浅谈热能动力设计研究

【摘要】随着我国经济的不断发展，常规能源的供求严重不平衡，能源需求量大，但供应不足，热能动力在安全、高效、低污染将热能转化为动能方面发挥着不可替代的作用。对其设计进行研究是为了提高热能转化为动能的效率。本文主要分析了热能动力设计工作的主要流程，详细阐述了每一个工作流程需要做的具体内容，明确对设计程序与内容进行规范设计所具有的意义，希望能增强热能动力系统设计研究工作的规范性。

【关键词】热能动力；设计程序；规范设计

中图分类号：R151.4+4 文献标识码：A

热能动力也称热能动力系统（工程），是指将热能安全、高效、低污染地转换成动能，提供生产所需要的原动力，蒸汽、锅炉都是热能动力的具体应用。热能动力系统是转换的关键，而科学合理地设计又是热能动力系统完成工作的前提。因此，在热能动力设计时要严格依据设计的程序，高效率地完成设计工作，为热能向动能的转换提供前提。

1 对热能动力进行规划设计

古语“凡是预则立，不预则废”告诉我们任何一项工作的开始都要先做规划。进行规划设计是进行热能动力设计的重要前提，确保以后工作能达到预期目标的一项工作，但是容易被工作人员忽视。根据实践经验可知，在规划设计这一环节，需要完成以下三个步骤：对用户进行需求分析；初步提出规划设计方案；进行可行性分析。

1.1 对用户进行需求分析

对用户进行需求分析主要是首先了解对方的需求，再结合自己的技术水平决定这项工作的可实现性。设计人员要通过与需求方谈话、讨论、分析等方式，了解需求方对此系统的要求，并要询问清楚他们以前在工作中曾经遇到的关于热能动力方面的问题及困难，从而制定我们为之设计的这套系统要达到的目标。通过进一步梳理需求方的需求，将总体目标分解成可量化、可操作的具体目标，从功能、性能、费用等方面结合我们目前的产品和相关技术水平最终确定本系统的目标。

1.2 初步提出规划设计方案

根据以上的用户需求分析， 设计人员要提出初步的规划设计方案。设计方案主要包括热能动力系统的整体情况、整体结构构成、各子系统的描述即各子系统的规模和性能指标、所选用的技术和实现途径等、设计系统的实施计划、预算等。在撰写方案时，要文字和图形，两者的结合会更形象、更容易理解。当我们有了初步的规划方案后，以后的工作就会心中有数，同时也为后阶段的整理分析、反思总结提供了重要的资料。

1.3 进行可行性分析

初步的规划方案提出后，要进行可行性分析，主要从该热能动力系统建设的必要性、技术的先进性、经济的合理性三个角度进行，对其做出科学的认知。虽然热能动力系统具有较高的优越性，但是并不是所有的部门都需要安装此系统，通过分析调查，当确定需求方安装该系统要明显地优于其他系统时，才有必要安装；技术的先进性是指我们提出的这种方案既要符合国家规定的技术标准，又可以满足需求方的要求，最好能达到目前国际上较为领先的水平，但是在追求技术先进性的同时不能忽略设备的维修和配件的来源，避免出现以后的维修困难；经济的合理性是指系统本身的折旧费和维修费的总和要小于使用这种系统在提高生产效率、提高工作质量等方面所取获得的经济效益。当确认建设的系统符合以上三个条件时，才能进行下一阶段的设计。

2 对热能动力进行总体设计

在这一阶段，需要设计人员在宏观上进行把握，充分运用热能动力的专业知识和实践经验，将目标系统转化为具体实现目标的设计过程。总体设计就是对目标系统的统筹，以及对初步设计方案中的不合理之处进行修改、补充和完善，它主要包括以下几个工作内容：环境设计、系统功能设计、集成设计、应用设计、逻辑设计、流程设计、协调设计等。主要任务就是要具体分析比较各种实施方法和技术手段，找到最合适的，然后进行精心设计，以提高系统的实用性、可靠性以及可扩充性为目的。比如，在设计电厂锅炉系统时，要考虑到锅炉安装的工厂环境，燃料的获取及“三废”排放的途径，考虑到制粉系统、燃烧及烟风系统、汽水系统、锅炉控制系统等各子系统之间的衔接与配合等。

3 对热能动力进行详细设计

详细设计，也称工程施工设计，是热能动力系统技术设计和施工平面图设计的总称，其中对施工影响最大的是系统施工图的设计。系统施工图的设计主要体现在工程施工图纸上， 一般包括图纸目录、施工总体说明、各热能动力子系统系统图、系统管线平面图、机房的布置详图、系统配线与端接图等。

对热能动力进行详细设计就是对要建设的热能电力系统的施工方案做细致、全面的技术分析和精确的工程参数计算，将计算出的技术数据标注在施工平面图纸的相应位置上。尤其是集成系统更需要对其子系统的接口端面、安装技术等提出详细的要求和做出详细的文字说明。土建工程中要求的预留孔洞、线槽、预埋件和桥架的的铺设也需要在施工图中清晰地标明具置、详细的尺寸大小、大致的走向等，系统所需监管的各类机电设备产品的施工安装图也要根据《国家标准通用图集》绘制，力求统一，这样工人更容易理解，从而节约工作时间，达到提高施工进度的目的。

工程施工图的设计需要根据需求方的实际情况考虑到以下要求：做好热能动力设备机房和热能动力的电源和接地预留；土建施工所需预留的孔洞、线槽和预埋件、桥架的定位、尺寸以及走向的工艺与敷设的要求；中央监控室、各类热能动力机房的空间大小、平面布置摆放的要求；相对不变层、层面部分区间、大楼接入网的管道预埋；系统现场控制器、监控点的定位及安装要求；系统设备线路端接的编号和方式；系统配线规格和布线要求。

4 对热能动力进行修改，扩充完善设计

一项系统的最终建成要经历立项、设计、施工、安装、调试、评估及验收这6个步骤，对热能动力进行修改，扩充完善设计是在调试、评估及验收这3个步骤中进行。在热能动力系统安装完工后，对系统的各项功能进行调试，看其是否能按照生产的要求正常运转，各项性能是否符合我们预先设定的标准，一旦发现性能指标不达标，就要根据系统的整体要求，及时修改设计。同时，我们需要注意的是，完成一项系统的建立需要2～3年的时间，现在技术日新月异，新技术新工艺不断涌现，到最后验收时，相比较于原先的设计方案、选用的技术都已经有更新，这就需要设计人员扩充完善设计，但要取决于需求方的实际需求。扩充完善设计是一个拔高的工作，如果完成好就会有锦上添花的效果。

5 小结

目前，热能动力已经广泛应用于能源、交通运输、汽车、船舶、电力、航空宇航工程、农业工程和环境科学等众多领域，对我国经济的发展做出了巨大的贡献。根据以上分析，我们可以知道，建立一项热能动力系统，需要参照对热能动力进行规划设计、总体设计、详细设计、修改及扩充完善的设计流程，这样才能规范热能动力系统的设计，提高其质量，使热能高效地转化为动能，为企业的生产更好地提供原动力，促进我国经济的发展。

【参考文献】

［1］王文才．热能动力研究[J]．中国新技术新产品

［2］袁春杭．锅炉引风机事故的预防[J]．中国锅炉压力容器安全

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