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能源与动力工程的认识

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能源与动力工程的认识

能源与动力工程的认识范文第1篇

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

能源与动力工程的认识范文第2篇

关键词:实践教学;教学改革;能源与动力工程

作者简介:孟建(1979-),男,山东滕州人,山东理工大学交通与车辆工程学院,讲师;刘永启(1965-),男,山东枣庄人,山东理工大学交通与车辆工程学院,教授,博士生导师。(山东 淄博 255049)

基金项目:本文系山东理工大学教学研究项目(项目编号:4003-111182)的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)31-0155-02

高等教育的目标是培养有独立工作能力的各类专业人才,[1]根据这一目标,制定了山东理工大学能源与动力工程专业的培养目标——培养能够独立从事内燃机行业及其相关行业的应用型工程技术人员,为了使学生毕业后能够迅速适应工作环境,必须提高学生的实践能力和创新能力。为实现这一目标,必须切实加强实践教学体系的建设,提高实践环节的教学质量。为此,本文结合能源与动力工程专业的特点,围绕实践教学体系、实验教学内容、生产实习环节、实验教学方法改革、学生参与科研和课外科技活动等方面,研究了能源与动力工程专业实践教学新方法,探索构建了面向21世纪的能源与动力工程专业实践教学体系,以适应未来人才培养质量规格的需要。

一、实践教学存在的问题

1.实验教学环节缺乏对学生工程实践能力的培养

过去,中国很多高校的实践教学环节与国外大学相比,都缺乏对学生工程实践能力的培养。国内高校实践教学环节旨在帮助学生加深对有关课程理论知识的理解和掌握,不重视实践教学对学生动手能力、工程实践能力和工程意识的培养。实践教学环节的要求不明确、不具体,缺乏综合性、多元化。而欧美大学机械动力类专业在实践教学环节的安排上重视对学生跨学科综合设计能力的培养,重视实践报告和实践成果的考核。[1]

相比较而言,山东理工大学能源与动力工程专业实践教学环节中学生被动接受多,自主学习和动手环节少;缺乏对学生创新能力的培养和跨学科的综合性实践环节。

2.实验教学模式陈旧

实验教学是实践教学环节中的重要一环。传统的实验教学模式中,实验指导教师实验开始前将实验原理、实验步骤、仪器使用及测试方法全部告诉学生,学生只需要按指定的过程一步步去操作,不用思考和创新。这种实验教学模式中的实验指导教师是实验教学过程的主体,学生只是被动接受,主动参与性差。这种实验教学模式很难较好地培养学生的实践动手能力和创新意识,很难适应新世纪对创新性人才培养的需要。

3.实验教学内容单一

实验教学内容以验证性实验为主,枯燥乏味、应用价值不高且许多内容已经过时,导致目前的实验教学内容很难激发学生的学习兴趣和创新意识,不能有效地培养学生的创新精神和工程实践能力。

4.校外实习形式单一

大多数的校外实习流于形式,基本上是由教师组织学生去企业进行走马观花式的参观。实践内容空泛,学生在实习中很难有机会深入细致地学习,更谈不上提高自己的实践动手能力,实习结束后对技术问题还是感到茫然,实习效果不好。

二、实践教学体系的改革

1.形成特色的实践教学体系

随着高等教育教学深化改革和发展的需要,根据市场对能源与动力工程专业本科学生的就业需求和职业要求,在长期的实验实践教学建设的基础上能源与动力工程专业对实践教学环节进行了完善和调整,建立了逐层递进式实践教学体系,如图1所示。在原有实践教学环节的基础上,增加了认识实习、大学生科技创新活动、内燃机电控系统设计、内燃机零部件制造工艺设计、内燃机企业生产流程及管理实习、内燃机工作过程模拟训练、内燃机性能测试实习等实践教学环节,使实践教学环节学分占总学分的比例从原来的17%提高到25%。

2.更新实验教学内容

实验教学内容是实践教学体系的重要组成部分,现有的实验课多依附于理论教学,实验课内容的设置只体现在让学生对理论知识的进一步理解,不重视实验课教学对学生动手能力和创新能力的培养。[2,3]因此,有必要对实验教学内容进行完善与更新。实验教学内容的选择,既要注重纵向知识的系统性,又要注重横向知识的渗透性,还要有利于培养学生的动手能力和创造性思维能力,最大限度地挖掘学生的知识潜力。

