發(fā)布時間:2023-10-07 08:50:24
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的能源與動力工程專業(yè)樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞 能源與動力工程專業(yè);實踐能力;在線學(xué)習(xí)
中圖分類號:G642.44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)03-0159-02
1 引言
本科工程教育作為高等教育體系的一部分,為推動我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展和社會進(jìn)步培養(yǎng)一大批高素質(zhì)人才。隨著我國高等素質(zhì)教育發(fā)展、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工程科技人才的就業(yè)形勢發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變,傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式和人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)難以適應(yīng)社會發(fā)展對專業(yè)人才的需求。在新的歷史環(huán)境中,必須對我國工程教育進(jìn)行改革,這樣才能適應(yīng)社會的發(fā)展需求。傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式下,學(xué)生的實踐能力、可持續(xù)發(fā)展能力以及跨學(xué)科解決實際問題的能力明顯不足。實踐教學(xué)是工程教學(xué)的有機(jī)組成部分,但是在傳統(tǒng)教學(xué)過程中,實踐教學(xué)并沒有引起應(yīng)有的關(guān)注,構(gòu)成傳統(tǒng)教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié),成為制約人才培養(yǎng)質(zhì)量的主要因素之一。在高等院校進(jìn)行工程教育過程中強(qiáng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié),可以提高學(xué)生解決實際問題能力。
2 教學(xué)現(xiàn)狀分析
在人才培養(yǎng)目標(biāo)上,加強(qiáng)高校各專業(yè)學(xué)生的專業(yè)實踐能力培養(yǎng)是我國現(xiàn)階段人才培養(yǎng)目標(biāo)的一個重要改革方向。隨著我國素質(zhì)教育的不斷發(fā)展以及現(xiàn)代教育技術(shù)手段在工程技術(shù)教學(xué)中的廣泛應(yīng)用,高校教學(xué)環(huán)境和教學(xué)條件得到很大改善,改變著大學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,運用信息化教育手段強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)效果更加受到重視,傳統(tǒng)的課堂教學(xué)和在線學(xué)習(xí)等結(jié)合更為緊密。但相對而言,教學(xué)理念和教學(xué)模式、方法與手段都偏重于對知識型人才的培養(yǎng),對工科高校學(xué)生的專業(yè)實踐能力培養(yǎng)有所忽視。因此,加強(qiáng)學(xué)生專業(yè)實踐能力培養(yǎng),迫切需要教學(xué)環(huán)境和教學(xué)手段的革新,以發(fā)揮新的技術(shù)手段對學(xué)生專業(yè)實踐能力培養(yǎng)的支持作用。
學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)一般開始于大學(xué)三年級接觸專業(yè)基礎(chǔ)知識階段。此時學(xué)生也逐漸開始專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教學(xué),在該階段開始著手培養(yǎng)與其專業(yè)相關(guān)的系統(tǒng)的初步認(rèn)知能力和專業(yè)興趣,主要體現(xiàn)在強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣,從而也強(qiáng)化其專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)效果。在理論知識與專業(yè)實踐能力培養(yǎng)方面,目前的信息化教學(xué)較為普及,在線學(xué)習(xí)具有教學(xué)資源多樣化、集成度高、交互性強(qiáng)、強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的自主性、能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī)等優(yōu)勢,同時學(xué)生可以在網(wǎng)上進(jìn)行更為透徹的專業(yè)學(xué)習(xí)。相比枯燥的文字性的理論知識,學(xué)生更喜歡數(shù)字化的教學(xué)模式,應(yīng)增強(qiáng)這方面的資源建設(shè)與教學(xué)應(yīng)用。
北京建筑大學(xué)能源與動力工程專業(yè)已經(jīng)開設(shè)多年,在教學(xué)設(shè)備和師資力量配置上也日趨完善,現(xiàn)有的教學(xué)資源包括中法實踐基地在內(nèi)也相當(dāng)豐富,目前應(yīng)著力于在提高學(xué)生專業(yè)實踐能力方面下功夫,尤其是在學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)階段,適時加強(qiáng)實踐能力的培養(yǎng)。
3 措施分析
提升專業(yè)認(rèn)識能力 在專業(yè)課教學(xué)過程中,如果學(xué)生對所學(xué)的專業(yè)知識缺乏,包括感官上對專業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備及系統(tǒng)缺乏專業(yè)認(rèn)識,學(xué)習(xí)思路上就會相對混亂,學(xué)習(xí)過程了解不夠、不清晰,因而也不利于專業(yè)課的課堂講授學(xué)習(xí)。因此應(yīng)在專業(yè)課開始前,讓學(xué)生進(jìn)入施工現(xiàn)場或既有的工程系統(tǒng),對本專業(yè)初步了解,形成初步認(rèn)知。目前,對于能源與動力工程專業(yè)的認(rèn)識類實習(xí),中法平臺是學(xué)生認(rèn)識實習(xí)的一個選擇。該平臺中包含有供熱鍋爐、供熱管網(wǎng)、散熱器系統(tǒng)、制冷機(jī)組、空調(diào)末端系統(tǒng)、冰蓄冷系統(tǒng)、冷卻塔系統(tǒng)等,并且該系統(tǒng)不是模型展示,而是可以進(jìn)行實際運行的,是可以實際操作的系統(tǒng),學(xué)生進(jìn)行認(rèn)識實習(xí)能夠起到與在工程現(xiàn)場同樣的實習(xí)效果。該實習(xí)基地就在校內(nèi),學(xué)生實習(xí)的時間相對靈活,同時可以保證充足的時間對系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真學(xué)習(xí)。另外,校內(nèi)大興校區(qū)的供暖用鍋爐房、西城本部小區(qū)的換熱站等都可以接納學(xué)生進(jìn)行參觀實習(xí)。校外的一些企業(yè),比如燃?xì)饧瘓F(tuán)的燃?xì)忾T站,熱力集團(tuán)的供熱熱源、換熱站、管網(wǎng)等,太陽能生產(chǎn)企業(yè)、空調(diào)加工基地、地源熱泵系統(tǒng)等,都是提高學(xué)生對本專業(yè)認(rèn)識的很好的實踐鍛煉基地。
注重在線學(xué)習(xí)和工程案例學(xué)習(xí) 在線學(xué)習(xí)可以為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)資源,交互性也很強(qiáng),集成度高,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過多媒體在線演示,可以讓學(xué)生對設(shè)備的運行及系統(tǒng)的整體構(gòu)成有生動形象的認(rèn)識。通過在線學(xué)習(xí),鍛煉學(xué)生自學(xué)能力,提升學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)的基本技能,更好完成學(xué)習(xí)過程中的預(yù)習(xí)、討論、提交作品等,引發(fā)深度思考,增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。工程案例環(huán)節(jié)可以讓學(xué)生了解更多的實際工程,感受到學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的應(yīng)用目的,從而更深層次地理解本專業(yè)的發(fā)展方向及對社會的價值,提高學(xué)習(xí)動力。對所學(xué)知識融會貫通,增強(qiáng)系統(tǒng)性,強(qiáng)化學(xué)習(xí)的目的性。
注重專業(yè)課學(xué)習(xí)過程的實驗教學(xué) 實驗教學(xué)可以提高學(xué)生實踐能動性,在實驗過程中加強(qiáng)學(xué)生的參與度,更好地加入實驗環(huán)節(jié),發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和對實驗的探究。實驗環(huán)節(jié)是對教學(xué)過程的有效補(bǔ)充,有些內(nèi)容僅憑課堂教學(xué)無法實現(xiàn)教學(xué)目的,尤其是關(guān)于一些實驗現(xiàn)象的了解及現(xiàn)象產(chǎn)生機(jī)理的研究等,必須通過實驗環(huán)節(jié)才能讓學(xué)生真正明白個中原理。因此,實驗教學(xué)在課程教學(xué)中占有重要位置。優(yōu)化安排實驗教學(xué),組織學(xué)生探討開展實驗的方式、步驟、達(dá)到的效果等。
注重專業(yè)課末期的實踐環(huán)節(jié) 在專業(yè)課授課結(jié)束后,應(yīng)該安排至少2個學(xué)時讓學(xué)生到現(xiàn)場進(jìn)行本門課程的針對性實踐,參觀實踐對知識的梳理和深度認(rèn)識尤為重要?;谀硞€專業(yè)課開設(shè)的實踐環(huán)節(jié),其實是該門課程在實踐中的一個總體應(yīng)用,通過實踐課程,學(xué)生會把課堂教學(xué)中那些已經(jīng)分解的教學(xué)內(nèi)容全部匯集起來,重新整理,形成總體框架。針對課堂中講授的難點知識,也可以有針對性地在實踐現(xiàn)場進(jìn)行解決。為增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果,應(yīng)該避免將實踐課移到學(xué)期末的總的實踐周中進(jìn)行。
針對專業(yè)課的課程設(shè)計應(yīng)強(qiáng)化工程特性 課程設(shè)計的學(xué)時數(shù)應(yīng)適時延長,實現(xiàn)工程設(shè)計的精細(xì)化,提高工程圖紙的專業(yè)性。工程設(shè)計培養(yǎng)了學(xué)生運用所學(xué)知識的能力,也給將來更好地工作打下很好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]劉全忠,王洪杰.能源與動力工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式研究與實踐[J].黑龍江教育學(xué)院學(xué)報,2013(12).
