新能與動力工程范文
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篇1
隨著市場化經濟的不斷發展,創新已經成了社會對各領域的主要要求,同時也成了各領域競爭力提高的關鍵。對于熱能與動力工程而言同樣如此,加強科技創新能夠使工程整體技術水平得到提高,這對于其功能的發揮以及人民生活質量的提高能夠起到十分積極的促進作用。
一、熱能與動力工程概述
將熱能轉化為動能,從環境保護以及資源節約的角度實現動力供給,即所謂的熱能與動力工程。根據可持續發展理念的要求,各行業的發展都必須本質環境保護以及資源節約的理念來實現,以此促進人與自然的和諧發展。動能與熱力工程與上述理念的要求相符合,因此得到了國家以及全社會的重視。就目前的情況看,熱力發電是熱能與動力工程的主要代表,除此之外,社會其他行業都與這一工程存在著千絲萬縷的聯系。如何將熱能最大程度的轉化為動能是當前社會研究的主要方向,同時也是該工程發展的主要趨勢,從長遠的角度看,這對于我國環保以及生態問題的解決具有重要價值,同時也能夠達到提高產業經濟發展速度與合理性的目的。
二、熱能與動力工程科技創新的重要性
熱能與動力工程科技創新的重要性主要體現在以下方面:
(一)是市場化經濟的主要要求
經濟全球化的深入使得市場化經濟成了我國經濟的主要類型,隨著市場化經濟的發展,各行業開始將綜合實力以及競爭力的提高作為了發展中的重點,在當今時代,創新性已經成了人們評價企業實力以及未來發展方向的關鍵因素,因此,熱能與動力工程必須加大力度實施科技創新,這樣才能使工程本身在市場中立足。
(二)是工程水平提高的重要保證
加強科技創新能夠使熱能與動力工程本身的技術水平得到提高,隨著而來的便是生產效率的提高以及經濟利潤的增加,這對于熱能與動力工程水平的提高十分有利。除此之外,創新還能夠達到競爭力以及對于資源的吸引力,以此為基礎,工程規模的擴大必定成為可能,這同樣是工程水平提高的主要體現。
三、熱能與動力工程科技創新策略
熱能與動力工程的科技創新可以從能源轉換各環節入手,提出相應的優化措施來實現。
(一)調節節流技術創新
熱能與動力工程本身屬于環保工程,而調節節流技術的應用同樣是生態與環境保護的主要措施,因此,在科技創新過程中,有必要將調節節流技術的創新作為重點。以火電廠為例,其發電過程需要依靠汽輪機來實現,因此,這一設備的工作效率以及技術創新性便成了決定火電廠的能源是否可以得到有效節約的關鍵因素。如何減少溫度的變化對生產的影響是改善汽輪機運行狀態的主要措施,而上述措施的實施則與調節節流的實現存在聯系。為使調節節流能夠有效地實現,將計算機以及自動控制技術應用到汽輪機的運行過程中十分重要,如此,在其運行過程出現突發狀況時,自動調節則能夠成為可能,這能夠有效地保證調節節流的實現。
(二)燃燒方式創新
同樣以火電廠為例,作為其火力發電的主要燃料,煤是否能夠充分燃燒決定著火電廠的經濟效益能否得到最大程度的提高,根據煤種的不同,其質量也有所不同,這會對燃燒的充分程度造成影響,除此之外,對燃燒方式的選擇也會影響到燃燒效果。為了使煤能夠得到更加充分的燃燒,必須對燃燒方式進行創新。根據不同的煤種,要選擇不同的燃燒方式,以提高其合理性,同時不同質量的煤能夠得到最大程度的燃燒。另外,燃燒過程中的氧氣含量也會影響燃燒效果。對此,加強對氧氣含量的優化控制能夠起到一定的效果。總的來說,燃燒方式的創新要從不同的角度出發來實現,要綜合考慮燃燒過程中面臨的種種因素,合理選擇燃燒方式,以使其能夠更加符合火電廠鍋爐的燃燒特點與需求,最終達到提高燃燒效率以及充分程度的目的。上述措施的實施不僅能夠使煤資源得到有效的節約,同時也能夠減少火電廠的運行成本,從使其經濟效益得到提高。
(三)濕氣損失的減少汽輪機
在工作過程中會出現蒸汽膨脹,這是到這濕氣損失問題存在的主要原因。無論從理論或實際的角度看,濕氣損失問題都無法被完全解決或避免,只能通過一定手段,使其得到最大程度的減少,進而使火電廠的成本得到控制。為達到這一目的,做好技術創新工作十分重要,軸流動式汽輪機的應用是減少濕氣損失的關鍵手段,而這一類型的汽輪機的運行原理則以熱能與動力工程為主。由此可見,在火電廠中引入這一類型的汽輪機不僅能夠達到減少濕氣損失的目的,同時還能夠使火電廠的運行更加符合環境保護與資源節約的要求,這是與可持續發展理念相適應的一種措施,對于熱能與動力工程整體科技水平的提高能夠起到較大的促進作用。
四、結語
熱能與動力工程是基于可持續發展理念而提出的一項工程,以火電廠為主要代表,這一工程技術水平的提升對于各領域環保水平的提高以及資源的實現意義重大。調節節流技術創新、燃燒方式創新與濕氣損失的減少是以火電廠為主的熱能與動力工程科技創新的關鍵內容,對此,必須將上述技術的提升作為重點加以重視,以使工程的整體發展水平能夠得到有效提升。
參考文獻:
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[2]宋文武,符杰,李慶剛,王桃.關于構建“熱能與動力工程”大專業多方向課程體系的思考——基于培養復合型應用人才的視角[J].高等教育研究(成都),2011,04:44-48+71.
[3]張璟,吳小華,李愛琴,俞接成,鄒玉.熱能與動力工程專業實驗教學方式改革探討[J].中國電力教育,2013,20:90-91.