能源与动力工程专业从课程设置的实际情况出发,在不影响理论教学的前提下,适当增加部分课程实验教学的学时数,并对各实验课程的教学内容和教学形式进行适当的调整与改革,增加了部分课程实验教学的实验项目数。新的实验教学内容更加注重基础内容与学科前沿的结合,注重理论知识与科研、工程实践和生产实际的紧密联系。由于设计性、综合性实验更有助于激发学生的创新意识,有助于培养学生的创新能力,有助于学生掌握科学研究的思维方式、一般步骤和解决问题的方法。为此,能源与动力工程专业结合车辆工程实验室和热工基础实验室现有的实验仪器设备增加了部分课程实验教学的综合性、设计性实验项目,提高了综合性、设计性实验项目占总实验项目数的比例。如:“汽车单片机原理及应用”的实验学时由原来的4学时增加到20学时,实验项目由4个增加到9个,增加了5个设计性实验项目;“工程热力学”的实验学时由4学时增加到6学时,实验项目数由原来的4个增加到8个,其中4个为必做实验,4个为选作实验(选作其中的两个),验证性实验项目数由原来的2个减少到1个;“计算机辅助设计”的实验学时数由原来的8学时增加到12学时,增加了两个设计性实验项目;“内燃机构造”的实验学时数由原来的6学时增加到10学时,增加了3个综合性实验项目;“画法几何与工程制图”实验学时由8学时增加到16学时。

3.采用开放式实验教学模式

采用开放式实验教学模式替代传统的“被动式”、“抱着走”的实验教学模式,克服了过去教师讲实验,手把手教学生做实验,最后学生交实验报告的做法。开放式实验教学模式突出了学生在实验教学过程中的主体地位,弱化了教师在实验教学环节中的作用。教师根据实验设备的台套数,确定学生每组实验人数,一般为2~3人,学生根据实验任务书的要求完成实验预习,写出实验预习报告,达到要求后,网上预约实验时间。实验开始前,教师进行提问,在规定时间内学生要独立完成实验。实验过程中,指导教师应贯彻“少讲多练,引导为主”的原则,把主要精力放在巡视中,注意每个学生的实验情况,引导学生积极主动地进行实验。对于实验过程中出现的问题,指导教师首先启发、引导学生自行处理,而不是学生一提出问题就立即回答。开放式实验教学模式在巩固学生理论知识的同时,锻炼了学生的实际动手能力,调动了学生在实验教学过程中的主动性,加深了学生对实验内容的理解和体会。开放式实验教学模式提高了实验教学质量,培养了学生的实践动手能力和分析问题、解决实际问题的能力,实验教学效果显著,真正达到了提高学生工程应用能力的教学目的。

4.重视生产实习,培养学生创新能力

生产实习是重要的实践教学环节,是学生将课堂上所学的理论知识、专业知识和实际应用相结合的重要环节。[4]通过生产实习,学生可以接触到企业的生产实际,增强对能源与动力工程专业的了解和认识,建立更加清晰的专业意识。通过生产实习,学生可以应用所学知识来认识、观察、分析和思考实际问题,培养了学生的实践能力和创新能力。因此,必须重视生产实习,切实提高生产实习的教学质量,提高学生的工程实践能力,为学生毕业后的工作打下坚实基础。根据教学大纲的要求,结合实习单位的生产特点,指导教师制订出较为周密的生产实习计划及完善的实习指导说明书。合理安排实习内容,能源与动力工程专业生产实习以内燃机关键零件的机械加工工艺和内燃机的装配工艺为主。生产实习方式采用车间实习、参观实习、专题报告、共同讨论等多种形式。实习期间要加强管理,对学生严格要求,认真指导,每天实习前布置实习内容,要求学生认真做笔记、带着问题去实习,多看、多问、多记。改革实习成绩的评定方式,实习成绩从传统的单纯依据实习报告内容评定,扩展到依据实习纪律、实习报告内容、实习记录内容、分组讨论情况和实习答辩情况综合评定。

5.鼓励学生参与教师科研和科技创新活动

学生参与教师科研和科技创新活动能够调动学生的学习积极性,开拓学生的视野,提高学生综合应用所学知识的能力,锻炼学生的工程实践能力,培养学生的创新能力。目前,能源与动力工程专业有20多位同学参与到教师、研究生的科研活动中,承担改造、搭建试验平台和做实验等工作。鼓励学生参与大学生第二课堂创新活动,学生在教师的指导下申请大学生创新研究项目;鼓励学生参与山东省大学生机电产品创新设计竞赛、瑞萨超级MCU模型车大赛、飞思卡尔杯智能车设计大赛、“潍柴动力杯”山东省大学生汽车技术创新设计大赛等活动,并取得了很好的成绩。

三、结论

能源与动力工程专业通过开展实践教学改革,完善了专业的实践教学体系,开拓了学生的专业视野,培养了学生的工程实践能力和创新意识,提高了实践教学环节的教学效果,保障了专业的整体教学质量。

参考文献:

[1]龚建龙.热能与动力工程专业实践教学改革的探讨[J].实验技术与管理,2007,(9):111-113.