關(guān)鍵詞:能源與動力工程;生產(chǎn)實習(xí);教學(xué)改革
中圖分類號:G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)33-0118-02
生產(chǎn)實習(xí)是高等院校工科類專業(yè)重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),生產(chǎn)實習(xí)的質(zhì)量直接關(guān)系到學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)的培養(yǎng)過程。[1,2]在能源與動力工程專業(yè)的教學(xué)計劃中,生產(chǎn)實習(xí)尤為重要,旨在將專業(yè)理論知識與工業(yè)現(xiàn)場相結(jié)合,使得學(xué)生對發(fā)電廠設(shè)備的啟停、運行以及日常的監(jiān)控維護(hù)方法及程序有一個較為深入的了解。學(xué)生通過生產(chǎn)實習(xí),能夠提升學(xué)生綜合運用各學(xué)科知識的能力,分析和解決實際發(fā)電廠運營問題的能力。[3]為了培養(yǎng)獨立從事能源與動力工程行業(yè)的應(yīng)用型工程技術(shù)人員,適應(yīng)21世紀(jì)創(chuàng)新型人才、復(fù)合型人才的社會需求,結(jié)合近年來指導(dǎo)的能源與動力工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)的實踐經(jīng)驗,對該專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)模式做了一些新的探索。
一、能源與動力工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)改革的必要性
目前三峽大學(xué)能源與動力工程專業(yè)分為熱動和水動兩個專業(yè)方向,熱動方向的學(xué)生主要在熱力發(fā)電廠完成生產(chǎn)實習(xí)任務(wù),水動方向的學(xué)生則在大型水電站完成生產(chǎn)實習(xí)任務(wù),實習(xí)時間均為2周?;谀茉磁c動力工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,目前的這種實習(xí)模式基本能夠完成培養(yǎng)方案規(guī)定的生產(chǎn)實習(xí)內(nèi)容,但也存在一些不足亟待改進(jìn)。
1.實習(xí)基地建設(shè)需要加強(qiáng)
三峽大學(xué)能源與動力工程專業(yè)與大型水力發(fā)電廠、熱力發(fā)電廠進(jìn)行合作,建立了穩(wěn)定的校外實習(xí)基地。目前,開設(shè)能源與動力工程專業(yè)的大部分高校生產(chǎn)實習(xí)都集中安排在大三下半學(xué)年或大三結(jié)束時進(jìn)行。在這期間,各個電廠除了接待能源與動力工程專業(yè)的學(xué)生之外,還需接待電力系統(tǒng)及自動化專業(yè)、自動化專業(yè)、化學(xué)專業(yè)、管理專業(yè)等與電廠運營相關(guān)的其他專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)任務(wù),這直接導(dǎo)致了短時間內(nèi)大部分學(xué)生集中涌入各個發(fā)電廠。而現(xiàn)代的大型發(fā)電廠 一般都是大容量、多參數(shù)集中控制,接待能力十分有限。同時,各個發(fā)電廠受生產(chǎn)任務(wù)、安全指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)效益等多種因素的制約,一般也不愿意接待大批學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)。這樣,最終使得學(xué)生的實習(xí)內(nèi)容受到限制,實習(xí)計劃難以實施,實習(xí)過程比較草率,實習(xí)效果一般,難以達(dá)到鍛煉學(xué)生,提高學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力的目的。
2.實習(xí)形式單一
三峽大學(xué)能源與動力工程專業(yè)的校外生產(chǎn)實習(xí)沿用了其他工科專業(yè)普遍采用的實習(xí)形式,即由專任教師組織學(xué)生去各個發(fā)電廠進(jìn)行參觀式學(xué)習(xí),各個發(fā)電廠抽調(diào)技術(shù)骨干對鍋爐、汽輪機(jī)、化學(xué)與水系統(tǒng)、除硫除塵裝置以及電氣設(shè)備等各個系統(tǒng)進(jìn)行講解。通過這種方式,以期學(xué)生對發(fā)電廠的整個運營流程有初步的了解,對電廠的日常維護(hù)、運營監(jiān)控以及問題處理方式有一定接觸。然而,在實習(xí)過程中,各個發(fā)電廠抽調(diào)的技術(shù)骨干有的善于表達(dá),有的不善表達(dá),并且他們對學(xué)生專業(yè)知識的掌握情況也不十分了解。實習(xí)內(nèi)容的設(shè)置比較有限,實習(xí)內(nèi)容的講解也受限于講解老師的經(jīng)驗水平,學(xué)生在實習(xí)過程中很難有機(jī)會深入細(xì)致地學(xué)習(xí),學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合能力難以得到有效提高。
3.實習(xí)內(nèi)容不盡合理
由于電力行業(yè)管理嚴(yán)格,對員工的綜合素質(zhì)要求極高,而對學(xué)生而言,鮮有機(jī)會上崗操作,學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)過程與校園內(nèi)的課堂學(xué)習(xí)無異,依舊沿于聽老師講解,看老師操作,很難掌握電廠設(shè)備和系統(tǒng)的啟停、運行及事故處理的方法。整個實習(xí)的內(nèi)容也與課堂上的教學(xué)內(nèi)容也有較大的重復(fù)性,而這些常規(guī)性實習(xí)內(nèi)容很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識,不能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和工程實踐能力。同時由于實習(xí)學(xué)生在一家單位的停留時間十分有限,一般為1周時間,實習(xí)單位客觀上也難以安排完整、全面的實習(xí)內(nèi)容。此外,電廠在運行過程中,電力事故的發(fā)生偶然性太強(qiáng),學(xué)生在短時間內(nèi)接觸到的幾率很小,對電廠的事故處理及分析方法還是只能聽老師講解。
4.實習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)軟化
在現(xiàn)行的生產(chǎn)實習(xí)模式中,實習(xí)指導(dǎo)教師及發(fā)電廠的技術(shù)骨干處于主導(dǎo)地位,學(xué)生處于被動接受的地位,實習(xí)指導(dǎo)教師及發(fā)電廠的技術(shù)骨干商討確定好相應(yīng)的實習(xí)內(nèi)容,學(xué)生跟隨教師的節(jié)奏完成實習(xí)任務(wù),該方式很難激發(fā)出學(xué)生的主觀性和創(chuàng)造性。在實習(xí)過程中,發(fā)電廠的技術(shù)骨干講解分配的實習(xí)內(nèi)容,其他一切問題包括實習(xí)紀(jì)律和實習(xí)安全等,全靠實習(xí)指導(dǎo)教師協(xié)調(diào)解決。在大班實習(xí)過程中,實習(xí)指導(dǎo)教師一般為1名或2名,精力十分有限,難以兼顧全部學(xué)生,對學(xué)生實習(xí)缺乏有效指導(dǎo)和監(jiān)督。實習(xí)結(jié)束之后的成績評定主要取決于平時成績和實習(xí)報告成績,由于很難監(jiān)控學(xué)生的整個實習(xí)過程,因此平時成績很難把控,而僅僅依靠實習(xí)報告給出實習(xí)成績,有失公允,沒有真正考核到學(xué)生的整個實習(xí)過程。
綜上可知,能源與動力工程專業(yè)現(xiàn)行的生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)體系在實習(xí)基地、實習(xí)形式、實習(xí)內(nèi)容以及實習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)等方面都還存在一些不足,難以滿足現(xiàn)代企業(yè)所需的厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才、復(fù)合型人才的培養(yǎng)需求。
二、創(chuàng)新型生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)模式的改革與探索
1.構(gòu)建虛實結(jié)合的生產(chǎn)實習(xí)新模式
所謂虛實結(jié)合的生產(chǎn)實習(xí)模式,即將原來要求在電力生產(chǎn)現(xiàn)場完成的生產(chǎn)實習(xí)任務(wù),分成在校內(nèi)的虛擬平臺和實際電力生產(chǎn)現(xiàn)場兩方面進(jìn)行。虛擬平臺主要以仿真支持系統(tǒng)為主,內(nèi)容全面但感性體驗不夠,實際電力生產(chǎn)現(xiàn)場針對性較強(qiáng),但內(nèi)容有限,深度不一。通過虛實結(jié)合,既能全面了解電力生產(chǎn)過程,又能有較強(qiáng)的感性體驗。
面對能源與動力工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)存在的實際問題,采取計算機(jī)及其他信息技術(shù)進(jìn)行虛擬實習(xí)是一種新的嘗試,目前也已經(jīng)有了一些成功案例。[4]在學(xué)校的大力支持下,三峽大學(xué)(以下簡稱“我?!保┽槍釀臃较?qū)iT建立了300MW發(fā)電機(jī)組仿真支持系統(tǒng),針對水動方向建立了水輪發(fā)電機(jī)組仿真演示模型,通過調(diào)整生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)模式,加大仿真教學(xué)力度,既能保證實習(xí)內(nèi)容的完整性,又能在一定程度激發(fā)學(xué)生的實習(xí)興趣。