篇2
關鍵詞:熱能與動力工程 鍋爐 應用與創新
中圖分類號:TK22 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)10(c)-0079-02
目前,我國鍋爐種類比較多,且在鍋爐的生產制造和能源分配上也存在著相當多的問題[1]。因此我們目前的任務是深入探討并研究熱能與動力工程,制定鍋爐設計的合理方案,從而使鍋爐的利用率得到更好提高,進一步促進鍋爐業的發展,這樣才能實現未來熱能與動力工程技術在鍋爐專業中的創新[2]。下面該文從熱能與動力工程在鍋爐中的應用角度展開論述,同時深入分析并探討了其在科技創新方面的有關問題及今后的發展趨勢。
1 簡介熱能與動力工程在鍋爐中的應用
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系,即熱能有時轉化為動能,動能有時再轉化為熱能,但在一些情況下,也可通過蒸汽等技術將熱能轉化為電能,進而促進電力行業發展。作為一門綜合性學科,熱能與動力工程涵蓋了熱力發動機、流體工程及流體機械等內容,另外,與熱能工程相關的因素也相對較多,主要包括熱能工程、熱力發動機、流體工程及流體機械、動力機械與熱能工程、能源工程、制冷與低溫技術、冷凍冷藏工程、水利電力工程及工程物理等方面,而能夠綜合體現熱能與動力工程相關研究內容的是鍋爐業,在鍋爐制造設計的方案中,很多方面均與熱能和動力工程的研究內容相關,而且還具有一定程度的系統綜合性[3]。雖然熱能與動力工程是鍋爐中的重點研究對象,但對其他多種相關領域的研究也不能忽視,如工程物理、能源工程、機械工程等,而在所有的研究內容中,熱能與機械能之間的能源轉化占有相當大的比重。縱觀我國熱能與動力學的發展過程及其未來發展方向,可以得出其具有多面性的特點,而主要發展方向是電廠熱能工程。
近年來,隨著科技水平的不斷發展提高,極大的帶動了熱能與動力工程的發展進步,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,無法滿足現在的市場需求,因此未來還需特別重視對該類人才的培養,除此之外,還需要進一步提高鍋爐熱能轉換及空調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中的重要作用得到充分發揮,進而保障我國經濟的順利發展,因此,對熱能與動力工程進行深入研究具有相當重要的意義。
1.2 鍋爐構造及動力的應用原理分析
鍋爐的燃氣控制、鍋爐的外殼及鍋爐的生產配套部分共同構成了鍋爐,而燃氣鍋爐外殼還包括底殼和面殼兩方面,每個部分都發揮著不同的作用,其中底殼主要負責鍋爐燃燒,也是鍋爐燃燒的關鍵環節,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行連接,從而形成一個完整的結構。而面殼的作用主要是防止灰塵等雜物進入鍋爐,更好的保護鍋爐,進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揮著關鍵作用,其主要任務是保障鍋爐各項工作和鍋爐燃燒的正常運轉。近年來,隨著科技水平的不斷進步,使鍋爐行業得到較快發展,目前鍋爐業均已實現自動化控制,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用
能量轉換調節在鍋爐燃燒控制中是相當必要的,隨著時代的不斷發展,鍋爐的類型也發生了相當大的變化,并且實現了智能填料,不僅節省了勞動力,還使鍋爐燃燒得到更好的控制。鍋爐在人類工業發展進程中發揮了重要作用,從某種角度講,工業爐的前身就是鍋爐,是工業革命進程中不可或缺的重要力量。鍋爐主要是通過燃燒能源產生大量熱能,從而實現能源的有效轉化,不僅為進一步發展工業文明提供保障,也為提高人類生產力作好基礎鋪墊。
2 熱能與動力工程在鍋爐生產中存在的問題分析
在鍋爐生產中,鍋爐的風機是不可或缺的關鍵組成部分,其主要承擔著將電能向動能轉變的作用,在實際生產過程中,保證將氣體順利地輸送到鍋爐內部。因此,我們不僅要調機的運行狀態,還要將熱能與動力工程技術正確合理的應用到鍋爐的制造改進中,不過,需要特別注意的是鍋爐內部葉輪機械的結構相當復雜,外界一些不確定因素很容易影響測量的相關溫度變化值,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,但是從多種方向將熱能與動力工程已開發的相關軟件有效測定風機葉片燃燒的速度,并且還可對所測數值進行相關模擬,從而獲得較為準確的軟件模擬結果,為風機葉片的使用壽命作出準確評估,從而使鍋爐燃燒得到更好的控制,降低其生產運行中的使用風險。
3 熱能與動力工程在鍋爐運行中的科技創新
3.1 鍋爐燃燒控制技術的創新
如何有效地調節能量轉換是鍋爐燃燒控制中的重要部分。早期工業生產中,我國的鍋爐填充燃料絕大多數是采取人工添加的方式,從而保障鍋爐相關工作的正常穩定運轉。不過,隨著科學技術的發展,絕大部分企業已從人工填料方式向步進式的自動化轉變,而連續控制系統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成,通過熱電偶的有效檢測來設定合理數值,再利用計算機準確計算出所測數值偏差,從而保證輸出結果的準確性,與此同時,還能夠有效且合理的對鍋爐燃燒進行控制。
3.2 鍋爐風機的仿真類翼型葉片
由于鍋爐內部的風機結構復雜、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且完整的體系來完善鍋爐的葉輪制造及運行發展。如果想要獲取準確有效的數值,就應通過實驗模擬的方法對機械內部的氣體流動進行有效評估,模擬空氣以不同方式出入風機時的相關流動分離。最后,再利用計算機對這些數值進行模擬設定,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,將多組數據進行比較后,確定出鍋爐風機翼型邊界層分離及攻角之間的關系,從而進行深一步的研究。
綜上所述,隨著經濟的發展,熱能與動力工程在實際生產生活及鍋爐發展中均越來越發揮著重要作用,是保證我國經濟發展的基礎,也是工業水平提高的一個重要標志。因此,不管現在還是未來,對熱能與動力學的研究都是不可缺少的,從而使其在鍋爐的正常穩定運轉及能源生產中更好的發揮作用,為我國經濟的可持續發展及能源利用率提供堅實的保障。
參考文獻
[1] 武偉佳.淺析熱能與動力工程的應用[J].科技創新與應用,2014(25):148.