[2]刘咏梅,祝钧,戴敏.构建实践教学体系,强化创新实践能力培养[J].实验室研究与探索,2009,(2):12-14.

能源与动力工程的认识范文第3篇

关键词:热能与动力;锅炉,应用

社会经济的快速发展,电网建设也不断发展。热电厂作为重要的供电方在生产电能方面有非常重要。电厂在发电过程中也会产生很多其它的能量,这些能量无法利用的话就造成了能源的浪费,尤其是作为量比较大的热能和动力能源来说更需要我们加强研究,促使这些能源能够转化为我们所需要的电能,进而提高电厂的发电效率,达到节能的目的。

一、运用热能与动力工程的重要意义

目前我国电厂运行现状来看,合理的运用热能和动力工程意重大,其必要性主要表现在两个方面;

(1)在电厂中有效运用热能和动力工程是我国当前发展现状的要求。目前我国发展过程中面临的最大问题就是能源问题,能源的短缺现象在当前我国发展过程中日益突出。当前我国才会如此重视对于能源的节约利用,尽可能的在各个行业中提高能源的利用率,而对于电厂来说,在电厂发电过程中合理的运用热能和动力工程就能够在较大程度上提高电厂的发电效率,也就是达到了节能的目的,符合国家总体发展方针的要求。

(2)在电厂中有效运用热能和动力工程同样是电厂自身发展的基本要求。随着当前我国电力能源使用量的增加,电厂的数量也正在与日俱增,并且随着我国市场化进程的加快,电厂也逐渐融入到了市场环境中,这就无形中增加了电厂的压力,为了更好的应对这种越来越大的竞争压力,电厂必须采取恰当的措施来提高自身的生产效率,进而才能增强自身的核心竞争力。

二、降低热能损耗的措施

(1)采取合理的调配选择方案

由于外界负荷的变化导致并网运行机组在遇到不断变动的电网频率时,会依据自身的差异动态特性自动启动增减负荷,维持电网周波这个过程被称作一次调频。一次调频负荷的增量,由负荷功率随频率的下降而自动减少和调速器作用使发电机有功出力增加两个方面共同调节来平衡。一次调频是有差调节,只能将频率控制在一定范围内。一次调频的主要特点就是频率的调速非常快,然而发电机组调频形式,一种为自动调频方式,另外一种为手动调频方式。在热电厂运行中对提高其自身的运行效率与水平方面来说选择怡当的调频方式十分有必要且相当重要。因此,恰当调配方式的选择要立足于正确认识并掌握并网运行机组,以防因选择了错误的调配方式而导致热能与动力工程在热电厂中的运用效率的低下。

(2)节流调节

节流调节本身的作用就是为了提高生产效率,促进能量有效转化的措施。如果汽轮机中没有相应的调解级,对于较大型的锅炉机组而言并不会发生很大的损失,但是对于容积较小的机组,节流调节就显得尤为重要。

对于较小的汽轮机组而言,机组包含的级数越多,机组的数值就会出现越小的情况,同时在临界压力方面数值也会是非常小的。为了更好的保证电厂的生产,在工作级组方面级数不应该小于三到四级,同时在一种工况下,通过各级级组的流量要相同,在不同的工况下,各级的通流面积要保持不变。

(3)湿气损失

湿汽损失也是电厂热能及动力工程中经常面临的问题之一,产生这样问题的主要原因有以下几种:其一,湿蒸汽在锅炉机组中发生膨胀的过程之中,难免会产生凝结现象,这部分蒸汽就无法做功,导致能力的损失;其二,水珠与气流的速度存在差别,当水珠速度小于气流速度时,水珠便会影响气流的流速,消耗其动能,从而造成能量的损失;其三,水珠应为撞击喷管背弧而扰乱主流造成的损失,撞击动叶背弧阻碍动叶旋转而消耗叶轮有用功。

为了尽量降低湿气损失,在实际的工作之中我们要在气流中间增设热循环装置,这样可以让湿气中的水珠重新气化,变成相应的气流。也可以在设备之中增设相应的除湿装置,尽量降低气流中的湿气,这也是降低湿气损失的重要方式。

(4)锅炉排烟损失问题

锅炉是火力电厂发电的核心装置,锅炉在不断的运行与工作的过程之中,极易受到排烟温度的影响。一般而言,我们会对排烟温度进行科学的设置,只要排烟温度保持在相应的设置范围之内,锅炉机组不会出现问题,但是如果排烟温度大于我们预先设置的排烟温度,那么就会造成锅炉排烟损失增加,降低锅炉的工作效率,影响电厂整体的经营效益。

