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【關鍵詞】能源與動力工程 認識實習教學環(huán)節(jié) 改革

【Abstract】In teaching of energy and power engineering， the understanding of the practice is an important practical teaching link before the course of study， and the effect of practice has a direct impact on the learning of professional courses and the quality of personnel training. This paper analyzes the current situation of Cognition practice in engineering practice， and discusses the problems and Reform in the teaching process.

【Keywords】Energy and power engineering； Cognition Practice teaching step； Reform

【中圖分類號】TK228 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）04-0244-01

認識實習教學環(huán)節(jié)是高校工科人才培養(yǎng)過程中的重要組成部分，是為學生后期專業(yè)課的學習打下伏筆的實踐教學環(huán)節(jié)。通過認識實習讓同學們在正式學習專業(yè)課和接觸專業(yè)工作之前對所學專業(yè)有一個初步認識，為后期學生能夠迅速融入到專業(yè)中打下堅實的基礎[1]。

一、認識實習教學環(huán)節(jié)的地位與作用

認識實習是能源與動力工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)不可或缺的一部分，其作用是為學生技術理論課程的學習、專業(yè)技能的訓練和后續(xù)實踐課程的開設奠定基礎，通過認識實習教學使學生了解本專業(yè)就業(yè)崗位群的工作環(huán)境，基本的工作規(guī)范，電力生產的特點及其對安全生產的基本要求，加深對專業(yè)的了解，熟悉工程環(huán)境和職業(yè)特點以及基本工作規(guī)范，使學生了解和熟悉發(fā)電廠的生產過程、工藝流程、主要系統(tǒng)及其主要設備的基本工作原理、結構及現(xiàn)場安裝位置等，為后續(xù)專業(yè)課程的學習打好基礎[2]。

二、認識實習教學環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀與存在的一些問題

（一）實習單位接待高校學生認識實習的積極性不高

隨著本科院校的擴招，學生數(shù)量劇增，原有承擔認識實習教學任務的單位接納不了這么多學生，加上這些年企業(yè)改制，認識實習教學環(huán)節(jié)既耽誤工作、妨礙生產，又影響經濟效益。再者，安全問題也是企業(yè)必須考慮的，有的企業(yè)是有毒、有害、易燃、易爆的環(huán)境或者是不允許打電話，因此一般不太愿意接待學生進行實習教學環(huán)節(jié)[3]。

（二）實習教師隊伍年輕化，缺乏實際生產的歷練

現(xiàn)在大多數(shù)年輕教師都是經過傳統(tǒng)式教育后，直接從學校畢業(yè)后走到了教師的工作崗位上，往往擅長某一方面的科學研究，缺乏工程實際的歷練，沒有參加過實際的生產過程，雖然理論上有很深層次的造詣，但是接觸到實際的生產環(huán)境中難免有些發(fā)懵，對其運行過程還不熟悉。

三、改革的方法與手段

由于上述情況的存在，對認識實習教學環(huán)節(jié)方式進行改革迫在眉睫，把握好認識實習教學環(huán)節(jié)中的各個環(huán)節(jié)，做到物盡其用，才能夠提高認識實習教學環(huán)節(jié)的效果和質量。下面結合我系的認識實習教學環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題，談談自己的一點改革建議：

（一）師資隊伍建設

如今高校年輕教師占的比重較大，有計劃地對年輕教師進行培訓，制定青年教師培養(yǎng)計劃。首先，應適當減輕青年教師工作負擔，使其將一定時間和精力投入到企業(yè)當中，加強工程實踐能力的培養(yǎng)與鍛煉。其次，在安排實習教學任務時，采用以老帶新的方式進行教師搭配，有助于教師間的實習經驗交流，又可以在教學過程中鍛煉年輕教師的能力。最后，邀請一批具有工程經歷和豐富經驗的技術人員參與到學生培養(yǎng)當中，也有助于實習教師隊伍整體水平的提高。

（二）培養(yǎng)方案的修訂

對認識實習的過程和計劃進行精心策劃，形成一套可操作性強的認識實習教學環(huán)節(jié)體系。結合新形勢下認識實習環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題，探索一種新的認識實習教學環(huán)節(jié)體系。讓學生在認識實習過程中發(fā)揮主觀能動性，主動查閱新資料和信息，提出自己有建設性和創(chuàng)意性意見，就能使學生將書本中所學的理論知識應用到實踐活動中，同時也會對本專業(yè)產生濃厚興趣[4]。

四、結束語

在高校教學中，認識實習是一個重要的環(huán)節(jié)，是進行專業(yè)教育的前期準備工作。認識實習改革實踐說明，要想提高實踐教學過程的教學質量，培養(yǎng)高質量人才，必須對傳統(tǒng)的實踐教學方法進行改革。在實習過程中，重視學生學習興趣和能力的培養(yǎng)，以激發(fā)主觀能動性，使學習情緒處于積極的狀態(tài)中，從而使認識實習教學環(huán)節(jié)取得更好的效果，為后期的專業(yè)課和專業(yè)能力培養(yǎng)奠定扎實的基礎。

參考文獻：

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關鍵詞：能源與動力工程 專業(yè)導論 教學方法 專業(yè)特色

中圖分類號：G642；TK0-4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（b）-0171-03

Talking About Professional Introduction Course of Energy and Power Engineering

Li Jianzhong1 Yuan Li2 He Xiaomin1 Mao Junkui1 Zhang Jingyu1 Shi Bo1

（1.Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， Jiangsu Province Key Laboratory of Aerospace Power System，Nanjing Jiangsu，210016，China；2.PLA University of Science and Technology， School of National Defense Engineering，Nanjing Jiangsu，210007，China）

Abstract：Based on training of professional talents and demand for talents of energy and power engineering，and also in view of school-running characteristics （aviation，aerospace，civil aviation） of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics and course highlights of energy and power engineering，professional characteristics and training objectives of energy and power engineering were introduced and the necessity of establishing professional introduction course was analysed.The teaching methods of theory and practice for professional introduction course of energy and power engineering were discussed.

Key Words：Energy and power engineering；Professional introduction；Teaching method；Professional characteristic

高等學校是培養(yǎng)專業(yè)型人才的搖籃和基地，制定合理的培養(yǎng)方案、設置具有綜合體系的專業(yè)課程、配套相應的實踐教學平臺、改進教學方法、提高教師水平等是實現(xiàn)循序漸進地引導學生快樂學習、輕松了解和掌握專業(yè)技能及成為高技能專業(yè)型科技人才的保證。專業(yè)課程設置關系到如何讓學生“喜歡學”、如何讓學生知道“學什么”、及如何讓學生掌握“如何學”。專業(yè)導論課，是進行系統(tǒng)專業(yè)學習的先導和鋪墊，是引導學生了解所學專業(yè)和相關專業(yè)的入門課程，有利于幫助大學生盡早了解所學專業(yè)性質、培養(yǎng)專業(yè)興趣、掌握專業(yè)學習方法、規(guī)劃自身發(fā)展，能夠起到重要的導航作用[1]。

1 專業(yè)特色及培養(yǎng)目標

國家即將啟動以航空發(fā)動機/地面燃氣輪機為核心的高效動力裝置重大科技工程專項，明確提出要突破高性能動力裝置的核心關鍵技術，提升我國各類核心裝備、重大機械設備動力系統(tǒng)的自主保障能力。我國能源供需矛盾尖銳，結構不合理，能源利用效率低，一次能源消費以煤為主，化石能源的大量消費造成嚴重的大氣污染，霧霾天氣不斷，嚴重影響人類的健康。如何滿足持續(xù)快速增長的能源需求和能源的清潔高效利用，對能源科技發(fā)展提出重大挑戰(zhàn)。國家正在推進清潔能源開發(fā)與高效利用技術、節(jié)能減排技術、高效動力技術等為主的多項計劃，作為涵蓋能源、動力及環(huán)境領域的核心學科之一，能源與動力工程學科必將在新能源開發(fā)與綜合利用、高效低污染排放動力技術、節(jié)能減排技術等領域發(fā)揮關鍵的科學與技術支撐作用，為我國早日實現(xiàn)節(jié)能減排的宏偉目標提供強有力的技術保障，發(fā)展前景廣闊。國家重大計劃和實施綱要為能源與動力工程專業(yè)的發(fā)展提供了廣闊和美好地前景，該專業(yè)迎來了歷史性的發(fā)展機遇，同時也帶了巨大地挑戰(zhàn)，尤其在綜合素質高、創(chuàng)新能力強的能源與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)方面，對如何進一步辦好能源與動力工程專業(yè)、提高本科和研究生教學水平、做好高水平人才培育基地提出了更高地要求。

大部分剛踏入大學校門的新生對自己專業(yè)認知及畢業(yè)后從事工作崗位了解甚少，對大學生活和專業(yè)學習既好奇又迷茫，同時，中學階段被動式學習和吸收，學習時間緊，作業(yè)量大，承受具大考試壓力，而進入大學以后，很多學生像脫韁的野馬，擺脫了家長和老師的束縛，學生的自主學習、獨立學習積極性降低，失去學習目標。鑒于此，一般高校在大一期間都設置了專業(yè)導論課，不僅要指導學生解除在該專業(yè)一些問題上的困惑，還要能引導學生更好地適應大學生活，幫助學生領會大學的學習方法及提升自主學習能力，消除學生的不適應性以提升學生自立、自主學習的能力，幫助學生更好地規(guī)劃學習，實現(xiàn)學習目標。專業(yè)導論課教學內容一般包括：（1）介紹專業(yè)背景和專業(yè)特色。（2）專業(yè)人才培養(yǎng)方案的課程體系及相互邏輯關系。（3）涉及的基本專業(yè)知識、專業(yè)拓展及交叉學科。（4）本科和研究生學科的對接關系。開設專業(yè)導論課可以幫助學生了解未來的就業(yè)和發(fā)展趨勢，增強專業(yè)學習興趣，為順利完成大學學業(yè)奠定基礎。高中生進入大學后，常常因為不適應大學學習生活環(huán)境、不明確自己努力的方向而迷茫、放松自我約束，不能快速順利地完成由高中生向大學生的角色過渡，造成學習成績和思想滑坡。教學實踐表明，開設專業(yè)導論課程有利于學生了解專業(yè)，激發(fā)學生學習專業(yè)課的興趣，對以后學習專業(yè)及專業(yè)基礎課具有良好的導向作用。探索在本科低年級階段開設專業(yè)導論課程對教學質量的提高、學生素質培養(yǎng)具有重要意義[2]。高校應該在更新教育觀念、加強教學管理、集中優(yōu)勢師資、編寫特色教材等環(huán)節(jié)著手進行改革，全面推進專業(yè)導論課的開設，切實提高人才培養(yǎng)質量[3]。