指導(dǎo)教師通過引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注一些仿真實習(xí)中存在的問題及處理方案,學(xué)生帶著這些問題,在現(xiàn)場實習(xí)時通過與技術(shù)人員討論,加深理解。電力企業(yè)員工也非常樂意與學(xué)生進(jìn)行技術(shù)交流,不僅調(diào)節(jié)了單調(diào)的工作氣氛,也提高電力企業(yè)職工的基本素質(zhì)。
2.優(yōu)化實習(xí)內(nèi)容
根據(jù)能源與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案來制訂具體的實習(xí)內(nèi)容,使得學(xué)生實習(xí)之后,能系統(tǒng)地了解大型水力發(fā)電廠、熱力發(fā)電廠等從事運行、管理等方面的工作流程。
我校能源與動力工程專業(yè)熱動方向的生產(chǎn)實習(xí)內(nèi)容重點是了解鍋爐設(shè)備系統(tǒng)、汽輪機(jī)設(shè)備系統(tǒng)、脫硫除塵設(shè)備系統(tǒng)、化學(xué)設(shè)備系統(tǒng)及其他與之有關(guān)的主要輔助設(shè)備和系統(tǒng)的運行特性和維護(hù)管理。此外,在仿真實習(xí)平臺上主要是掌握機(jī)組的啟動、停運步驟,設(shè)備與系統(tǒng)的故障模擬、故障分析、故障排除等,了解或熟悉故障發(fā)生的前因后果。
我校能源與動力工程專業(yè)水動方向的生產(chǎn)實習(xí)內(nèi)容重點是了解水電廠的水工建筑物、水電廠的電能生產(chǎn)過程、水輪發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備和電氣設(shè)備的作業(yè)布置及相互關(guān)系,220kV開關(guān)站的接線方式及主要配置,廠用6kV系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組的配接方式、接線方式及廠用電相關(guān)配置等。在水電站仿真平臺上,要求學(xué)生掌握水輪機(jī)的工作原理,水輪機(jī)運行、管理、檢修、維護(hù)、水輪機(jī)選型設(shè)計以及水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、水輪機(jī)控制系統(tǒng)等。
3.增強(qiáng)實習(xí)指導(dǎo)
在生產(chǎn)實習(xí)過程中,學(xué)生能否有所收獲在一定程度上取決教師的指導(dǎo)水平。為了使實習(xí)指導(dǎo)教師更好地發(fā)揮主導(dǎo)作用,需要聘請專業(yè)基礎(chǔ)扎實,實踐經(jīng)驗豐富,有較強(qiáng)實踐能力的專業(yè)教師對實習(xí)學(xué)生進(jìn)行跟班指導(dǎo)。
我校能源與動力工程系以青年教師為主,長期深入電力生產(chǎn)一線的機(jī)會比較欠缺,工程實踐能力整體情況還不高。為了使青年教師更好地發(fā)揮主導(dǎo)作用,一方面要充分發(fā)揮老教師的傳、幫、帶作用,另一方面還需定期組織青年教師深入電力企業(yè)生產(chǎn)一線,充分準(zhǔn)備實習(xí)內(nèi)容以及實習(xí)的重難點,增強(qiáng)青年教師的科研能力和工程實踐能力,提高實習(xí)指導(dǎo)水平。
此外,采用虛實結(jié)合的實習(xí)教學(xué)模式后,對實習(xí)指導(dǎo)教師的任務(wù)加重了,要求提高了,責(zé)任變大了,為此實習(xí)指導(dǎo)教師盡量做到相對穩(wěn)定、搭配合理,這樣不僅能保證生產(chǎn)實習(xí)的長遠(yuǎn)發(fā)展,還能夠維持生產(chǎn)實習(xí)的課程建設(shè)質(zhì)量。
4.規(guī)范實習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)
在實習(xí)過程中,除了需要通過有效的監(jiān)管機(jī)制保證實習(xí)順利實施之外,還需采用有效的激勵機(jī)制對學(xué)生的實習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行評判,包括實習(xí)紀(jì)律以及實習(xí)項目的表現(xiàn)情況,隨機(jī)抽查學(xué)生筆記、對學(xué)生進(jìn)行提問、要求學(xué)生講解實習(xí)過程等。
實習(xí)結(jié)束之后,需要提交實習(xí)報告,而通常僅依據(jù)實習(xí)報告給定實習(xí)成績是不合理的。為了充分調(diào)動學(xué)生的實習(xí)積極性,并且使學(xué)生能夠充分重視實習(xí)過程,生產(chǎn)實習(xí)的考核評價至少需要反映“平時表現(xiàn)(占40%),實習(xí)報告(占40%),答辯成績(占20%)”等幾個方面。
為了生產(chǎn)實習(xí)的持續(xù)發(fā)展,還應(yīng)廣泛收集學(xué)生、教師、實習(xí)單位的評價意見,重點反映實習(xí)內(nèi)容是否全面,實習(xí)安排是否合理,實習(xí)效果如何以及學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能是否達(dá)到實習(xí)單位需求,通過總結(jié)經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)不足,不斷提高生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)質(zhì)量。
三、結(jié)語
生產(chǎn)實習(xí)是實踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié),能源與動力工程因為專業(yè)的特殊性,生產(chǎn)實習(xí)范圍相對其他工科專業(yè)而言比較有限,在經(jīng)濟(jì)效益驅(qū)動下,生產(chǎn)實習(xí)面臨著很大挑戰(zhàn)。生產(chǎn)實習(xí)基地的建設(shè),實習(xí)內(nèi)容的優(yōu)化,實習(xí)師資隊伍的建設(shè),實習(xí)教學(xué)質(zhì)量的提高等均是一個長期積累的過程,需要長期探索,不斷調(diào)整。未來還需從更深層次探索生產(chǎn)實習(xí)的改革與發(fā)展,不斷完善生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)模式,以期取得更好的實習(xí)效果,培養(yǎng)出具有實踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力高、綜合素質(zhì)全面的應(yīng)用型本科人才。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:高職院校;熱能與動力;教學(xué)
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.080
1 引言
當(dāng)前,我國高職院校的熱能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)的總體目標(biāo)是將學(xué)生培養(yǎng)成具備一定的實踐能力、操作能力的應(yīng)用型人才。應(yīng)用型人才的培養(yǎng),特別要注重實踐教學(xué)環(huán)節(jié),實踐環(huán)節(jié)不同于理論教學(xué),不只是要重視實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容,更重要的是實踐環(huán)節(jié)的實施效果。當(dāng)前高職院校熱能與動力工程專業(yè)所培養(yǎng)的人才實踐能力和創(chuàng)新能力普遍欠缺,因此,為了提升熱能與動力工程專業(yè)人才的綜合能力,使該專業(yè)所培養(yǎng)的人才更能適應(yīng)社會的需求,就必須針對當(dāng)前該專業(yè)存在的問題和弊端,對該專業(yè)實踐教學(xué)部分進(jìn)行重點改革,從而提升該專業(yè)所培養(yǎng)的人才的綜合能力,為社會輸送更多的可用之才。
2 高職院校熱能與動力工程專業(yè)教學(xué)的困境
當(dāng)前,高職院校的熱能與動力工程專業(yè)在實踐教學(xué)中或多或少都存在一些問題,比如實踐特色不太明顯、實驗課程效果較差、教學(xué)環(huán)節(jié)紊亂等。毋庸置疑,這些問題勢必會影響高職院校熱能與動力工程實踐教學(xué)的效果,不利于學(xué)生實踐能力的提升。問題的產(chǎn)生有其必然的原因,一方面是當(dāng)前職業(yè)教育的整體性問題,高職院校辦學(xué)思路落后、閉門造車,更不注重和院校之間的橫向交流,對于實踐教學(xué)存在的問題沒有認(rèn)真反思過;另一方面則是由于高職院校創(chuàng)新較為乏力,沿襲了傳統(tǒng)的教育思路和方法組織教學(xué),教育體制創(chuàng)新的科學(xué)性不足,不能很好的做到與時俱進(jìn),無法深刻推動課程改革。針對高職院校教學(xué)中存在的問題,熱能與動力工程專業(yè)在實踐教學(xué)中也必須結(jié)合自身存在的問題,有目的性的進(jìn)行改革和創(chuàng)新,以不斷深化實踐教學(xué)效果,大力提升該專業(yè)實踐教學(xué)能力的,從而不斷增強(qiáng)學(xué)生思考問題、處理問題和解決問題的綜合能力。
3 如何做好高職院校熱能與動力工程專業(yè)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
第一,建立健全完善的實踐課程體系。實踐教學(xué)要想取得一定的成效,必須注重實踐課程的科學(xué)設(shè)置,這是保證實踐教學(xué)效果的前提。當(dāng)前,高職院校熱能與動力工程專業(yè)的實踐教學(xué)課程體系仍然不規(guī)范、不健全、缺乏針對性。高職院校必須做好實踐教學(xué)課程體系的規(guī)范構(gòu)建。課程體系的設(shè)置要注意以下方面:首先,實踐教學(xué)課程不能和理論課程脫節(jié),二者必須相輔相成、充分融合。實踐課程要體現(xiàn)出由淺入深、循序漸進(jìn),符合實踐教學(xué)的基本原則,能夠從“教師引導(dǎo)”逐漸完成向“學(xué)生獨立”的轉(zhuǎn)變趨勢,能夠充分的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、學(xué)習(xí)興趣以及創(chuàng)新精神;其次,實踐教學(xué)課程的設(shè)置必須遵循緊跟理論、目標(biāo)突出的原則,每一次的實踐課程都必須對項目內(nèi)容、項目目標(biāo)、項目操作順序進(jìn)行明確說明,每次課程都要留下學(xué)生獨立思考、獨立設(shè)計和獨立操作的實踐,推動實踐課程的有效性和實用性,充分的鍛煉學(xué)生的動手與實踐能力。
