自动化能源与动力工程范文

时间:2023-11-01 17:43:28

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自动化能源与动力工程

篇1

关键词:热能与动力工程;锅炉领域;风机监控;燃烧控制

热能与动力工程在锅炉领域的应用,是改善我国锅炉应用中,能源过度浪费、资源量减少的重要举措。经济发展需要能源支撑,近些年环保意识提升,对于能源应用方面更注重利用率的提高。作为能源转换的关键媒介,锅炉的应用领域扩大,逐渐成为热能与动力工程研究关注的焦点。我国地大物博,有丰富的能源资源,但是若一度过度浪费或者无节制消耗,能源会不断减少,甚至限制城市建设与经济发展。在此基础上,就需要及时将锅炉领域发展以及热能与动力工程研究力度加大,推进锅炉建设步伐的同时,不能忽视热能与动力工程的创新升级,植入更多学科知识,并激发热能与动力工程作用,扎实锅炉发展基础,提高运行效率,有效节约能源消耗。

1锅炉应用研究

锅炉在很多工业生产中都是必备组成。通过化学能转换的方式,将能源以热能或者其他能的方式为人们提供,除了化学能与热能转换之外,还能够将蒸汽转换为机械能,其具体结构详见图1。锅炉实际应用中,与发电机相互配合,将普通能源转换为电能,满足生产生活需要的同时,方便产业发展。锅炉的应用种类受到燃料差别影响存在一些不同,如热水锅炉或者蒸汽锅炉等,天然气、煤等都是锅炉运行的关键燃料。应用最普遍的为热水锅炉,是正常生活的必备器械,满足民用热水需求。工业、传播或者机车等行业则应用的锅炉类型为蒸汽锅炉。锅炉应用为人们生活提供了很多方便,同时也为工业发展等创造更多发展与创新的契机。锅炉应用价值巨大,但是能源消耗也比较大,这方面是锅炉长久发展与创新必须关注的内容。如何提高锅炉应用作用,减少锅炉运行能耗,是当前锅炉应用研究的重点内容。

2热能与动力工程介绍

热能与动力工程研究中,必须掌握其中的组成内容,这样才能在提高热能与动力工程转化效率方向引导下,取得更理想的创新效果。流体机械、热力发动机、热能动力、火力火电、水利水电、制冷低温工程、能源环境、新能源开发等都是热能与动力工程研究的重点,寻找更科学的方式,有效转化热能与动力,是热能与动力工程研究的主要方向,同时也是综合性较强的体现。热能与动力工程研究中,加大深入研究力度,从系统化角度出发,融入更多自动化元素,简化能量转化过程的同时,真正将能源利用率提高,并且为锅炉的应用与升级提供更多帮助。

3锅炉领域中热能与动力工程应用问题剖析

针对当前的锅炉应用来讲,其生产运行期间,风机非常关键,是帮助其实现能源转换的基础,及时为锅炉运行输送所需要的有效气体。在这种情况下,热能与动力工程的应用,将其有效渗透到风机运行中,经过行之有效的优化与调整,对锅炉风机结构加以升级,并且提高锅炉运行效能。当然整个过程中必须认识到,锅炉内部结构尤其复杂,特别是叶轮方面,外界因素极易对温度变化值造成影响,造成锅炉测量的结果准确性下降,系统安全可靠性降低,这方面必须提高重视。面对这方面的问题,热能与动力工程植入研究中,虽然不断寻找更合理的创新方式,但是所提出的处理办法缺乏确切性。两者的融入并非一无所获,热能与动力工程帮助锅炉及时对风机叶片燃烧环节进行检测,不仅能够精准掌握其速度,同时还能够根据数据统计对燃烧速度进行模拟,对风机叶片的使用寿命进行高精度模拟与评估,严格控制锅炉运行与燃烧速度,将锅炉运行期间可能存在的风险排除。

4锅炉领域热能与动力工程应用必要性

热能与动力工程在锅炉的应用中,根据锅炉运行依靠的机械工程学原理,及时在其中注入跨热能动力学内容,从而对转化规律进行掌握,梳理与总结将能量进行最大化转化的方法。从整体上来讲,热能与动力工程在锅炉中的应用,工程专业性特点非常突出。实际应用中,研究的主体为热能与动力转化,根据锅炉应用特点,注重转化效率提高的同时,还要综合机械、工程热物理以及其他领域工程变化规律,以达到锅炉运行中热能与动力工程应用目的。作为锅炉运行中的重要组成,热能与动力工程实际应用中,必须尊重其中的系统性变化,并且总结锅炉运行规律。加大信息技术与自动化技术等的应用,明确锅炉发展的方向,核心在于综合应用自动化技术,有效将其融合到热能与动力工程中,将其作用发挥到最大化。与此同时,还要将锅炉运行效率提高,保证锅炉运行安全的同时,激发锅炉运行的经济价值。

5锅炉中热能与动力工程运用创新举措总结

5.1风机监控中热能与动力工程的应用

热能与动力工程在锅炉的运用中,针对锅炉中的风机进行了优化与创新。对风机的应用进行了客观分析,认识到风机作为锅炉结构的重要组成,及时为锅炉提供运行所需要的气体,以保证燃料得到充分燃烧。社会建设与经济发展背景下,锅炉能源消耗率增加,及时将风机运行时间延长,才能真正将锅炉运行效率以及能源供应率等提高。部分锅炉系统运行中,过度追求效率提升,以不科学的手段将风机运行时间延长,如此会增加风机运行负荷,热量迅速增加,风机结构位置特殊,若热量增加却得不到及时措施予以降温,必然会出现问题,不仅无法将锅炉运行效率提高,甚至还会对正常运行造成影响,威胁锅炉运行安全。面对这种情况,热能与动力工程的应用,及时明确风机运行期间所承受的负荷点,并制定科学合理的散热方案,保证风机恒温运行,延长风机使用寿命,提高风机运行效率。热能与动力工程与风机运行的结合,必须对其内部结构全面了解,认识到风机运行期间温度数据的测量与统计,常规测量手段并不能满足其要求,尤其是技术方面存在明显的限制性因素,在这种情况下,从电气技术方面着手,利用软件的方式,对风机叶片燃烧速度进行实时监测,及时统计监测数据并迅速创建二维模型,在网格划分基础上,得到风机叶片燃烧的准确速度。求解器的协助下完成计算与结构分析,这种方法在一定程度上解决了风机运行期间温度控制、燃烧速度等监测短板,当然实际应用中比较容易受到温度影响而出现一些温差,这方面还需要进一步深入研究。

5.2锅炉燃烧控制方面热能与动力工程的应用

热能与动力工程在锅炉中的应用,还体现在燃烧控制方面。锅炉整体运行中,燃烧控制是重要组成,不仅对能量转换幅度进行有效调整,同时也是自动化控制升级的关键环节。现代化技术与自动化模式的融入,帮助锅炉实现了人力填充燃料的转变,升级为步进式自动控制填料,当前部分锅炉已经实现了全自动燃烧控制,自动化水平明显提高。结合当前锅炉中热能与动力工程应用情况,其与自动控制技术的融合等,科学控制锅炉的燃烧速度。具体控制方法主要包括两方面。(1)空燃比例连续控制系统,组成部件包括烧嘴、热电偶、流量计、PLC、燃烧控制器以及气体分析装置、电动蝶阀等。从热点偶检测的方式,对燃烧控制数据及时掌握,随后是数据传输,对比锅炉运行规定数值,通过比例积分以及锅炉输出电信号等对存在的偏差值进行调节,还要控制电动蝶阀以及比例阀等开合的具体程度,由此帮助空燃比例连续控制系统实现空气、燃料比例的严格控制,从而达到对锅炉内温度有效调节的目的(图2)。当然这种温度控制方式在实施中受影响因素较多,所以精确性方面还需要进一步提高,特别是其中的额定数值,必须提前仔细确认。(2)双交叉限幅控制系统,同样是热能与动力工程在锅炉燃烧控制中的应用体现。此系统的运行,涉及到烧嘴、流量计,还应用到燃烧控制器、热电偶以及流量阀等。温度传感器积极配合热电偶,将测量温度的相关信息及时转换成电信号是基本工作原理。测量点实际温度便是电信号,结合工艺曲线测定的方式,对电信号进行数值对比,随后在PLC的帮助下,对空气流量阀开合程度适当调整,并调整燃料,严格按照规定比例对空气、燃料等加以控制。空气流量需要孔板与差压变送器的支持完成测量。在此基础上还要安装质量控制装置,及时对锅炉燃料量进行控制,保证温度控制在合理范围内。