一般而言,影响排烟温度的因素主要有燃料、风温与风速三个方面,因此为了解决锅炉排烟损失应该从这三个方面进行考虑。首先,我们应该注重燃料的选择,尽量选择杂质较少的燃料,控制燃料中的灰分、水分以及挥发分,只有这样才能从根本上提高燃料的燃烧效率,有效降低排烟温度,从而控制排烟损失;其次,要注重风速的调整,在实际的发电过程之中应该尽量的控制风速大小适宜且稳定,只有这样才能保证燃料的充分燃烧的同时减少锅炉排烟损失;最后,在锅炉机组工作的过程之中应该科学的控制风温,风温对于燃烧的效率与质量有着直接的联系,只有注重风温的控制才能保证锅炉的工作效率,减少锅炉排烟损失。

三、热能与动力工程发展的方向

在热能动力工程的发展方向中,热能动力及控制工程方向尤为重要。在此工程里便涉及到热能与动力测试技术以及锅炉原理等知识的运用。目前,随着机组向大容量、高转速、高效率、自动化方向的发展,电站也对风机的安全可靠性提出了越来越高的要求,锅炉风机在运行中常发生烧坏电机、窜轴、叶轮飞车、轴承损坏等事故,严重危害设备、人身安全,也给电厂造成巨大的经济损失。此外,风机一直是电站的耗电大户,电站配备的送风机、引风机和冷烟风机是锅炉的重要辅机,降低其耗电率是节能的一项重要措施。

另一面,热能与动力工程专业将重点围绕国家能源战略,以“新能源、核能、智能电网、常规能源、节能减排”为主线,培养能适应国家能源领域(尤其是电力行业)快速发展要求的高级研究应用型人才。

4结束语

综上所诉,热电厂在改革的过程中,应该将重点放在热力设备和热力系统的节能减排改造上。在本文中笔者只是粗略的列举了几种节能减排措施,真正行之有效的具体节能措施还有很多。就目前情况来看,要想不断的推进我国电力企业的进步与发展,就应该针对热电厂的节能上进行深刻的分析与探讨,只有这样才能更好的促进问题的解决,为我国电力行业的发展提供相应的保障。与此同时,对电厂热能及动力工程存在的问题进行研究对于提高燃料能量利用率,促进燃料的高效燃烧,从而实现节能减排的社会目标。

参考文献

能源与动力工程的认识范文第4篇

1.1构建符合新能源(太阳能)行业应用型人才培养的课程体系我校能源与动力工程专业设有制冷与空调技术、制冷测试技术与自动化、太阳能利用三个专业方向。理论课程体系采用模块化设置,分为公共基础课模块、专业基础课模块、专业课模块和专业选修课模块。前三个模块构成了能源与动力工程专业的基础知识体系,为学生继续深造和进行能源动力方面的研究应用奠定了理论基础。专业选修课模块根据2014年3月德州及其周边地区对新能源类特别是太阳能应用方向的人才需求设置了相关课程[2]。结合行业企业用人对毕业生实践能力的要求,实践环节穿插于整个教学过程,着重培养学生实践动手能力。前三年,学生的实践环节主要有包括认识实习、金工实习、制图测绘在内的基本技能训练,以及把课堂教学和工程实践相结合的课内实验、课程设计等专项技能训练。学生在掌握了扎实宽厚的能源与动力工程专业基础知识后,第四年有计划地到校外实习基地进行为期一年的实习,包括专业方向实习和毕业设计、毕业实习,以提高学生综合运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。2012年,能源与动力工程专业获批国家级“专业综合改革试点”项目,聘请中科院物理所孟庆波为教授,聘山东大学可再生能源研究中心主任韩吉田教授、天津大学“中低温热能高效利用”教育部重点实验室负责人赵军教授、国家太阳能热利用研发中心主任赵玉磊为专业建设专家委员会成员,完成了德州学院能源与动力工程专业专业规范的撰写、培养方案的修订、基础课和专业基础课课程规范的撰写工作。同时,德州学院机电工程学院与中国太阳能产业联盟联合成立能源与动力工程(太阳能热利用方向)专业卓越工程师试点班,2012年9月首届招生50人,2013级招生正在进行中。鉴于太阳能专业高校教材紧缺的现状,机电工程学院编写了7本太阳能系列高校教材,其中孙如军教授编写的《太阳能热水系统施工管理》(清华大学出版社)已于2012年11月出版,其余几本已经完稿,等待出版。

1.2培养适应新能源(太阳能)行业应用型人才培养的师资队伍能源与动力工程专业现有专职教师19人,其中教授3人,副教授12人,具有博士学位教师2人,均拥有丰富的教学经验和实践经验,是一支年龄、职称、学历结构合理、发展趋势良好的师资队伍。近三年来,专业教师共近120篇,其中在核心期刊发表20余篇,在外文期刊15篇,被SCI收录9篇;承担或参与国家、省科技厅、市科技局项目20余项,院级科研课题30余项,承担国家教研立项课题5项,出版专著2部,参编教材28部,获得实用新型专利20余项。