南京航空航天大學能源和動力工程專業(yè)傳承了本校的航空、航天和民航特色，長期致力于動力領域的基礎研究及相關技術，形成了高效燃燒組織、強化換熱理論及應用、復雜流動仿真與控制、新概念動力裝置設計等多個優(yōu)勢明顯的特色方向。能源與動力工程專業(yè)緊密結合國家和江蘇省工業(yè)和國民經濟發(fā)展，以科學技術轉化生產力為目標，為國家和地方經濟發(fā)展提供重要技術支撐和人才儲備。南京航空航天大學的能源與動力工程專業(yè)在多年的專業(yè)建設和發(fā)展過程中，始終弘揚學校“負重奮進、獻身國防，唯實創(chuàng)新、志在超越”的辦學精神，把人才培養(yǎng)放在首要位置，研究能力持續(xù)攀升，產學研效果突出，素質教育特色出眾，創(chuàng)新型優(yōu)秀人才培養(yǎng)成效突出，教學改革、課程群建設及國際交流不斷完善和進步。因此，南京航空航天大學的能源與動力工程專業(yè)以素質教育為導向的人才培養(yǎng)體系特色突出，國防特色鮮明，基礎研究能力和服務地方經濟發(fā)展能力出眾，師資力量雄厚、專業(yè)綜合實力強，具備了非常廣闊地發(fā)展前景。

專業(yè)課程群是優(yōu)化學生知識結構、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、提高學生工程技術能力的基礎，直接影響實驗實踐教學體系和師資隊伍的建設。借鑒國外著名大學中相關專業(yè)的培養(yǎng)方案及課程體系設立模式，在充分考慮南京航空航天大學能源與動力工程專業(yè)特色的現(xiàn)有培養(yǎng)方案基礎上，增加了實踐性教學環(huán)節(jié)在專業(yè)教學計劃中的比重，強調學生的應用知識和實施能力。該專業(yè)發(fā)展核心專業(yè)課程體系的核心指導思想為完善基礎類課程體系、優(yōu)化課件，建立了開放式虛擬熱工基礎試驗系統(tǒng)，提升教學效果；建設了燃氣輪機動力系統(tǒng)、節(jié)能減排、新能源利用3個核心課程群，理順各門課程知識領域的相互關系，遵循教育教學規(guī)律，突出特色，逐步完善該專業(yè)的課程知識體系，以流體力學、熱工學為理論基礎，輔助以機電、計算機和控制等學科的理論知識，培養(yǎng)具有高尚人格品行和社會責任感，具備扎實的理論基礎和專業(yè)水平，熟悉能源利用、轉化及動力系統(tǒng)原理、應用技術的專業(yè)人才，可以從事能源動力、環(huán)境保護、新能源研究開發(fā)、動力系統(tǒng)設計、制造、控制和管理等的工作。

2 專業(yè)導論課的教學方法

專業(yè)導論課作為學科啟蒙課程之一，旨在促進低年級學生在較短時間內概略了解自己所學專業(yè)的概念、內涵、地位、作用、專業(yè)現(xiàn)狀、應用前景，增強新生學習目的性，激發(fā)學習興趣和動力，引導學生對該專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃和培養(yǎng)目標、課程體系等了解，提高學生對所學專業(yè)的認知度，培養(yǎng)學生專業(yè)感情，有助于學生確立專業(yè)學習目標，促進學生以積極的心態(tài)投入未來的學習生活[4-6]。專業(yè)導論課從培養(yǎng)方案討論開始，讓學生總體了解大學的培養(yǎng)模式，了解課程設置的特點，了解每門課的作用以及各課程之間的關系等，幫助學生認識到其在低年級所學在高年級有所用。不僅有助于學生提高學習興趣，更有助于學生制定中長期學習計劃。

南京航空航天大學能源與動力工程專業(yè)導論課采取理論教學和實踐教學相結合的方式，培養(yǎng)學生對所學專業(yè)從宏觀上了解該專業(yè)的課程體系和課程結構。理論教學環(huán)節(jié)，專業(yè)導論課的授課采用多位教師和專家聯(lián)合授課的方式，通過專業(yè)負責人對能源與動力專業(yè)培養(yǎng)方案解讀和相關專業(yè)老師以航空、航天、民航及相關領域為背景進行具體的專業(yè)介紹，讓學生對所學專業(yè)有更深地了解。重點強調普適性教學，授課內容不包含具體方法、原理等，專業(yè)內容選擇上應全面，表現(xiàn)形式應具啟發(fā)性，且新穎、形象，具有一定的綜述性，深淺適當。課堂上創(chuàng)設更加寬松的學習氛圍，多些特色、多些思考、多些討論、多些實踐。專業(yè)導論課的教學目標設計成具有引導學生認識專業(yè)、了解專業(yè)，促使學生熱愛專業(yè)、明確個人發(fā)展規(guī)劃。實踐教學環(huán)節(jié)，安排現(xiàn)場參觀、實驗演示等，對提升學生的學習興趣、調動學生學習積極性具有作用積極。學生組隊專題討論，就某個同該專業(yè)領域相關專題開展調研和論述，合作撰寫論述報告，小組成員上臺講述并分別回答如下問題：選題同該專業(yè)有何聯(lián)系？目前發(fā)展狀態(tài)？未來發(fā)展趨勢？可能會涉及哪些知識？該專業(yè)哪些課程會涉及這些知識？該選題同哪些企業(yè)和研究機構相關等？南京航空航天大學能源與動力工程專業(yè)導論課以寬松、多樣化的教學安排調動學生學習的積極性和提升學習效果。為了實現(xiàn)能源與動力工程專業(yè)導論課在有效教學中的作用及其實施對策，在本科專業(yè)建設項目“能源與動力工程專業(yè)導論視頻課”的支持下，拍攝并制作了八個單元的能源與動力工程專業(yè)導論課程視頻，在學校網絡教學平臺上建成課程網站、上傳主要課程PPT、課程視頻、課程教學大綱等材料，學生可以更深入學習該課程和深入了解該專業(yè)。

3 結語

專業(yè)導論課是為大一新生能夠初步了解專業(yè)知識、掌握學習方法、做好職業(yè)生涯規(guī)劃的一門啟蒙和科普課程，啟發(fā)、調動大一新生的自主學習積極性，引導新生熟悉能源利用、轉化及動力系統(tǒng)原理、應用技術等知識，了解能源與動力工程專業(yè)涉及能源動力、環(huán)境保護、新能源研究開發(fā)、動力系統(tǒng)設計、制造、控制和管理等行業(yè)，引導學生熱愛所學專業(yè)、進行大學成長規(guī)劃及職業(yè)生涯規(guī)劃及實施，逐漸提高自主學習能力，有計劃地進行自我培養(yǎng)。能源與動力工程專業(yè)導論課教學模式是采用專業(yè)組長和同行專業(yè)教授配合理論教學和實踐教學的靈活性和多元化教學方法，使得專業(yè)導論課程能夠很好地激發(fā)學生的參與意識和學習興趣，幫助學生掌握專業(yè)學習方法，為高效地學習后續(xù)專業(yè)知識打下了堅實的基礎。專業(yè)導論課是引領大學生建立專業(yè)自信心和專業(yè)歸屬感、走入專業(yè)領域的向導，在大學一年級新生在大學的學習和成長過程中，具有重要的領航作用。

參考文獻

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關鍵詞： 熱能動力；能源利用；節(jié)能減排；

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(fā)展的基石，同時，也是人類賴以生存的關鍵?，F(xiàn)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(xiàn)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(fā)和利用新型能源，并且深入地研究其對環(huán)境帶來的影響以及節(jié)能減排方面的內容，是現(xiàn)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(fā)，進行詳細的分析，針對其發(fā)展的前景、對環(huán)境的影響以及節(jié)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(fā)和利用，為人類的發(fā)展做出更加突出的貢獻。

1 熱能動力裝置

在現(xiàn)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(fā)揮著極其重要的作用，對于人類的發(fā)展，有著積極的意義[1]，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(fā)動機之中，進而進行相關能量的轉換，并且加以循環(huán)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(fā)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(yè)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[2]?？偟膩碇v，熱能的相關利用，在以下幾個行業(yè)當中最為廣泛：a） 電力工業(yè)，熱能動力工程在其中有著非常重要的應用，在核發(fā)電、火力發(fā)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(yè)，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(yè)，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(yè)，在化學工業(yè)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(yè)，其中包括石油的采集、冶煉、運輸?shù)鹊榷鄠€環(huán)節(jié)，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(yè)以及相關的建筑工業(yè)，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(yè)生產以及水產養(yǎng)殖等方面，也有著廣泛的運用，包括蔬菜的溫室培養(yǎng)、魚池的加溫加熱、電力方面的農業(yè)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(fā)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(fā)揮出更大的效應。

2.2 熱能的特點

現(xiàn)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(fā)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(fā)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(fā)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(huán)境的影響

熱能動力工程對于環(huán)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(fā)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(fā)電廠、工業(yè)設備企業(yè)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(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展做出積極的貢獻。

4 節(jié)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(huán)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(jié)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(huán)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(yè)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(yè)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(yè)，進行發(fā)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(yè)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(fā)展新型的技術，力求全面地提升生產質量以及生產效率，優(yōu)化產業(yè)結構，進一步地推動產業(yè)的轉型以及升級；b） 強化技術創(chuàng)新。針對熱能動力工程及相關的產業(yè)，需要很好地針對其技術手段進行更新，例如在電力工業(yè)以及鋼鐵工業(yè)之中，很好地發(fā)展新型的技術手段，針對現(xiàn)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(huán)境和體制的發(fā)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(fā)展以及服務平臺，將技術的發(fā)展和規(guī)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(huán)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(huán)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(yè)的調整以及結構的優(yōu)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(fā)展創(chuàng)新性的模式，進而加快經濟的循環(huán)，依靠現(xiàn)代化的科學技術手段，將節(jié)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(fā)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(fā)展新型的熱能技術，開發(fā)出新的能源，投入到具體的使用當中，針對高能耗的企業(yè)以及相關的生產，要采取相關的節(jié)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(jié)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(jiān)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(jié)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。

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【關鍵詞】熱能與動力；應用；創(chuàng)新

0 引言

熱能與動力工程是一項新興的科技項目，其在應用中主要的作用就是高效節(jié)能，降低能源消耗。熱能與動力工程科技在不斷發(fā)展過程中實現(xiàn)了對資源的合理使用，減少了不必要的損失，同時，也避免出現(xiàn)了人力資源的浪費。熱能與動力工程不僅僅能夠提供能源的使用效率，在經濟效益方面效果也非常好，對社會經濟的發(fā)展也具有很大的促進作用。

1 熱能與動力工程簡介

在我國熱能與動力工程其是多門科學技術的綜合，其中包括現(xiàn)代能源科學技術，信息科學技術和管理技術等，在這之中涉及的有熱能動力設備及系統(tǒng)的設計、運行、自動控制、信息處理、計算機應用、環(huán)境保護、能源高效清潔利用以及新能源開發(fā)等等工作，隨著改革開放的全面深化，水利水電工程與熱能動力專業(yè)相結合，確切地說，水利水電工程專業(yè)并入后者之中，由止盼成了熱力發(fā)動機、熱能與動力機械、制冷與低溫技術和水利水電動力等不同的專業(yè)。從專業(yè)角度來看，熱能與動力工程內容龐大，涉及電子、電力和計算機等多等躊斗，自動化水平高。因此，該專業(yè)的課程設置，應與社會發(fā)展相適應，可滿足生產的需要。