6锅炉中热能与动力工程运用发展方向研究

锅炉中科学应用热能与动力工程,不仅帮助锅炉实现了各方面数值的严格控制与实时监督,同时也完善了锅炉内部结构,升级了锅炉运行性能。热能与动力工程在其中的应用范围还在不断扩大,帮助锅炉对热能有效控制,节约锅炉运行能耗,降低锅炉对环境的污染,同时协助锅炉实现热工自动控制。除此之外,热能与动力工程的研究,在汽车工程或者制冷低温工程等方面也有明显应用。及时对内燃机进行优化,科学控制热力发动机的运行排放等,协调其与环境的关系。通过低温技术学以及制冷原理等研究,完善了制冷低温系统,提高制冷低温系统运行效率。

7结束语

对于锅炉来讲,热能与动力工程在其中的运用,不仅从多方面对锅炉自动化运行水平加以提高,同时也优化了锅炉运行结构,提高了燃烧效率,协助锅炉真正实现精细化能耗控制。尤其是风机监控以及燃烧控制等方面,经过有效磨合与优化,锅炉以及热能与动力工程都取得明显进步。

参考文献

篇2

关键词:热电厂;热能;动力;工程;改进;方向

中图分类号:R151文献标识码: A

引言

由于热电厂发电过程中能量的焓值一般都是呈降低趋势,因此,我们可以利用降低发电系统的能源消耗来提高能源利用率,进而能够达到节约能源以及保护环境的目的。

一、热电厂的热能与动力的关系

热电厂的热能与动力的关系包括:各调节阀所通过的最大流量不确定是相同的;调节级e < l,且t随调节阀开启参数变化而变化;部分负荷时,相比节流调节效率较高;工况出现变化时,调节级汽室温度变幻较大,负荷适应性不高;适用在不同种类的汽轮机可以平移调整系统静态特性线的配置称作同步器,其作用是:单机运行时,启动过程中增强机组转速至额定值;具备负荷运行时能够保障机组在所有稳态负荷下转速保持额定值;并列运行时,采用同步器能够转变汽轮机功率,且能在各机组间实施负荷重新配置,维持电网频率基本不变,其过程称作二次调频。

节流调节的特征与适用场合主要是:无调节级,第一级全周进汽;变工况时各级温度变化不大,负荷适应性极佳;变工况具备节流损失,经济性不高;适用在小容量的机组与带基本负荷的大机组,级组的临界压力指当级组中任一级处在临界状态时级组的最高背压级组包含的级数越多,其数值越小,也就是临界压力比的数值越小,弗留格尔公式的运用条件:级组级数应不小于3~4级;同一工况下,利用级组各级的流量一致;在不同工况下,级组中各级的通流面积需是维持不变。弗留格尔公式的实际运用:可用来推算出同流量下各级级前压力求得各级的压差、比焓降,进而确定对应的功率效率及零部件的受力状况;监视汽轮机通流部分是否正常,也就是在已知流量的条件下,按照运行时各级组前压力是否符合弗留格尔公式,继而判断通流部分面积是否转变 。

喷管调节重点的效用是:在实施单机运行时,促进机组的转速在启动的过程中迅速的实现额定值,所以在其实施带负荷运行的时,机组在任何的稳态负荷下的转速都是位置额定值的,在实施并列运行时,同步器能够促使汽轮机的功率实行变换,其还能够在每个机组间实行对负荷实施重新配置,维持电网的频率在工况上不发生变化,其过程称作二次调频。

二、热电厂中热能与动力工程有效运用中存在的问题

(一)在实施电厂监控系统的电源设置时务必选用直流电源与交流电源,在中的自动化配置与监控系统中需选用双电源与无扰切电。在对监控系统的主要设备实施配置时,需按照国家的有关技术规定实施安装。

(二)在监控系统中,因为在接口处选用开关实施接口控制,所以,开关的接口应保证和交换的信号对应。采用这种方法的关键特征是线路的连接较简单、直观,若是发生问题时易于及时实施整治。但其不足的是由于接线数量较多,所以无法达到其中一些控制功能的调整,如稍有不慎,会影响整个系统的运行。

(三)在对自动化系统和监控系统进行调解时,应以自动化为主,使用监控为辅。伴随现场总线与网络通信技术的提高,电气自动化技术革新就上升为主要的任务。为保障电气自动化系统的有效运转,是要对其运用现状实施分析,与电厂电气自动化系统运用需求和未来电厂发展规划融合,用以确定电气自动化系统处理方案的选用,在此天体下提高电厂电气自动化系统应用目标的实现。

(四)在电厂电气自动化系统中,分析方法经常采用对事件和事故进行记录的方法。但受到采样速度和电机内存储元件的影响,记录的事件不能够满足分析要求所达到的波形。因此就很容易使信号的收集重复进行,并且收集的信号容易不完整,从而给电缆的布置带来影响。

三、热电厂中热能与动力工程的改进方向

(一)善于运用重热现象

重热现象就是多级汽轮内一小部分的能源损失,可在之后的多个环节中被利用,重热系数是指相比于汽轮机理想焓降,各级理想焓降之和的多出部分所占总焓降的比例。 重热现象的不利影响是许多的,但是如果可以对其加以合理利用,就可以提高热电厂的整体效率, 通常是在效率降低的前提下利用重热现象,但是一定要保持在合适的、合理的范围内。

(二)加强新技术运用

全集成自动化是生产过程中节能的最佳解决方案,是一种适用于所有工业领域的集成解决方案平台。通过全集成自动化统一的编程/组态、统一的数据管理和统一的通讯,能够整体改进制造工艺和业务流程,实现整个生产流程的自动化和优化,合理高效地利用能源。

(三)减少湿气损失

热电厂能源损失的重要一方面就是湿气损失,因此,减少湿气损失对于热能与动力工程的有效运行具有重要的意义。我们可以通过相关的措施能够有效地做到减少湿气损失:一是添加应用除湿装置,可以在一定程度上减少湿气的耗损;二是应用中间再加热循环利用;三是提高整体机组的抗侵蚀能力; 四是应用带有吸水缝的喷灌设备等,通过采取以上措施都可以有效地减少热能与动力工程中的湿气损失,切实达到节约能源以及降低能源耗损的目的。

(四)减少调压调节的损失

调压调节能够增加机组负荷运行的可靠性及适应性,提高机组在部分负荷下的运行,促进了热能与动力工程的有效运行。但是,由于调压调节自身存在着很大的不足,如高负荷区域的滑压调节会浪费大量的热能,经济效益不高;动叶栅内的大机组在蒸汽做功以后,在机械能转化过程中,可能会导致蒸汽余热的大量损失。针对调压调节造成的热能损失情况,可以得知在火电厂运行中,应采取合理的措施,尽可能减少调压调节的损失。从调压调节的工作原理来看,这部分损失一般是由汽轮机机组的运行机理造成的,不能简单归结于人为失误和系统故障。因此,为了减少调压调节的损失,应不断完善汽轮机运行机制,充分利用先进的科学技术,研发出更先进、更科学的产品,减少能量损失的限制,促进热能与动力工程的运行。

(五)提高节流调节的有效性

节流调节完成全周进汽往往在第一级就可以完成,一旦设备的工作状况发生变化时,由于节流的损失,其经济效益性表现比较差。在热电厂热能与动力工程实际的运行过程中,根据弗留格尔原理,结合弗留格尔公式,科学合理地推算出同流量下各级的比焓降、压差等数值,除此之外要对汽轮机进行监控,判断其是否正常流通。 在已知流量的条件下,要对流动面积的变化能够作出科学准确的判断。

(六)改进管理方式

全集成能源管理,是增强工厂的透明度与管理水平的最有效工具。而对于配电系统的前期规划设计与系统装配,其供应了简单、迅速、便捷、可靠的工具软件,协助设计与生产;同时运行管理人员利用系统供应的实时信息,有助于设备调度停运、故障预维护、合理安排检修计划、电耗管理等,保障配电系统的安全、经济运行。全集成能源管理供应了优质、节能的配电产品,而且强化配电系统的设计与运行维护成本,是配电系统的理想整治方案。

结语

综上所述,热能与动力工程的发展大大推动了经济建设的发展,在充分利用热能与动力学的同时,要不断掌握其自身的变化关系,工作原理以及它在实际应用中的特点,提高其在实际应用中的操作技巧,以及处理各种问题的能力。

参考文献:

篇3

[关键词]热能动力;能源利用;特点

中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)17-0012-01

1、简述热能动力工程

1.1 热能动力工程的基本定义

热能动力工程培养的是掌握现代能源科学技术,信息科学技术和管理技术,从事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的知识面广、基础扎实、创新能力强的复合型高级人才。毕业后基本就业于热力发电厂及电力公司、电力设计研究院、大中型用能企业、政府规划和环保部门、制冷和空调设备企业、高等院校等领域,从事设计、运行、自动控制、信息处理、环境保护、清洁能源利用和新能源开发等类型公司。

1.2 热能动力工程中的不同专业方向

热力发动机及汽车工程方向:掌握内燃机或透平机原理、结构、设计、测试、燃料和燃烧,热力发动机排放与环境工程,能源工程概论,内燃机电子控制,热力发动机传热和热负荷,汽车工程概论等方面的知识。制冷低温工程与流体机械方向:掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。水利水电动力工程方向:掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识,以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。

2、当前热能动力工程的定义和现状

改革开放以来,随着科学技术的不断发展,国家教育部在颁发的普通高等学校本科专业中把热能动力工程从几十个分支专业压缩成为9个专业,再随着后来的发展教育部颁布的新专业目录中再将上述的9个专业统一为热能与动力工程专业,这也使得热力动力工程发生了质变。所谓“热能动力”也可以称之为热能动力系统工程,它是指热能安全、低污染、高效地转换成动能,给电厂的生产和发展提供原动力。

热力动力工程主要是对热能与动力方面进行深入的研究,是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热力动力主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。多能源互补与多功能综合是当代世界能源动力系统发展的主要特征和趋势。热能动力多联产系统是一个多种形式原燃料及电能等能源输入、多种形式产品及热能动力等能量输出的复杂系统。随着经济的发展,能源、环境问题日益突出,由此而诞生的能源、环境、经济等综合的评价准则受到重视。

3、热能的特点以及利用

3.1、热能的特点。现阶段当中,人类所使用的热能,主要是通过一次能源的转换而得来的,所以,分析热能的特点,需要从以下三个方面来入手进行:(1)太阳能及其能量的转换。太阳能,通过对植物的照射,进而使植物的内部存有的叶绿素,发生一系列的能源转换以及光合作用,进而将太阳能转换成为生物的质能,而太阳能的光,则是经过热量的转换以及点的转换,进而成为我们所使用的能源物质;(2)燃料化学能及其转换过程。燃料化学能的转换,主要是通过燃烧的方式,将存在于其中的化学能,转换成为热能,进而再通过相关的技术手段,将其转换成为人类生活和生产所需要的机械能,例如常见的汽轮机等,其工作的方式,就是首先将化学能源,转换成为蒸汽的热能,进而再通过相关的设备以及技术,将汽轮机之内的热能转换成为机械发动所需的机械能;(3)热能的转换,其中主要包括两种能量的形式,即电能以及机械能,电能包括热电发电机,而机械能,则主要有汽轮机以及内燃机。

3.2、热能的利用。热能在我国许多行业当中都有着广泛的运用,并且,在国民经济当中,也占据了核心的地位。总的来讲,热能的相关利用,在以下几个行业当中最为广泛:电力工业,热能动力工程在其中有着非常重要的应用,在核发电、火力发电等装置设备的使用之中,热能动力工程及相关的技术,是其工作的基础;钢铁工业,尤其在高炉炼铁、炼钢以及轧钢等工艺当中,应用极为广泛;相关的有色金属工业,其中包括有铝、铜等有色金属,其冶炼,均使用的是热能;化学工业,在化学工业的相关应用之中,合成氮、酸碱等的相关生产工艺程序,主要使用到的是热能动力工程之中的技术手段,以其基本的原理来作为理论依据;石油工业,其中包括石油的采集、冶炼、运输等等多个环节,都运用到了热能动力工程当中的相关技术理论;机械工业以及相关的建筑工业,包括材料的生产、材料的制造、相关工艺锻造、焊接技术以及铸造等,都有热能的利用;交通运输领域当中,包括汽车、轮船、飞机等的使用;农业生产以及水产养殖等方面,也有着广泛的运用,包括蔬菜的温室培养、鱼池的加温加热、电力方面的农业灌溉等方面,均有着广泛的使用。同时,在人们的日常生活之中,热能也有着广泛的使用,例如冬天之时的供暖设备等。根据上述的分析,可以看出,热能及其相关的动力工程,在人们的生活以及生产当中,发挥着非常重要的作用,是一项极为重要的能源,下文将针对热能的特点,进行深入细致的探究,帮助在日常的使用过程当中,发挥出更大的效应。

4、对热能动力工程设计的整体规划设计

4.1 制定初步的设计方案

在充分考虑客户的需求上,结合建筑物本身的功能,确定热能动力系统目标。对实施所选用的技术、实施步骤和经费等情况进行论证,然后用通俗易懂的语言、直观的图表制定出初步的设计方案。热能动力系统工程初步设计方案的制作一般包括三个步骤:第一,要涵括整体目标系统的概貌。第二,要确定目标系统的整体结构。第三,要对包括系统的目标、系统的实施计划、系统的布线结构、系统的经费概算等子系统进行描述。

4.2、分析客户的需求,做好客户的沟通

设计人员首先需要了解客户各方面的需求。一方面可以通过其他工作人员采集的客户的信息材料了解客户的需求。另一方面O计人员可以通过直接和客户谈话、讨论、分析等方式了解客户的需求。要从设计的功能、性能,以及费用等方面对客户进行沟通。在充分了解客户需求的基础上根据设计人员自己的技术水平来进行合理的热能动力设计。在设计的过程中遇到问题的时候也要和客户进行及时的沟通,适时地改动设计方案。

4.3、研究设计方案的可行性

设计方案初步确定之后,要研究设计方案的可行性:分析目标热能动力系统技术是否先进,方案的具体实施是否会遇到障碍,方案中的计划经费是否符合实际施工,经济效益是否合理等。只有设计方案具有以上的可行性,才能进入下一步的热能动力设计工作。

篇4

关键词:工学专业群;资源共享;优势课程

作者简介:陈定(1963-),女,湖南浏阳人,武汉大学动力与机械学院院党政办公室主任,工程师;王微(1983-),女,山西长治人,武汉大学动力与机械学院,工程师。(湖北 武汉 430072)

中图分类号:G642.3     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)04-0039-02

一、研究背景

武汉大学动力与机械学院是以能源动力工程学科群为基础,由动力工程、自动化、机械工程、材料工程、水质工程等五个系组成的工科学院。学院有能源动力系统及自动化、核工程与核技术、自动化、机械设计制造及其自动化、材料成型与控制工程、金属材料工程、水质科学与技术等7个本科专业,学院专业多、办学规模大。

然而目前学院由于课程多、专业多,学生多与仪器少、教师资源缺乏以及资源兼顾的矛盾非常突出。如何整合现有资源、实现各专业优势课程的资源共享,发挥课程示范性和辐射作用,对于学院的发展来说具有重大意义。

通过多次研讨发现目前平台课建设普遍面临如下困难:(1)课程专业针对性不强,课程在体现以能源动力工程学科群为基础共性的同时兼顾不同专业学生的需求差异较少;(2)教学经费不足,实验仪器陈旧、数量少,不能满足全院学生的实验需求;(3)为了解决这些问题,缓解教学的压力,迫切需要建设适合各专业学生需求的公共平台课程教学资源。

二、解决办法及措施

针对目前存在的诸多问题,近年来学校、学院进行了多次磋商以及协调,寄希望于专业通开平台课的建设实现资源综合利用。

动力与机械学院致力于进行针对全院所有专业的通开平台课的建设。利用“本科生人才培养方案(2010版)”制定契机,学院在原有平台课基础上,进一步整合资源,设置了7门(动力系“微机原理及接口”、自动化系“自动控制原理”、机械系“计算机辅助设计”、动力系“热工基础”、水质系“电厂化学概论”、动力系“发电厂动力工程概论”、材料系“发电厂工程材料”)面向全院的平台课,专业间实现资源共享。根据各门课程的特点及课程组的具体需要,学院牵头从2011年3月至7月历时四个月,先后由课程组负责人主持召开7门院级平台课程研讨会。每一次课程研讨会教学院长、系主任、教学主任、课程组、督导组、教学办及相关老师都会参加。

为了使教学更有针对性,针对不同专业的学生,要多从学生的基础和需求考虑,在保证基本理论讲清讲透的基础上,合理调整教学内容,以期获得满意的教学效果。

加强与相关课群的交流,各专业间沟通协作满足不同专业学生需求,通过对教材关键章节选择合理调整教学内容、对教学内容合理分工、考试方式改革等来提高课程与不同专业学生需求的契合度,采取多种教学方法增强学生兴趣。