1.3能源类创新性、应用型人才培养成效显著学生实践创新能力强。近几年在大学生科技文化创新大赛中,能源与动力工程专业学生在全国大学生节能减排课外科技作品竞赛、全国大学生数学建模竞赛、全国三维数字化创新设计大赛、全国大学生电子设计竞赛、全国大学生电子商务“创新、创意及创业”挑战赛、全国大学生计算机仿真竞赛、大学生物联网创新创业大赛、山东省机电产品创新设计竞赛等各类国家级和省级比赛中都获得了优异成绩,获得国家级奖励20余项,省部级以上奖励200余项,教师指导学生在公开发行的杂志上发表学术论文10余篇,获得实用型新专利20余项,获奖层次和数量均居全国同类院校和省属高校前列。特别值得一提的是在教育部主办的全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛中,参赛作品《太阳能电动车》、《太阳能服饰》、《绿色压力环保鞋》、《自切换高效太阳能干燥装置》连续四届分获国家级一等奖,尤其是在2011年8月的竞赛中,学生的参赛作品《害虫自杀式太阳能灭虫器》,在全国182所参赛高校中,荣获国家特等奖,现场总决赛全国成绩排名第一,同时我校荣获优秀组织奖。学生就业率高。能源与动力工程专业2006年开始招收本科生以来,一次性就业率在95%以上,主要就业行业为省内制冷、空调、汽车、太阳能等行业,许多同学现已成为企业设计主管或现场主管。到目前为止,与皇明太阳能集团联合培养的太阳能专业的学生中已有160名进入了相应的岗位,得到了企业的一致好评。

1.4构建协同创新的新能源(太阳能)行业应用型人才培养校企合作模式2007年至今,德州学院机电工程学院先后在国家太阳能热利用工程技术研究中心、皇明太阳能集团有限公司等建立实习实践基地5个;2006年12月,机电工程学院与山东奇威特人工环境有限公司投入了30万元,校企合作共建了“太阳能中央空调实验室”。2007年3月与皇明太阳能股份有限公司合作共建,成立了“太阳能热利用工程技术实验中心”,面向全校相关专业师生、皇明太阳能股份有限公司及地方新能源企业开放。该专业分阶段安排学生到各公司进行见习和实习,并聘请高级工程师进行专业知识和专业技能的讲座和兼课,带来了大量的课程设计、毕业设计以及科研课题,并进行卓有成效的指导,开阔了学生视野,实现了理论到实践的结合,让学生了解和掌握本学科的发展动态和社会需求状况,为今后走向社会奠定了基础。自2007年与皇明联合办学以来,相继已经开设了五届“太阳能班”,实验室教学配置都相应固定且配备齐全。所用教材都是德州学院和皇明集团合作编写,共20余部。集团派相应的各部门高级技术人员到校指导教学工作,联合办学借助皇明集团国际领先的检测与研发设备,组织学生进行相关的研究与开发。借鉴与皇明太阳能集团联合培养人才的经验,2010年又先后与德州旭光太阳能集团、东营光伏太阳能有限公司等太阳能应用企业成立了相应的企业冠名班。2012年,德州学院与皇明太阳能股份有限公司联合建设“本科教学工程”大学生校外实践教育基地,已获教育部批准。在合作办学基础上,总结出了“三三六”校企合作人才培养模式,这一校企合作人才培养模式的办学经验,在2010年山东省校企合作培养人才工作电视会议上做了大会典型发言。由此构建的“强化专业技能、突出创新能力、提升人文素养”为主要内容的三位一体的校企合作人才培养体系,保证了学生综合素质的不断提高。2009年至2011年,德州学院连续三年被评为“山东省校企合作先进单位”,2011年德州学院列入首批“山东省企业专业技术人员继续教育基地”。

2建设规划

能源与动力工程专业人才培养以服务区域经济和社会发展为宗旨、以就业为导向,走产学研结合的发展道路,培养新能源行业创新性、应用型人才,建成在省内有一定影响力的能源与动力工程专业引领的能源类专业群和能源类卓越工程师培养基地,为德州及周边地区新能源行业发展起到引领和推进作用。