第二,推動實驗教學(xué)由封閉向開放的轉(zhuǎn)變。為協(xié)調(diào)好高職院校學(xué)生的實驗課程和學(xué)習(xí)課程之間的矛盾,提高實驗效率和質(zhì)量,要做好以下幾點。首先,做好實驗時間的安排。教師要尊重學(xué)生的愛好和個性,要充分激發(fā)他們的學(xué)習(xí)的動力,堅決摒棄傳統(tǒng) “填鴨式”教學(xué),在每個學(xué)期的開始,實驗教師就要做好實驗項目數(shù)量、時間的規(guī)劃,每個實驗項目所需要的人數(shù)(包括上限與下限),學(xué)生根據(jù)實驗教學(xué)大綱要求自行選定實驗時間、內(nèi)容,并作出實驗計劃書交給實驗教師審查,實驗教師審閱合格后方可進(jìn)行實驗。其次,在實驗中,老師要充分引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會思考與動手,努力培養(yǎng)他們的主體意識,轉(zhuǎn)變“要我學(xué)”的心態(tài)變?yōu)榉e極的“我要學(xué)”的心態(tài),激勵學(xué)生自覺學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí),強(qiáng)化動手能力,保證實驗效果,將教學(xué)目標(biāo)由知識的轉(zhuǎn)移和傳授轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰Φ募ぐl(fā)與提高。另外,對于具體的實驗教學(xué),要進(jìn)行整合與部署,淘汰不合時宜的舊內(nèi)容,嘗試增加應(yīng)用性和實用性強(qiáng)的實驗內(nèi)容,側(cè)重于讓學(xué)生接觸和了解新技術(shù)、新方法,不斷培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)掌握新知識新技能的能力、培養(yǎng)他們將理論應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中的能力,為以后在工作中的應(yīng)用做好鋪墊,打好基礎(chǔ)。
第三,豐富教學(xué)手段,創(chuàng)新實踐教學(xué)方法。當(dāng)前,信息技術(shù)的發(fā)展也在推動各行各業(yè)的不斷進(jìn)步,教育也不例外。信息技術(shù)、多媒體教學(xué)的發(fā)展,為高職院校熱能與動力工程專業(yè)的實踐教學(xué)提供了更多豐富多彩的媒介。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合教學(xué)目標(biāo)對實踐教學(xué)方式進(jìn)行改革與創(chuàng)新,可以使教學(xué)改革更具針對性、創(chuàng)新性,實現(xiàn)了理論與實踐教學(xué)的雙提升。例如,在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗課程時,可以通過設(shè)計一些簡單的、基礎(chǔ)性的機(jī)械設(shè)計實驗項目,并將實驗項目組織成學(xué)生之間競賽的模式,這樣可以在很大程度上調(diào)動學(xué)生的實踐積極性,增強(qiáng)實踐教學(xué)的效果。又如,學(xué)生水平良莠不齊,對于一些動手和實踐能力不足的學(xué)生,則可采取分組的形式進(jìn)行小組教學(xué),分組時注意將能力強(qiáng)和能力差的學(xué)生進(jìn)行有意識的相互結(jié)合,充分發(fā)揮學(xué)生之間互相幫助作用,進(jìn)一步提高學(xué)生的實踐能力和協(xié)作能力。此外,可以結(jié)合實驗特點,利用計算機(jī)的繪圖、動畫技術(shù)、三維軟件對某些實驗設(shè)備建模,對于直觀性差,各零部件之間的相互聯(lián)接、配合、運動關(guān)系受到實驗條件限制的實驗,將其結(jié)構(gòu)、原理、工作過程在動畫中直觀的展現(xiàn)出來,使枯燥抽象的原理變成栩栩如生的動畫展示。如在綜合性實驗“制冷機(jī)組性能實驗”中,該實驗的目的是要求學(xué)生掌握蒸汽壓縮式制冷機(jī)的組成和原理,眾所周知,壓縮機(jī)是全封閉式的,通過書上的文字內(nèi)容和圖形不太好領(lǐng)會其內(nèi)部機(jī)械機(jī)構(gòu)和工作原理;還要求學(xué)生掌握單級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)性能測試方法,但通常管路及換熱設(shè)備要制作多處保溫,內(nèi)部流體的走向及各部件間的聯(lián)接關(guān)系都不直觀。為達(dá)到實驗的目的,可以采用三維建模軟件對此實驗臺進(jìn)行建模,將整個實驗臺進(jìn)行模擬拆裝,壓縮機(jī)內(nèi)部運動也以動畫視頻展示,可以很好的達(dá)到實驗的效果。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】熱能;動力工程;能源
中圖分類號:TK22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-0278(2014)03-180-02
近年來,隨著工業(yè)的快速發(fā)展,我國鍋爐的種類也逐漸增多,但是在鍋爐的制造和應(yīng)用方面還存在不少的問題,主要是能源利用效率比較低的問題。因此,如果提高能源利用效率成為我國熱能與動力工程研究的方向之一。在本文中,筆者結(jié)合自身工作實際,從我國現(xiàn)階段熱能與工程發(fā)展情況入手,分析了熱力動力工程和能源的發(fā)展?fàn)顩r。
一、熱力動力工程及其未來發(fā)展方向
(一)現(xiàn)階段的熱力動力工程研究情況
我國的熱力動力工程專業(yè)是在上世紀(jì)五十年代形成的,而它的興起則是在前蘇聯(lián),這個專業(yè)下面還包括幾十個小專業(yè),主要與偶電廠熱能、制冷、鍋爐,以及空調(diào)空城、低溫、內(nèi)燃機(jī)等等。而在我國實行改革開放之后,尤其是進(jìn)入新世紀(jì)之后,這些小專業(yè)逐漸壓縮成為九個小專業(yè),前不久有被合并成為一個專業(yè)。在我國的大多數(shù)高校開設(shè)了熱能與動力工程專業(yè)。
熱能與動力工程專業(yè)的研究內(nèi)容包括兩個方面,一個是熱能,一個是動力,它是一門技術(shù)性和應(yīng)用性均非常強(qiáng)的專業(yè),涵蓋的知識領(lǐng)域主要包括機(jī)械工程、工程熱物理、熱能動力工程。此外,還包括能量轉(zhuǎn)換和有效利用的理論和技術(shù)等,制冷裝置、動力工程、動力機(jī)械等也屬于這一專業(yè)的知識領(lǐng)域。該專業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域也比較廣泛,可以說是我國科技發(fā)展的基礎(chǔ)專業(yè)所在。隨著我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制的逐步晚上,社會需求的不斷多樣化,以及科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展,均稱為其發(fā)展的挑戰(zhàn)。
(二)熱能與動力工程的發(fā)展方向
熱能與動力工程的發(fā)展方向首先表現(xiàn)在動力控制工程的發(fā)展方向,其研究發(fā)展需要掌握動力測試技術(shù)、汽輪機(jī)原理、動力機(jī)械設(shè)計、熱工自動控制,以及燃燒污染與環(huán)境、鍋爐原理、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計算等方面的知識;其次,在熱力發(fā)電機(jī)與汽車工程發(fā)展方向上,則需要掌握內(nèi)燃機(jī)原理、燃料和燃燒、熱力發(fā)動機(jī)的排放、環(huán)境工程理論,以及內(nèi)燃機(jī)電子控制、低溫技術(shù)學(xué)等方面的知識。
此外,在水利水電工程發(fā)展方面還需要掌握水輪機(jī)原理、水力機(jī)組輔助設(shè)備、現(xiàn)代控制理論、電機(jī)學(xué)與發(fā)電廠電氣設(shè)備等方面的知識。
二、工業(yè)爐的發(fā)展?fàn)顩r
在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,工業(yè)爐的作用比較大,在推動工業(yè)生產(chǎn)方面發(fā)揮著獨特的作用。工業(yè)爐是一種熱能轉(zhuǎn)化裝置,通過燃燒來產(chǎn)生熱量,然后用燃燒產(chǎn)生的熱量來加工物料和工件。在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,工業(yè)爐是比較重要的生產(chǎn)設(shè)備,當(dāng)前,工業(yè)爐在工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域均有應(yīng)用,而且品種比較多,有力推動了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。早在商周時期,我國已經(jīng)制造出功能強(qiáng)大的鍋爐,隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,鍋爐逐漸發(fā)展成為當(dāng)前的工業(yè)爐。所以,鍋爐可以說是工業(yè)爐的一種特殊形式。相關(guān)的統(tǒng)計結(jié)果顯示,在我國的12個行業(yè)當(dāng)中,工業(yè)爐裝備在12萬臺以上,其中,機(jī)械制造行業(yè)的工業(yè)爐占到了總數(shù)的67%,而工業(yè)爐有可以分為燃燒爐和電爐?,F(xiàn)階段,多數(shù)行業(yè)使用的是工業(yè)爐。而這兩種工業(yè)爐中,燃燒爐的使用范圍最廣,有力推動了我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。
三、工業(yè)爐燃燒控制技術(shù)的應(yīng)用