通过研讨学院针对工学专业群共享资源课程平台建设进行了如下6个方面的研究工作。

1.整合教学团队

教学团队是以教学工作为主线,以教书育人、培养合格的本科人才为共同愿景,以教学改革项目为抓手,为达成共同的教学目标而分工协作、相互承担教学责任的少数知识技能互补的教师所组成的团队。[1]学院7门平台课的教学团队参与教师多,主要以开课单位为主导,同时还有来自其他专业的教师,由于服务不同专业,对教师知识面要求也较高。因此,怎样做好教学团队建设显得非常重要。

首先,教学团队成员在团队责任人的带领下,在团队目标的牵引下,充分利用和整合各种教学资源,课件分工建设、资源共享,多交流、多讨论,共同协商上课内容;其次,教学团队要多听各专业意见和建议,与各专业老师协作,使课程更具针对性和实用性;第三,教学团队成员之间、教学团队与相关专业负责老师也要经常交流、相互协作,共同努力,最终达到预期目标。

2.明确教学目的

教学目的是教学过程结束时所要达到的结果或教学活动预期达到的结果,是教学领域里为实现教育目的而提出的一种概括性的、总体的要求,制约着教学发展趋势和总方向,对整个教学活动起着统贯全局的作用。[2]教学目的发挥积极作用的前提条件是教学目的制定的合理性。教学目的要在教学计划中恰当定位,与教学客体、教学内容、教学方法等协调一致,指导教学主体行动并转化为教学结果,从而实现自身的合理性。由于全院平台课针对7个不同专业,因此在考虑各专业共性的基础上,课程组要明确各专业的不同需求,因材施教。

首先,在上课前课程组先要明确教学目的,清楚该专业学生需要此课程那部分知识,尽可能服务专业,教学内容有需求性和针对性才能有的放矢、有所侧重;其次,课程组要加强与相关课群任课老师的交流,理清课程先行后续问题,例如动力系开设的院平台课“发电厂动力工程”与“能源概论”、“现代能源”、“热工基础”有重复;材料系开设的院平台课“发电厂工程材料”应放在“金属工艺学”后;机械系“计算机辅助设计”的先导课程是“工程图学”;动力系开设的全院平台课“微机原理及接口”应开在“智能仪表”之前,这些问题都需要课程组与教学管理人员、相关课程老师提前协商解决。

3.针对不同专业分模块制定教学大纲

教学大纲是根据教学计划的要求,课程在教学计划中的地位、作用,以及课程性质、目的和任务而规定的课程内容、体系、范围和教学要求的基本纲要。它是实施教育思想和教学计划的基本保证,是进行多种媒体教学、教材建设和教学质量评估的重要依据,也是指导学生学习,制定考核说明和评分标准的指导性文件。如果教学大纲不合理,执行过程就会打折扣。[3]

首先,教学大纲针对各专业分模块,针对不同专业选择不同深度、内容。例如为了顺应我国核电发展趋势,在“电厂化学概论”课程教学中,针对核工程与和技术专业应适当突出核电站水化学相关内容;其次,要设置成不同的方式、体现特色,各专业间要沟通协作;第三,教学大纲、课程简介上网带动其他课程上网。

4.材,根据不同专业调整教学内容、改革教学方法

教材是课堂上以及课堂外教师和学生使用的教学材料,是教师备课和组织课堂活动最基本的资源,也是学生学习知识和实现学习目标的基础。作为全院平台课,选择一本适合全院七个专业学生的教材难度非常大。例如动力系开设的“热工基础”市面上的教材可以用,但均存在一定问题,清华版的课时太长,其他的内容又太浅,需要院里出面统一编著教材。因此,教材编写时要注意广度和深度,与其他院系沟通,注意覆盖范围,体现综合性;同时也要注意教材内容的完整性,理论与实践结合,实验加入教材,附习题和参考答案。

教学内容、教学方式上,在培养学生共性课程能力的同时,教学过程中根据专业需求和学生实际情况选择侧重点,注意教材内容的精选和揉和。这就需要课程组注意备课方式、方法,注重各专业前沿的发展,例如动力系的“热工基础”课程,在机械设计制造及其自动化、材料成型与控制工程、金属材料工程专业开设时,要增加2个学时的实验环节。教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。教学方法要体现特色,理论与实践结合例如动力系的“热工基础”课程可以按项目组织教学。

5.重视实验教学,学院给予经费支持

实验教学在对学生综合能力和创新能力培养上,起着理论教学不可替代的特殊作用;如学生通过实验课学习多方面的实际知识技能,在他们毕业走向社会后,这些知识和技能与所学到的理论知识一样重要,有的则比理论知识更早、更快地发挥作用;通过实验教学可以开拓学生的思路,激发探索精神,培养学生分析问题、解决问题的能力和归纳综合的能力。[4]针对学院经费不足,实验仪器陈旧、数量少而不能满足全院学生实验需求的情况,提出“改进、自制、购买相结合”的实验室建设理念。学院在经费比较紧张的情况下,拿出经费为动力系开设的“微机原理及接口”建立开放性的实验室;自动化专业开设的平台课“自动控制原理”加强建设网络实验平台,学生通过视频观察,可以随时随地做实验,节约教学资源,通过申请一个教改基金就可以实现。

6.建立标准化试题库,统一命题、统一考试,但又有所侧重

试题库建设根据专业不同而有所侧重,统一试卷,但考试时可以根据不同专业设置不同要求,例如选做题指定哪个专业选做。

三、结论及效果

通过上述环节的改进及研究,本文成果具有如下作用及意义:

(1)满足共性发展,实现资源共享。武汉大学动力与机械学院是以能源动力工程学科群为基础,由动力工程、自动化、机械工程、材料工程、水质工程等五个系组成的工科学院。满足了各个系之间的资源共享,实现共同发展。

(2)加强教学针对性,满足不同专业学生需求。为了使教学更有针对性。针对不同专业的学生,要多从学生的基础和需求考虑,在保证基本理论讲清讲透的基础上,合理调整教学内容,以期获得满意的教学效果。加强与相关课群的交流,各专业间沟通协作满足不同专业学生需求,通过对教材关键章节选择合理调整教学内容、对教学内容合理分工、考试方式改革等来提高课程与不同专业学生需求的契合度,采取多种教学方法增强学生兴趣。

(3)通过“改进、自制仪器”实现实验资源的充分利用及最优配置,满足了本校的教学需求,也为一些兄弟院校提供了质优价廉的教学仪器,解决了地方院校经费短缺、实验仪器数量不足与逐渐扩大的教学规模的矛盾。

(4)教学资源的建设与共享为地方工科高校的基础教学提供了可借鉴的思路,同时也可能推广应用到其他基础课程教学中。

(5)资源的共享为教师提供了一个快速获取教学资料的门户,可以开眼界、启思路,促进了师资水平的提升,可以丰富教学内容、增加教学手段、完善教学方法,促进了教学质量的提高。

参考文献:

[1]李俊龙,宋菲.提高高校本科教学团队执行力的策略分析[J].中国大学教学,2009,(11):62.

[2]田慧生,李如密.教学论[M].石家庄:河北教育出版社,1999.

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关键词:热能与动力工程;科技创新;影响

一、热能与动力工程的含义及应用

(一)热能动力工程的含义

热能与动力工程主要是指热能与动力的转化,在使用的过程中,通过不同的方式来将原本的热能转换为动能或者是电能,实现能源的高效利用,创造出更大的经济效益。热能与动力工程对于解决能源问题有很好的帮助,所以热能与动力工程的应用效率十分重要,直接影响到电力企业的经济效益。热能与动力工程涉及的学科十分广泛,它在后期的应用中不仅实现了热能与动能的转换,还实现了电能、机械能之间的相互转换,大大提高了能源的利用效率,为社会经济的发展奠定了良好的基础。

(二)热能动力工程的应用

热能与动力工程的应用中要特别注意调节阀的数量,根据不同的负荷来确定相应的调节阀,同时还要实现汽轮机的调节和应用,这样有效地将两者的优势结合在一起才能更好地提高能源的利用效率。在调节数值的时候还要区分单机调节和多机调节,单机调节要特别注意将数值控制在一定的范围,保证单机工作的质量和效率。热能与动力工程的使用还要重视节流调节,节流调节可以提高机组的整体工作效率,保证大机组在工作时能够合理地分配负荷重量。当机组的负荷重量在一定的范围内,可以适当地进行调压调节,实现热能与动力工程的经济性。但是在实际的应用中,会因为一些具体的情况导致能源的损失,给电力企业的发展带来一定的影响。热能与动力工程不仅在热电厂中有广泛的应用,在锅炉中也有相应的应用。随着科学技术的不断进步和发展,传统的人工操作已经不再适应社会的发展,现在的锅炉已经实现了自动化的智能操作,有效地提高锅炉燃烧的均衡性,实现锅炉工作的科学化。锅炉的风机设备会将机械能转换为其他的能量,提高能源的使用率,但是在利用率提高的同时还存在一定的安全隐患,风机长期工作会容易烧坏,不仅给企业带来了经济损害,还给工作人员的人身安全带来很大的威胁。

