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摘要：本文阐述了新时期我国经济社会转型过程中，资源消耗与能源供应等问题，并对其中的热能与动力工程的科技创新提出了一些见解及解决措施，希冀对相关产业加快技术创新，提高能源利用效率，缓解能源紧张局面带来一些参考及借鉴。
关键词：热能；动力工程；科技创新
1引言
科技的进步与能源的供应起着相互促进的作用，科技的飞速发展使得对能源行业的需求增大，同时推动了能源行业的改革和发展。传统的热能与动力工程已经无法追赶现代科技和市场经济发展的步伐，将科技创新与热能与动力工程在经济发展中的应用相结合，切实把热能利用率作为发展指标，以热能与动力间的关系和应用为切入点，加大热能在动力方面的投入。
2热能与动力工程的相关概述
热能在人类历史上一直作为重要的能源形式为人类所作开发和利用。随着时间的流逝以及人们对于能源综合利用经验的长期积淀,逐步形成了诸多热能与动力相互结合的实例。在人们不断探索的过程中形成了这个多门科学技术的综合的热能与动力工程，其中包括现代能源科学技术，信息科学技术和管理技术等，主要涉及热能动力设备及系统的设计、运行、自动控制、信息处理、计算机应用、环境保护、制冷空调、能源高效清洁利用和新能源开发等工作，面向及培养知识面广、基础扎实、创新能力强的复合型高级人才。同时以现代能源科学为基础，辅之信息科学技术等其他技术，力求在热能与动力的关系进行逐步的科技创新和相关领域的切实应用。以热能与动能之间的转化关系和联系为基础，通过一系列的研究最终达到明确热能与其他能源问的转化形式。另外，研究在不同的能源之间达到方向性和程度化的综合开发和转换。本研究领域在于能源相关价值的拓展性功能，在已经完成的能源应用案例中总结有效性成果并且整理建设性价值规律和应用方式，利用在其它方面。
热能与动力工程与机械动力相互结合应用在实际生产当中，综合运用机械相关的产品开发与设计还有制冷低温相关领域的研究。另外，研究的落脚点应该是实际能源的利用和转化，机械能向电能转化等等。热能与动力工程是能源利用领域中的交叉学科，在传统能源使用的基础上，逐步探索新型清洁能源综合开发与高效利用，科技创新在本领域以后的发展中必定会产生深远的影响，同时在实际工业生产中的诸多应用也会更加广泛更加实用。
3热能与动力工程在锅炉方面的科技创新
在锅炉方而主要使用仿真锅炉风机翼型叶片。锅炉内部风扇结构复杂，运行精度高，在测量方而也缺乏测量标准比较困难，这导致到口前为比，并没有科学，完善的系统应用于锅炉叶轮制造和运行开发。可以用模拟内部气体流量的实验方法进行评估，对不同方式的空气吹入对风机的流动分离进行模拟。然后根据计算机网络模拟这些值，模拟的口的是对基于不同的速度所得到的矢量图分析并与可以确定的多组数据进行比较锅炉风机翼型边界层分离与迎角关系并进行进一步研究。
3.1锅炉燃烧控制技术
传统的生产过程，大都是人工向锅炉内加料，通过人工持续作业的方式保证锅炉的连续工作。为了调节热量，需要耗费大量的劳动力，利用人工的方式填充燃料，浪费了大量资源的同时也无法精确调节热量。采用智能化、自动化的燃料填充方式，有利于大大提高燃料利用效率，利用热点对锅炉热量的数值进行精确确定，节约了大量的人工成本。科技的飞速发展推动了工业自动化的普及，现代化的锅炉燃烧方式有了很大改变。很多企业在锅炉燃料的添加流程中加入了步进式自动控制技术控制。本连续控制系统主要由燃烧控制器和气体分析装置组成的，通过温度检测和传感，把锅炉燃烧数值设定在合理范围内，然后PC端根据设定值计算出燃烧的偏差，实践证明，设备在运行过程中技术人员需要对产生的偏差，进行合理化的研究，使得系统输出结果更加准确，实现了锅炉燃烧温度的控制。另一种是由烧嘴、流量阀、燃烧的控制器等组成的交叉式燃烧控制系统。锅炉温度经过检测、转换。、计算、对比。从而对燃烧进行控制。比较而言，本燃烧方法优点突出，不仅缩减了设备数量，还提高了系统的精准性。