熱能與動力發(fā)展現(xiàn)狀目前，中國已成為世界最大煤炭生產國、消費國，眾所周知，中國的能源結構以煤炭為主?，F(xiàn)階段，由于工業(yè)發(fā)展的影響，中國環(huán)境問題非常嚴重，隨著人們環(huán)保意識的提升，熱能與動力專業(yè)面臨較大的經濟、社會發(fā)展壓力，因為煤炭污染的開發(fā)和利用是環(huán)境問題的主要原因。隨著經濟發(fā)展的轉型升級，對能源資源，特別是電能的需求上升在新形勢下，如不提高煤炭能源利用率，環(huán)境問題將會變得更為嚴重可能成為紹齊社會發(fā)展的巨大障礙。同時，中國作為世界第二大石油進口國，對國外石油依賴勝逐年上升，所有這些均使得中國能源安全面臨巨大考驗。長期以來，中國實寧科助夕型經濟發(fā)展，技術水平低，能源利用率與發(fā)達國家相比，低30～40個百分點，差距比較大，導致在經濟發(fā)展過程中，環(huán)境虧染問題無法有效避免。因此，在能源利用中，推產先進節(jié)吠剎支術、可再生能源與新能源，提高資源利用率，任務繁重。中國政府雖大力倡導發(fā)展新能源技術，投入了大量的支持資金，但由于新能源技術研發(fā)的見效慢，因此短時斯內還無法改變現(xiàn)行的能源結構，生態(tài)環(huán)境面臨的壓力依然比較大。通過分析可知，中國熱能與動力工業(yè)發(fā)展形勢嚴峻，在發(fā)展中面臨巨大挑戰(zhàn)。同時也意味著，在未來發(fā)展中中國需要大量熱能與動力工程專業(yè)人才，人才的發(fā)揮空間大。

2 熱能動力的應用

2.1 熱電廠中的應用

當下，對于循環(huán)流化床鍋爐的控制問題眾多國內外的學者和專家一般通過兩方面進行研究：一方面是通過運用智能控制的理念，采用預測控制、模糊控制、專家系統(tǒng)、自適應控制等方法對循環(huán)流化床的控制進行研究；第二方面是改進現(xiàn)階段被普遍采用的PID控制器，進一步加大PID控制器的魯棒性和解耦性能。

2.1.1 改進PID控制

當下的工業(yè)領域中，約有90%左右的控制是采用PID控制器來實現(xiàn)的，因其結構相對簡單并且魯棒性也較好。現(xiàn)階段DCS系統(tǒng)被一些自動化公司運用在循環(huán)流化床鍋爐中，但也是通過PID控制器對其進行控制。但PID控制器的解耦性能和魯棒性基本上不能滿足循環(huán)流化床鍋爐的控制需要，因此導致這些控制系統(tǒng)的控制性能普遍降低。

2.1.2 預測控制

控制輸入結構成為預測函數(shù)控制的關鍵因素，對于建造的模型進行實時預測，因此跟蹤能力和魯棒性將會得到提高，此種方式適于控制循環(huán)流化床鍋爐。采用多模型自適應方法，提出了一種多模型預估控制方案，對循環(huán)流化床鍋爐的主汽溫控制對象進行了研究，仿真效果良好，進而將其應用于床溫控制。

2.1.3 模糊控制

模糊控制作為一種智能的人工控制手段，其基本理論是以模糊集合理論為基礎，從而進一步的模擬人的表達方式、推理方法使得智能控制，模糊控制的算法比較的簡單，且其性能相對優(yōu)良，具有較強的魯棒性，對于難以運用數(shù)學模型進行精確描述、延遲時間比較長的系統(tǒng)具有明顯的特點，將會為循環(huán)流化床鍋爐的控制問題提供了很好的解決方案。

2.2 鍋爐中的應用

鍋爐主要由兩個部分組成，一個部分是外殼，另外一部分是電器控制系統(tǒng)。在鍋爐中，底殼的主要功能就是固定鍋爐，然后進行燃燒，在底殼上還要安裝一些控制鍋爐的控制部件，這樣能夠保證鍋爐具有非常良好的保護功能。在鍋爐中，底殼是非常重要的組成部分，也是保護鍋爐正常運行的關鍵部分。近年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展，熱能控制過程中應用了很多的先進技術，全自動控制轉換系統(tǒng)已經慢慢實現(xiàn)，利用計算機能夠對鍋爐進行智能控制，同時，能夠提高鍋爐的運行精密度，使其在進行燃燒時能夠更加的均衡。

燃燒控制技術，鍋爐燃燒中產生的能量如果能合理使用，可以幫助電氣企業(yè)緩解能源緊張的局面。目前鍋爐種類很多，使用的燃料也在發(fā)生變化，隨著技術的進步，可以研究出更加有效的燃料。要實現(xiàn)對燃燒的控制，可以從鍋爐的溫度和燃燒數(shù)值方面進幸予周節(jié)二要控制鍋爐的溫度需要把空氣和燃燒結合起來一起調整，這種調整需要控制的因素太多，需要分析各方面的清況。對于空氣和燃料的調節(jié)需要進行多次試驗，才可以保證這種方法有效。還可以根據燃燒清況控制空氣和燃料，這種方法的技術要求很高，需要分析的數(shù)據也非常多二通過分析收集的數(shù)據得出最終的結論，可以保證它的有效性。

3 熱能與動力工程的未來發(fā)展

從實際清況看，熱能與動力工程專業(yè)就業(yè)前景被看好，工業(yè)的發(fā)展使其就要前景樂觀，從近年就業(yè)市場上能夠看出，該專業(yè)學生處于供不應求的局面，占據主動。目前，中國就業(yè)形勢嚴峻，高校畢業(yè)生就業(yè)壓力不被看好，一些理科學生選擇熱能與動力工程專業(yè)，這就足以說明該專業(yè)就業(yè)前景好。由于熱能與動力工程的專業(yè)幽雖，從近年的就業(yè)市場來看，市場上大量缺乏技術型人才，技術人才待遇較好，在工資、福利等方面均比其他專業(yè)高，由于該專業(yè)在能源、環(huán)保和航空航天等領域應用普遍，因止比擾業(yè)不成問題，收入也十分罕見。

4 結語

在研究熱能和動力工程時，可以針對他們創(chuàng)新方面存在的問題進行改造，把影響因素控制在一定范圍內，不會影響熱能和動能的使用還可以對應用熱能和動能的設備進行創(chuàng)新?？梢愿鶕O備的應用途徑和功能進行改造，提高設備利用能源的效率，進而研發(fā)出新型能源，緩解當今能源緊張的情況。

【參考文獻】

[1]吳江，鄭莆燕，任建興，何平.關于熱能與動力工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的探索與實踐[J].中國電力教育，2011，24：3-4.

[2]閆天明.熱能與動力工程在鍋爐領域的應用分析[J].機電信息，2014，33：41-43.

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關鍵詞：工程燃燒學；教學實踐；教學改革

作者簡介：金晶（1963-），女，山東濟南人，上海理工大學能源與動力工程學院副院長、熱能工程研究所副所長，教授；胡曉紅（1980-），女，浙江麗水人，上海理工大學能源與動力工程學院，講師。（上?！?00093）

基金項目：本文系2011年度上海市教委重點課程建設項目（項目編號：1K12301001）、2011～2012年度上海理工大學研究生核心課程建設項目（項目編號：11000050）研究成果。

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）33-0053-02

“工程燃燒學”課程是熱能與動力工程專業(yè)一門十分重要的專業(yè)基礎課程。自1999年以來，“工程燃燒學”一直是上海理工大學（以下簡稱“我?！保┠茉磁c動力工程學院熱能與動力工程專業(yè)的必修主干課程之一，面向能源與環(huán)境工程、動力機械工程、制冷與空調工程以及工程熱物理四個專業(yè)方向，同時面向環(huán)境工程（大氣污染控制工程）專業(yè)。

“工程燃燒學”是一門內容豐富、發(fā)展迅速、實用性很強的學科。由于燃燒過程實質上是耦合了流動、傳熱以及熱力相變的復雜化學反應過程，所以其內容涉及傳熱學、工程熱力學、工程流體力學等多門學科知識，是一門具有復雜性和多學科交叉性的課程。“工程燃燒學”的學習既需要學生首先掌握較為深入的其他專業(yè)基礎課程，也需要教師在教學過程中采用深入淺出、易于理解的教學方法進行講授。[1]多年來我?！肮こ倘紵龑W”教學團隊，不斷的改進教學方法，提升培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，探索培養(yǎng)卓越工程師的教學途徑。

一、更新教學內容

上海理工大學熱能與動力工程專業(yè)是國家級的特色專業(yè)，得到了“國家本科教學質量工程”的支持，同時也是上海市教學高地。經過多年來的積累和精煉，形成了鮮明的教學結構和特色，這種特色也保持到了“工程燃燒學”教學中。

目前，無論是燃燒理論還是燃燒技術，仍然處于不斷發(fā)展的狀態(tài)。本課程立足專業(yè)特色，重新修訂了教學大綱、對教學內容進行了不斷的完善和更新。本教學團隊在我校張松壽主編教材《工程燃燒學》（上海交通大學出版社，1987）的基礎上，結合我校熱動專業(yè)的培養(yǎng)目標，綜合考慮清華大學、浙江大學、西安交通大學、哈爾濱工業(yè)大學、東南大學、上海交通大學和上海理工大學等院校1999年以前相類似的按照二級學科劃分的能源動力類專業(yè)結構體系特點，以及新的本科熱能與動力工程專業(yè)逐漸淡化原有的二級學科色彩、強調拓寬專業(yè)口徑的特色，對教材進行充實和改編，并于2008年重新出版了普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《工程燃燒學》。此教材已在我校多屆學生中使用，反應良好。

能源與動力工程中的主要設備，如鍋爐、燃氣輪機、內燃機、吸收式制冷設備等均涉及燃燒技術方面的問題。該課程從工程實際出發(fā)，系統(tǒng)介紹燃燒的基礎理論，著重講述各種燃料的燃燒現(xiàn)象及機理，為學生提供理解、分析和控制各種熱力設備中燃燒過程所必需的基本知識，了解燃燒學的工程應用，同時也為以后從事燃燒系統(tǒng)及設備的設計、運行和控制，防治和減少燃燒排放物對環(huán)境污染等方面的工作打下了必要的基礎?！肮こ倘紵龑W”課程的重點是燃燒的基本理論、基本計算以及運用燃燒學的知識及方法解決工程實際問題。運用燃燒學的基本知識及方法解決工程實際問題也是教學的難點，涉及學生能力和素質的培養(yǎng)，對教學內容的選擇和講課藝術都有較高的要求。