2.1打造能源与动力工程专业引领的“特色突出、优势显著”的能源类、机械类、自动化类专业群目前,我校已确定重点打造能源与动力工程专业(暨新能源、节能环保装备方向的机械设计制造及其自动化专业)引领的能源类、机械类、自动化类专业群,为德州市新能源产业共涉及的太阳能利用、风电装备、生物质能、热泵应用、新能源汽车和节能环保六大领域做好智力支撑。根据德州市及周边地区对新能源装备与环保机械领域人才的需求,对三个专业群教学计划及教学内容进行调整,能源类专业群主要侧重于新能源(太阳能利用、新能源汽车)技术的研究与应用,机械类专业群主要侧重于新能源装备与环保机械的设计制造,自动化类专业群主要侧重于新能源装备与环保机械的自动控制。在现有基础上,完善理论———实验———实践人才培养路径,培养满足社会需要的能源类、机械类、自动化类创新性、应用型人才。同时加强师资队伍建设,造就一支教学水平高,科研能力强、实践经验丰富的教学团队。同时对现有实验室进行升级改造,同时购进必需的教学、科研仪器设备,积极打造群内共享的公共实验教学大平台,建成山东省能源与动力工程实验教学示范中心。

2.2深化能源与动力工程专业人才培养模式改革能源与动力工程专业将围绕德州市及周边地区新能源产业,特别是太阳能利用和新能源汽车行业的发展建设,根据教育部“卓越工程师培养计划”,进一步完善“3+1”的人才培养模式,深化能源与动力工程专业人才培养模式改革。以满足专业人才培养目标为核心,修订教学计划,将创新精神、实践能力和创业能力纳入课程体系和教学内容,参照职业岗位任职要求,校企共同制订专业人才培养方案;将学校的教学活动和企业的生产过程紧密结合,灵活调整教学周期,学校和企业共同完成教学任务,突出人才培养的针对性、灵活性和开放性。

2.3打造一支满足新能源(太阳能)行业创新性、应用型人才培养的“双师型”师资队伍依据德州学院的柔性人才引进制度,引进教授、博士、企业技术骨干为学科带头人和骨干教师。聘任(聘用)一批具有行业影响力的专家学者作为专业带头人,一批新能源行业专业人才和能工巧匠作为兼职教师,建立兼职教师资源库,使专业建设紧跟产业发展,学生实践能力培养符合职业岗位要求。同时结合实际需要,兼职教师对学生的课程设计,毕业设计等实践环节进行指导。另一方面,加大在职教师培养培训力度。通过下企业、做访问学者、进修多种方式,在新能源行业造就出一批有一定影响力的专业人才,使专职教师下企业制度化,将教师参与企业技术应用、新产品开发、社会服务等作为专业技术职务和岗位聘用的重要内容。完善专业教师到对口企事业单位定期实习制度,提高专业教学水平和实践能力,提升双师素质。

2.4改革实践教学体系,加强实践基地建设在培养创新性、应用型人才,打造新能源行业卓越工程师的教学目标指导下,与校外实践基地的共同研讨,优化实验教学内容,构建“基础理论与实践技能平台设计应用能力平台综合实践能力和工程应用能力平台科技与创新能力平台”的“渐进式四平台”实验教学体系按照校企联合、共建共享、边建边用的原则,充分发挥校企合作的优势,依托皇明太阳能股份有限公司和山东奇威特人工环境有限公司等校外实验教学中心(研究所),以及东营光伏太阳能有限公司等5家实践教学科研基地,建成集研究创新、基础实训、生产实训、学工一体的综合性实训基地,创建山东省人才培养模式创新实验区、山东省实验实习示范中心、山东省工程技术研究中心,将学生的课堂教学、课程实习、专业实践及毕业设计、论文等环节与企业实际、教学研究与企业产品开发结合起来,以提高学生的培养质量和就业能力。

3结束语

能源与动力工程的认识范文第5篇

关键词:需求驱动;人才培养;节能;能源管理

作者简介:朱群志(1972-),男,浙江台州人,上海电力学院能源与机械工程学院,教授;任建兴(1961-),男,江苏海门人,上海电力学院能源与机械工程学院,教授。(上海 200090)

基金项目:本文系上海电力学院教改项目(项目编号:20111407)、上海高校本科重点教学改革项目(项目编号:20115901)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0021-02

一、节能与能源管理人才培养的必要性和紧迫性

我国是能源消耗大国。近年来国内经济的快速增长对能源供给的压力很大,重要能源资源短缺对经济发展的制约进一步加剧。我国的能源利用效率与世界先进水平相比存在较大差距,不少地方存在粗放式使用的情况,很多能源没有得到有效利用而造成浪费。这种能源消费方式使能源供给进一步恶化,对人类居住环境也造成了严重污染。节约能源是我国建设节约型社会的首要措施。[1]

培养从事节能与能源管理工作的人才是我国经济可持续性发展的需要。从1979年开始,我国就有计划、有组织地开展了节能工作,但30年来节能事业起伏不定。这种状况固然与国家的经济发展战略、能源供需形势等因素有关,但节能与能源管理人才的缺乏也是一个重要因素。缺少一支精通节能技术、熟悉节能管理、事业心强的高素质人才队伍是我国开展节能工作的软肋,也是实现我国节能目标的瓶颈问题。[2]