若想比較好地控制熱能動力工程鍋爐內(nèi)的燃燒,控制爐內(nèi)的溫度,必須控制能量轉(zhuǎn)化幅度。在過去,鍋爐燃燒均是使用人力向鍋爐內(nèi)添加燃料,通過這種方式來保證鍋爐的連續(xù)工作。但現(xiàn)階段,不少企業(yè)已經(jīng)采用了步進(jìn)式鍋爐自動控制技術(shù)來控制燃料的添加。在下文中,筆者介紹兩種鍋爐燃燒的控制方式。
(一)空比例連續(xù)控制系統(tǒng)
空比例林旭控制系統(tǒng)由氣體分析裝置、燃燒控制器等部件構(gòu)成,通過檢測熱電偶來設(shè)定燃燒數(shù)據(jù);利用計算機(jī)技術(shù)計算出燃燒的偏差值,保證輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性,實現(xiàn)對鍋爐燃燒的控制。不過相關(guān)的研究表明,通過這種方式控制燃燒,常常會會出現(xiàn)偏差,計算結(jié)果的準(zhǔn)確性會大幅降低。
(二)雙交叉限幅控制系統(tǒng)
雙交叉限幅控制系統(tǒng),主要由熱電偶、燒嘴和流量閥等組成。但是從另一個角度來講,即通過溫度傳感器,把需測量的溫度轉(zhuǎn)換成電信號,之后,在計算所需測量的溫度是不是與預(yù)先設(shè)定的溫度相同,從而實現(xiàn)對鍋爐內(nèi)燃料燃燒的有效控制。鍋爐采用這種燃燒控制方式,主要有兩個方面的好處,一是可以節(jié)省能源和部件,二是可以實現(xiàn)對鍋爐內(nèi)溫度的精確控制。實踐證明,這種控制技術(shù)的應(yīng)用效果非常好,值得在熱能動力工程中應(yīng)用和推廣。
除此之外,控制熱能動力工程鍋爐內(nèi)的燃燒溫度,還應(yīng)結(jié)合工程的需要,合理選用燃料。眾所周知,有些燃料的燃燒控制較容易,而有些燃料燃燒較劇烈,控制相比較難,這就要求在鍋爐內(nèi)填充燃料前,合理選擇燃料,通過對比燃燒點、燃燒所持續(xù)的時間等確定使用哪種燃料。
四、仿真鍋爐風(fēng)機(jī)翼型葉片
在鍋爐的內(nèi)部,有著不少的葉片,這些葉片在燃料燃燒的過程中會通過自身的轉(zhuǎn)動形成復(fù)雜的流暢,主要的特征便是非定長。因此,通過相關(guān)的實驗來檢測其性能有著比較大的困難?,F(xiàn)階段,也缺乏健全和完善的流體力學(xué)理論知識來解釋其中發(fā)生的各種現(xiàn)場,比如流動分離現(xiàn)象、失速現(xiàn)象和喘振現(xiàn)象等。在這種情況下,就需要通過流動實驗和數(shù)據(jù)模擬來探測機(jī)械內(nèi)部的流動問題。
五、熱力動力工程在能源發(fā)展方面
(一)能源方面存在的問題
當(dāng)前,世界各主要經(jīng)濟(jì)體的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇跡象逐漸明朗,隨著世界經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇和持續(xù)發(fā)展,能源供應(yīng)緊張的局面將會加劇,世界各國將會更加重視本國的能源安全問題,在采取行之有效的能源戰(zhàn)略同時,加快各種能源利用新技術(shù)和新工藝。而能源動力工業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的支柱性產(chǎn)業(yè),在推動國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面做出了突出的貢獻(xiàn)。所以,必須提高能源利用效率,緩解能源緊張的局面。
而熱電廠的風(fēng)機(jī),是一種可以產(chǎn)生能源的機(jī)械裝置,通過軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流,可產(chǎn)生大量的動能,在發(fā)電廠、工業(yè)生產(chǎn)和鍋爐生產(chǎn)過程中具有廣泛的應(yīng)用。對于一些發(fā)電機(jī)組來說,隨著電力需求的增加,電網(wǎng)的運行將會更加的安全和可靠,所以,這對于風(fēng)機(jī)的應(yīng)用也就提出了更高的要求。
(二)能源方面的發(fā)展前景
人類社會賴以發(fā)展的重要基礎(chǔ)便是能源,能源在確保人類社會的可持續(xù)發(fā)展方面有著巨大的作用。在世界能源形勢不容樂觀的形勢下,如果更加合理高效的利用能源,成為世界性的研究課題。當(dāng)前,我國的能源利用主要以煤炭和電能為主,也就是在能源利用結(jié)構(gòu)中,煤炭是核心,我國是以煤炭為主的能源利用結(jié)構(gòu)。這種能源利用結(jié)構(gòu),一方面會對環(huán)境產(chǎn)生比較大的影響,造成生態(tài)環(huán)境和大氣環(huán)境的嚴(yán)重破壞,一方面會消耗大量的能源,過度消耗煤炭資源,使我國的能源供應(yīng)日益緊張。
在這樣的形勢下,在我國能源供應(yīng)日益緊張的形勢下,我國能源的主要發(fā)展方向是“新能源、核能、智能電網(wǎng)、常規(guī)能源、節(jié)能減排”。而熱能與動力工程符合我國能源發(fā)展的大體方向,可為我國能源結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化做貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:熱能與動力工程 鍋爐 應(yīng)用與創(chuàng)新
中圖分類號:TK22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)10(c)-0079-02
目前,我國鍋爐種類比較多,且在鍋爐的生產(chǎn)制造和能源分配上也存在著相當(dāng)多的問題[1]。因此我們目前的任務(wù)是深入探討并研究熱能與動力工程,制定鍋爐設(shè)計的合理方案,從而使鍋爐的利用率得到更好提高,進(jìn)一步促進(jìn)鍋爐業(yè)的發(fā)展,這樣才能實現(xiàn)未來熱能與動力工程技術(shù)在鍋爐專業(yè)中的創(chuàng)新[2]。下面該文從熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用角度展開論述,同時深入分析并探討了其在科技創(chuàng)新方面的有關(guān)問題及今后的發(fā)展趨勢。
1 簡介熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用
1.1 熱能與動力工程在工程中的概述
簡單來說,熱能與動力工程我們從字面上就可以看出主要研究的是熱能與動力兩者之間的能量關(guān)系,即熱能有時轉(zhuǎn)化為動能,動能有時再轉(zhuǎn)化為熱能,但在一些情況下,也可通過蒸汽等技術(shù)將熱能轉(zhuǎn)化為電能,進(jìn)而促進(jìn)電力行業(yè)發(fā)展。作為一門綜合性學(xué)科,熱能與動力工程涵蓋了熱力發(fā)動機(jī)、流體工程及流體機(jī)械等內(nèi)容,另外,與熱能工程相關(guān)的因素也相對較多,主要包括熱能工程、熱力發(fā)動機(jī)、流體工程及流體機(jī)械、動力機(jī)械與熱能工程、能源工程、制冷與低溫技術(shù)、冷凍冷藏工程、水利電力工程及工程物理等方面,而能夠綜合體現(xiàn)熱能與動力工程相關(guān)研究內(nèi)容的是鍋爐業(yè),在鍋爐制造設(shè)計的方案中,很多方面均與熱能和動力工程的研究內(nèi)容相關(guān),而且還具有一定程度的系統(tǒng)綜合性[3]。雖然熱能與動力工程是鍋爐中的重點研究對象,但對其他多種相關(guān)領(lǐng)域的研究也不能忽視,如工程物理、能源工程、機(jī)械工程等,而在所有的研究內(nèi)容中,熱能與機(jī)械能之間的能源轉(zhuǎn)化占有相當(dāng)大的比重。縱觀我國熱能與動力學(xué)的發(fā)展過程及其未來發(fā)展方向,可以得出其具有多面性的特點,而主要發(fā)展方向是電廠熱能工程。
近年來,隨著科技水平的不斷發(fā)展提高,極大的帶動了熱能與動力工程的發(fā)展進(jìn)步,使其逐漸趨于自動化,然而我國在物理工程方面的人才相對比較匱乏,無法滿足現(xiàn)在的市場需求,因此未來還需特別重視對該類人才的培養(yǎng),除此之外,還需要進(jìn)一步提高鍋爐熱能轉(zhuǎn)換及空調(diào)制冷等方面的能源利用率,從而保證熱能動力工程的順利發(fā)展,只有解決了能源使用問題,才能夠使熱能與動力工程在生產(chǎn)中的重要作用得到充分發(fā)揮,進(jìn)而保障我國經(jīng)濟(jì)的順利發(fā)展,因此,對熱能與動力工程進(jìn)行深入研究具有相當(dāng)重要的意義。
1.2 鍋爐構(gòu)造及動力的應(yīng)用原理分析
鍋爐的燃?xì)饪刂啤㈠仩t的外殼及鍋爐的生產(chǎn)配套部分共同構(gòu)成了鍋爐,而燃?xì)忮仩t外殼還包括底殼和面殼兩方面,每個部分都發(fā)揮著不同的作用,其中底殼主要負(fù)責(zé)鍋爐燃燒,也是鍋爐燃燒的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因底殼上有電控盒和熱交換器等部件,鍋爐通過底殼與其他部分更好的進(jìn)行連接,從而形成一個完整的結(jié)構(gòu)。而面殼的作用主要是防止灰塵等雜物進(jìn)入鍋爐,更好的保護(hù)鍋爐,進(jìn)而使其使用壽命得到延長[4]。除此之外,鍋爐的核心部件電氣控制也在鍋爐的運行中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,其主要任務(wù)是保障鍋爐各項工作和鍋爐燃燒的正常運轉(zhuǎn)。近年來,隨著科技水平的不斷進(jìn)步,使鍋爐行業(yè)得到較快發(fā)展,目前鍋爐業(yè)均已實現(xiàn)自動化控制,這樣就能很好的控制鍋爐的熱平衡及鍋爐的燃燒,從而使鍋爐的燃燒效率得到提高,保證熱能的利用率,從而有效地減少能源浪費。
1.3 熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用
能量轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)在鍋爐燃燒控制中是相當(dāng)必要的,隨著時代的不斷發(fā)展,鍋爐的類型也發(fā)生了相當(dāng)大的變化,并且實現(xiàn)了智能填料,不僅節(jié)省了勞動力,還使鍋爐燃燒得到更好的控制。鍋爐在人類工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮了重要作用,從某種角度講,工業(yè)爐的前身就是鍋爐,是工業(yè)革命進(jìn)程中不可或缺的重要力量。鍋爐主要是通過燃燒能源產(chǎn)生大量熱能,從而實現(xiàn)能源的有效轉(zhuǎn)化,不僅為進(jìn)一步發(fā)展工業(yè)文明提供保障,也為提高人類生產(chǎn)力作好基礎(chǔ)鋪墊。