授課內容既著重于系統(tǒng)地闡述與燃料燃燒過程有關的基本概念和基本理論，又重點介紹固、液、氣燃料燃燒技術的基本原理和方法，使學生在掌握扎實的理論基礎的同時，能夠獲得相關的理論知識和工程應用背景知識，并通過相應的配套實驗教學獲得感性認識和實踐機會，強調“工程燃燒學”課程的工程應用性，培養(yǎng)學生學以致用、理論聯(lián)系實際的能力和素養(yǎng)。

目前，科學技術飛速發(fā)展，燃燒技術也不例外。如利用先進的激光技術，現(xiàn)代質譜、色譜等光學，化學分析儀器，研究了燃燒過程的各種機理，改進了燃燒試驗方法，提高了測試精度，使燃燒學在深度和廣度上都有了飛躍的發(fā)展。近年來計算機的迅猛發(fā)展，提供了可以求出各種理論數(shù)學模型解的可能性，從而把燃燒理論與錯綜復雜的燃燒現(xiàn)象有機地聯(lián)系起來，使燃燒學科上升到系統(tǒng)理論的高度。[2，3]因此，在授課過程中應適時對于一些最新的燃燒技術（如富氧燃燒技術、化學鏈燃燒技術等）和燃燒理論的發(fā)展動態(tài)進行介紹，力求追蹤當代科技的最新成果，將當代燃燒學科發(fā)展過程中的新成就、新思想和新發(fā)展及時傳授給學生，不斷開拓學生視野。

鑒于該課程的重要性，在專業(yè)培養(yǎng)計劃中一方面安排了較多的課堂教學學時，另外，還安排了教學實驗。目前，我校“工程燃燒學”理論教學學時為64學時，實驗教學內容共16學時。

二、強化教學實踐環(huán)節(jié)

“工程燃燒學”是一門實驗性科學，高校的實驗室是鍛煉學生動手能力、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的良好場所。學生親自參與教學實踐環(huán)節(jié)，可以進一步加深對本課程重點、難點的理解與掌握。

我校能源動力實驗教學中心是國家級實驗教學示范中心，其中建有熱能與動力工程模型館，陳列包括燃燒器、各種電站和工業(yè)鍋爐等燃燒設備教學模型幾十余件，供學生現(xiàn)場觀摩、研究，進一步加深了學生對燃燒設備結構和工作原理的認識。

隨著教學改革的深入和教學建設的發(fā)展，我校對專業(yè)主干課程愈來愈重視。2011年我院借助“十二五”內涵建設契機，投入100多萬元用于“工程燃燒學教學實驗室”建設，先后購置了元素分析儀、熱重分析儀、工業(yè)分析儀、灰熔點儀、自動量熱儀等設備。目前，已建成的“工程燃燒學教學實驗室”可開設“煤的元素分析及工業(yè)分析”、“發(fā)熱量測定”、“程序點火、火焰監(jiān)測及顯示”、“煙氣分析”、“燃燒調整及燃燒效率”、“灰熔點測定”、“火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y定”、“可燃氣體爆炸極限測定”、“鍋爐熱平衡實驗”等多學時教學實驗。

學院還配備了機房，開發(fā)了“火焰?zhèn)鞑嶒灐?、“爐內過程實驗”、“流化床原理實驗”等部分計算機輔助教學實驗，以解決“工程燃燒學”實驗裝置投資高且不可能達到實驗臺套數(shù)要求的問題，并利用動力工程實驗中心CFD實驗室資源開發(fā)出“工程燃燒學”計算機輔助教學實驗課程，作為相應實驗課程的有力補充，有利于學生提高學習興趣，加深對燃燒物理現(xiàn)象和物理過程的理解。

在實驗教學方面，為了加強學生創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng)，采用了個性化教學方法，建立了學生課外學習的第二課堂，組織學生在導師的指導下進入實驗室學習和參加導師的科研實踐；同時注重科研實驗向教學實驗轉化，實現(xiàn)了開放式、多元化教學，并與科研、工程實踐有機結合，切實提高了學生的綜合素質、工程實踐與創(chuàng)新能力。

按照基本型、先進型（本科意義上）、綜合型、設計創(chuàng)新（開放）型四部分設計實驗內容和組織實驗設備。實驗室全天開放，學生可以事先進行實驗預約，采用專職實驗人員與研究生相結合的方式，為研究生提供了很好的教學實踐機會。

積極與行業(yè)中典型企業(yè)建立產學研聯(lián)合體，延伸了大學生實習和社會實踐的實驗教學空間，豐富了學生的實踐知識和對最新科學技術發(fā)展的了解；積極進行校企技術合作、學術交流、工程項目聯(lián)合開發(fā)及科研成果的生產力轉化，培養(yǎng)了學生創(chuàng)新精神和團隊意識，提升了學生實踐技能和就業(yè)競爭力。學院先后與上海電氣集團、上海鍋爐廠有限公司、上海汽輪機廠有限公司、上海工業(yè)鍋爐研究所、上海發(fā)電設備成套設備研究院、上海外高橋發(fā)電廠等30多家企業(yè)建立了長期的教學實踐基地。

三、結論

針對“工程燃燒學”課程內容涵蓋面廣、抽象難懂、實用性強、教學難度大等特點，開展了教學方法的改革與探索。近幾年來的教學實踐表明，“工程燃燒學”課程通過合理安排、及時更新教學內容，強化教學實踐環(huán)節(jié)的教學改革，取得了良好的效果。從目前企業(yè)反饋的情況來看，我校在相關部門工作的畢業(yè)生以較強的動手能力、出色的適應能力、勤奮的工作態(tài)度獲得了良好的口碑，這充分體現(xiàn)了我?！肮こ倘紵龑W”課程教學改革的成效。

參考文獻：

[1]曹玉春，吳金星，焦森林.熱能動力工程專業(yè)“燃燒學”課程的教學改革與創(chuàng)新[J].中國電力教育，2010，（4）：69-71.

篇6

一、培養(yǎng)方案的優(yōu)化與應用型人才培養(yǎng)特色的體現(xiàn)

在2010年新一輪人才培養(yǎng)方案調整前，我們首先在調研全國類同我校開設的熱能與動力工程專業(yè)及方向的高校教學計劃的基礎上，根據我們自身專業(yè)的辦學實踐以及國家在西南地區(qū)對“熱能與動力工程專業(yè)”人才的社會需求，結合學校新的本科人才培養(yǎng)計劃的調整，對原有的培養(yǎng)方案進行大膽的改革優(yōu)化，將本科人才4年的培養(yǎng)計劃分為五大人才培養(yǎng)模塊，即：人格與素養(yǎng)課程群、表達與理解課程群、發(fā)展基礎課程群、專業(yè)與服務課程群、研討與探究課程群，將原來的課程教學計劃按照這五大模塊進行歸類優(yōu)化，并科學地分配各個模塊的學分比例。我校該專業(yè)主要側重于水輪機、水泵設計、制造、水電站機電設備運行維護與管理人才的培養(yǎng)，在人才培養(yǎng)方案中自始至終貫穿水力機械的設計與制造技術為主線，注重水力機械及工程、水利水電動力工程兩個專業(yè)方向的課程在人才培養(yǎng)中課程的互選與知識的融合，建立水力機械及工程設計制造以及水利水電動力工程設計、運行、維護與管理合二為一的人才培養(yǎng)體系特色，從機組的選型設計、結構設計、生產制造、安裝檢修、運行維護與管理等各個方面理論聯(lián)系實際，同時還注重相關專業(yè)知識的融合，如水文、地質、水工建筑、施工以及電站監(jiān)測等。因此，畢業(yè)的學生主要集中在水輪機、水泵設計制造企業(yè)、水電工程設計院、工程局、各大中小型水電站。在課程內容設置上，著重強化兩個專業(yè)方向的理論教學與實踐教學的相輔相成、相互滲透，進一步突出對專業(yè)知識綜合運用的能力、系統(tǒng)工程設計的能力、創(chuàng)新能力與工程實踐能力的培養(yǎng)。其中，理論教學環(huán)節(jié)的五個課程群中分別設置了必修、選修課，在專業(yè)與服務課程群中又分別設置了核心課程以及各專業(yè)方向的選修課程，兩個專業(yè)方向上的可相互替換課程供學生選擇，能較好地滿足學生個性的培養(yǎng)。

二、專業(yè)實踐性教學環(huán)節(jié)改革實踐與應用型人才培養(yǎng)特色的體現(xiàn)

國家級特色專業(yè)“熱能與動力工程”的主要專業(yè)性實踐教學環(huán)節(jié)有：專業(yè)認識實習、專業(yè)課程的實驗、專業(yè)課程設計、生產實習、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計等，專業(yè)實踐性教學環(huán)節(jié)主要是充分利用該專業(yè)較好的校內實驗室條件和校外實習基地，在實踐性教學環(huán)節(jié)內容和實踐教學模式方面進行如下大膽的優(yōu)化改革與實踐。

1.充分利用校內資源，建設專業(yè)校內實習基地，全天候向學生開放。該專業(yè)的學科基礎好，該專業(yè)所在的學科是四川省重點學科，該專業(yè)的實驗室始建于1974年的學校水力機械實驗室。歷經三十余年的發(fā)展和歷史積淀，經過幾代人的艱苦創(chuàng)業(yè)和辛勤工作，創(chuàng)立了今天實驗室建設與發(fā)展的堅實基礎，該專業(yè)的水力機械實驗室依托于教育部與四川省共建的流體動力機械實驗室、流體機械及工程四川省重點實驗室、流體機械四川省高校重點實驗室、四川省水電工程示范中心、學院實驗中心等，擁有較好的教學科研條件，裝備有大型流體機械試驗臺、B級泵閥試驗臺、多相流動試驗臺、三維PIV測試系統(tǒng)、三維激光多普勒測速及粒子動態(tài)分析儀系統(tǒng)、三維熱線/熱膜風速計、高速攝影機、頻譜分析儀系統(tǒng)、水利水電工程仿真系統(tǒng)、智能建筑仿真系統(tǒng)、流體機械虛擬產品開發(fā)平臺、Fluent流動計算分析軟件等國內外先進水平的教學和科研設備，本專業(yè)的學生可全天候到實驗室開展現(xiàn)場參觀教學、專業(yè)課程實驗、專業(yè)課程的設計、畢業(yè)設計。專業(yè)實驗室為學生的校內實習、實踐提供了有力的保障。