除此之外，控制锅炉内的燃烧，还应当结合热能与动力工程的实际需要，通过选择质量较好的燃料来控制温度。资料表明，燃料燃烧剧烈程度和其可控制程度的相关性值得研究，并且对锅炉燃料的综合利用率有很好的指导性作用。所以，锅炉在生产之前，通常向锅炉内填充燃料需要经过分析和对比，来确定燃料的燃烧点、燃烧持续时间等。
3.2风机翼型叶片的模拟实验
在实际作业中发现，锅炉内部布置一定数量的叶片，燃料时，带动叶片的自身转动，从而形成强大的流场，由于叶片形态等具体参数不是固定的。所以，直接在实验中采用固定数值的叶片模型检测其性能的是不可能实现的。如今，由于流体力学理论的缺失，从而，锅炉内许多现象，比如喘振现象、流动分离、失速等无法合理阐述和预测。经过长期的研究和实验，采用流动实验和数据模拟的方法探测锅炉内部的流动取得较好的成果，有望在以后的作业中广泛运用和指导叶片的成型。
锅炉内部风机构造相对复杂，现阶段还没有一项相对成熟的技术能够实现精密的测量，为了保证锅炉风机在锅炉燃烧过程中运转正常，需要提前对风机运转的数据进行测量，以期完善锅炉叶轮的制造和运转，为了取得相对精确的数据，需要利用模拟实验的方式间接取得数据，利用模拟实验对锅炉内部的气体流动情况进行评估，不同方式下空气的吹入作为实验变量在其他实验条件不变的情况下进行实验，利用计算机技术分析实验数据绘就的矢量图进行分析，结合各项数据，来确定锅炉风机在实际锅炉燃烧的状态，保证热电机组的正常运转。
4热能与动力工程在锅炉方面的科技创新
4.1重热反应系数值与热电厂的运行成正比关系。
重热反应系数值越大对热电厂越有利，这种现象与热电厂的作业流程是息息相关的。人力损耗量往往在汽轮机的运作过程中被转换为能够被蒸汽重新吸收的热能，相对增加了汽轮机各处理单元较总压降范围下的理想焓降水平。热电厂的运行经验证明，全周进气的处理口标在合理安排和科学控制下能够在生产作业实施的第一个阶段完成。但是要想实现生产过程中的经济性口标，必须根据汽轮发电机组的容量大小和负荷水平进行选择。热电厂中通过节流调节实现提升热能动能利用水平的口标往往通过伏流格尔公式来实现。在实际的运作过程中，热电厂必须通过调压调节保持并提高机组运行的稳定性，从而实现经济性口的。但是人为的操作失误或者是工艺技术上的问题往往产生调节调压损失，热电厂要想更好的解决此类问题，一个方而要对热电厂工人进行培训，并建立相关的奖励惩罚机制，以此减少工人工作上的失误。另一方而，热电厂要积极引进新工艺新技术，提高生产工艺，降低损耗。
4.2热电厂湿气的流失处理。
生产过程中湿气的大量散失是热能与动力工程研究的关键环节。一旦锅炉湿气的损失降低到一定程度，热电厂热能和动力工程的应用水平将会提高到新的水平。研究表明，热电厂的湿气对动叶的进气变化，弊大于利，但是对叶顶背弧的冲蚀很有益处。经过长期的作业经验的积累，湿气的来源主要是湿蒸汽膨胀现象，遇冷凝结变为小水珠，致使生产过程中能够流失大量湿气；另一方面，已经受冷凝结的水珠限制蒸汽流动，在此期间，湿气消耗损失。针对以上分析，采取以下策略，通过采用轴流式汽轮机提高湿气的利用效率，控制流程为轴流式汽轮机组的始端通入高压蒸汽，末端进行蒸汽排出。由于工作过程中机组内部将会产生的一定大小的指向力，迫使减少生产能耗，从而效率得到提高。
4.2.1不同机组协调工作单次调频。受不同工作环境的影响，不同的两个机组协同工作时，经常会出现电频波动，这时候就体现出了设备根据不同的工况进行适应性调节，从而来维持设备平稳运行，也被称之为“单次调频”。其优越性主要表现在：系统的响应速度快，因为不同机组的系统性差异导致彼此的响应尺度不同，但是对实际作业的影响可以忽略不计。
4.2.2另一种情况是电网负荷波动性大，以上的调频方式不能够正常起效。这时候就要控制继续调频，也就是常说的“两次调频”。其调节方式为手动调频时，专业技术人员在作业过程中，由生产装置的相关变化来指导调整机器的运行工况，调整过程以实际运行的稳定性和安全性为准则，实际操作中发现，因为机器本身系统性的缺陷，导致响应速度较慢，另外准确的调频花费时间较多。从实际生产要求的角度考虑，长时间维护是不允许的，更多的情况下手动调频最终不能达到预期目标。因此，使用此种调频方法必须提前合理决策并计算维护时间，统筹电厂生产作业总体时间要求。另一种则是把工业上的自动控制技术运用在自动调频上，把自动调节设备安装在电气设备与控制系统中，这样就避免了人工调节的弊端，设备运行过程中的频率波动问题迎刃而解，同时控制范围极度减小，运行的效率显著增高。