2 熱能與動力工程在鍋爐生產(chǎn)中存在的問題分析
在鍋爐生產(chǎn)中,鍋爐的風(fēng)機(jī)是不可或缺的關(guān)鍵組成部分,其主要承擔(dān)著將電能向動能轉(zhuǎn)變的作用,在實際生產(chǎn)過程中,保證將氣體順利地輸送到鍋爐內(nèi)部。因此,我們不僅要調(diào)機(jī)的運行狀態(tài),還要將熱能與動力工程技術(shù)正確合理的應(yīng)用到鍋爐的制造改進(jìn)中,不過,需要特別注意的是鍋爐內(nèi)部葉輪機(jī)械的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,外界一些不確定因素很容易影響測量的相關(guān)溫度變化值,造成了測量中的不可靠性。針對這種情況,目前我國還未研究出有效的解決對策,但是從多種方向?qū)崮芘c動力工程已開發(fā)的相關(guān)軟件有效測定風(fēng)機(jī)葉片燃燒的速度,并且還可對所測數(shù)值進(jìn)行相關(guān)模擬,從而獲得較為準(zhǔn)確的軟件模擬結(jié)果,為風(fēng)機(jī)葉片的使用壽命作出準(zhǔn)確評估,從而使鍋爐燃燒得到更好的控制,降低其生產(chǎn)運行中的使用風(fēng)險。
3 熱能與動力工程在鍋爐運行中的科技創(chuàng)新
3.1 鍋爐燃燒控制技術(shù)的創(chuàng)新
如何有效地調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換是鍋爐燃燒控制中的重要部分。早期工業(yè)生產(chǎn)中,我國的鍋爐填充燃料絕大多數(shù)是采取人工添加的方式,從而保障鍋爐相關(guān)工作的正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。不過,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,絕大部分企業(yè)已從人工填料方式向步進(jìn)式的自動化轉(zhuǎn)變,而連續(xù)控制系統(tǒng)是主要的鍋爐燃燒方式,其主要由各種氣體的分析裝置及燃燒的控制器等部分構(gòu)成,通過熱電偶的有效檢測來設(shè)定合理數(shù)值,再利用計算機(jī)準(zhǔn)確計算出所測數(shù)值偏差,從而保證輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性,與此同時,還能夠有效且合理的對鍋爐燃燒進(jìn)行控制。
3.2 鍋爐風(fēng)機(jī)的仿真類翼型葉片
由于鍋爐內(nèi)部的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運行精密,因此給實際測量帶來一定的困難。目前我國尚未有科學(xué)且完整的體系來完善鍋爐的葉輪制造及運行發(fā)展。如果想要獲取準(zhǔn)確有效的數(shù)值,就應(yīng)通過實驗?zāi)M的方法對機(jī)械內(nèi)部的氣體流動進(jìn)行有效評估,模擬空氣以不同方式出入風(fēng)機(jī)時的相關(guān)流動分離。最后,再利用計算機(jī)對這些數(shù)值進(jìn)行模擬設(shè)定,采用模擬實驗方法的主要目的是分析在不同速度情況下所得到的矢量圖,將多組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后,確定出鍋爐風(fēng)機(jī)翼型邊界層分離及攻角之間的關(guān)系,從而進(jìn)行深一步的研究。
綜上所述,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,熱能與動力工程在實際生產(chǎn)生活及鍋爐發(fā)展中均越來越發(fā)揮著重要作用,是保證我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),也是工業(yè)水平提高的一個重要標(biāo)志。因此,不管現(xiàn)在還是未來,對熱能與動力學(xué)的研究都是不可缺少的,從而使其在鍋爐的正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)及能源生產(chǎn)中更好的發(fā)揮作用,為我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展及能源利用率提供堅實的保障。
參考文獻(xiàn)
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熱能與動力工程所研究的內(nèi)容主要是指熱能與動力之間的合理轉(zhuǎn)化。在實際應(yīng)用的過程中,可以依賴于多種不同的方式,實現(xiàn)熱能動力或熱能電能的合理轉(zhuǎn)換,以促進(jìn)能源的高效率利用,發(fā)揮其在提升經(jīng)濟(jì)效應(yīng)水平方面的重要價值。結(jié)合實踐經(jīng)驗來看,熱能與動力工程的應(yīng)用在解決能源利用問題方面有著非常重要的價值,直接關(guān)系到電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益水平。當(dāng)前實踐中,熱能與動力工程涉及多個學(xué)科,且各個學(xué)科相互關(guān)系非常復(fù)雜與系統(tǒng),后期應(yīng)用中還可以支持電能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換,為社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展奠定了非常良好的基礎(chǔ)。從專業(yè)構(gòu)成的角度來說,熱能與動力工程的研究內(nèi)容可以劃分為以下幾個專業(yè)模塊:第一是建立在熱能轉(zhuǎn)換與利用基礎(chǔ)上的熱能動力及其控制工程(包括新能源的開發(fā)、能源環(huán)境利用工程在內(nèi));第二是建立在內(nèi)燃機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的熱力發(fā)電機(jī)及汽車工程;第三是建立在電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功基礎(chǔ)上的流體機(jī)械與制冷低溫工程;第四是建立在機(jī)械功轉(zhuǎn)化為電能基礎(chǔ)上的火力火電與水利水電動力工程。
二熱能與動力工程對經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響
1)從經(jīng)濟(jì)角度來說
熱能與動力工程在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系中有著非常普遍的應(yīng)用,涉及多個相關(guān)的行業(yè)與領(lǐng)域。包括電力、鋼鐵、金屬、石油,以及建筑在內(nèi)的多個行業(yè)領(lǐng)域在自身發(fā)展過程中均對熱能有著相當(dāng)大的需求。當(dāng)前已形成的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)以及動力發(fā)電技術(shù)能夠通過一定的技術(shù)手段,將動力能轉(zhuǎn)化為電力,從而為電力事業(yè)的發(fā)展提供源源不斷的動力支持,為社會大眾創(chuàng)造更加良好的生活環(huán)境。結(jié)合我國的實際情況來看,電能是整個經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系中的基礎(chǔ)與支柱,熱能與動力工程的應(yīng)用勢必會為電能的發(fā)展?fàn)I造一個更加良好的環(huán)境氛圍,以促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展。當(dāng)然,在這一過程中,新能源的有效利用是實現(xiàn)社會健康可持續(xù)性發(fā)展的主要動力,因此必須充分結(jié)合社會發(fā)展的現(xiàn)狀,最大限度地利用并促進(jìn)新能源的開發(fā),以創(chuàng)造出更加豐富的社會經(jīng)濟(jì)價值。
2)從環(huán)境角度來說
結(jié)合我國各個行業(yè)領(lǐng)域?qū)δ茉吹睦矛F(xiàn)狀,發(fā)電功能的實現(xiàn)主要是通過煤炭或石油等常規(guī)能源來實現(xiàn)。然而,傳統(tǒng)意義上的生產(chǎn)方式無法控制污染物的排放。在此類常規(guī)能源轉(zhuǎn)化為電能的過程中,勢必會排出大量的有毒有害物質(zhì),所產(chǎn)生的物質(zhì)不但會造成環(huán)境污染,同時也會對大眾的健康造成危害。為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)水平的高速發(fā)展,很多時候會忽略環(huán)境保護(hù)的重要性,最終對整個生態(tài)環(huán)境造成非常不良的影響,當(dāng)然也給人們的生活帶來了很大的不變。而在電力生產(chǎn)中通過對熱能與動力工程的應(yīng)用,能夠很好地緩解生產(chǎn)中存在的困境,通過對各類清潔能源的綜合應(yīng)用,減少生產(chǎn)過程中排放的污染物質(zhì),減輕環(huán)境污染,不但符合社會發(fā)展需求,還能夠為社會大眾提供優(yōu)良的生活環(huán)境,促進(jìn)社會和諧可持續(xù)發(fā)展。
三熱能與動力工程的創(chuàng)新應(yīng)用
1熱能與動力工程在鍋爐及熱電廠中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1)熱能與動力工程
得益于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及信息技術(shù)的應(yīng)用使得其能夠被應(yīng)用在鍋爐中。鍋爐是由外殼以及鍋爐使用過程中的電器控制系統(tǒng)組成,鍋爐在使用過程中主要是燃燒的過程,鑒于燃燒使得鍋爐產(chǎn)生極大的熱能,在爐底安裝控制器就是為了能夠隨時監(jiān)控鍋爐的運行情況,這也是保護(hù)鍋爐安全的重要手段之一。在鍋爐實際運行過程中,其自身就會形成一個自我保護(hù)系統(tǒng),它會將一定的機(jī)械熱能轉(zhuǎn)化為其他能量以達(dá)到保護(hù)自身的目的,但是,意外在所難免,往往或因為這部分轉(zhuǎn)化的能量而燒壞鍋爐,因此,必須要對鍋爐的運行進(jìn)行智能化的管理與控制,從而能夠有效地使鍋爐的運行精密度得到提高。