2.充分利用校外資源，建設專業(yè)校外實習基地群，并聘請校外兼職教師指導生產、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計。該專業(yè)充分利用辦學歷史較長、有較好的校友資源的優(yōu)勢，在校外建立了二十余個專業(yè)實習基地群，并在實習基地聘請了一批實踐經驗豐富、理論水平較高的本專業(yè)的老大哥或老大姐。如在重慶水輪機廠我們聘請的邱江維副總、高工，宜賓富源水電設備制造有限公司的趙愛民副總、高工，東電集團東風電機股份有限公司的胡江鴻總經理、高工，東電集團東方電機股份有限公司的石清華副總、教授級高工、四川華電瓦屋山水電開發(fā)有限公司的趙勇副總、廠長等等，有了他們的幫助與指導較好地解決了該專業(yè)兩個方向的生產、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計。

3.探索將“生產、畢業(yè)實習”轉變成“生產、畢業(yè)實踐”的實習模式。由于實習基地單位的生產任務普遍較重，很多實習單位均把接待實習變成了一定形式上的參觀學習，根本不讓學生在現(xiàn)場動手。于是，我們利用聘請校外實習指導教師的辦法，在實習基地聘請具有專業(yè)技術特長的專家、具有豐富管理經驗的領導作為學生生產、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計的指導教師，成功探索將“生產、畢業(yè)實習”轉變成“生產、畢業(yè)實踐”的實習模式。同時，校內指導教師和校外指導教師相互密切配合，有效提升了校外現(xiàn)場實踐性教學環(huán)節(jié)的質量。如我們在實習現(xiàn)場進行水泵（葉輪）的木模制作工藝教學時，就邀請企業(yè)具有豐富木模制作經驗的工人師傅為指導教師，現(xiàn)場給同學們進行制作講解，同學們再自己動手現(xiàn)場制作，通過這一學習過程，不僅同學們掌握了有些書本上根本找不到的技能，而且鍛煉了同學們的實際動手能力。在水電站的實習中，如果沒有校外指導教師的現(xiàn)場指導，光有校內指導教師，同學們根本就不可能完成水電站機組的開停機操作，以及日常維護檢修跟班操作等實習項目。

4.積極倡導學生參與到教師的科研項目中，教師將科研項目引入到學生的畢業(yè)設計題目中。在熱能與動力工程專業(yè)的學生中，已基本形成了一股好的學風，同學們積極與專業(yè)課程教師聯(lián)系，積極參與到教師們的科研課題組中去，教師們也非常愿意本科生同學參與研究工作。如同學們參與宋文武老師的紅巖子水電站協(xié)聯(lián)關系曲線的現(xiàn)場測試工作項目，參與符杰、曾永忠老師的水輪機水泵CFD分析計算等課題，近年來學生畢業(yè)設計的題目中，教師的科研真實題目多了，結合畢業(yè)生就業(yè)需求課題的題目也多了。

5.積極鼓勵本科生與本學科專業(yè)的研究生共同學習。學院為每一位本專業(yè)的研究生配有研究學習室，這些研究室均是開放的，同時也對本專業(yè)的本科生開放，本科生可以進研究室與研究生一道共同學習。我們還為西華大學西華學院的熱能與動力工程專業(yè)的學生在研究室提供學習的地方，直接參與到研究生的科研項目研究中去，共同學習與討論。

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關鍵詞：燃燒；燃燒技術；教學內容；熱能與動力工程

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）21-0055-02

目前，化石燃料在世界各國能源中占有主導地位，約占全球能源消費的87%，而且在未來可以預見的時期內，全球能源結構仍是以化石燃料為主，其他新型能源為輔的格局。隨著社會和科技的發(fā)展，對能源的需求越來越多，能源短缺已成為一個全球各國共同面臨的現(xiàn)實問題。由于化石燃料的大規(guī)模使用，其所帶來的環(huán)境污染問題也日趨嚴重。目前，節(jié)能減排已成為世界各國當前和未來的重要發(fā)展目標。研究和開發(fā)高效、低污染燃燒裝置，提高燃料燃燒能量利用率，減少對環(huán)境的污染，是目前世界各國迫切需要解決的重大關鍵技術。

哈爾濱工程大學基于當前對節(jié)能減排的迫切需求，自2006年起，在動力與能源工程學院熱機專業(yè)本科教學計劃中，開設了“燃料與燃燒”課程；自2007年起，分別在碩士研究生和博士研究生相關專業(yè)培養(yǎng)計劃中開設了“高等燃燒學”和“燃燒學的理論方法及應用”等課程。

一、“燃料與燃燒”課程定位

哈爾濱工程大學作為工業(yè)和信息化部直屬學校，其動力與能源工程學院熱能與動力工程專業(yè)是國家級特色專業(yè)，同時擁有工信部教學中心和黑龍江省級教學示范中心。作為燃燒機械的基礎，“燃料與燃燒”與大學普通物理、工程熱力學和流體力學等多門基礎課程密切銜接，課程在科學理論指導下，密切聯(lián)系實際工程應用。通過課程學習，可以拓寬學生專業(yè)眼界，了解燃燒學科發(fā)展前沿和發(fā)展重點，培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力和動手能力?！叭剂吓c燃燒”課程對于培養(yǎng)學生的獨立思考能力、創(chuàng)新能力和團隊合作能力具有重要作用[1，2]。自2006年設課以來，“燃料與燃燒”一直作為本科熱能與動力工程專業(yè)的骨干基礎課程。

“燃料與燃燒”課程的教學水平直接影響我校熱機各專業(yè)方向的學生素質和教學質量。對“燃料與燃燒”課程進行教學內容改革，提高其教學質量，對于提升哈爾濱工程大學熱能與動力工程專業(yè)在國內的影響和地位具有重要意義。

二、“燃料與燃燒”課程教學內容設計

除基礎理論部分外，“燃料與燃燒”課程中工程應用部分教學內容更新很快。隨著科學技術的不斷發(fā)展，燃燒技術不斷進步，燃料及燃燒裝置不斷推陳出新，相應教學內容也需不斷隨時更新，要求授課教師有堅實和廣闊的理論基礎，掌握國內外燃燒理論和技術的最新發(fā)展。

哈爾濱工程大學是我國進行船舶動力裝置研究和培養(yǎng)該領域高層次創(chuàng)新人才的重要基地，近年來對高性能船舶動力裝置進行了大量深入的研究，承擔完成了包括工信部高技術船舶項目、省市部委項目和各級基金項目等多項課題研究，對發(fā)動機預混燃燒、擴散燃燒、均質燃燒、稀薄燃燒和低溫燃燒等燃燒模式均有深入的研究，取得了多項具有國內外先進水平的研究成果，發(fā)表了大量的相關論文和專利。這些科研成果為“燃料與燃燒”課程教學和師資平臺搭建提供了豐富的資源，對“燃料與燃燒”的教學改革起到了很大的推動作用。

隨著燃料技術、燃燒技術和燃燒裝置的不斷發(fā)展和進步，為滿足教學需求，及時反映燃燒技術的最新進展，我校教學團隊編寫了《燃料與燃燒》本科教材。該教材是根據船舶動力裝置燃燒的特點，基于我校“三海一核”教學和學科的研究特色編寫的?！度剂吓c燃燒》教材系統(tǒng)闡述了燃燒的基本原理和理論；詳細講述了燃料動力學燃燒的計算方法，詳細論述了燃燒熱力學和燃燒化學反應動力學，著重介紹了船舶動力裝置涉及的預混燃燒和油滴蒸發(fā)控制的擴散燃燒；最后，為及時反映燃燒技術的研究進展，增添了新型船舶動力裝置所采用的高效低排放燃燒技術[3]。在教材的編撰過程中，大量引用了我校燃燒理論和燃燒裝置研究領域相關教師及碩博研究生的研究成果和國內外最新研究進展。教材內容豐富新穎、專業(yè)針對性強，可為我校及其他院校熱能與動力工程專業(yè)各研究方向本科生奠定系統(tǒng)的專業(yè)理論知識。通過課程學習，使學生在掌握扎實理論知識的同時，獲取燃料與燃燒相關工程應用知識。教材強調了“燃料與燃燒”課程教學內容的系統(tǒng)性、理論性以及工程應用性，編寫過程中注重了教學內容的易懂性，和培養(yǎng)學生應用所學知識、實際動手實驗以及團隊合作的能力。

通過“燃料與燃燒”課程的教學，使學生對燃料性質、燃燒現(xiàn)象的本質以及燃燒基本理論有一定的認識，進而掌握燃燒技術中所必須的熱化學、燃燒動力學及燃燒過程的基本知識與基本理論。掌握動力機械中氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)燃料的相互關系和區(qū)別，以及它們的特性、燃燒特點和規(guī)律，包括閃點、著火點和自燃點，不同燃料閃點、著火點和自燃點的變化規(guī)律，以及著火的形式和條件、火焰的傳播、燃燒產物的生成機理等。課程側重預混氣的爆震、層流預混燃燒、氣體擴散燃燒和燃料液滴燃燒等與動力機械密切相關的燃燒理論[3]。

國內外對動力裝置節(jié)能減排的要求實質上推動了燃料、燃燒理論及燃燒裝置的快速發(fā)展，為確?！叭剂吓c燃燒”課程教學內容能充分反映相關理論和技術的發(fā)展，最新國內外燃料技術、新型燃燒技術及燃燒裝置應作為課程教學的重點更新內容?！叭剂吓c燃燒”課程先后介紹了燃料及燃料特性、化學反應動力學、燃燒理論和燃燒裝置等，涵蓋了燃料、燃料的燃燒計算、燃燒化學動力學、燃燒反應系統(tǒng)的守恒方程、著火理論和燃燒界限、預混燃燒、擴散燃燒、液體燃料的燃燒、固體燃料燃燒、燃燒排放控制和燃燒裝置等方面的教學內容。課程各教學模塊內容主要包括：（1）燃料，主要包括燃料的來源、種類、組成，燃料性質、參數(shù)及變化規(guī)律，燃料物性計算方法；（2）燃燒過程的物質平衡與熱平衡，包括生成焓、反應焓、燃燒焓，固體燃料、液體燃料和氣體燃料的理論空氣需求量，實際空氣供給量和空氣過量系數(shù)，完全燃燒產物生成量、成分和密度，不完全燃燒產物及燃燒過程的質量檢測，燃燒溫度和熱離解對燃燒溫度的影響；（3）燃燒與化學平衡，重點為化學反應速度及化學平衡，反應度與平衡常數(shù)的關系；（4）化學反應動力學，內容包括基元反應、質量作用定律、反應級數(shù)，化學反應速率及其影響因素、各種級的單步化學反應，鏈鎖反應；（5）燃燒系統(tǒng)守恒方程，分子傳輸方程，基本守恒方程，流動邊界與熱邊界層；（6）著火和燃燒界限，熱自燃理論、強迫著火、熄火、著火爆炸與熄火現(xiàn)象為化學動力學控制的燃燒問題，燃燒界限的影響因素；（7）預混氣的燃燒，重點為燃燒波及其區(qū)別、瑞利公式、雨果尼奧曲線、雨果尼奧曲線上熵的分布、爆震波后已燃氣的速度與當?shù)芈曀俚谋容^、查普曼-焦格特爆震波速度的確定、爆震波的速度、開爆震性和化學反應動力學決定的爆震極限；（8）層流預混火焰，主要包括熱理論，參數(shù)對火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊?，火焰駐定原理，火焰淬熄；（9）層流擴散燃燒，主要內容為伯克和舒曼理論的基本假定和求解方法、燃料射流的唯象分析（層流火焰高度和湍流火焰高度）和層流擴散火焰射流（層流射流的混合和有化學反應的層流射流）；（10）氣體湍流燃燒，重點為湍流火焰的唯象方法；（11）液體燃料的擴散燃燒，主要包括單油滴的蒸發(fā)及質量燃燒速度，氣流中的燃料液滴，火焰的位置、燃料蒸汽、氧氣、產物及溫度的分布、噴霧燃燒及油滴群燃燒；（12）固體燃料的燃燒，內容包括固體燃料的燃燒過程、固體碳粒的燃燒（擴散燃燒、動力燃燒和過渡燃燒）、碳粒燃燒的化學反應（碳和氧的反應、碳和二氧化碳的反應、碳和水蒸汽的反應、一氧化碳的分解反應）、多孔性碳粒的燃燒、二次反應對碳粒燃燒的影響、碳粒燃燒速率及燃盡時間、灰分對碳燃燒的影響、固體燃料的燃燒方式和燃燒裝置；（13）燃燒排放控制，包括燃燒過程中NOx、SOx和顆粒等污染物的生成機理，影響污染物生成的因素，控制污染物排放的技術措施（改變燃燒途徑的措施和后處理措施）；（14）液體和氣體燃燒技術及燃燒裝置，主要包括船舶動力裝置（船舶柴油機、船用鍋爐和船用燃氣輪機等）的燃燒技術。