培养从事节能与能源管理工作的人才是国民经济各行业发展的需要。各类工厂是我国能源消耗的大户,工业能源消耗占全国能源消耗总量的70%左右。节能与能源管理领域的专门人才可以促进企业加强内部的能源计量和管理,开展节能降耗工作。1998年1月起施行、2007年10月修订的《中华人民共和国节约能源法》明确规定:重点用能单位应当设立能源管理岗位。重点用能单位包括两类:年综合能源消费总量1万吨标准煤以上的用能单位;国务院有关部门或者省、自治区、直辖市人民政府管理节能工作的部门指定的年综合能源消费总量5000吨以上不满1万吨标准煤的用能单位。2007年国务院颁布的《节能减排综合性工作方案》中明确要求重点耗能企业建立能源管理师制度。之后天津和山东等地开展了能源管理师的试点工作。2011年国务院颁布的《“十二五”节能减排综合性工作方案》中要求扩大能源管理师试点。

社会对节能人才的需求很大。根据对用能单位的调查,我国专业节能人才的需求量在数10万人以上。目前我国从事节能与能源管理工作的专业人才极度匮乏,很多企业没有专职的能源管理人员;即使有专职人员的企业,也存在能源管理人员节能意识不高、专业技能欠缺以及人员配置偏少等问题。这些原因导致企业对能源的控制和管理薄弱,严重阻碍了节能工作的开展和能源使用效率的提高。要解决这些问题,必须在科学方法的指导下充分挖掘企业节能潜力,以技术手段和管理手段促进能源利用效率的提高。因此,适应社会需求,培养专业的节能与能源管理专门人才显得十分迫切。

我国高校在节能专业人才培养方面起步较晚,虽然有一些高校在能源教育方面做了一些尝试,[3,4]但至今还没有形成健全的节能人才培育机制,面向节能服务人才培养的专业设置和学科建设都比较薄弱。[5]针对高校培养人才不足的现状,一些社会办学机构纷纷提供短期的能源管理师课程对一些在岗人员进行培训。然而,这种培训班短则几天,长则一周;培训项目时间短,很难对学员提供系统的知识和技能训练。作为人才培养的主要基地,高校应根据我国经济结构调整和战略性新兴产业发展的需求,为我国节能产业的发展培养高素质的节能与能源管理专门人才。高校可对现有专业进行改革,通过调整一些相关专业的培养方案、增补部分课程,为社会培养毕业后从事“能源管理师”岗位的人才。

二、节能与能源管理人才培养的探索

节能涉及的领域多,学科背景广。从技术角度分析,主要涉及“热”和“电”。本项目主要探索在热能与动力工程专业上进行改革,适应社会对节能与能源管理人才的需求。热能与动力工程专业的相近专业包括能源动力系统及自动化、能源与环境系统工程等。由于各个专业的背景不同,侧重点也不同。有的偏向动力机械,有的偏向制冷与空调,有的侧重能源高效和清洁利用。电力高校中的热能与动力工程专业往往偏向电厂热能动力工程和电厂集控运行。本文针对的是上海电力学院的国家特色专业——热能与动力工程专业。该专业办学历史比较悠久,并具有明显的行业背景。

1.制定了“节能与能源管理”专业方向培养方案

通过对热能与动力工程专业进行改革,设立“节能与能源管理”专业方向。热能与动力工程学科还是这个专业方向的核心,因此,专业方向与所依托专业在专业基础课和专业核心课程的设置上基本相同。专业基础课及专业课程主要包括工程热力学、工程流体力学、传热学、锅炉原理、汽轮机原理、泵与风机、热力发电厂等。

与常规热能与动力工程专业的区别在于增加了特别针对节能与能源管理的课程模块。该模块包含6门课程,共计9个学分。课程包括节能技术概论、空气调节、制冷原理与设备、热网技术、技术经济学以及能源管理与审计等。这些课程有的侧重技术层面,有的侧重能源管理与技术经济分析层面。除了节能与能源管理专业方向的选修课程之外,学生还可以从其他专业方向中选修一些课程,例如热能工程测量技术、可再生能源发电技术等。

2.教学内容契合复合型应用人才培养

节能人才不仅要掌握各种通用节能技术,而且也需要懂得一些技术经济分析、工程管理等方面的知识,是技术和管理结合的复合型人才。[6]因此,专业选修课程的教学内容应该根据节能与能源管理人才的知识和技能要求来设计。例如,“节能技术概论”课程的主要内容包括热电联产节能技术、锅炉和加热器节能技术、热管及热管换热器节能技术、热泵节能技术、余热回收节能技术、电力行业节能措施与案例等。“热网技术”课程的主要内容包括集中供热系统、热负荷及管网水力计算、供热管道敷设、热源配置等。“能源管理与审计”课程的主要内容包括能源政策、能源工程管理、合同能源管理、企业能源审计、企业能源平衡等。