[2] 田青.熱能與動力工程在鍋爐領域的應用探究[J].科技創新與應用,2014(19):21.
篇3
您好!
我是XX大學汽車工程學院熱能與動力工程專業XX屆的一名學生,即將面臨畢業。
XX大學XX校區是我國著名的汽車、機械等人才的重點培養基地,具有悠久的歷史和優良的傳統,并且素以治學嚴謹、育人有方而著稱;XX大學XX校區汽車學院則被譽為我國汽車工業的搖籃。在這樣的學習環境下,無論是在知識能力,還是在個人素質修養方面,我都受益匪淺。
四年來,在師友的嚴格教益及個人的努力下,我具備了扎實的專業基礎知識,系統地掌握了熱能與動力工程專業的有關理論;熟悉涉外工作常用禮儀;具備較好的英語聽、說、讀、寫、譯等能力;能熟練操作計算機辦公軟件。同時,我利用課余時間廣泛地涉獵了大量書籍,不但充實了自己,也培養了自己多方面的技能。更重要的是,嚴謹的學風和端正的學習態度塑造了我樸實、穩重、創新的性格特點。
篇4
您好!
非常感謝您在百忙之中翻閱我的自薦表。
畢業在即,貴公司良好的聲譽和工作環境深深吸引了我,我由衷地希望能夠成為你們的一員,共創輝煌。
在校期間,我始終把自身素質的培養放在第一位,努力學習掌握科學文化知識和專業技能,學習成績和綜合積分居專業上游。以良好的成績,一次性通過了所有課程。在外語方面,通過了日語國家四級和日語國際二級,自修了大眾英語,已達初級水平。在計算機應用方面,熟練掌握了CAD制圖、OFFICE辦公軟件等,另對INTERNET有一定的了解和認識。另外,由于個人興趣,自學了管理、營銷、金融等方面的知識。
學習之余,為鍛煉自己多方面的能力,積極參加了各種社會實踐活動,每個假期都積極參加了社會實踐,對我國社會狀況和工業狀況有了初步的了解,下廠實習的時間多觀察,勤思考加強了理論同實際的結合,為適應時代要求,參加了機動車駕駛班,并拿到了機動車駕駛C照,此外,還參加了很多的公益活動。98年曾無償獻血一次,在九冬會期間,報名參加志愿者為九冬會獻了一份微薄之力。
尊敬的公司領導,如果您選擇了我,我會一步一個腳印,真真實實地走好每一步,用實際行動來證明您的選擇是英明的。
衷心希望貴公司給我一個發展的機會!
祝愿貴公司事業蒸蒸日上!
篇5
【關鍵詞】電氣工程及其自動化;創新;能力
電氣工程及自動化專業是一門實踐性較強的學科。因為該專業對學生綜合素質的要求較高,需要學生在理論學習中掌握電工技術、電力電子技術、控制技術和計算機技術等多門課程的知識的同時還要求學生具有較強的實踐動手能力;此外該專業還融合了相關學科,所以對培養應用型人才的教學學院在開設課程,特別是動手能力要求較高的課程也提出了更高的要求[1]。
目前多數院校的電氣工程及其自動化專業都結合地方需求,從學院實際教學情況出發,制定了培養應用型人才的教學目標,為達到相應的教學要求目標,在強調基礎理論教學、能力培養的同時均提出加強學生的實踐教學力度,尤其是培養本專業學生的實踐動手能力和創新意識。
相對來說,建設工科類實驗室往往需要很大的投資,而且還存在實驗設備類型眾多、設備更新快、維護困難等客觀因素,長期以來就形成了在教學環節中重視理論教學,忽視實踐教學環節的現象,甚至部分教師、學生也存在一種認識,既大學生在校期間主要是學習和掌握理論知識,只要理論知識掌握透徹,在今后的實踐操作中就能根據理論知識理解和操作相應的設施,從而忽視了在實驗教學環節中對學生動手能力的培養與鍛煉,但此出發點是基于學生畢業后主要從事理論或研究工作。而事實上,目前大多數院校的電氣工程及其自動化專業的學生在畢業后絕大多數學生將走向基層,走向生產第一線,這就要求在教學活動中應該將實踐教學的地位進行提升,加強學生的實際動手能力,讓學生能更快的在生產一線中發揮作用。
本文對在實踐教學環節中出現的各種情況進行分析,結合對本專業學生在實踐教學各環節中反映的問題進行討論,提出如何從實驗教學、課程設計等方面培養學生的實際動手能力;同時結合實驗教師的經驗,提出在學生學習理論知識的同時,如何通過實驗讓學生得到實際動手能力的培養,讓學生從被動接受教學到主動的參與學習,主動思考如何提高動手能力到真正成為應用型人才,更好的適應社會的需求與發展。
1.電氣工程及其自動化專業實驗教學環節改革的必要性
實踐教學體系作為理論教學內容的補充與映證,二者之間有著非常密切的聯系。實驗可以驗證理論知識的正確性,而要完成相應的實驗需要有豐富的理論知識。在工科類實驗教學過程中,我們要充分利用實踐教學自身的優勢和特點,培養學生的實際動手能力,適應社會發展的需要,同時教師要認識到實驗教學環節改革的必要性。