三、結論

“燃料與燃燒”是當今國內能源動力類本科專業(yè)前沿課程之一。作為哈爾濱工程大學動力與能源工程學院熱機專業(yè)方向的一門核心基礎課程，“燃料與燃燒”在我校熱能與動力工程本科教學體系中扮演著重要角色。通過對““燃料與燃燒”課程教學內容設計的探討，確定了以船舶動力裝置共性燃燒理論作為基本的教學內容，用國內外最新燃料與燃燒技術的發(fā)展更新課程教學內容，以期夯實學生的專業(yè)理論知識、擴展學生的眼界、提高學生的綜合素質。根據燃料和燃燒應用技術的發(fā)展，尤其是船舶發(fā)動機行業(yè)燃燒技術的發(fā)展，及時更新、豐富和優(yōu)化課程教學內容，是實現(xiàn)課程教學目標、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關鍵。通過教學內容的設計和改革，我校近幾年的教學實踐表明，“燃料與燃燒”課程教學取得了良好的效果。

參考文獻：

[1]蘇磊.《燃燒學》教學有感[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2009，（34）：134.

篇8

【關鍵詞】熱能與動力工程 電廠 效益 運用

社會經濟的快速發(fā)展，社會生產生活對電能的需求也越來越大，電網建設也不短發(fā)展?；痣姀S作為重要的供電方，在生產電能方面有非常重要的地位?；痣姀S汽輪機組不僅能夠用于電能轉化，還能夠充分利用汽輪機轉動的動能。正式基于火電廠應用的廣泛性，導致火電廠規(guī)模不斷擴大，對我國供電企業(yè)產生了非常大的影響。

一、熱能動力系統(tǒng)建設的必要性

盡管熱能動力系統(tǒng)有著很大的優(yōu)越性，但是他跟其他事物一樣有著兩面性，并不是在任何情況下都有建設使用的必要性，而是要根據實際情況，在不得不用的情況下再安裝使用，并且能達到經濟效益的目的。以下從兩方面談工程建設的必要性。

1.設計技術具有先進性

首先需要綜合衡量工程系統(tǒng)設計所采用的技術各方面是否能達到國家要求的標準；工程系統(tǒng)各種設備和組合方式是否能達到國際的水平，在后期的維護中需要具備可行性，即在保持系統(tǒng)工程先進性的同時，要保證在投入使用后，可以有自行維護的能力，在引進先進的技術和設備的時候要根據使用單位的技術水平，切忌盲目追求先進性而忽視后期的維護能力。

2.綜合考慮經濟效益

工程系統(tǒng)的建設能達到一定的經濟效益，我們才有建設的必要，如果達不到經濟效益，就會造成資源的浪費。所以在考慮建設的必要性時綜合衡量建設費用、設備費用，應在合理的資金預算范圍內選用設備。系統(tǒng)在投入使用后，在提高生產效率、工作質量和安全保障方面的支出外，如果其效益仍高于本身的維修費用和折舊費，則該工程系統(tǒng)就有安裝的必要性。

二、熱能與動力工程在電廠中的運用

1、減少調壓調節(jié)損失

調壓調節(jié)有其優(yōu)勢也有其缺陷，其主要特點就是可以加強機組自身的運行穩(wěn)定性以及它對負荷的適應能力，它還提高了一部分機組的經濟效益，同時還為了動力工程以及熱能在電熱廠中的運用提供了有效的實際條件。其缺陷主要就是在其高負荷區(qū)域內進行滑壓調節(jié)是不符合經濟型要求的。大機組蒸汽在動葉柵內完成做功后，就會有機械能的公里轉換存在，這樣就在一定程度上產生蒸汽余速的損耗、斥氣損失以及鼓風損失等。調壓調節(jié)存在這些損失，表明汽輪機組運行經濟性有所降低，但是造成這些損失的主要原因都是汽輪機組運行機理決定的，而不是單純的人為失誤或者系統(tǒng)故障，這些損失的存在就薄且需要我們不斷積極的研究和探索調壓調節(jié)的方法，爭取研制出更為科學的產品，進一步減少能量損失。為了減少熱能和動力工程的損失，我們應該在電廠生產過程中，深入探索調壓調節(jié)損失等問題，在實踐中應用具有更高科技含量的新產品，以此來提高電廠熱能與動力工程的運用效率。

2、機組變工況特性與節(jié)流

當處于臨界狀態(tài)時，雖然機組的流量與機組前后壓力的平方差成正比例關系，但是流量與級后的參數(shù)無關，同時軸向的推力在蒸汽溫度降低、汽輪機發(fā)生水沖擊時、負荷突增時、甩負荷時、葉片結垢時，都會出現(xiàn)增大的趨勢。抓住這一特征進行有效的調節(jié)，進而提高整個電廠工作運行的效率。對于節(jié)流調節(jié)而言，通常不存在調節(jié)級，首級可實現(xiàn)全周進汽作業(yè)。當工況發(fā)生變化時，各級溫度會發(fā)生變化，溫度變化小則負荷適用性良好；如果存在節(jié)流損失，則會加大消耗，對其經濟性造成一定的影響。實踐中，其比較適合于帶基本負荷的大機組以及小容量機組，但卻經濟性相對較差一些。電廠運行過程中，可通過弗留格爾公式，計算相關因素，并以此來保障動力工程中熱能的有效應用，并結合該公式的實際應用條件，就不同流量下各級級前壓力求得各級的比焓降和壓差，從而準確確定相應零部件的具體受力情況、功率效率。在此過程中，還要對汽輪機的通流部分運行情況進行監(jiān)視，即在流量確定的情況下，將運行過程中的機組前各級壓力公式符合度作為重要參考依據，對通流部分面積是否變化進行判斷。簡單地說，就是根據弗留格爾公式計算出來的各因素，來保障汽輪機的內節(jié)流調節(jié)質量和效率，從而為動力工程和熱能在電廠中的實際應用，準備條件和提供基礎。

3、有效地合理利用重熱現(xiàn)象

所謂重熱現(xiàn)象，實際上就是在多級汽輪機之中，前級熱損失被后級吸收利用，從而提高后級進汽焓，同時各級理想焓降之和必然超過全機總焓降值，即為重熱現(xiàn)象。實踐中可以看到，理想與實際數(shù)值之間通常存在著非常大差異性，而且機械設備自身的熱回收效率也存在一定的差異，因此并非全部熱損失均能被完全回收。

經過專家和技術人員測試，在通常情況下重熱的系數(shù)大概會在4%～8%之間。由上述理論所知，重熱系數(shù)越大越好。各電廠可以根據自身的熱電生產過程的真實情況，選取比較合理的重熱系數(shù)，在保障順利發(fā)電的前提下，充分的將汽輪機產生的熱能和動能科學的利用起來?；诖耍姀S可依據實際生產實況，選取科學合理的重熱系數(shù)，在有效保障發(fā)電質量和效率的基礎上，實現(xiàn)熱能的綜合利用。時間中，為提高熱能與動力工程的操作技能水平，需在調節(jié)過程中注意以下事項，即各調節(jié)閥流量是否相等；調節(jié)閥的開啟數(shù)量會對焓降造成影響，部分負荷時，比節(jié)流調節(jié)效率要高；工況變化引起的調節(jié)級氣室溫度發(fā)生了額較大的變化，影響了負荷適應性。同步器的作用：1）在單機運行時，啟動過程中提升機組轉速到達額定值；帶負荷運行過程中，應當確保機組在任何穩(wěn)態(tài)負荷下都能維持額定轉速值。2）并列運行時，用同步器可改變汽輪機功率，并可再重新分配各機組的負荷，保持電網頻率基本不變。

4、調配選擇與工況變動

為了說明恰當調配選擇和工況變動的重要意義，在此以一個實例闡述。以背壓式汽輪機為例，為了提高背壓式汽輪機的利用率，專家們對其做了一些改造。改造如下：在背壓式汽輪機上裝置了一個后置式的低壓凝汽式汽輪機。如此一來，背壓式汽的輪機在運行中排除的熱氣就可以成為低壓凝汽式汽輪機氣源，形成了雙重發(fā)電。經過改造后高背壓式汽輪機和低壓凝汽式汽輪機，組成了凝汽式的汽輪機發(fā)電機組系統(tǒng)，跳頻是指當并網運行機組遇到電網頻率變化時，會以自身的差異動態(tài)特性作為依據，啟動自動增減負荷，維持電網周波的過程。

跳頻的最大特點就是頻率的調速快。但是，因為發(fā)電機組會隨著調整量的變化出現(xiàn)一些差異，而且調整量也有所限制，這使得控制難度增加了很多，對值班調度員來說增加了很多的工作量。當電力系統(tǒng)發(fā)出的負荷或電力存在著很大的變化時，僅靠一次調頻已經不能夠實現(xiàn)將電力恢復到常規(guī)頻率的狀態(tài)。此時，工作人員不得不使用二次調頻的方式來解決這個問題。這里使用的二次調頻主要包括兩種形式：即手動調頻和自動調頻。自動調頻在調頻過程中存在很多的優(yōu)勢，因此被廣泛的推廣使用在電廠的生產中。選擇合理的調頻方式對于提高企業(yè)的運行水平來說有著十分重要的意義。選擇調頻方式一定要正確認識電廠熱能和動力工程，這樣才能避免給企業(yè)造成不必要的損失。