2)熱能與動力工程的應(yīng)用
主要表現(xiàn)在兩個方面:第一,在節(jié)流調(diào)節(jié)中改變工作狀況可能會造成不小的節(jié)流損失,但在溫度恒定的條件下,截流調(diào)節(jié)的負(fù)載適應(yīng)性明顯高于噴管調(diào)節(jié),因此節(jié)流調(diào)節(jié)多適用于容量較小的機(jī)組;第二,噴管調(diào)節(jié)是在滿足負(fù)荷適應(yīng)性的基礎(chǔ)上,為了能夠提高汽輪機(jī)的工作效率,達(dá)到平衡各種不同汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)以及變化。
2熱能與動力工程在鍋爐與熱電廠中的技術(shù)創(chuàng)新
1)在熱能與動力工程研究
領(lǐng)域中,如何實現(xiàn)對鍋爐在燃燒過程中熱能的轉(zhuǎn)化工作是非常重要的問題之一。在本領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展過程中,鍋爐的作業(yè)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥悄苁剑纱龠M(jìn)鍋爐穩(wěn)定性以及安全性的提升。同時,考慮到燃燒期間的空氣、燃料與鍋爐溫度之間有非常密切的關(guān)系,因此可以通過對預(yù)設(shè)值的綜合比較實現(xiàn)對鍋爐性能的合理檢測。同時,工作人員也可以通過開展模擬實驗的方式,準(zhǔn)確地評估鍋爐內(nèi)部的氣體流動情況,預(yù)先設(shè)置模擬數(shù)值,評估不同速度下所形成的矢量圖,按照這種方式構(gòu)建仿真鍋爐風(fēng)機(jī)翼型葉片,以此為邊界層分離關(guān)系的研究提供參考依據(jù)。
2)在熱能與動力工程的研究
領(lǐng)域中,可以通過合理利用重?zé)岈F(xiàn)象的方式,根據(jù)熱電廠的實際運行情況,科學(xué)確定重?zé)嵯禂?shù),以達(dá)到減少能量損失的目的。與此同時,從調(diào)頻角度上來說,相較于一次調(diào)頻模式而言,二次調(diào)頻的精確性更高。在電網(wǎng)頻率保持恒定的條件下,可以通過智能調(diào)節(jié)的方式對二次調(diào)頻預(yù)先設(shè)置對應(yīng)的方程式,以實現(xiàn)對機(jī)組的重分配與組合,滿足控制功能的要求。
四結(jié)語
在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展的背景下,各行業(yè)領(lǐng)域?qū)τ谀茉吹男枨蟪尸F(xiàn)出了相當(dāng)顯著的增長趨勢。在能源生產(chǎn)與利用領(lǐng)域中,熱能與動力工程的建設(shè)發(fā)展受到了各方工作人員的高度關(guān)注與重視,其應(yīng)用范圍也呈現(xiàn)出顯著的拓展趨勢。為了充分發(fā)揮熱能與動力工程的應(yīng)用功效,必須重視對本領(lǐng)域相關(guān)知識點的研究,以便真正意義上掌握熱能與動力工程研究精髓,通過積極展開熱能與動力工程科技創(chuàng)新的方式,促進(jìn)工作效率的提升,改善能源利用率。只有做好科技創(chuàng)新方面的工作,方能創(chuàng)造更加豐富的經(jīng)濟(jì)價值,同時達(dá)到緩解環(huán)境問題的目的。
五總結(jié)
自從工業(yè)革命以來,城市發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)就收到了強(qiáng)烈的沖擊,第一產(chǎn)業(yè)比重逐年降低,而工業(yè)的比重卻逐年上升,其中基于資源開發(fā)和研究的能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分迅速。科技作為第一生產(chǎn)力的時代特征,為生產(chǎn)、生活都帶來了前所未有的便捷和效率。在當(dāng)今社會,能源的消耗總量和利用效率同經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系十分密切,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背后,我國能耗、碳排放都表現(xiàn)為持續(xù)增長的狀況。節(jié)能減排成為了能源與動力工程研究的重點,并且也是今后長期需要堅持的工作。
關(guān)鍵詞:
能源與動力工程;環(huán)境污染;驅(qū)動因素;節(jié)能減排
一、引言
無論是汽車開動、輪船離港和飛機(jī)起飛等等機(jī)器的運轉(zhuǎn),還是信件的郵寄、電話的通訊和網(wǎng)絡(luò)的傳輸?shù)鹊任覀內(nèi)粘I钏R姷默F(xiàn)象都需要由能源作為支撐和動力。能源為我們所處的城市提供了源源不斷的能量流,有了能源我們的城市才能充滿生機(jī)與活力,才能不斷地向前發(fā)展。我國目前正處在城市化快速發(fā)展的關(guān)鍵時期,是能源消耗大國。能源的大量消耗帶來了環(huán)境的污染,能源供需矛盾顯而易見,成為了我國當(dāng)下以及今后長期發(fā)展的重點所在,節(jié)能減排工作必須落到實處,節(jié)能技術(shù)的研究刻不容緩。節(jié)能減排是我國面對環(huán)境問題和能源的消耗而提出的政策方針,是通過不同的手段和措施,降低工業(yè)生產(chǎn)和居民生活過程中的能源投入以及污染物的排放,實現(xiàn)城市化進(jìn)程不斷提升和城市經(jīng)濟(jì)社會的永續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。但是由于我國的人口、經(jīng)濟(jì)增長方式和經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和節(jié)能技術(shù)等因素的影響,能源浪費和排放超標(biāo)的問題越來越嚴(yán)重,節(jié)能減排的工作效果甚微,加劇了能源消耗和保護(hù)環(huán)境的矛盾,導(dǎo)致了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶的瓶頸,帶來了強(qiáng)大的制約作用。因此,本文試圖從能源和動力工程的角度入手,對我國能源問題和動力工程進(jìn)行解析,明確能源消耗居高不下的內(nèi)在原因,進(jìn)而對節(jié)能減排從能源消耗因素和動力工程節(jié)能技術(shù)等角度出發(fā),分析節(jié)能減排的具體方法和策略。
二、能源問題和動力工程
能源是人類活動的物質(zhì)基礎(chǔ)和動力源泉,在一定程度上來說,人類的發(fā)展離不開能源的開發(fā)和利用。能源發(fā)展、環(huán)境可持續(xù)已經(jīng)成為當(dāng)下全球性的議題。能源的種類繁多,且因為新技術(shù)的發(fā)展,許多新能源逐漸出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中,并有逐漸成為發(fā)展主流的趨勢。根據(jù)不同學(xué)者的研究和總結(jié),能源有八種分類方法,但是人們對于能源的關(guān)注點在于它是否能夠可再生,是否能帶來嚴(yán)重的污染,是否能在現(xiàn)有技術(shù)的支撐下進(jìn)行安全的利用等等,這些對于能源的關(guān)注也從側(cè)面反映出現(xiàn)今能源發(fā)展所遇到的問題。傳統(tǒng)化石能源的枯竭、新能源的開發(fā)實用技術(shù)不足、能源緊張導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的一系列問題成為了當(dāng)今能源問題的主要方面,統(tǒng)稱為能源危機(jī)。我國是世界上產(chǎn)能和耗能的大國,能源的產(chǎn)量僅次于美、俄,處在世界第三位的位次,但是能源消耗更大,位居世界第二。同時,我國的能源結(jié)構(gòu)、能源利用技術(shù)、節(jié)能減排技術(shù)卻并不理想。能源危機(jī)成為我國面臨的重大挑戰(zhàn)之一,煤炭、電力、石油和天然氣等能源成為能源危機(jī)中的主要角色,尤其是石油的短缺以及由其引起的結(jié)構(gòu)性矛盾成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大難題。動力工程主要是致力于煤、石油等傳統(tǒng)能源的高效利用和新能源的創(chuàng)新開發(fā)。動力方面則包括內(nèi)燃機(jī)、鍋爐、航空發(fā)動機(jī)、制冷及相關(guān)測試技術(shù)1。動力工程作為目前能源研發(fā)的主要領(lǐng)域,需要在能源轉(zhuǎn)換與熱力環(huán)境保護(hù)等方面具有較高水平的專業(yè)人才,同時也需要同自然科學(xué)、人文和社會科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域形成良好的學(xué)科交流局面,共同促進(jìn)我國能源的可持續(xù)發(fā)展。
三、節(jié)能減排分析
節(jié)能減排的首要任務(wù)在于節(jié)能,節(jié)約生產(chǎn)和生活等方方面的能源使用以及提升能源的利用率,從源頭上治理能源問題。在節(jié)能的基礎(chǔ)上,嚴(yán)格控制污染物的排放,大力發(fā)展污染治理以及回收再利用的技術(shù),實現(xiàn)能源使用終端的零排放或者少排放。首先,明確能源消耗的內(nèi)在因素,對癥下藥2。能源的消耗是多方面因素的綜合作用,經(jīng)濟(jì)快速的增長、經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的失衡、節(jié)能技術(shù)的落后,共同導(dǎo)致了能源的大量投入。因此,對癥下藥,根據(jù)不同的問題提出不同的針對性的解決方法,優(yōu)化能源投入結(jié)構(gòu),達(dá)到節(jié)能目的。其次,從動力工程的角度出發(fā),從內(nèi)燃機(jī)、鍋爐、航空發(fā)動機(jī)、制冷等生產(chǎn)和生活的能源利用核心出發(fā),發(fā)展核心環(huán)節(jié)的能源利用技術(shù),提升能源利用效率。而動力工程技術(shù)的研發(fā)對于不同的能源類型又有不同的要求。對于煤來說我們需要提升其使用率和終端污染處理技術(shù)。對于石油來說,我們應(yīng)該尋找替代能源以及替代能源的提煉方法。對于新能源來說,現(xiàn)有的太陽能、風(fēng)能等能源的使用技術(shù)需要進(jìn)一步的優(yōu)化和普及,更多的新能源還需要專業(yè)人才去測試和研發(fā)。