4.3科学合理利用节流调节
热电厂架构之中存在节流调节，但是并没有具体的级别区分。节流调节的首层设置里就可完成整个进汽控制，如果在实际的作业中工作状况发生改变，一开始拟定的起始温度数值会出现轻微的波动。此时的温度数值和它所对应的负荷量表现出良好的适应性，从而对多样规模架构下的容量机组适应性好。尽管如此，实际作业中已经耗费掉的节流损失也代表着经济性随之降低。同时，也可以采用数值计算的方法定量的表达出拟定架构中不同层次的比焓降、和压差。在此基础之上，就可以明确的分析零配件在此工况下的受力状态、受力情形之下的实际功率。这也给汽轮机检验提供的辨别思路。最终切实做到在机组允许的范畴内进行节流调节，提升它的成效性、提高实际效率。
4.4热电厂的主要应用装置调节
热电厂的主要应用装置的科技创新主要表现在，日常电厂的作业中需要使用喷管调节，设置调节阀数量是有相关要求的，喷管调节必须与调节阀数量相对应，同时保证在所允许的负荷范围内，合理掌控各种汽轮机的相关变化。经过研究发现，若要提高利用效率，分负荷的模式下，利用效率相对较高。不同的运行方式下，控制各种调节数据存在差别。实践证明，起初运行时，单机运行可以保证增加机组在一个适当的范围内，而多机运行则需要保证电网频率变化不大的前提下，使负载荷度重组和分配，从而实现新一轮的调频。
5热能与动力工程科技创新的发展
新时期以来，随着我国经济实力的稳步提升，科技攻关在工业上的广泛应用，科技创新在热能与动力工程中的重大应用屡见不鲜，创新性的技术革新给其相关领域注入了新的活力。最近几年，本专业领域引起了社会的普遍关注，落后的技术已经不符合现在能源动力的发展需求，新型的热能与动力工程用技术创新应用于各大行业和领域来达到经济和生态的要求。另外根据国内能源与开发利用的基本情况，研究与实际国情相符的专业技术，鼓励相关的人员专业培训和技术交流、沟通，从实际经验中汲取精华，最后构建能源循环利用新框架，最终实现能源充分合理利用，有害物质的处理后排放，为环境友好性社会做出贡献。
从目前应用方面来看，现代以及未来发展方向中热能动力工程具有的特点涉及面广，能源型的电厂热能工程是其关键的应用环节。另外，顺应工业自动化的发展要求并且紧密结合本领域的发展导向，把自动化、智能化、数字化的精准研究作为有下一步的研究重点，同时加大投资的力度，力求创新性攻关。工程物理领域也与热能动力工程密切相关，由于其下高端专业人才极度缺失，导致工程物理领域发展受阻，所以今后要进行相关专业人才的重点培养，做好人才的引进和衔接。根据工业计划需求，切实培养一批在空调制冷、锅炉热能的转换、自动控制等方向与流体机械等相关技术人才，解决相关专业难题，为热能动力工程技术革新做出贡献。
6结语
对热电厂的热能和动力工程进行研究，能够更好的提高工作效率，同时减少能源的损失，对热能动力在锅炉生产中进行研究，能够更好的保证锅炉的正常运行，同时也能保证锅炉运行的安全性。热能与动力工程有利于实现能源可持续发展，实现经济效益、社会效益、生态效益的有机统一。结合实践经验来看，热能与动力工程的应用为能源的综合开发与利用提供了技术指导，其发展水平从某种程度上决定着能源型企业的经济效益。实际工业研究中，热能与动力工程属于综合性交叉领域，多领域相关学科间构成的系统之间相互联系彼此制约。本系统中另一个研究重点突出在电能与机械能的综合开发上，力求两者之间的高效转化。通过对本系统的深入研究和在工业上的切实应用，努力实现技术与管理的双重创新，通过积极展开热能与动力工程科技创新的方式，促进工作效率的提升，改善能源利用率。
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