二、热能与动力工程对经济和环境的影响

(一)对经济的影响

热能与动力的使用在我国的经济发展中有普遍的应用,涉及的行业也十分广泛。热能主要是电力工业、钢铁行业、金属行业、石油行业以及建筑行业等等,这些行业都需要大量的热能;动力主要是水力发电、风力发电、等等,通过动力转换为电力,促进电力事业的发展,为居民创造更好的生活环境。热能与动力现在已经是我国经济发展的支柱和基础,热能与动力的有效利用可以更好地促进经济的发展。新能源的开发和能源的有效利用,是实现社会健康可持续发展的主要动力,要根据社会发展的现状,不断地开发更多的新能源,利用有限的能源创造出更大的经济价值。

(二)对环境的影响

我国之前主要是利用煤炭、石油等能源来发电,但是传统的生产方式不能有效地减少污染物的排放,在生产的过程中会排放出大量的有毒物质,不仅污染了环境,还严重得危害人们的健康。我国为了促进经济的更好发展,经常忽视环境的保护,最后造成我国整体环境遭到严重的破坏,人们的生活环境大不如前,给人们的生活带来了很大的不便。热能与动力工程引进到电力生产中很好地缓解了这种生产困境,热能与动力工程强调使用清洁能源,减少生产过程中排放的污染物质,很大程度上减轻了环境的污染,既符合社会发展的需求,还为人们提供了更加优美的生活环境,促进社会的和谐可持续发展。

三、热能与动力工程的科技创新

(一)热能与动力工程在热电厂中的科技创新

热电厂的创新主要表现重热现象、调频和减少湿气损失三个部分,在这三个部分充分体现了热能与动力工程在热电厂中的科技创新。热电厂在生产的过程中可以有效地利用重热现象,但是在利用重热现象时,要考虑重热的重热系数,要将重热系数控制在一定的范围内才能够实现重热现象的作用。错误的重热系数会造成一定的经济损失,直接影响到热电厂的经济效益。当生产的过程中出现重热现象不能盲目的使用,首先要对重热现象的具体情况有详细的了解,正式使用重热现象时要将重热系数控制在规定的范围,将热能与动力工程的工作指导与实际的生产需要相结合,制定相应的方案来实行重热现象的应用。

调频手段在热电厂的生产中也有很广泛的应用。调频一般分为一次调频和二次调频,一次调频主要是指当电网的外力作用发生变化时,会给相关的数值带来很大的波动,影响整个生产的稳定性,这个时候设备自动的会进行调频,以此来保证设备的正常工作。这种调节方式比较被动,只能根据当时的情况进行调节,不能对外界环境的变化实现灵活的调节。二次调节是在一次调节基础上的再次调节,它相比较一次调节来说更加精准和科学。它可以将电网的工作频率控制在一定的范围内,利用智能技术设置相应的数值,提前对外界的变化做出反应,能够很大程度上减少经济损失,还能很好地管理控制数据,为下阶段的生产工作创造有利的工作条件。

降低湿气损失是热能与动力工程科技创新的一个重点,因为湿气造成的经济损失严重的影响到电力企业的健康发展。在生产的过程中经常会产生大量的水蒸气,产生水蒸气的同时还会生成多余的水滴,多余的水滴会影响到水蒸气的正常流速,造成能源的不必要浪费,降低了能源的使用效率。针对这种情况可以对相关的生产设备进行创新,增加去湿装置和热循环装置,将多余的水分蒸发,提高热能与动力工程的使用效率。

(二)热能与动力工程在锅炉应用中的科技创新

热能与动力工程在锅炉中的科技创新主要表现是锅炉燃烧的控制技术。随着科学技术的不断进步和发展,我国的锅炉燃烧技术由之前的人工控制发展为智能控制,自动控制锅炉的燃烧状况,可以更好地保证锅炉燃烧的质量。燃烧系统的控制一般分为两类,一类是控制锅炉燃烧的温度,通过控制空气以及燃料的温度来控制整个锅炉的燃烧温度,这种温度控制方式程序需要对相关的数据进行反复的分析才能够得到最后的结果,操作起来比较困难,而且最后结果的准确性也不能得到保证,所以一般控制锅炉的燃烧温度是采用第二种方式。这种方式主要是通过控制空气和燃料的比例来控制锅炉燃烧的温度,这种判断方式相比较第一种而言更加科学,结果也更加准确。这种数值的确定是根据生产曲线来确定的,这种生产曲线是长期生产经验积累而成,可以有效地控制燃烧温度,并且使用起来也比较方便和快捷。利用仿真锅炉风机来保证生产的质量,锅炉内部的结构复杂,涉及的数据比较复杂,要想实现风机的计算比较困难。但是现在可以根据电脑模拟风机工作的场景,根据不同的数据对锅炉的工作状态进行一定的测定,为今后的工作打下坚实的基础。

四、总结

随着能源需求的不断增加,热能和动力过程在能源生产中收到越来越高的重视,热能与动力过程的应用也更加广泛。要想真正发挥热能与动力过程的效用,需要加强对它们的研究,这样才能真正掌握热能与动力过程的精髓,有效地提高工作效率,提高能源的利用率。能源的利用率提高,不仅能够创造更多的经济价值,还能一定程度上缓解环境问题。热能与动力工程的使用要根据实际的工作环境来确定使用的方式,正确的发挥热能与动力工程的作用,才能真正实现社会的健康可持续发展。

参考文献:

[1]刘洪超.论热能与动力工程的科技创新[J].科技创新与应用,2014,(3)

[2]孟凡强.热能与动力工程在热电厂的运用分析[J].黑龙江科技信息,2013,(36)

[3]孙伯赫.论热电厂中热能与动力工程的改进方向[J].黑龙江科技信息,2013,(36)

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[关键词]热能与动力工程;科技创新;分析

中图分类号:TK-1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)05-0103-01

经济的发展离不开安全、高效的能源供应。在改革开放过去的近40年中,我国依托大量的传统能源供应,使工业水平得到了飞速发展。但随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们对生产活动中能源使用的高效性、清洁性提出了更高的要求。如何提高能源利用的效率,使有限的能源更加全面的服务于国家的发展,是热能与动力工程相关领域需要重点关注的课题。只有依托于科技创新,落实节能减排新理念,才能在锅炉、热电、空调等领域取得更大的技术进步。

1 热能与动力工程的基本概念

国家的经济建设必然伴随着能源需求的上升,能源行业一直在国民生产活动中扮演着十分重要的角色。而热能与动力工程就是为了解决能源与动力问题而诞生的学科,其以工程热物理理论为基础,研究各类动力工程和机械的运行规律,以实现燃料的高效、安全使用。我国的热能与动力工程专业涵盖了热能过程与控制、动力机械、流体机械和电厂热能工程等多个专业方向,所培养的人才在各大发电厂、电力设计研究院、制冷设备企业、高校和政府环境规划相关部门发挥着重要的作用。

2 热能与动力工程在现代生产活动中的应用

2.1 在锅炉工程中的应用

热能与动力工程在锅炉中的应用,主要体现在燃烧控制技术的开发和改进上。所谓燃烧控制,就是对锅炉内燃料的燃烧转化幅度进行动态调整的技术。传统的锅炉燃烧,是靠人工向锅炉内填充燃料,但在计算机控制技术不断发展的今天,许多先进的锅炉设备已经应用了自动化、智能化填料设备。燃烧控制技术的主要思想,就是利用燃烧控制器、热传感器(热电偶)、流量控制设备和PLC等组成自动控制系统,PLC根据传感器实测的锅炉温度,与预设温度相比较,根据差值的大小和方向驱动流量控制设备,以对燃烧状态进行调整。

2.2 在热电厂生产中的应用

在热电厂生产设备中,汽轮机可以将锅炉所产生的蒸汽(热能)转化为轮机转子的动能,是主要的热能-动能转化设备。在热能-动能转化过程中,一部分热能转化为动能后,经过发电机再转化为电能输送出去;但还有一部分热能通过热传导损耗掉了。因此,热能与动力工程再热电厂生产中起到的最重要作用,就是研究减少热损耗的方法,提高能源的利用效率。一般来说,热电厂可以利用多级汽轮机的重热现象来提高能源的利用率。所谓重热现象,就是指蒸汽在上一级汽轮机做功的损失,可以被下一级汽轮机所利用的现象。重热现象是提高热电厂热能利用率的重要理论基础,一般可以用重热系数来表征。