四、結(jié)語
綜上所述,能源能夠決定一個城市甚至一個國家的發(fā)展,其中石油等戰(zhàn)略性資源的重要性更加突出。能源危機(jī)的出現(xiàn)對我們是一種警醒,更是一種促進(jìn),在能源危機(jī)的壓力下,不論是從國家的宏觀統(tǒng)籌還是從個體企業(yè)的技術(shù)優(yōu)化都表現(xiàn)出積極的應(yīng)對。在能源與動力工程領(lǐng)域,相關(guān)技術(shù)人處于起步階段,需要不同行業(yè)專家、不同專業(yè)學(xué)科等的共同努力,以科學(xué)發(fā)展觀和建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的城市為指導(dǎo),打破傳統(tǒng)能源制約,利用新技術(shù)和新工具,實現(xiàn)我國能源的高效、合理應(yīng)用最終消除我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源制約,為國家綜合國力的提升和國際話語權(quán)的改善等提供堅實的能源支撐。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】 熱能動力 能源 鍋爐仿真
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,我國熱能和動力工程在方面已經(jīng)取得了很大的成就,為了保證技術(shù)的完善性和全面性,還需要進(jìn)步的研究和改進(jìn)。而在工業(yè)發(fā)展過程中鍋爐成為其重要的熱能動力設(shè)備,但是鍋爐煙氣排放會造成一定的環(huán)境污染,同時也增加了排煙管的熱量。本文主要針對熱能動力在鍋爐和能源中的發(fā)展情況進(jìn)行分析和概括。
1 熱能動力工程的研究發(fā)展方向
熱能動力工程的研究也是科學(xué)領(lǐng)域中重要應(yīng)用型專業(yè),主要針對熱能源和動力的發(fā)展方向和應(yīng)用型進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究。由于其專業(yè)的重要性,我國基本上有上百個院校已經(jīng)開設(shè)了有關(guān)專業(yè)課程,以此培養(yǎng)關(guān)于此方面的科學(xué)型人才?,F(xiàn)代化熱動能專業(yè)是依據(jù)舊版的流體機(jī)械工程和熱能工程以及動力機(jī)械、水利水電工程、能源工程等結(jié)合而成。熱能動力屬于機(jī)械工程研究項目,主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容是有關(guān)機(jī)械類、熱動工程、工程熱物理等的知識理論技術(shù)。并通過理論力學(xué)、傳熱學(xué)、電子電工技術(shù)、工程制圖、熱工測試技術(shù)等的專業(yè)學(xué)習(xí)方向和相關(guān)研究發(fā)展方向讓學(xué)習(xí)或研究人員能夠具備工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)和熱工測試等熱能動力工程理論方面的知識和實驗技能。從而熟悉的掌握制冷裝置、動力機(jī)械工程等能夠準(zhǔn)確的制定設(shè)計制造實驗研究方向。
并且就業(yè)面比較廣,其中包括電廠熱能自動化、電廠熱能工程、工程熱物理過程以及流體機(jī)械自動化等的發(fā)展方向?,F(xiàn)代化動力工程的基本訓(xùn)練內(nèi)容就是熱能動力學(xué),由此可以看出,熱動是現(xiàn)代化動力工程的基礎(chǔ)。在上述基礎(chǔ)上熱能動力就是一個比較寬泛的專業(yè)知識體系,發(fā)展和研究的空間比較大,能從多角度,多方面進(jìn)行分析探究。
2 熱能工程技術(shù)在能源方面存在的問題
能源動力工業(yè)化發(fā)展與我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著密切的聯(lián)系,也是我國支柱型產(chǎn)業(yè)。能源問題越來越受全球人類關(guān)注,能否再生,能否采用更好的方法節(jié)約能源,體提高能源的利用率等已是當(dāng)前社會各界談?wù)摰臒狳c話題。能源的發(fā)展利用涉及到我國多個領(lǐng)域和大型企業(yè)高科技技術(shù)應(yīng)用,是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會整體發(fā)展的重要命脈。
風(fēng)機(jī)是一種有有多個葉片的能進(jìn)行軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械,能將施加在葉片上的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,實現(xiàn)氣體的流動,并應(yīng)用于工程機(jī)械。風(fēng)機(jī)的應(yīng)用及其廣泛,如發(fā)電廠、工業(yè)爐通風(fēng)、車輛、船舶等用來排熱、引風(fēng)等的作用?,F(xiàn)代化發(fā)展過程中電站的容量也在不斷增加、并且運轉(zhuǎn)速度也越來越高、要求效率高無心愛你路故障發(fā)生、同時要向自動化方向發(fā)展。對此電機(jī)在電站的使用性能要求也越來越高,不僅要安全可靠、還要提高運行效率,避免在運行過程中出現(xiàn)葉片和旋轉(zhuǎn)軸損壞或是電機(jī)燒壞等的現(xiàn)象,以免長期下去造成事故發(fā)生,甚至是經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。
3 爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷完善和提高,工業(yè)技術(shù)計算機(jī)控制系統(tǒng)也不斷的向自動化發(fā)展,逐漸轉(zhuǎn)變成為一種具有先進(jìn)高科技技術(shù)含量的信息監(jiān)測系統(tǒng),在設(shè)備的管理水平方面有了顯著的提高。工業(yè)爐中的連續(xù)加熱爐也得到了實際應(yīng)用,改變以往的燃料燃燒和能源消耗的轉(zhuǎn)化熱量應(yīng)用,使得生產(chǎn)技術(shù)工技術(shù)得到了有效的提高和發(fā)展。
工業(yè)爐中燃料的控制技術(shù)很重要,高科技的自動化控制系統(tǒng)在各個領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用已經(jīng)逐漸替代了傳統(tǒng)的手動控制。目前現(xiàn)代化連續(xù)加熱爐爐型主要為分兩種,其中推鋼式加熱爐可以采用燃料自動控制的方式進(jìn)行加工。
推鋼式加熱爐自動控制系統(tǒng)方式主要分為兩種空燃比例連續(xù)控制和雙交叉限幅控制。雙交叉限幅控制系統(tǒng)主要是通過系統(tǒng)中安裝的溫度傳感器將系統(tǒng)檢測到的溫度轉(zhuǎn)變成一種信號,其信號的數(shù)據(jù)值就是實際溫度。該系統(tǒng)的組成部分包括燃燒控制器、燃?xì)饬髁块y以及燃?xì)饬髁坑嫷戎饕獦?gòu)件。空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)是通過氣體裝置將將所要檢測的范圍進(jìn)行合理的檢測,然后將所檢測的數(shù)據(jù)傳輸給PLC編程技術(shù),并將之前設(shè)定的值進(jìn)行比較,最后將分析得出的數(shù)據(jù)值按照4-20mA的電信號分別對燃?xì)饣蚴强諝忾y、動力閥的開度做以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以此有效的對燃爐中的燃?xì)獗壤蜏囟冗M(jìn)行合理的控制。該系統(tǒng)的主要組成部分包括,PLC編程技術(shù)、空氣或燃?xì)獗壤y、燃料控制器、氣體分析裝置等。兩種方式共同的特點就是燃料控制器都是其主要組成部分,也是現(xiàn)代化工業(yè)燃爐自動化控制系統(tǒng)中不可或缺的重要裝置。
4 關(guān)于軟件仿真鍋爐風(fēng)機(jī)葉片的研究
工業(yè)鍋爐中的風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)的的內(nèi)部機(jī)械流場具有較強(qiáng)的不定性,比較復(fù)雜。因此,對鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的實驗研究比較困難,其中涉及的細(xì)節(jié)比較繁瑣,在當(dāng)前研究成果中對其力學(xué)解釋和分析方法還不夠完善。一些關(guān)于鍋爐研究中的流動分離等現(xiàn)象,是目前迫切研究的重要內(nèi)容。研究過程中需要建立比較可靠的實驗?zāi)P秃蛿?shù)值模擬,以此對機(jī)械流場內(nèi)部作以詳細(xì)的分析。為了準(zhǔn)確的對鍋爐風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)的空氣流動情況進(jìn)行探究,利用軟件建立二維數(shù)值模擬實驗的方式。其軟件數(shù)值模擬實驗首先要創(chuàng)建二維模型,然后再根據(jù)所提供的數(shù)值劃分成網(wǎng)格的形式,再設(shè)定邊界區(qū)域,利用這些相關(guān)條件對輸出的網(wǎng)格進(jìn)行求解,求解過程中可以利用求解器。最后將求解出的結(jié)果在建立一個二維數(shù)值模擬,對空氣來留角下的流動進(jìn)行模擬求解,將得出的結(jié)果與速度矢量圖做以分析比較,得出鍋爐風(fēng)機(jī)葉片分離和攻角之間的關(guān)系。
5 結(jié)語
上述主要是對熱能動力工程在鍋爐和能源方面發(fā)展情況分分析和探討,進(jìn)一步說明了熱能動力在現(xiàn)代化科技研究中的重要性和各領(lǐng)域應(yīng)用的廣泛性。
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