我院電氣工程及其自動化專業的學生在校期間,通過循序漸進的方式學習了相關理論知識,注重相關課程之間的前后依賴性,力求專業課程開設的合理性達到最優。目的在于讓學生通過系統的學習能對所學知識較好的得以掌握并能融會貫通,從而在今后的工作崗位上達到熟練應用。在教學過程中,我們認為專業基礎實驗課是對學生學習的專業基礎課程的一個強有力的支撐,通過專業基礎課程的學習,學生才能完成后續相關課程的學習,甚至為今后接受更高層次的教育奠定基礎,因此在組織專業實驗課的時候,我們應該從學生今后從事的工作崗位多做考慮,有意識、有目的、有針對性的在學生進行實踐教學環節中加強對學生實踐能力與創新能力的培養與鍛煉,讓學生不再停留于實驗是為驗證理論是否正確,也就是為完成實驗任務而做實驗的層次,在實驗環節中通過改革,提高教師教學水平,改進教學方法,通過實驗培養學生分析、解決問題的能力,讓學生養成在實驗過程中能用工程的觀念對出現的現象或問題進行分析、判斷并最終得以解決。所以在充分調動學生的學習積極性,激發學生主動思考的認識下,對于該專業所開設的各個階段的實踐教學環節中應確保總體教學學時數,同時應合理的安排各階段的實踐教學學時,以多開綜合性或設計性實驗為主,達到讓學生在實驗中加深理論知識的理解、融會與貫通,在實驗中對動手能力進行培養,同時讓學生的創新思維能力得到鍛煉的目的。
針對上述現實情況,為適應應用型人才培養的需要,必須對應用型本科的實踐教學體系進行改革與創新,從而提高學生應對行業發展的能力。這就需要該專業能根據社會需求不斷的調整實踐教學的重點,不斷調整實踐教學的方向。在實踐教學體系的構建中應明確一個原則,即學生的能力培養。先進的實踐教學體系應以實踐能力和創新能力的培養為主體,設計相應的教學培養模式,即在傳授知識、培養學生科學思維能力、不斷創新探索精神的同時,強調理論教學與實驗教學并重、相互統籌協調的理念,充分認識并落實實踐教學在人才培養和教學工作中的重要作用和地位[2]。
2.創新實驗教學方法、考核評價、管理體系
在傳統的理論教學模式下,教師可根據課程內容、教學大綱等要求安排相應的驗證性教學內容,主要目的是讓學生通過完成相應的實驗內容以達到印證理論知識并掌握其基本應用的能力。對于實踐性較強的課程來說,熟練應用所學知識,達到理論應用于實踐的教學要求需要教師在實踐教學環節中增加綜合性實驗和設計性實驗,讓學生在實踐教學環節中不再是簡單的完成驗證性實驗,而是通過對實驗內容進行分析與思考,提出合適的解決措施,在此過程中就需要學生對所學知識能進行整體應用。只有通過這樣的訓練,學生在今后的工作崗位中才能對出現的問題進行分析并能提出解決方案,這也是提高學生實際動手能力最直接有效的教學方法。所以在教學過程中,就需要教師通過宏觀的指導作用,引導學生從實驗項目、實驗方案的選擇、論證到實驗的最終設計并完成,當然在此過程中需要教師付出更多的精力與熱情,時時參與學生進行討論、引導學生完成實驗,教師的工作量將大大增加,但效果也是非常明顯的,因為學生通過思考,對問題如何解決提出可行的方案過程本身就是對知識的理解和應用,也只有通過討論,學生才能對自己經過思考所提出的方案為什么不能解決問題、原因是什么、應如何考慮等能力得到訓練,當學生通過自己的分析與思考并最終完成實驗項目后,學生的學習興趣會顯著增加。為更好的完成實驗內容,學生將會自發的進行學習和思考。通過良性循環,學生的思考與動手能力將得以提高,這樣的教學效果在開設綜合性、設計性實驗的課程中是非常顯著的。
在改進實驗教學內容和方法的同時,也需要建立完善的實踐教學評價體系來考核學生對知識的掌握情況和學生的實踐動手能力。長期以來,實驗教學的考核均只被看作對理論教學成績的參考,甚至一些專業課程根本不記錄實驗成績。造成某些課程的成績只是對理論知識掌握情況、考試狀態的一個反映的現象。在多數院校中,學生需要在完成相關實驗后遞交對實驗完成情況的實驗報告或總結,教師需要付出較多的時間來完成對報告的批閱,對學生在實驗過程中出現問題就滯留于學生對待實驗報告的書寫態度以及表達方式上,不能真正做到對學生在實踐教學環節中出現問題的原因、解決問題的方法進行掌控,學生的創新思維能力也在應付實驗報告中消于彌形,得不到培養與鍛煉。通過對實驗教學效果的總結與分析,我們認為實驗教學體系執行的好壞取決于課任教師對實驗教學過程中的管理與考核,素質較高的實驗教師在實踐教學環節中能與學生及時進行交流,引導學生自行完成相關實驗的操作,對實驗過程中出現的問題能引導學生分析故障原因,讓學生自己提出解決方案,從而培養學生的分析與解決問題的能力;此外還需進一步完善在實驗教學環節中對學生的考核機制,如隨機提問考核、現場操作考核、故障分析與解決考核等多種方法,給予學生一個能反映其實際動手能力的實驗成績,而且這個實驗成績還應記入學生成績檔案作為學生對該門課程掌握程度的一個反饋情況。讓學生不再成為實驗室中的旁觀者,讓學生能主動參與到實驗項目的完成中,鼓勵學生在完成相關實驗的同時提出創新,鼓勵學生用多種方法完成相關實驗。
培養學生的學習主動性、提高學生實踐動手能力的關鍵是提高教師教學質量、改進教學方法。在新形勢下,根據本專業人才培養目標要求與社會需求,需要完善實踐教學體系的評價與管理,這對學生和教師都提出新的要求,教師要在實驗環節中不斷創新改進教學方法,激發學生積極性,讓學生主動參與到各個實驗項目的設計與完成中,而學生在教師的引導下獨立完成實驗內容,不斷提高自己的動手能力。
3.結束語