2.3 在空调工程中的应用

在空调工程中,以电能为代表的能源通过流体与制冷机械设备转化为机械功。因此空调工程是热能与动力工程中流体机械领域的一个典型应用。在空调工程中,电力驱动压缩机,使得电力能源转化为制冷剂的机械能,具备一定压力和流速后的推动制冷剂按照冷凝器、节流阀、蒸发器的顺序流动,使得制冷剂在房间内部的蒸发器内蒸发吸热,在外部的冷凝器完成冷凝放热,以达到热交换的目的。

3 热能与动力工程的前沿科技创新

3.1 燃烧控制技术的优化创新

锅炉燃烧控制技术的优化创新,主要体现在节能和减排两个方面。所谓节能,就是通过合理调节送料量和送风量以优化燃料的燃烧效率,达到节省燃料的目的。在国家推行节能减排政策力度不断加大的背景下,可以采用燃烧优化技术改造(Advanced Process Control,简称APC)系统来实现。APC系统可以通过外挂的计算机通信设备对锅炉燃烧实现闭环或开环控制,其中采用的模糊逻辑控制技术可以应付多种工业控制问题。在已经采用了APC技术的锅炉燃烧控制系统中,锅炉符合升降能力明显提高,负荷爬坡能力增强;同时实现了过热温度优化控制、喷水控制和智能吹灰控制等,达到了较好的节能效果。在减排方面,燃料用量的减少,使得温室气体排放量得到控制,同时,通过燃煤送风量的智能控制,可以促使煤的完全燃烧,减少氮氧化合物的排放,也降低了锅炉飞灰的排放

3.2 热电厂节能降耗技术创新

热电厂是热能与动力工程技术应用最为广泛的领域,其在节能降耗技术创新中也走在前列。其中,超超临界机组的应用使得热效率明显提高,具有显著的节能减排效果。所谓超超临界机组,是以锅炉内部介质的工作压力为判别标准的。当锅炉内蒸汽压力在31MPa以上时,被称为超超临界锅炉,在超超临界机组机组中,燃煤具有更高的热效率。另外,在百万千瓦级的超超临界机组中,由于其设备数量较多、机组结构极为复杂,在进行手动操作数,容易由于误操作引起设备事故,因此机组自停控制技术的应用显得十分必要。机组自停控制系统(Automatic Power Plant Starup And Shutdown System,称APS),可以通过安装在锅炉、汽轮机等各处的监视系统,监控系统的实时运行状态,并利用预先写入的程序调动各个设备的顺序控制系统,以实现机组的自启自停。APS作为具有先进控制理念的控制技术,对于提高热电厂运行效率和自动化水平,以更好实现节能降耗具有重要的作用。

3.3 空压机余热回收技术创新

空气压缩机,简称空压机,是一种用以压缩气体的机械设备,其作用原理和水油压力泵类似,工厂中能耗较高的动力设备之一。空压机将输入的电能转化为压缩空气能,从而驱动其他设备运作,其在流体机械领域有着较为广泛的应用。但值得关注的是,供应给空压机的电能,通常仅有两成转化为机械能,而剩余八成能量以热能的形式散失,从而造成了极大的能源浪费,不符合节能减排的生产要求。而空压机余热回收技术设备的出现,大大改善了这一状况。空压机通过冷热交换的原理,将压缩气体过程中产生的热量重新利用,将原本耗散到空气中的热量收集起来,作为加热生活、生产用水所需热能,替代原本的用水加热设备,大大减少了能量的浪费状况。

结语

随着科技和经济水平的不断提升,国家对于能动行业的发展提出了更高的要求。传统的热能与动力工程粗放、高能耗型应用模式已经不再适用。为了保障可持续发展,提高能源的利用率,相关技术人员和理论研究人员应当从现有的锅炉、热电生产、空调等高能耗产业出发,进行优化创新研究针对锅炉燃烧的节能减排控制技术、热电厂的高效运行控制、以及空压机等高能耗设备的节能降耗等进行科技创新,为热能与动力工程专业研究开辟新的方向。本文仅针对当前能动专业的几个典型应用实例,给出了一些较有前景的创新方向,对于相关研究工作的进行具有一定的参考意义。

参考文献

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关键词:能源动力类专业 评价体系 教学质量

中图分类号:F206

文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2015)10-223-02

一、前言

本科人才培养是高等教育中的重要组成部分,全面提高人才培养质量是高等学校深化教育教学改革的重要内容。本研究目的就是为了深入贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,推动体制机制创新,深化校企合作、工学结合,进一步提高高等学校办学特色,全面提高教学质量。

能源与动力工程专业主要是培养适应新时代要求的能源生产与转换领域的人才,目前在辽宁省内该专业有分布点11个,但这些院校的层次不同,专业背景不同,人才培养的定位也不相同,例如沈阳工程学院是一所以工程教育为主体的应用型本科院校,肩负着为社会发展培养“用得上,用得好”的应用型人才,其能源与动力工程专业培养的学生主要面向电站方向的能源生产的运行人员;又如东北大学是教育部直属的国家重点大学,是一所以培养科技创新型人才为主体的科研型本科院校,肩负着为社会发展培养“厚基础、宽口径、高素质、有创新精神和实践能力”的高水平人才,其能源与动力工程专业培养的学生主要面向钢铁冶金领域的技术人员。同样在大连理工大学、辽宁工程技术大学、辽宁石油化工大学、沈阳航空航天大学等学校,能源与动力工程专业培养模式、行业背景及人才点位也不尽相同。所以在辽宁省普通高等学校本科专业综合评价过程中,建立一个该专业通用的教学质量评价机制及指标,是真实反映各学校教学水平和人才培养质量的关键。因此,开展能源与动力工程专业教学质量评价机制及指标的研究与实践,对推进全省能源与动力工程专业的健康发展具有重要的理论意义。

二、研究现状分析

辽宁省普通高等学校本科专业综合评价工作进行了两年,在贯彻落实党的十精神,全面落实国家及省中长期教育改革和发展规划纲要,充分发挥专家学者对高等教育教学改革的研究、咨询、指导作用,进一步引导高校紧密围绕国家和辽宁经济社会发展需要,加强专业内涵建设,创新人才培养机制,提升人才培养质量等方面,取得了非常显著的效果。在这期间,各个专业教学指导委员会都组织专家对评价指标进行了大量的研究。

作为能源动力类专业教学指导委员会成员单位,课题组一直在研究教学质量评价机体系的建设与实践,所在的沈阳工程学院能源与动力工程专业本着“点面结合,突出重点”的原则,以教学质量评价体系为核心,以教学质量检查、教学评价为纽带,认真探索,不断总结,逐步建立了一套行之有效的教学质量评价方法和反馈机制,并构建了评价指标体系。并且经过几年的实践,专业内部质量保障体系基本形成,主要采取学生评教、督导听课、教学巡视等方法,及时地收集教学过程信息,发现教学中存在的各类问题并及时反馈;根据教学计划、教学大纲、教案、授课计划、课堂与实践教学要求,设置了20多个监控和评价项目,对教学过程进行监控评价。初步形成了较系统的校内教学质量监控评价体系,有效地促进了教学质量的不断提高。

但在实践过程中,也发现现有的教学质量监控评价体系还存在以下不足:一是信息采集、反馈局限于专业内部,不能体现开放性。二是专业建设、课程建设和教学环节等标准建设缺乏实践,不能完全适应市场变化。三是教学质量监控缺乏开放性,未能形成工学结合、校企密切合作的职业教育要求。四是没有进行院校之间的横向对比。

三、研究内容

(一)建立评价体系

探索构建与人才培养模式改革、创新相适应的能源与动力工程专业教育教学质量评价体系。按照以学校为主体,教育行政部门引导,社会用人单位参与,校内成绩与企业实践考核相结合的要求,健全社会、用人单位跟踪调查制度,学生、家长意见反馈制度,学校教学各个环节质量的动态监控制度,形成行业企业参与、学校与社会有机结合的有效评价机制。由学校、行业企业共同参与对教学全过程实行节点监控、过程监控及评价。教学过程结束,进行终结性评价和反馈,最终形成科学的教育教学质量监控评价体系,为学院教学质量目标提供保障。