此外，汽輪機的工況變化和焓降變化有著緊密的聯(lián)系。當?shù)谝婚y全開時，工況流量增加，壓力就會隨著增大。相對于焓降，要減小調節(jié)級，反之則相反的變化。當?shù)谝婚y全開，第二閥關閉的時候，此時的焓降，其調節(jié)級需要調節(jié)到最大中間級。而此時工況也會發(fā)生變動，但是中間級的壓力比和焓降均保持了不變。上述所表述的實驗結果，給實際工作中的應用提供了可靠的案例依據。將焓降變化和實際的需求相結合，再進行合理地工況辯護啊調節(jié)，，這樣才能夠在電廠的生產中更好運用熱能和動力工程。

結束語：

綜上所述，在電廠的生產過程中，若能夠采取一定的措施方法將熱能和動力工程很好的結合起來，就能夠在很大程度上降低電廠發(fā)電機組在運行中產生的各種能耗，從而提高電廠的發(fā)電生產效率。在當前能源短缺加劇的背景下，提高電廠的生產效率，增大能源利用率，減少能耗是未來電廠生產技術發(fā)展的主要方向。本文中所提出的幾種提高熱能與動力工程效益的措施方法并不是僅有的提高電廠運行效益的方法，相信在未來的電廠生產技術水平不斷提升中，還會有更多提高熱能和動力 工程運行效率的措施。

參考文獻：

[1]王芯茹.電廠熱能及動力工程存在的問題分析[J].科技創(chuàng)新與應用.2014（12）

篇9

關鍵詞：電廠；熱能動力工程；探討

中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：

1 電廠熱能動力工程容易出現(xiàn)的問題

損耗濕汽的因素：第一，濕潤的氣體發(fā)生膨脹，其中有些因氣溫降低而變成了水，從而不能做功；第二，這些液態(tài)水的流速小于氣流速度，從而會降低氣體的速度，也會產生一定的動能損耗；第三，液態(tài)水都粘在管壁上了，既產生水的損耗又產做了無用功，使葉輪做功減少；第四，遇冷的水蒸汽使得汽量減少，而且還會損害葉輪的邊沿，尤其是會造成其背面彎處產生腐蝕。

防止?jié)衿麚p耗的要點：第一，實現(xiàn)過程中熱能再利用；第二，加裝減濕互環(huán)節(jié)；第三，使用帶收集液態(tài)水功能的噴管；第四，增強其抗腐蝕作用。整體裝置運行過程中，要實現(xiàn)好各部件間的效果，還可以使泵裝置、速度控制裝置的運行，因為這些過程可能產生無用功，造成機械能損耗。

氣體沿軸流動的裝置中，一般是蒸汽從氣壓強的入口端進入、而從氣壓弱的出口端流出，這等同于對整個裝置的轉軸產生一個沿軸方向的力，其方向由氣壓強處指向氣壓弱處。從而使轉軸發(fā)生偏轉，通常稱這個力為沿軸推力。

級間工況變化的特點：第一，當臨界點未出現(xiàn)時，其流量同各級間的壓力呈一定非簡單正比的關系；第二，當臨界點出現(xiàn)時，其流量同各級間的壓力呈正比關系，而且同其它參數(shù)沒有關聯(lián)。

沿軸方向的推力特點：第一，蒸汽凝結成水時，推力變大；第二，液態(tài)水與葉輪發(fā)生撞擊時，推力也變大；第三，負載增大，推力變大；第四，負載被甩時，推力變大。第五、葉片老化，推力變大。

2 合理利用重熱現(xiàn)象

熱電廠兼具發(fā)電和供熱作用，“熱電聯(lián)產”的能量生產方式在環(huán)保、節(jié)能方面優(yōu)勢明顯。所謂重熱現(xiàn)象，指的是多級汽輪內一小部分的上一級損失，可在之后的各種被利用。重熱系數(shù)則指的是相比于汽輪機理想焓降，各級理想焓降之合的多出值，所占汽輪機理想焓降的比例。充分利用重熱現(xiàn)象，可使得整個效率比各級平均效率要大，而這一現(xiàn)象利用是在級效率降低的基礎上完成的，只能將一部分損失回收，一般情況下，其重熱系統(tǒng)保持在0.04與0.08之間，且并非越大越有利。這就要求，熱電廠中對于重熱現(xiàn)象的利用，應當以選取合理的重熱系數(shù)為前提，結合自身熱能與動力工程實際，來確定合理的重熱系數(shù)，從而使機組更好地服務于熱電廠運行。

3 恰當?shù)恼{配選擇與工況變動

并網運行機組在遇到電網頻率變動（外界負荷變化所致）的情況下，會以自身的差異動態(tài)特性為依據，來進行增減負荷的自動啟動，進而用于電網周波的維持，這樣的一個完整過程就被稱作是一次跳頻。其特點是頻率調速快，但發(fā)電機組隨調整量不同而存在差異，且為有限的調整量，增加了值班調度員的控制難度。而當電力系統(tǒng)發(fā)出電力或負荷存在較大變化時，運用一次調頻難以實現(xiàn)常規(guī)頻率恢復時，就需要采用二次調頻的方式。一般情況下，二次調頻包括手動與自動調頻兩種形式，其中自動調頻方式因在運用特性表現(xiàn)出諸多特性而成為普遍推廣的二次調配形式。在熱電廠中，恰當選擇調配方式，對于提高其自身運行水平十分必要，立足對并網運行機組的正確認識和狀況掌握，避免因錯誤調配方式，所造成的熱能與動力工程運用效用低下。此外，焓降變化同汽輪機工況變化存在密切聯(lián)系，當全開第一閥，增加工況流量時，壓會隨之增大，相比于焓降，調節(jié)級要減小，反之則呈現(xiàn)同上述相反的變化。而在關閉第二閥，全開第一閥時，相對于焓降，調節(jié)級到達最大中間級，此時，如發(fā)生工況變動，則中間級的壓力比與焓降均維持不變。這為我們實際工況的調節(jié)提供了依據，結合所需得到的焓降變化，來進行恰當?shù)墓r變化，來更好地滿足熱能與動力工程在熱電廠中的運用需要。

4 有效的節(jié)流調節(jié)

節(jié)流調節(jié)不存在調節(jié)級，在第一級就可完成全周進汽，當工況變化時，各級溫度只有減小的變化，且表現(xiàn)出較好的負荷適應性，適用于基本負荷大機組和小容量機組，表現(xiàn)出較差的經濟性，體現(xiàn)在節(jié)流損失方面。在熱電廠實際運行當中，可應用弗留格爾公式，來保障熱能與動力工程的有效運用，結合該公式的應用條件，來就同流量下各級的比焓降、壓差進行推算，進而對相應的零部件受力情況和功率效率加以確定，并對汽輪機是否正常流通進行監(jiān)視，即在流量已知的基礎上，以運行時組前各級壓力的公式符合度為依據，來對流動部分面積的變化情況作出判斷?？梢哉f，依靠弗留格爾公式的應用，保障了機組內節(jié)流調節(jié)的有效性，為熱能與動力工程在熱電廠中的有效運用提供了基礎條件。

5 減少調壓調節(jié)損失

調壓調節(jié)增加了機組對負荷的適應性和自身運行可靠性，促進了部分負荷下機組經濟性的提高，為熱能與動力工程在熱電廠中的實際運用提供了條件，但同時，調壓調節(jié)亦存在不足，如高負荷區(qū)域下實施滑壓調節(jié)不負荷經濟性要求；動葉柵內大機組蒸汽做功后，存在機械能的轉化，會造成蒸汽的余速損失；鼓風損失與斥氣損失等。這些調壓調節(jié)損失的存在，亦表示著熱電廠熱能與熱電廠動力工程的運用損失，但這部分損失，很大程度上是由機組運行機理決定的，而非簡單的系統(tǒng)故障和人為失誤，需要依靠先進工藝的引進，技術上的突破來減少損失。這就要求我們應當在調壓調節(jié)損失方面，積極探索，研發(fā)出更具科技含量的產品，拜托現(xiàn)有的能量損失限制，從而使熱電廠熱能與熱電廠動力工程的運用更具先進性和前瞻性。

6 減少濕氣損失

濕氣損失是熱電廠能耗損失的重要組成，減少濕氣損失，對于熱能與動力工程在熱電廠中的有效運行十分必要。分析濕氣損失的產生原因，主要包括如下方面：在濕蒸汽膨脹過程中，蒸汽發(fā)生部分凝結作用，造成蒸汽量的大大減少；蒸汽流速遠高于部分水珠流速，在水珠牽制下，大量動能被消耗；濕蒸汽過冷現(xiàn)象等。濕氣損失的直接危害就是動葉進汽邊緣遭受損傷，葉頂背弧處所受沖蝕尤為嚴重。為減少濕氣損失，在熱電廠實際運行中，可采取如下措施：應用去濕裝置；應用中間再熱循環(huán)；提升機組抗沖蝕能力；應用帶有吸水縫的噴灌等。在汽輪機運行過程當中，除要克服推力軸承與支持軸承的摩擦力外，還應啟動調速器和主油泵，這些動作的完成均需要消耗一定的能力損失，即機械損失。這時，就可考慮軸流式汽輪機的應用，一端引入高壓蒸汽，另一端排除低壓蒸汽，這樣無形中就形成了高壓向低壓的指向力，降低了能量消耗，保證了熱能與動力工程在熱電廠中運行的高效性。

7 結束語

熱電廠采用供熱式機組，在電能供應之余，還利用汽輪機排汽或抽氣來滿足用戶生活和生產所需熱量，相比于一般發(fā)電廠“熱、電分產”的形式更具先進性和前瞻性。但著眼于熱能與動力工程在熱電廠中的基本運用，仍表現(xiàn)出眾多問題，制約著熱電廠能量利用率的進一步提升。因此，對熱電廠中熱能與動力工程的有效運用進行探討十分必要，對于熱電廠的性能優(yōu)化與長足發(fā)展具有積極的現(xiàn)實意義。保證熱能與動力工程在熱電廠中的有效運用，是當前擺在電力行業(yè)面前的重要課題，借鑒本文內容，著眼于實際問題，來實現(xiàn)熱能與電力工程針對性的運用強化，進一步提升熱電廠運行效率。我們有理由相信，只要我們協(xié)同合作，在工作中一絲不茍，熟練掌握實操技術，熱電廠的發(fā)展前景必將十分廣闊。

參考文獻：

[1] 王文才.熱能動力設計研究[J].中國新技術新產品，2011，（22）.

[2] 高雷.熱電廠中的熱能與動力工程[J].山西建筑，2010，（5）.

[3] 鄭飛飛.關于熱能與動力工程的討論[J].中國科技博覽，2012，（1）.

[4] 陳威．電廠優(yōu)化運行中汽輪機能損相關問題的探討[J]．中國新技術新產品，2010，（5） .