完善電氣工程及其自動化專業實踐教學體系改革,提高學生實際動手能力是一個需要在實踐教學過程中不斷的進行探索與思考的過程。通過改進教學手段、提高教師教學激情與水平、鍛煉學生獨立思考,不斷創新,才能最終達到培養滿足社會需要的應用型人才。
參考文獻
篇6
論文關鍵詞:特色專業;熱能與動力工程;能源動力;質量工程
為適應國家經濟、科技、社會發展對高素質人才的需求,引導不同類型高校根據自己辦學定位和發展目標,發揮自身優勢,辦出專業特色,“十一五”期間教育部、財政部將擇優重點建設一批高等學校特色專業,通過優化專業結構,提高人才培養質量,辦出專業水平和特色,為同類型高校相關專業建設和改革起到示范和帶動作用。
華北電力大學熱能與動力工程專業創辦于1958年,原名為電廠熱能專業,歷經五十多年的建設和發展,現已成為本校師資力量最強、就業形勢較好、招生人數較多和學生成才率較高的專業之一,本專業累計畢業生人數已達10616人,在校生人數2647人。尤其最近幾年,在兩大電網公司和五大發電集團共同組成的校理事會的支持和幫助下,學科實力得到了質的飛躍,畢業生就業形勢一直保持在全國各專業的前列。華北電力大學能源與動力工程學院已經成為我國發電領域最重要的人才培養基地,得到了發電行業的充分肯定,在我國發電領域具有重要的影響。
華北電力大學熱能與動力工程專業緊密結合國家經濟和社會發展需求,以培養“厚基礎、重實踐、強能力”的熱動專業技術人才和管理人才為目標,改革人才培養方案,加強課程體系和教材建設,優化師資隊伍,強化實踐教學,具有鮮明的“熱能與動力工程”專業特色和“電力行業”特色,取得了一系列顯著效果。
一、建設思路與改革措施
1.建立并形成熱動專業人才培養調研機制
通過校理事會定期開展能源動力、發電(火電、氣電、風電和核電等)、環保等相關行業的人才需求形勢調研和畢業生就業狀況研討與分析,根據國家的人才需求,制定適應不同專業方向的模塊化、層次化人才培養方案。
2.以本科教學水平評估所形成的規范性課堂教學、實踐教學和教學管理模式為建設起點,加強精品教材的培育和建設
課程教學體現相關領域的最新發展,普遍采用國內外高水平的新版教材,繼續組織編寫高質量的適用教材,形成深入開展教學研究的有效機制。
3.加強師資隊伍建設,改革教師培養和使用機制
有計劃地選派青年教師到企業進行鍛煉,到國內外高水平大學或研究機構做訪問學者或短期合作研究;鼓勵和支持教師參加企業的短期高級技術培訓、生產一線觀摩、調研和相關會議;聘請一定數量的具有企業生產和管理經驗的人員兼職授課,形成學校和企業、學校和國內外大學及研究機構的定期人員交流機制。
4.改革實踐教學,推進人才培養與生產實踐相結合
為了適應我國能源與電力發展對全新實踐型、創新型人才的需求,熱能與動力工程實驗教學中心整合相關實驗室資源,依托電站設備狀態監測與控制教育部重點實驗室為本科生設立的“能動之光”科技創新項目,建成了包含電廠實踐教學模塊、動力工程基礎實驗模塊、熱能動力工程實驗模塊、創新實驗模塊的集知識學習、技能拓展、工程訓練、創新能力培養為一體的實驗教學示范中心。涵蓋專業基礎實驗、專業實驗、綜合實驗、創新實驗,能夠滿足不同專業、不同層次學生的需要,實現理論與實踐、校內與校外的無縫鏈接,體現“厚基礎、重實踐、強能力”的人才培養特色。
二、建設成果
熱能與動力工程專業是一門跨學科、綜合性強、重實踐的學科,著重培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高,德、智、體全面發展的,集現代信息技術與熱能動力工程知識為一體的高級專門技術人才和管理人才,要求學生通過四年的學習不僅要掌握全面的理論知識,而且必須具備較強的實際操作能力,以適應現代能源、電力行業相關領域對高級人才的需求。華北電力大學熱能與動力工程專業以國家能源電力需求為建設導向,從方向凝練、人才培養、教學體系構建、師資建設、教材建設、實驗室建設等方面進行全方位探索和實踐,取得了豐碩的成果。
1.專業建設別具特色,人才培養模式靈活多樣
為適應國家能源電力行業發展的需要,熱能與動力工程專業依托一級學科“動力工程及工程熱物理”博士點,在熱能與動力工程和電廠集控運行方向的基礎上,拓展專業方向,開設燃氣輪機聯合循環、核工程與核技術、制冷與空調工程、新能源等專業方向,覆蓋主要發電形式,具有鮮明的電力特色。通過與國家大型企業合作,采用“訂單+聯合”的培養模式,使專業教育符合社會的發展需求,滿足了國家對社會緊缺的復合型拔尖創新人才和應用人才的需要,進一步提高高等教育教學質量,推進人才培養模式改革。
2.加強基礎、突出能力、注重創新,構建高質量人才培養體系
按照“夯實基礎、突出能力、注重創新、全面發展”的指導思想制定熱能與動力工程專業人才培養方案,既加強培養學生厚重的基礎,又注重培養學生的創新精神和實踐能力。近年來熱能與動力工程及相關專業方向畢業生的一次簽約率超過98%,畢業生因“作風扎實、動手能力強、有較強的創新精神”深得能源電力行業及其他用人單位的廣泛贊譽。
3.優化師資隊伍結構、積極打造優秀教學團隊
