產業領域十分廣泛。能源動力產業既是國民經濟的基礎產業，又在各行各業中有特殊的應用，也是國家科技發展基礎方向之一。能源動力領域人才教育的成敗關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在國民經濟中的地位可想而知。

能源動力工業是我國國民經濟與國防建設的重要基礎和支柱型產業，同時也是涉及多個領域高新技術的集成產業，在國家經濟建設與社會發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推動氣流的機械。葉片將施加于軸上旋轉的機械能，轉變為推動氣體流動的壓力，從而實現氣體的流動。風機廣泛應用于發電廠、鍋爐和工業爐窯的通風和引風，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、高轉速、高效率、自動化方向的發展，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生燒壞電機、竄軸、葉輪飛車、軸承損壞等事故，嚴重危害設備、人身安全，也給電廠造成巨大的經濟損失。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，降低其耗電率是節能的一項重要措施。

二、熱能動力工程技術運用

（一）爐內燃燒控制技術

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

（1）空燃比例連續控制系統，該系統主要由燒嘴、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據傳送到PLC與其設定值進行比較，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節，從而達到控制空氣/燃氣比例和爐內溫度之目的。

（2）雙交叉限幅控制系統，該系統主要由燒嘴、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存貯在上位機中的工藝曲線自動給定的。根據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。該閥通過電動執行機構定位。空氣/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量流量計來測量，使精確的溫度控制得以實現。

（二）、軟件仿真鍋爐風機翼型葉片

由于鍋爐葉輪機械內部流場非常復雜，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象，這就迫切需要可靠詳細的流動實驗和數值模擬工作來了解機械內部流動本質。將利用軟件對鍋爐風機翼型葉片進行二維的數值模擬，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。根據數值模擬的一般步驟：創建二維模型，進行網格劃分，設定邊界條件和區域，輸出網格，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值模擬。在得到模擬結果后，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系。

三、熱能動力工程的發展方向

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

2、熱力發動機及汽車工程方向掌握內燃機（或透平機）原理、結構，設計，測試，燃料和燃燒，熱力發動機排放與環境工程，能源工程概論，內燃機電子控制，熱力發動機傳熱和熱負荷，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、人工環境自動化、暖通空調系統、低溫技術學、熱工過程自動化、流體機械原理、流體機械系統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系統、低溫系統，制冷空調與低溫各種設備和裝置，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、水力機組輔助設備、水輪機調節、現代控制理論、發電廠自動化、電機學、發電廠電氣設備、繼電保護原理等方面的知識，以及水電廠計算機監控和水電廠現代測試技術方面的知識。

四、結束語

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

參考文獻

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篇10

關鍵詞：能源與動力工程；應用型技術人才；多維協同

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

當前，能源動力類畢業生的最主要的題之一是缺少工程實踐經驗和工程應用能力不足，本科畢業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電技術，如燃氣蒸汽聯合循環發電技術、煙氣的脫硫脫硝、超超臨界發電技術等了解甚少，由此給企業造成很多經濟和生產上的困擾。隨著電力行業的發展以及新技術的不斷應用，迫切需要學校培養適應社會發展和企業需要的能源動力類的應用型人才。

針對企業的需求，結合本專業人才的培養規范，我們擬構建能源動力類應用型人才的多維協同培養體系，主要包括以下幾個方面：（1）制定應用型人才培養的標準。（2）構建以應用能力為本的理論教學體系。（3）構建以實踐能力為核心的校內實踐教學體系。（4）構建校企緊密聯合的企業實踐教學體系。（5）構建工程實踐經驗豐富的師資隊伍體系。

一、應用型人才培養標準的制訂

培養應用型人才，首先要確定應用型人才培養標準。這需要將學校專業人才培養的要求與企業的需求相結合，以工程能力培養為核心，借鑒世界先進國家高等工程教育的成功經驗，制訂出立足發電行業生產一線的應用型人才的培養標準。

二、構建以應用能力為核心的理論教學體系

根據能源與動力工程專業的特點，面向企業需求，以發電企業及其相關產業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規范為基礎，以行業發展為導向，對教學內容和教學方法進行綜合改革，構建以工程應用能力培養為核心的理論課程體系。

1.緊密聯系生產，安排課程教學內容。對于基礎課程，注重基礎知識的學習，強化基礎課及專業基礎課的教學，同時強調課程與能源行業知識相結合，在教學中引入能源行業相關知識的介紹與計算分析案例。

