基本情況
一級學科:0807動力工程及工程熱物理
二級學科:080702熱能工程
國家重點學科(熱能工程):北京科技大學、華北電力大學、東南大學
學科概況
“熱能工程”學科是研究能源(著重於熱能)的合理、高效、清潔地利用和轉換的科學,研究和開發節能新技術、節能新工藝(流程)、新設備和新材料等,為開發高效的節能產品,淘汰低效、耗能高的產品奠定科學理論和工程技術基礎。熱流科學既是基礎科學之一,又是工程技術的支撐。本專業以燃燒這一能量轉換過程為主要研究方向,致力於解決火力發電鍋爐,航空、艦船燃氣輪機,自動控制等具體工程問題以及對新能源、可持續發展的研究。
研究方向
熱能工程專業目前主要有以下五個研究方向。
1.工業熱設備工程
主要研究工業熱設備的結構、控制等方面的理論和工程實際問題,改善設備結構和最佳化操作,開發和研製新型高效節能的工業熱設備。
2.工業熱過程理論和技術
主要研究工業過程中的流動、傳熱和傳質過程,建立熱過程數學模型,為改進工藝、最佳化工藝參數和開發新工藝提供必要的理論基礎。
3.燃料及其高效清潔燃燒技術
主要研究燃料的性質、燃料的改質、燃料的合理燃燒,開發新型高效、低污染的燃燒裝置,合理組織爐內的燃燒過程。
4.工業熱能系統工程
主要研究工業熱設備間、工序間的聯繫和發展,組織好物流和能流,最佳化生產過程。從企業整體出發,研究能源結構,合理利用能源並做好餘熱的利用和回收。
5.熱能動力裝置及燃燒過程
主要研究固體燃料清潔燃燒與循環流化床鍋爐、鍋爐的經濟運行模式及其燃燒過程超低公害排放等。
三大特點
緊密結合國家能源生產領域:我國是電力生產和消費的大國,每年新增裝機容量相當於整個英國的發電量。而在我國的電力生產結構中,燃煤、燃氣發電占據主導地位。熱能工程系所從事的研究工作與電力能源生產直接相關,解決實際生產中遇到的問題,研究提高生產效率的方法。
走可持續發展道路:
清潔能源是世界能源領域的發展重點。熱能工程致力於發展新型能源以及現有能源的高效利用。
工業生產的最高端:
熱能工程與機械專業、自動化專業、材料、化學、航空航天等學科高度交叉,燃氣輪機更是工業生產製造技術的集大成者。
三大誤區
“燒鍋爐”的:電廠的熱力鍋爐確實是熱能工程的研究重點,但這個鍋爐並不是簡單的把水燒開。當前燃煤鍋爐要在幾百個大氣壓下將水加熱到超臨界狀態(不屬於固態、液態、氣態中的任何一態),這其中需要工業製造、裝配、控制等各方面的高新技術才能達到,並要滿足煙氣的環保要求。
專注於燃煤發電:
燃煤發電只是熱能工程研究的一部分,燃氣發電、核能發電、風力發電等同樣是熱能工程的研究領域。此外,熱能工程還涉及空調、熱泵、製冷的相關領域。
煤在能源生產中越來越不重要:
在新聞上總是充斥了關於石油的打打殺殺,但事實上在我國,煤是第一大能源。世界上的石油儲量並不樂觀,再過幾十年就將采完已探明的石油。但是目前僅我國已探明的煤儲量就能夠支持上百年,而且煤是全世界廣泛分布的一種資源。當石油耗盡,煤的重要性將越來越大。