高水平教師隊伍是專業建設的有力保障。近年來,熱能與動力工程專業按“博士化、工程化、國際化”要求進行師資隊伍建設,引進急需人才、培養未來人才、用好現有人才,新引進的教師均為名牌高校的博士或博士后,有數名教師在華北電力科學研究院進行為期半年的工程化訓練,有計劃、分年度派教師赴美國、法國、英國、丹麥、日本等能源和電力較發達國家的高校或研究機構做訪問學者。目前熱能與動力工程專業教學團隊教師隊伍職稱結構、年齡結構、學位結構合理,2007年被評為北京市優秀教學團隊。
4.以精品課程建設為核心打造課程體系,帶動教材建設
根據熱能與動力工程專業課程建設計劃,以創建精品課程為課程體系建設重點,核心課程全部建成精品課程,同時帶動熱能與動力工程專業的教材建設,有力推動了熱能與動力工程專業的建設水平。到目前為止,已建成1門國家級精品課程、7門省市級精品課程、3門學校精品課程;國家“十一五”規劃教材3門及其他教材12門。
5.建設特色實驗中心,構建分層次、模塊化的實驗教學體系
熱能與動力工程實驗教學中心構建了“專業基礎-專業-綜合-創新”分層次、模塊化的實驗教學體系,進一步豐富了華北電力大學“四模塊”(基礎實驗模塊、校內實踐模塊、仿真實驗模塊、校外實踐模塊)實踐教學體系的內涵。2007年8月熱能與動力實驗教學中心順利通過北京市教委組織的專家組評審,榮獲北京市高等學校實驗教學示范中心稱號。
三、鮮明特色
華北電力大學熱能與動力工程特色專業時刻以國家能源電力需求為建設導向,以其包容并蓄、均衡有道的精神,不斷派生出一批新專業和學科方向,并將繼續不斷強化內涵、擴展外延,滿足國家對能源電力不斷發展的新需求,具有鮮明的專業特色。
1.突出專業特色和行業特色
華北電力大學熱能與動力工程專業以為國家能源與電力工業培養熱動專業技術人才和管理人才為主要目標,專業建設緊密結合國家經濟和社會發展需求,具有鮮明的“熱能與動力工程”專業特色和“電力行業”特色。
2.支撐學校的大電力學科體系
近年來,熱能與動力工程專業針對國家能源結構調整和節能減排工作所形成的新的人才需求,調整和優化了專業方向的設置,從熱能與動力工程專業孵化出來的風能與動力工程、核科學與核技術等專業成為華北電力大學大電力學科體系的重要組成部分,進一步提升學校服務于我國能源電力發展的能力和水平。
3.理論與實踐教學體系完備,特色鮮明
從復合型人才培養角度出發,建立了以能力培養為主線,分層次、多模塊相互銜接的理論與實驗教學體系,課程設置實現了系列化、層次化、模塊化、厚基礎、寬口徑,增加學生學習的選擇性、自主性,體現“重實踐、強能力”的人才培養特色。
4.探索創新人才培養的新模式
積極進行人才培養模式、課程體系、教學內容和教學方法的改革,通過設立“創新人才培養實驗班”,采用校企聯合“訂單式”人才培養模式,為全校本科創新人才培養起到推動和示范作用。
熱能與動力工程專業創新人才培養實驗班從2007年開始試辦,選派優秀博士生導師做班主任,因材施教,2007級實驗班學生在大一第二學期末一次性全部順利通過國家四級英語考試。實踐證明創新人才培養實驗班是成功的。
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1、熱能與動力工程專業:本專業培養具備熱能工程、傳熱學、流體力學、動力機械、動力工程等方面基礎知識,能在國民經濟各部門,從事動力機械的動力工程的設計、制造、運行、管理、實驗研究和安裝、開發等方面的高級工程技術人才。
熱能與動力工程是多門科學技術的綜合,其中包括現代能源科學技術,信息科學技術和管理技術等,主要涉及熱能動力設備及系統的設計、運行、自動控制、信息處理、計算機應用、環境保護、制冷空調、能源高效清潔利用和新能源開發等工作,面向及培養知識面廣、基礎扎實、創新能力強的復合型高級人才。
2、汽車發動機設計專業:屬于熱能與動力工程的一門學科。
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關鍵詞:高職院校;熱能與動力;教學
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.080
1 引言
當前,我國高職院校的熱能與動力工程專業人才培養的總體目標是將學生培養成具備一定的實踐能力、操作能力的應用型人才。應用型人才的培養,特別要注重實踐教學環節,實踐環節不同于理論教學,不只是要重視實踐環節的內容,更重要的是實踐環節的實施效果。當前高職院校熱能與動力工程專業所培養的人才實踐能力和創新能力普遍欠缺,因此,為了提升熱能與動力工程專業人才的綜合能力,使該專業所培養的人才更能適應社會的需求,就必須針對當前該專業存在的問題和弊端,對該專業實踐教學部分進行重點改革,從而提升該專業所培養的人才的綜合能力,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教學的困境