(二)评价数据的管理

利用辽宁省普通高等学校本科专业信息平台、各院校自己建立的评价数据库及校内的各类评估评价活动采集的数据,将为建立评价体系提供数据支撑。

(三)评价指标的设计

依据本科教学综合评价指标要求,修订和整合原有指标体系,将原有的指标体系拆分成若干个相互独立的模块化指标,这样各项评估指标就可以通过选取模块进行组合而构成新的动态的评价指标。

(四)评价方法

为便于对本科教育质量进行准确的评价和鉴定,采取定性与定量相结合的方式,不是以前仅凭专家的主观判断来确定评价排名的单一做法。定性评价可通过专家考察、问询和交流来确定,定量评价可通过量化指标的赋值计算来确定,用真实数据反映建设成果,用过程管理反映建设水平。

四、结论

指标体系的建立可为所有学校能源与动力工程专业建设提供依据,便于了解和分析学校所处的地位、优势和差距。

通过指标体系,普通教师可通过项目成果了解自己对学院和学校的贡献度,从而激励和调动教师投入教学科研的积极性;专业、学科和课程负责人可了解和把握专业学科课程建设情况,通过历时性和共时性比较查找不足和存在问题,以便改进和提高。

[基金项目:本文系2014年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目(项目编号:UPRPE201454)和沈阳工程学院资助的重点教研项目(项目编号:Z201431)的研究成果。]

参考文献:

[1] 朱有明.艺术设计类专业“工作室”模式下的教学质量监控体系――以浙江商业职业技术学院为例.黑龙江高教研究,2011(6)

[2] 李洁茹.浅谈电气自动化专业人才实践能力的提升与培养.科学之友,2013(4)

[3] 张慧坤.高职电气自动化技术专业模块化教学研究.当代职业教育,2012(6)

[4] 徐有宁,关多娇,史俊瑞.地方本科院校能源动力类专业人才培养模式探讨.中国电力教育(优先出版),2013(9)

[5] 张有绪,孟洁.地方本科院校工商管理类人才培养模式研究.合作经济与科技,2015(3)

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关键词:能源动力工程;发展;探讨

中图分类号: P754.1文献标识码:A 文章编号:

能源动力工程主要是以物理热学为理论基础的一门重要学科,其重点研究对象是内燃机与一些新型动能设备,广泛使用在环境学、计算机、机械工程、微电子领域、工程力学等知识领域,研究怎样将燃料中的能量转换成低污染或是无污染、清洁、高效的动能。石油与煤炭是能源的主要组成部分,但由于石油和能源属于不可再生资源,因此,现阶段的主要任务是找寻新型可再生的节能能源。文章对动力能源工程的重要性进行了简单的分析,并详细探讨了动力能源工程今后的发展方向,希望能为可再生能源的研究提供一些借鉴。

一、动力能源工程的重要性

动力能源工程是每个国家经济与发展的主要物质保障,是保证人们生活水平的重要保障,更是实现我国四个现代化的前提。随着社会经济的不断发展,自动化、电气化、机械化水平的逐渐加强,对能源有着越来越多的需求。通常来讲,能源的消耗量一般和国家的生产总值成正比。能源通常是指动能,生产的产品越多,所需的能源就越多,社会经济发展的就越快,国家就越富裕,民众生活水平就越高。

动力能源工程与人们的实际生活有直接关系。我国是人口大国,其总人口约占世界人口的五分之一,为了解决我国民众的生活问题,因此要努力发展农业,农业的发展离不开生产,在农业生产过程中要使用很多水利化、电气化、化学化、机械化的设备,这都需要大量的能源来支撑。为了确保农产品有较高的产量,就要在农业生产中投入大量能源,所以,在也可以说棉花与粮食的大量增产是能源换来的。其实生活中的很多用品都是用能源换来的:包括,生活中人们穿的各种纤维衣服;居住中使用的各种建材;调节室内温度的各种设备;为了工作和生活的照明设备;以及家用电气设备;出行时使用的各种交通工具;生活中的各种娱乐活动等,这些都要依靠能源。由此可见,在生活中倘若没有能源,将什么事都做不了。

能源动力工程还和国家安全有直接关系,例如国防中使用的各种武器设备,这些武器在使用时都需要使用能源,例如战舰、飞机、潜艇、远程导弹、坦克等。倘若没有最够的能源,国家的安全就不能得到有效保障,也不能使经济建设平稳发展。所以,动力能源工程与国民经济以及人们的日常生活有直接关联。社会需要发展,人们生活水平需要提高,民众的生活需要物质文明与精神文明的双丰收。所以,为了实现我国四个现代化,能源所占据的地位就显得极其重要,一定要将解决能源问题作为保证国家安全、提高民众生活质量、提升国民经济等方面的重要事情。

自改革开放以来,我国的呢光棍生产量最在世界排名中位列首位,在因为我国的人口基数大,每人实际占有的能源只占发达国家的10%左右,同时我国使用的能源多为煤炭,对环境有着较大污染,使环境污染问题持续加重,但发达国家每人使用的煤炭量只占有能源的25%。经年来,我国对能源的开发与利用虽然取得了一定成果,但是从农村到城市,从生活到生产,石油、煤炭都发生了严重的短缺。能源问题已经迫在眉睫,要想解决这个问题有两种方式可选:第一,减缓经济发展速度;第二,加强对可再生能源的研究,环境保护和节约能源两手都要抓,两手都要硬。

二、动力能源工程的发展方向

(一)加强环保意识,改变经济发展方式,加大环保力度,提高环保制度的法制建设。环境污染严重制约了社会发展、经济建设,并对人类的生活造成了一定的威胁,倘若没有一种能够长期使用的能源以及一个良好的生活环境,那么社会将很难继续发展,人们也将失去可以发展与生存的基础。我国为了使四个现代化得以实现,建设有中国特色的社会主义国家,首先,要考虑环境与能源,绝不能为了发展先污染后治理;其次,要对环境进行严格管理,一切扩建、技术改造、改建、经济开发区的建设、新建等建筑工程的建设,都要严格遵守环境评价,防污染的使用设备一定要坚持和建筑工程主体一起投产、施工、设计的制度;第三,要积极改变经济发展的方式,使用先进的机械设备,淘汰了传统设备,严禁生产污染严重、消耗能源多的产品;第四;要加强投入环保资金;第五,要提高环保制度的法制建设,按照国家规定对排放标准严格执行,将保护环境建设在法制前提下。

(二)加强对能源的使用率,使周围环境得到改善。

1、大型化的工业锅炉。我国约有60万台用作工业生产的锅炉,因为这些锅炉的污染大、效率低、耗煤高、容量小,因此锅炉平均热效率只有60%左右,对煤炭的年损耗约有4亿吨。发达国家每台锅炉的容量一般为30到130吨,自动化、机械化水平高,除尘效果好,所以热销高,对周围的环境污染较少。所以,我国要使用一些热点联合供应,分片供热或是集中供热系统来代替分散的小锅炉,这样即有助于减少煤炭的损耗,还有助于优化周围环境。

2、现代化的火电机组。我国火电发电量占我国总发电量的75%,自进入21实际,我国的火电机械容量已经超过3亿千瓦,然而供电时所损耗的煤炭比发达国家高处1/3,主要因素是火电机组的机械设备落后,工作效率低。所以,要将这批机组改造成中压中容量,淘汰小型低压机组,同时发展与完善300到800MW超临界与亚临界机组,逐渐将电场的供热效率提高到40%,同时加强对超超临界大型机组的发展,将电厂的供热效率提高到45%。

(三)使用煤炭清洁技术。

1、在燃烧煤炭前对其进行净化处理。包括:先对煤炭进行洗选处理,然后除去或是减少煤炭中含有的矸石、灰分等杂质,洗选处理效率要达到95%以上;加工民用煤炭时,用机械设备将低品位煤炭与粉煤制成具有一定形状的煤炭制品。

2、煤炭燃烧后对其进行净化。使用干式或是湿式脱硫法,其使用效率高达90%;在大型电厂中使用静电除尘的方式,除尘率高达99%。

总结:

综上所述,研究动力能源工程对可再生资源的研发有十分积极的作用。新世纪开始,伴随大气污染、全球变暖、资源短缺等问题的出现,人们越来越意识到保护环境的重要性,为了顺应时代需求,人们开始找寻新型可再生资源。新型能源的出现有效解决了环境污染以及能源短缺问题。因此,今后要重点研究动力能源,将其应用在我国各个领域中,为国家的长远发展做贡献。

参考文献:

[1] 蔡睿贤,金红光,林汝谋,宋小亮,等.能源动力系统应与环境相协调[J].创新科技,2011,15(03):174-176.

[2] 叶寒栋,李宇红,叶大均.能源动力工程的总资源评价方法[J].重庆环境科学. 2013,09(10):180-182.