對于專業課程，從提高學生的專業應用能力出發，采用模塊式的課程結構設置教學內容。例如：劃分成“電廠熱能動力”、“潔凈發電技術”及“節能與能源管理”等模塊，各類模塊課程具有相對獨立性，緊緊圍繞用人企業對培養對象所要求必備的知識、能力及職業素質進行教學。

2.根據國家能源戰略及節能減排發展需求設置課程。課程設置上，不僅有傳統的課程，也設置一些符合國家能源戰略、節能減排要求的課程，如“可再生能源發電技術”、“分布式供能系統”、“能源管理與審計”等課程。隨著新興電力生產技術和污染物控制技術不斷應用于電力生產過程中，“超超臨界發電技術”、“燃氣蒸汽聯合循環發電技術”、“煙氣的脫硫脫硝”等先進的電力技術也將被引入課堂教學內容中。

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、現場教學等教學形式，根據電力行業對能源與動力工程專業課程的新要求拓展教學內容。在專業主干課程中安排一定學時的企業專家專題講座，聘請企業高級專家為學生進行行業新動態和工程案例等內容的講座。另外，在課程中引入工程案例研討內容，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）課程內容方面，以能源行業工種職業能力標準為中心來整合相應的知識及技能，實現理論與實踐的統一，引導學生積極參加職業資格認證考試。（3）課程設置方面，以工作項目為引領，從崗位需求出發，緊緊圍繞完成企業中設備運行及維護所需的職業能力培養，將所要學習的新知識蘊含在一個或幾個具體的項目中，讓學生通過對任務進行分析討論，由易到難、循序漸進地完成一系列任務，并通過項目的完成實現對所學知識的掌握和應用。

三、以構建實踐能力為核心的校內實踐教學體系

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，也是校內重要的實踐教學基地，涵蓋專業基礎實驗、專業實驗、綜合實踐、創新實驗平臺。依托我校的“能源與動力工程實驗教學中心”，我們提出了構建“專業基礎―專業―綜合―創新”分層次、多平臺的實驗教學體系。通過工程技能、設計能力、專業應用能力以及創新能力等方面的系統訓練，全面提升學生的實踐應用能力和創新思維能力。

1.開放校內實驗課程教學平臺，培養學生動手能力。以基礎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等實驗室，培養學生的獨立操作能力。通過綜合性和設計性實驗的形式，由學生自行擬定實驗方案，充分自主選擇實驗設備，培養學生的實踐能力與分析能力。

2.建立新能源技術及節能新技術實驗平臺。整合分布式能源系統實驗室、太陽能利用系統實驗室以及生物質利用實驗室，建立新能源技術及節能新技術實驗平臺。分布式能源系統實驗室為《熱能與動力工課程設計》、《能源審計》、《節能管理》等課程開展實驗，使學生熟悉分布式能源系統的實際生產過程。

3.火力發電仿真系統訓練，培養學生工程實踐能力。本專業的火電仿真機組系統仿真機與實際機組為1∶1仿真，模擬實際機組的熱力系統、熱工控制，能夠實現整個機組的啟、停、正常運行和事故處理。通過火力發電仿真系統訓練，可以提高學生對電廠設備與運行的全面了解和認識，培養和訓練學生的工程實踐能力。

四、構建校企緊密聯合的企業實踐教學體系

通過與各大發電集團公司聯合共同構建應用型人才培養基地，共同參與本科生教學計劃的制訂與實施，構建校企緊密聯合的企業實踐教學體系。校企合作領域覆蓋電力生產、運行、試驗、檢修等各個環節，具體包括以下幾方面。

1.企I為主參加生產實踐教學。學生培養計劃實施過程中，理論知識教學主要由校內教師進行，同時聘請企業一線工程師到校內進行相關知識的講解；實踐教學活動主要在企業完成，場地由企業提供，授課主要由企業人員進行。學生在企業學習階段，進行電力生產技能現場實踐。

2.實行雙導師制，聯合指導畢業設計。畢業設計是本科生學習中的必要環節，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設計題目，學生在企業進行畢業設計；企業與學院共同指導學生，共同進行答辯考核。

五、構建具備工程實踐經驗教師隊伍的培養體系

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

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

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

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

參考文獻：

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[3]常勝運.“汽輪機設備及運行”課程教學改革[J].中國電力教育,2007,(5):103-105.

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)