當前,高職院校的熱能與動力工程專業在實踐教學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、教學環節紊亂等。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的效果,不利于學生實踐能力的提升。問題的產生有其必然的原因,一方面是當前職業教育的整體性問題,高職院校辦學思路落后、閉門造車,更不注重和院校之間的橫向交流,對于實踐教學存在的問題沒有認真反思過;另一方面則是由于高職院校創新較為乏力,沿襲了傳統的教育思路和方法組織教學,教育體制創新的科學性不足,不能很好的做到與時俱進,無法深刻推動課程改革。針對高職院校教學中存在的問題,熱能與動力工程專業在實踐教學中也必須結合自身存在的問題,有目的性的進行改革和創新,以不斷深化實踐教學效果,大力提升該專業實踐教學能力的,從而不斷增強學生思考問題、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的實踐教學環節
第一,建立健全完善的實踐課程體系。實踐教學要想取得一定的成效,必須注重實踐課程的科學設置,這是保證實踐教學效果的前提。當前,高職院校熱能與動力工程專業的實踐教學課程體系仍然不規范、不健全、缺乏針對性。高職院校必須做好實踐教學課程體系的規范構建。課程體系的設置要注意以下方面:首先,實踐教學課程不能和理論課程脫節,二者必須相輔相成、充分融合。實踐課程要體現出由淺入深、循序漸進,符合實踐教學的基本原則,能夠從“教師引導”逐漸完成向“學生獨立”的轉變趨勢,能夠充分的激發學生的學習熱情、學習興趣以及創新精神;其次,實踐教學課程的設置必須遵循緊跟理論、目標突出的原則,每一次的實踐課程都必須對項目內容、項目目標、項目操作順序進行明確說明,每次課程都要留下學生獨立思考、獨立設計和獨立操作的實踐,推動實踐課程的有效性和實用性,充分的鍛煉學生的動手與實踐能力。
第二,推動實驗教學由封閉向開放的轉變。為協調好高職院校學生的實驗課程和學習課程之間的矛盾,提高實驗效率和質量,要做好以下幾點。首先,做好實驗時間的安排。教師要尊重學生的愛好和個性,要充分激發他們的學習的動力,堅決摒棄傳統 “填鴨式”教學,在每個學期的開始,實驗教師就要做好實驗項目數量、時間的規劃,每個實驗項目所需要的人數(包括上限與下限),學生根據實驗教學大綱要求自行選定實驗時間、內容,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行實驗。其次,在實驗中,老師要充分引導學生學會思考與動手,努力培養他們的主體意識,轉變“要我學”的心態變為積極的“我要學”的心態,激勵學生自覺學習、自主學習,強化動手能力,保證實驗效果,將教學目標由知識的轉移和傳授轉變為能力的激發與提高。另外,對于具體的實驗教學,要進行整合與部署,淘汰不合時宜的舊內容,嘗試增加應用性和實用性強的實驗內容,側重于讓學生接觸和了解新技術、新方法,不斷培養他們學習掌握新知識新技能的能力、培養他們將理論應用到生產實踐中的能力,為以后在工作中的應用做好鋪墊,打好基礎。
第三,豐富教學手段,創新實踐教學方法。當前,信息技術的發展也在推動各行各業的不斷進步,教育也不例外。信息技術、多媒體教學的發展,為高職院校熱能與動力工程專業的實踐教學提供了更多豐富多彩的媒介。在此基礎上,結合教學目標對實踐教學方式進行改革與創新,可以使教學改革更具針對性、創新性,實現了理論與實踐教學的雙提升。例如,在進行機械設計基礎實驗課程時,可以通過設計一些簡單的、基礎性的機械設計實驗項目,并將實驗項目組織成學生之間競賽的模式,這樣可以在很大程度上調動學生的實踐積極性,增強實踐教學的效果。又如,學生水平良莠不齊,對于一些動手和實踐能力不足的學生,則可采取分組的形式進行小組教學,分組時注意將能力強和能力差的學生進行有意識的相互結合,充分發揮學生之間互相幫助作用,進一步提高學生的實踐能力和協作能力。此外,可以結合實驗特點,利用計算機的繪圖、動畫技術、三維軟件對某些實驗設備建模,對于直觀性差,各零部件之間的相互聯接、配合、運動關系受到實驗條件限制的實驗,將其結構、原理、工作過程在動畫中直觀的展現出來,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“制冷機組性能實驗”中,該實驗的目的是要求學生掌握蒸汽壓縮式制冷機的組成和原理,眾所周知,壓縮機是全封閉式的,通過書上的文字內容和圖形不太好領會其內部機械機構和工作原理;還要求學生掌握單級蒸汽壓縮式制冷循環性能測試方法,但通常管路及換熱設備要制作多處保溫,內部流體的走向及各部件間的聯接關系都不直觀。為達到實驗的目的,可以采用三維建模軟件對此實驗臺進行建模,將整個實驗臺進行模擬拆裝,壓縮機內部運動也以動畫視頻展示,可以很好的達到實驗的效果。
參考文獻:
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[2]龔建龍.熱能與動力工程專業實踐教學改革的探討[J].實驗技術與管理,2007(09).
