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摘要：目前，热能动力工程是一门新型的科学领域，主要以工程的热物理学为理论基础，通过机械自动控制、工程力学、物理学等领域的知识，将新型的动力机械、内燃机以及各种系统运用到能源当中。由于科学技术的飞速发展，热能动力工程学所追求的目的就是实现对能源的节能和高效，并在消除污染排放物的同时不断的发展新的能源，进而满足人类对能源日益增加的需求。本文分析了热能动力工程在锅炉和能源方面的发展。
关键词：热能动力工程；能源；锅炉
根据全球经济一体化的要求，让越来越多的国家对新能源的开发引起了高度重视和关注，因而也将对新能源的开发和利用加入到国家经济发展和环境保护的提案上来。由此可知，人类逐渐的意识到增强自身的环保意识和不断地开发新的能源是得以长久生存和生活的主要方法，所以需要在日常的衣食住行中加入节能的意识和观念，从小事做起从自我做起。近几年以来，热能动力工程在锅炉和能源方面的发展已经被大众所熟知，但是在技术方面还不够成熟和完善，应用中的问题还需要进一步的去探索和研究。
一、现代能源情况及设备情况
1.1现代能源情况
目前能源的分类十分简单，根据能源的类型、使用方式、污染情况进行具体的分类。比如可直接利用能源和人工能源的分类就是根据其使用方式进行分类的。现代的能源发展迅速，经过人类社会长期的发展消耗，常规能源比如化石能源、生物能源都开始枯竭。以核能、风能、太阳能等一大批新能源已经成为现代能源的发展方向。但是这些能源的更大规模使用还需要更多的研究和准备，所以常规能源依旧是目前全球主要的能源使用类型。
1.2能源转化设备情况
现阶段主要的能源转化设备属于燃烧设备，也就是利用燃料燃烧产生的热能转化机械能或者其他能源为人类社会提供必要的能源支持。从目前的发展来看，燃烧设备的应用范围是最为广泛的。内燃机、锅炉等等都属于燃烧设备。不同的燃烧设备其工作原理是不同的，比如内燃机就是通过燃烧产生的人热能推动机械，将热能转化为机械能。而一些燃烧设备则是通过液态介质的汽化，完成能量的转化。所以燃烧设备的本质都是热机，但是其能源转化方式有着一定的区别，所以其能量转化效率有差异。
二、热能动力工程在能源与锅炉方面的应用
2.1热能动力工程在我国能源领域的应用
我国是一个能源大国，同时也是一个能源匮乏的国家，庞大的工业经济发展对能源资源的需求，使得我国能源短缺将在今后较长的一段时间内一直存在。而能源的供给状况，又会对国家经济的发展产生十分重要的影响。热能动力工程的发展，从能源利用效率提升的角度，实现能源节约绩效，从而有效缓解我国能源短缺的现状。因此，热能动力工程的发展对我国经济的发展，有着非常重要的意义。能源短缺的缓解，紧靠节流是远远不够的，我们还需要积极探索热能动力工程与其他新型能源开发的结合。在风机的应用过程中，对热能动力工程包含的发电设备和工业炉窑设备进行研制和改进，着力在通风和引风两个方面，加强技术研发力量的投入，以便获得风能和电能等新型可再生能源的开发。重视热能电力工程在电站和工业锅炉应用中的技术革新，推动传统能源供给模式的变革，使之与新能源的开发一同，为我国能源短缺问题，找到根本出路，从而为我国经济的发展，提供强大的能源后盾。
2.2热能动力工程在我国锅炉领域的应用