3.在实践环节中提高学生的应用能力和创新能力

实践环节中除了一般的认知实习和专业实习外,还包括课程实验、专业方向课程设计以及毕业设计等。这些环节主要是培养学生应用课程所学知识的能力。结合课堂教学内容,增加了常用节能技术的实验。例如,在“泵与风机”课程中增设了泵与风机的变频调节实验。通过开展这些实验加深学生对变频技术的原理、方法和效果的认识。专业方向课程设计是一个新增的、有特色的实践环节,训练学生综合应用专业选修课的相关知识,并不局限于特定的选修课程。尝试将一家医院的供能系统作为课程设计的对象,要求学生结合参考资料对医院的用能及供能系统进行设计。提供给学生的资料包括工程扩初说明、各类冷热电设备性能参数表、非电空调选型设计手册等。

通过与学校基本建设工程、科研实验平台相结合,建成了一些学生实践基地。由于在项目设计阶段就提前介入,这些基本建设工程和科研平台在建设中充分考虑了学生实践能力培养的功能需求。已经建成的实践基地有:节能生态艺术厅、大学生活动中心节能建筑示范基地、多类型能源的分布式能源实验系统、校园能耗监管平台等。节能生态艺术厅可以开展的实验有中央空调性能测试、室内温度场测试、太阳能热水器性能测试等。大学生活动中心节能建筑示范基地可进行太阳能光伏发电实验、风光发电互补实验和建筑能耗按户计量实验等。分布式能源实验系统可提供燃气轮机性能试验、内燃机性能试验、气水换热器性能试验等。而校园能耗监管平台则能够提供全校每幢建筑的用水、用电数据,这些数据是学生开展能耗分析和节能诊断的生动素材。

4.人才培养情况

节能与能源管理专业方向于2008年开始按方向招生,招生规模为1个班。2012年首届学生毕业,学生就业情况优良。学生的就业单位除了传统的电力行业发电企业、设计院、电厂建设企业以外,也有节能服务公司等。节能与能源管理专业方向的设立为这些学生提供了必要的基础知识和技能,有利于他们进入单位后尽快适应工作岗位。

开设的选修课程得到了热能与动力工程其他专业方向学生的欢迎。“节能技术概论”、“能源管理与审计”、“热网技术”等选修课程每个教学班的人数都接近80人,其中节能与能源管理专业方向的学生只占一半。对于热能与动力工程专业的学生,这些课程有利于拓展学生的知识面。

学生的节能意识增强了,对节能工作的兴趣提高了。学生积极参与节能减排方面的科创项目,这些学生既有来自热动专业又有来自机械专业、管理专业等。管理专业的学生与热动专业的学生联合组队,参加了第五届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等活动,并获得较好成绩。这些科创活动一方面提高了学生的应用能力和创新能力,另一方面也有利于激发学生的学习兴趣。

三、结束语

上海电力学院根据国家能源发展战略需求和社会对人才的需求对高校培养节能与能源管理人才进行了探索。在热能与动力工程专业上设立了节能与能源管理专业方向,制定了专业方向培养方案,开设了兼顾技术和管理层面的专业选修课程,依托校园基本建设和科研项目建立了校内实践基地。所开设的课程得到了学生的欢迎,加强了学生的节能意识,拓展了学生的就业面,为热动专业毕业生从事节能与能源管理工作提供了基础。

由于节能的领域多,范围广,涉及学科多,因此节能人才的培养中存在不少困难。企业所需的节能人才最好是多面手,既懂“热”,又懂“电”,还懂能源管理。但是,作为一个本科专业,需要有一个相对完整的知识体系。另外,各个行业有不同的生产流程,培养一个通用的节能人才也是不现实的。因此,如何适应社会需求、进一步加强节能人才的培养是一个需要不断探索和持续关注的问题。高校是培养人才的主要基地,相关专业可以和企业紧密结合,结合专业的学科背景和依托行业的特点进一步探索节能专业人才的培养模式和途径。

参考文献:

[1]吴志功,王伟,郭炜煜.大力发展能源教育建设低碳社会[J].北京教育:高教版,2010,(7):10-13.

[2]刘显法.节能降耗的人才保障[J].中国人才,2007,(2):27-28.

[3]左远志,杨晓西.大学开展能源教育的新视角[J].东莞理工学院学报,2012,(1):100-103.

[4]桑丽霞,王景甫.对我国大学开展能源教育的思考[J].北京工业大学学报(社会科学版),2009,(6):72-74.

[5]尹健.节能服务产业人才培养问题与对策[J].中国校外教育,