[3] 林汝谋,金红光,蔡睿贤.新一代能源动力系统的研究方向与进展[J].动力工程,2010,11(03):142-145.

篇9

学院名称

外国语

业务课一

业务课二

面试

材料科学与工程学院

40

40

60

60

电子信息工程学院

40

40

40

60

自动化科学与电气工程学院

40

40

40

60

能源与动力工程学院

40

40

40

60

航空科学与工程学院

非定向

60

55

80

80

定向委培

60

60

80

80

计算机学院

非定向

40

40

40

60

定向委培

50

50

50

60

机械工程及自动化学院

50

45

70

70

经济管理学院

50

50

60

60

数学与系统科学学院

45

50

50

60

生物与医学工程学院

40

40

40

60

人文社会科学学院

60

60

60

60

外国语学院

60

60

60

60

交通科学与工程学院

40

40

40

60

可靠性与系统工程学院

40

40

40

60

宇航学院

45

45

60

80

仪器科学与光电工程学院

40

40

40

60

物理科学与核能工程学院

40

50

60

60

法学院

60

70

70

70

化学与环境学院

50

60

篇10

关键词: 热能;动力;工程;特点;利用;

中图分类号: TU413.5文献标识码:A文章编号:

引言

在现代社会生产中,热能动力工程的地位是极为重要的。今天,工农业各部门及人民生活所消耗的电力绝大部分是由热能动力的发电厂所生产的电能提供的;各生产部门中直接用于驱动机械设备的原动机几乎全部是汽轮机、内燃机、燃气轮机等热能动力装置;在人类征服宇宙空间的伟大斗争中,也正是热能动力家族中的一员——强大的火箭发动机建立了功勋。总之,对于现代的社会生产的发展,热能动力工程起着十分重要的保证作用和积极的推动作用。

一、现代社会的能源及其分类

我们把能够产生能量的资源称为能源,能源大体可分为:

1.1一次能源与二次能源。一次能源是指自然界中存在的天然能源;二次能源是由一次能源直接或间接加工转换而成的人工能源。

1.2可再生能源与非再生能源。可重复产生的一次能源称为可再生能源,不能重复产生的自然能源称为非再生能源。

1.3常规能源与新能源。常规能源是指技术上已经成熟、已大量生产并广泛利用的能源;新能源是指技术上正在开发、尚未大量生产和广泛利用的能源。

1.4清洁能源与非清洁能源。在开发和利用中对环境无污染或污染程度很轻的能源叫做清洁能源,否则称为非清洁能源。

二、热能的特点

能量的转换:人类所用能源基本上都是由一次能源经一次或多次转换而来。

2.1太阳能的转换:太阳照射使植物内叶绿素发生光合作用,将太阳能转换为生物质能;太阳能的光——热转换;太阳能的光——电转换,太阳能电池。

2.2化学能的转换:通过燃烧,将化学能——热能——机械能。如汽轮机:化学能——蒸汽的热能——经汽轮机转换为机

械能;内燃机:化学能——燃气的热能——经活塞连杆机构转换为热能。

2.3热能的转换:两种能量形式,即机械能——内燃机、汽轮机; 电能——热电发电

三、热能的利用

热能的应用在国民经济中的重要地位(使用领域):

1)电力工业——火力发电或核发电,均应用热能转换。

2)钢铁工业——炼钢、轧钢、高炉炼铁等均用热能;

3)有色金属工业——铝、铜等有色金属的冶炼用热能;

4)化学工业——酸、碱、合成氨的生产过程;

5)石油工业——采油、炼制、输送等用热能;

6)建材工业—建材的生产过程用热能。如水泥、陶瓷等;

7)机械工业——铸造、锻压、焊接等用热能;

8)轻纺工业——造纸、制糖、化纤、印染等用热能;

9)交通运输—汽车、火车、船舶、飞机等动力来之热能;

10)农业及水产养殖业—电力灌溉、温室培植、鱼池加温等

11)生活需要——供暖、空调、烹饪。

四、现阶段的热能动力装置

燃料在适当的设备中燃烧而产生的热能,然后在热能动力机中将热能转变为机械能。燃烧设备、热能动力机以及他们的辅助设备统称为热能动力装置。热能动力装置主要有两大类:一种是以燃烧产生的燃气直接进入发动机进行能量转换,如内燃机和燃气轮机等。内燃机是19世纪末期开始出现的一种热能动力装置。它重量轻、体积小、使用方便、热效率高,因而得到广泛的应用,特别是在交通运输工具和移动式中小型机械上都应用内燃机作为动力设备。现代用于船舶、机车及发电的大型内燃机的单机功率已达数兆瓦至数十兆瓦。燃气轮机装置是20世纪40年代后才得到迅速发展的热能动力装置。由于它是轮机式机械,具有转速高及工质流量大的优点,因此燃气轮机装置每单位功率的机体重量及体积都比内燃机要小很多。相应地单机功率也可达百兆瓦以上,远大于内燃机。正是这些因素使得它首先在航空上得到应用,燃气轮机装置和喷气技术相结合而成的航空用涡轮喷气发动机,已成为航空发动机最主要的型式。此外,燃气轮机也常用作舰船动力设备及发电装置的动力设备;另一种则首先将燃料燃烧产生的热能传递给某种液体使其汽化,然后将蒸汽导入发动机进行热功转换,如蒸汽机和汽轮机等。蒸汽动力装置是最早得到应用的一种热能动力装置。由于它可以燃用固体燃料,甚至燃用廉价的劣质燃料,又可以制成功率很大的机组。蒸汽动力装置现在仍然是一种极重要的动力设备,特别是在大型固定式动力设备方面。它主要用作热力发电厂的动力设备。

五、热能与动力机械的应用与发展对地球环境的影响

1.热污染:热能利用和动力技术的应用中的能量损失,以热能形式传给环境,使环境温度升高,造成对环境的危害。如海洋或河水发电站,冷却水的热量排放到自然水源中,使水温升高,造成水中含氧量降低,影响水生物的生存;地球升温,冰雪覆盖区缩小,反射率下降,吸收更多太阳能,地球温度进一步升高,造成升温连锁反映。温室效应已非抽象概念,已影响动植物行为。

2.空气污染:指各种车辆、供热设备、发电厂、工业用锅炉等的废气废料向环境排放造成的大气污染。有害污染物主要有:CO2、NOx、SO、HC、CO、碳烟、微粒、铅、金属氧化物等。

1)CO2的温室效应:CO2的特点:吸收光谱恰好在地球辐射的主要波长段内,所以,对地球辐射能吸收力强,但对太阳能辐射透明;CO2的作用:吸收地面辐射能后,重新辐射,一部分返回地面,另一部分传给更上层的CO2;CO2含量越高更多的热量被阻留在低层大气中,使地球温度升高,造成温室效应。

2)NOx:NOx对臭氧层很敏感,直接破坏臭氧层的自然平衡;NOx浓度越高,臭氧浓度下降,对紫外线的吸收能力下降。 地面紫外线辐射强度增高。皮肤癌率增加; 与HC一起在太阳光照射下形成光化学烟雾——由臭氧、NO、甲醛、乙醛等组成;能见度降低,影响交通安全;

3)硫化物:SO2、SO3、H2S等都是有害物;主要来之煤炭燃烧。SO2影响呼吸道;H2S对呼吸道的刺激更严重;SO3使烟气露点提高,易形成酸雨或酸雾。在地热流体中H2S含量较多。

3.噪声危害:对人的心理、生理、听力、工作、睡眠有不利的影响。

4.放射性污染主要对核燃料等的放射性物质,直接对生命有威胁。

结束语

从大方面看,热能与动力这一专业不只局限于热能与动力工程它的名字上。对于这些内容的了解最终目的无非是使各种能源更好的被人类所利用。而在实现这个目的的过程中牵扯到更好利用能源的方法、技术,高效、安全问题,经济性问题以及仪表分析、自动化等等。就拿动力工程中的内燃机来讲,内燃机有活塞型内燃机还有转子型内燃机,那会不会还能做出新型的内燃机呢,有创新而且很有挑战性。内燃机是从蒸汽机发展而来的,他们的原理基本上相同。然而同为发动机的电动机却与之有这截然不同的原理,所以发动机就是挺有研究性的。研究新原理型的发动机确实是很难的,但可贵之处就在于它难,但是并不是没有一点希望。类似于这一类的有研究性的方向有挑战还有待我们几代人去深入研究。

参考文献

[1] 安连锁.泵与风机[M].北京:中国电力出版社,2001.

[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,2005,14(6):38-39.