研究探索热能动力工程在锅炉领域的应用，首先需要对热能工程学科以及热能发动机学科等进行统一的整体分析。锅炉作为我国现阶段工业生产中，较为常见的热能供应装置，其通过燃料燃烧，产生充足的热能，为工业发展提供动力转换需要的热力能源。然而，锅炉应用过程中存在的高污染问题，一直是锅炉技术发展过程中的棘手问题。现阶段，人们为了有效降低锅炉应用过程中释放的污染物，先后对锅炉设备和技术的研制和开发投入了大量的资金，并在这些研究资金的驱动下，诞生了大量的设备和理论成果。内燃技术和传感技术是锅炉装置应用过程中的核心环节，通过双交叉限幅控制系统对空燃比例进行持续的控制，能够确保锅炉中的电机时刻保持良好的运行状态，确保风机可以为锅炉的运转，提供足量的气体，以便锅炉中的燃料因为拥有足够的氧气，而得到充分的燃烧，从而使得燃料的热能得到充分的发挥，从而实现能源节约的目的。
三、炉内燃烧控制技术
随着科学技术的不断完善和提高，工业技术计算机控制系统也不断的向自动化发展，逐渐转变成为一种具有先进高科技技术含量的信息监测系统，在设备的管理水平方面有了显著的提高。工业炉中的连续加热炉也得到了实际应用，改变以往的燃料燃烧和能源消耗的转化热量应用，使得生产技术工技术得到了有效的提高和发展。
工业炉中燃料的控制技术很重要，高科技的自动化控制系统在各个领域中的广泛应用已经逐渐替代了传统的手动控制。目前现代化连续加热炉炉型主要为分两种，其中推钢式加热炉可以采用燃料自动控制的方式进行加工。
推钢式加热炉自动控制系统方式主要分为两种空燃比例连续控制和双交叉限幅控制。双交叉限幅控制系统主要是通过系统中安装的温度传感器将系统检测到的温度转变成一种信号，其信号的数据值就是实际温度。该系统的组成部分包括燃烧控制器、燃气流量阀以及燃气流量计等主要构件。空燃比例连续控制系统是通过气体装置将将所要检测的范围进行合理的检测，然后将所检测的数据传输给PLC编程技术，并将之前设定的值进行比较，最后将分析得出的数据值按照4-20mA的电信号分别对燃气或是空气阀、动力阀的开度做以适当的调整，以此有效的对燃炉中的燃气比例和温度进行合理的控制。该系统的主要组成部分包括，PLC编程技术、空气或燃气比例阀、燃料控制器、气体分析装置等。两种方式共同的特点就是燃料控制器都是其主要组成部分，也是现代化工业燃炉自动化控制系统中不可或缺的重要装置。
四、软件仿真锅炉风机翼型叶片
由于锅炉叶轮机械内部流场非常复杂，并带有强烈的非定常特征，进行细致的实验测量非常困难，目前尚没有完善的流体力学理论解释诸如流动分离、失速和喘振等流动现象，这就迫切需要可靠详细的流动实验和数值模拟工作来了解机械内部流动本质。将利用软件对锅炉风机翼型叶片进行二维的数值模拟，研究空气以不同的方向流入翼型叶片入口所造成的流动分离。根据数值模拟的一般步骤：创建二维模型，进行网格划分，设定边界条件和区域，输出网格，再利用求解器求解，对不同空气来流攻角角下的流动进行二维数值模拟。在得到模拟结果后，对不同攻角下模拟所得到的速度矢量图进行比较分析，得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。
结束语：
发电业的发展和进步是与热能动力工程分不开的，随着环保意识的提高和能源成本的增加，高耗能发电在锅炉的使用和其他能量消耗设备的使用上需要热能动力工程提供更加有效地帮助。随着我国在热能动力工程上的研究推进，能量的使用和转化也会更加高效，这对于我国建设可持续发展社会，提高生态文明进程有着重要的意义。正因如此，热能动力工程今后的发展重点还是应该在实用性的研究上，通过对火力发电锅炉、辅助设备、新能源开发等多个方面的研究和进步改善我国的能源使用环境，加快能源经济的建设步伐，完成能源结构的改善，最终促进我国的经济快速发展和工业的进步。
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