篇10

關鍵詞：實習教學模式；生產實習；檢修實習；畢業(yè)實習

作者簡介：劉忠（1978-），男，湖北漢川人，長沙理工大學能源與動力工程學院，講師；鄒淑云（1979-），女，福建漳州人，長沙理工大學能源與動力工程學院，講師。（湖南 長沙 410114）

基金項目：本文系長沙理工大學教學研究項目（項目編號：JG1235）、長沙理工大學教學研究項目（項目編號：JG1307）的研究成果。

中圖分類號：G642.44 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0153-02

隨著我國經濟社會發(fā)展對能源需求的日益增加和化石燃料供應的日趨緊張，我國提出了“優(yōu)先開發(fā)水電”的能源開發(fā)主張，一大批水電站項目不斷上馬，對熱能與動力工程專業(yè)水動方向（以下簡稱“水動方向”）人才需求旺盛。從2008級水動方向學生的培養(yǎng)情況來看，在實習教學模式中存在若干不可忽視的問題，如實習環(huán)節(jié)與理論教學的銜接、實習內容與水電廠工作安排的一致、實習經費與現(xiàn)場實習時間的矛盾等。這些問題嚴重地影響了實習教學效果和學生專業(yè)實踐技能的提高。

因此，為了更好地適應水電企業(yè)對水動人才的需求，全面地提高長沙理工大學水動方向畢業(yè)生的實踐能力，提升長沙理工大學水動畢業(yè)生的就業(yè)質量和學校在水電行業(yè)的知名度，必須重新審視我校水動方向的實習教學模式，因地制宜地進行大膽改革和實踐。

一、傳統(tǒng)熱能與動力工程專業(yè)水動方向實習教學模式的不足

長沙理工大學水動方向的人才培養(yǎng)目標主要是培養(yǎng)能夠在水電廠、科研院所和水電裝備制造業(yè)從事運行、工程設計、研究開發(fā)、生產制造和工程管理等方面工作的應用型高級工程技術。除較為系統(tǒng)地開設專業(yè)理論課程外，長沙理工大學水動方向開設了如表1所示的四次專業(yè)實習。

表1 長沙理工大學水動方向實習安排

序號 實習名稱 內容 時間安排 地點

1 生產實習 了解并掌握水電生成過程及其涉及到的水、機、電、控系統(tǒng)及其設備（含結構和功能） 第五學期（11月），2周 水電廠

2 檢修實習 了解并掌握水電廠機電設備檢修相關的工藝過程 第六學期（4或5月），2周 水電廠

3 仿真實習 通過水電機組仿真系統(tǒng)的模擬操作了解并掌握水電廠內的控制、操作、調節(jié)，及水電廠事故、故障時的分析與處理 第七學期（11月），2周 水電廠

4 畢業(yè)實習 跟班實習，了解水電廠工作制度和流程，為今后進入水電企業(yè)工作奠定基礎 第八學期（2或3月），3周 水電廠

從表1可以看到，大三和大四每個學期都安排了一次專業(yè)實習，本應可以培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的學習方法并提高學生的實踐動手能力。但是從2008級水動學生的實習教學效果來看，結果卻不太理想，離預期目標還相距較遠。經水動方向專業(yè)課教師多次分析討論并召集學生座談，發(fā)現(xiàn)主要存在如下問題：

1.實習內容設置與理論教學內容的銜接性問題

進行第五學期的生產實習時，學生僅僅學習了一部分專業(yè)基礎課，諸如“水輪機原理”、“水輪機調節(jié)”、“水力機組輔助設備”和“水電站自動化”等主干專業(yè)課的內容還未開始。缺乏一定的專業(yè)理論知識，即使花費2周甚至更多的時間，學生們也是不可能達到實習預期目的的。這一實習環(huán)節(jié)只能是給學生增加若干水電生產過程和機電設備方面的感性認識，初步了解若干設備或系統(tǒng)的結構和功能，激發(fā)他們的學習興趣。

2.實習時間設置與水電廠工作安排的同步性問題

第六學期檢修實習的安排照搬了火電集控方向的實習模式，安排在每年的4月至5月?；痣姀S多在這個時段安排機組檢修，而水電廠幾乎沒有安排機組設備檢修的。因為這個時段正值豐水期，是各水電廠全力生產增加效益的黃金時段。學生們在這個時段是無法看到水電廠機電設備內部結構和連接形式的。通過學校投資添置有關專業(yè)設備、建設水動方向檢修實驗室，再結合枯水季節(jié)去水電廠進行檢修實習，不失為一條建設之路。

3.實習場地的隨機性和仿真條件的缺失性問題

由于各種原因，長沙理工大學水動方向的校外實習只有為數(shù)不多相對固定的水電廠。這給實習指導老師的工作開展帶來了很大不便，也不可避免地增加了水動方向學生的迷茫。而且，隨機聯(lián)系的水電廠不一定配備有專門接待實習的工作人員，在水電廠實習的人員安排和工作銜接等方面都存在較大不足。因此，應該改變實習場地隨機性的局面，由學校學院出面聯(lián)系各方面條件較好的水電廠并掛牌為實習基地，能夠實現(xiàn)學校和水電企業(yè)的共贏。[1]

仿真實習在水電廠進行也無法實現(xiàn)預期的目標。水電廠雖有計算機監(jiān)控系統(tǒng)，但是由于生產特點和工作制度的制約，學生們是無法在系統(tǒng)上操作體驗的。而且，水電廠現(xiàn)場不可能出現(xiàn)一系列多變或復雜的運行狀態(tài)，要想模擬、仿真水電廠事故、故障狀態(tài)及其處理也是不現(xiàn)實的。校內建設水動仿真實驗室可以有效地解決這一問題。

上述問題的存在，加之每次實習經費的嚴重不足，直接導致了學生們在水電廠現(xiàn)場的時間很短，與現(xiàn)場工程師交流溝通不夠，感覺學到的知識和技能很少，在一定程度上打擊了學生的學習主動性和積極性，對后續(xù)實習環(huán)節(jié)造成了不良的影響。

二、實習教學模式的創(chuàng)新與實踐

水動方向專業(yè)課教師和分管教學的領導通過梳理水動方向各實習環(huán)節(jié)中的實習目的、教學內容和時間安排，結合校內、外實習場所的現(xiàn)有條件和存在的問題有針對性地進行了調整優(yōu)化。

1.調整“生產實習”的內容和形式

通過建立水動方向多媒體資料庫，改原來的“長時間在某一水電廠了解水電生產過程、認識水電生產系統(tǒng)及其設備”為“多媒體觀看+到不同機型水電廠參觀”的形式，以增長學生見識，增強專業(yè)感性認識，最大限度地激發(fā)學習熱情。

2.調整“檢修實習”的形式和時間

通過聯(lián)系社會資源，低價購買一些水電廠報廢的水電機組設備，與之前購置的水輪機模型試驗系統(tǒng)共同組建水動檢修實驗室。改原來單一的“水電廠檢修現(xiàn)場實習”為“校內檢修實驗室+水電廠檢修現(xiàn)場雙重實習”，讓學生能夠親身體驗、親自動手，真正做到理論聯(lián)系實際。另外，根據教學整理安排，將檢修時間調整到每年11～12月份。

3.增加“仿真實習”的內容和形式

通過添置水動方向運行仿真軟件建設“仿真實驗室”，改原來單一的“只能觀看，不能操作”的“水電廠中控室仿真實習”為“水電廠中控室觀看交流+校內仿真實驗室操作”，使學生的理論聯(lián)系實際、運行操作能力和處理各種復雜異常運行工況的能力得到真正提高。

4.調整“畢業(yè)實習”的考核方式

允許并鼓勵學生結合就業(yè)開展分散實習。[2]傳統(tǒng)的實習教學模式只能由學校統(tǒng)一安排集中實習，但存在實習經費少、實習單位聯(lián)系難等問題。與此同時，很多已經簽約的學生，單位需要他們盡快去實習，以便較快較好地熟悉未來的工作；暫時沒有簽約的學生，很多已經聯(lián)系了工作單位，需要留在家鄉(xiāng)單位實習。鑒于此，學校允許并鼓勵學生自己聯(lián)系單位分散開展畢業(yè)實習。在分散實習期間，要求學生把畢業(yè)實習與畢業(yè)設計工作有機結合，在畢業(yè)實習時除了完成規(guī)定的學習內容外，還要根據畢業(yè)設計任務書的要求在實習單位收集相關資料，并將學生本人和實習單位現(xiàn)場專家的交流意見與看法在實習報告和畢業(yè)設計報告中予以體現(xiàn)。

5.積極推行產學研合作

“雙導師制”教學模式是將過去基本上由學校單一培養(yǎng)學生的教學模式轉變?yōu)橛煽蒲袉挝?、實習單位和學校聯(lián)合共同指導培養(yǎng)學生的一種全新的全程教學模式，是對傳統(tǒng)教學模式的補充，是為了實現(xiàn)實踐教學的開放性和創(chuàng)新性、提高本科生教育教學質量的有效措施。[3]通過這種方式可以整合和充分利用各個方面的優(yōu)質資源，實現(xiàn)校內外教學資源的雙向互補，更好地將理論教學與實際工程結合起來，使課堂教學在實踐中得到了檢驗，而且還能充分調動教與學兩方面的積極性，激發(fā)學生的求知欲望和參與興趣，變被動學習為主動學習。人才培養(yǎng)培訓基地是在新的經濟社會環(huán)境下產學研結合的一種新形式，是以學校和企業(yè)在教育培訓方面的共同利益作為結合點，實行雙向合作的一個途徑。[4]目前長沙理工大學已與鳳灘水電廠、江埡水電站、皂市水電站、洪江水電廠等省內水電企業(yè)建立了良好的合作關系。在學生實習過程中，以現(xiàn)場工程師為主要指導教師，由學校與現(xiàn)場工程師共同提出對學生的實習要求，學生實踐結束后回學校答辯，以檢查能力培養(yǎng)的結果。電力企業(yè)可以結合人才需求情況擇優(yōu)提前錄用。

三、結語

實踐證明，因地制宜、科學合理地制定適應新形勢發(fā)展的水動方向實習教學模式，堅持校企聯(lián)合，多形式多途徑建設校內專業(yè)實驗室和校外實習基地，有利于培養(yǎng)和提高學生的工程意識與實踐能力，更好地滿足水電企業(yè)對水動方向人才的需求。

參考文獻：

[1]林定元，潘紅忠.高校工科專業(yè)實習教學改革研究[J].中國電力教育，2013，（25）：162-163.

[2]蔣軍，師國平.航運管理專業(yè)實習教學模式創(chuàng)新與實踐[J].教改論壇，2011，（3）：64-65.

[3]翟東海，化國瑞，張暇，等.校企合作“雙導師制”培養(yǎng)模式對高校培養(yǎng)應用型人才的重要作用研究[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2013，