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關鍵詞:熱能與動力、鍋爐、應用
前言:熱能動力工程因其環保、熱能高而得到了很多的重視,熱能動力工程在鍋爐方面的應用尤為廣泛。
一、熱能與動力工程的概述
眾所周知,熱能與動力工程是一門綜合類學科,包括對熱能技術的研究、以及各種能量與動力之間的轉化的研究。熱能與動力工程在鍋爐應用中的最主要功能是實現熱能與動力之間的轉化,通過分析能源的產生過程和使用過程,從而方便我們更好地對能源進行有效利用。熱能與動力工程涉及的范圍十分廣泛,應用起來十分廣泛,結合當前經濟發展,我們可以看出熱能與動力工程的應用在解決實際能源錄用方面具有十分重要的地位,它直接關系著我國電力企業的發展方向以及經濟效益的實現情況。并且熱能與動力工程充分利用了各個學科之間的相互關系,有效的支持了各種能量之間的轉化,為社會經濟的發展奠定了良好的基礎。
從熱能與動力工程的專業角度來看,研究熱能與動力工程的同時,還要注意對機械能力、物理能量的研究,把熱能與機械能量之間的轉化作為重中之重。并且隨著科學技術的不斷發展,熱能與動力工程也逐漸朝著自動化化和智能化發展。我國能順應這種發展的人才相對較少,要想實現熱能與動力工程在鍋爐中的良好應用,就必須進一步加強對專業人才的培養,進一步提高能源的利用效率,發揮熱能與動力工程在能源使用方面的重要作用,促進我國國民經濟的可持續健康發展。
二、基于鍋爐結構的分析
鍋爐作為能夠實現各種能量之間轉化的設備,不僅能夠將燃料中的熱能轉化為化學能、光能、電能等,還是工業生產中的重要設備,直接決定著工業技術的發展。根據鍋爐的外形、用途等,可以將鍋爐分為若干種類。按照鍋爐的使用屬性來看,都是一樣的,都是為了實現能源之間的轉化。另外,可以將使用的鍋爐分為工業鍋爐和電站鍋爐兩種,工業鍋爐應用范圍較廣,在眾多行業中都得以應用。電站鍋爐則應用范圍較窄,主要應用于發電廠。
鍋爐主要是有鍋爐外殼和電氣控制兩部分組成。鍋爐外殼又分為底殼部分和面殼部分,鍋爐每個部分有不同的作用,鍋爐底殼負責對燃料進行燃燒,完成燃燒任務,并且底殼有熱能交換器和電控盒兩個部件,通過對底殼的連接形成一個完整的鍋爐設備,從而保證鍋爐底殼能夠實現與其他部分進行連接。鍋爐的面殼主要作用是為了防止灰塵等進入鍋爐內,進而更好地保護鍋爐,延長鍋爐的使用年限。對于鍋爐內電氣控制部位來說,它是鍋爐組成部位的重要部分,控制著鍋爐的燃燒情況,對鍋爐其他工作的順利進行有著十分重要的作用。如今,大多數鍋爐的控制都實現了自動化,這樣就十分有效的控制了鍋爐燃燒效率以及熱能利用率和轉化率,節約了資源的同時,保護了環境。
三、影響鍋爐熱能效率的因素分析
3.1鍋爐熱能效率分析
火電廠的蒸汽動力循環是將水由水泵送入鍋爐被加熱汽化,直至成為過熱蒸汽后,進入汽輪機膨脹做功,做功后的低壓蒸汽進入冷凝器被冷卻凝結成水,然后回到水泵中,完成一個循環。從整個動力裝置的角度來說,評價整個動力裝置的指標是動力裝置效率,即裝置輸出的凈功與燃料放出的熱量的比值。顯然,煤價越高,電廠的生產成本越高;發電機組效率越高,生產成本越低。生產成本和煤價成正比,和發電機組效率成反比。提高發電機組效率,減小單位發電耗煤量的很大一部分節能潛力是提高鍋爐熱效率。鍋爐是吸收燃料經燃燒發出的熱量而生產蒸汽的設備,它的熱平衡主要是燃料的熱量收支平衡。
3.2鍋爐熱能效率影響因素
首先,影響鍋爐有效吸收熱量最主要的因素是排煙熱損失,約占燃料有效放熱量的5-7%,主要因素還有以飛灰和灰渣中未燃碳為主計算得到的固體未完全燃燒損失。相對于排煙熱損失和固體未完全燃燒損失,其余熱損失量均為小量。其次,固體未完全燃燒損失是影響鍋爐運行熱效率的第二大熱損失,飛灰中的未燃碳和灰渣中的未燃碳是固體的主要組成部分。飛灰含碳量的增大顯示了燃料燃燒的不完全,不僅會導致固體未完全燃燒損失的增大,鍋爐運行熱效率的降低,還會導致鍋爐尾部煙氣的靜電除塵效率降低,排入大氣的污染物增多。
四、熱能與動力工程在鍋爐中的具體應用
4.1鍋爐風機監控中的應用
要想實現鍋爐的良好運轉,必不可少的裝置便是風機的安裝,風機將外界含有氧氣的氣體傳送到鍋爐內,實現燃料的有效燃燒。然而現階段對能源的需求逐漸增加,風機運行的壓力越來越大。因為風機的運行過程中會產生很大的熱量,鍋爐整體與風機的距離較近,風機得不到降溫,就會產生工作負荷,導致風機被燒壞,這種情況不僅沒有實現增加能源供應的目的,還嚴重影響了鍋爐的正常運轉。然而鍋爐風機裝備結構較復雜,采用常規的測量方式很難測到風機的溫度,它需要采用高科技對溫度進行智能監控。目前我們還沒有找到解決這種問題的技術對策。現階段,采取的是應用熱能與動力工程研發出相應的軟件,從而對風機的溫度進行有效計算。
4.2吹灰技術調整中的應用
首先,改善汽溫。在確保受熱面無嚴重結渣、運行安全的情況下,可適當減少一級過熱器、三級過熱器和二級過熱器的吹灰頻率,降低其換熱系數,效果相當于減少過熱器受熱面,從而提高了再熱器受熱面的入口煙溫,增加了換熱溫差,改善其汽溫狀況。同時,可以增加再熱器的吹灰頻率,使其受熱面保持較為干凈的狀態,從而換熱系數得以提升,其效果相當于增加了再熱器受熱面。其次,改善偏差。從有些電廠的運行情況看,再熱器出口汽溫偏差較大,導致在再熱器出口蒸汽總體欠溫的情況下還需要進行噴水解決部分受熱面的超溫問題。因此如果改善煙氣側偏差,其欠溫情況將有所緩解,燃燒調整是一種方式,另外還可以通過修改吹灰策略進行優化。
具體操作是,不對二級再熱器靠左右爐墻附近的受熱面吹灰以減少其吸熱,而對二級再熱器處于爐膛中間的受熱面進行吹灰,增加其吸熱能力,使其受熱面吸熱偏差適應煙氣偏差,緩解由于煙氣殘余動量造成的溫度中間低,四周高的情況。另外對一級再熱器增加左右墻附近的受熱面的吹灰,減少爐膛中間的受熱面吹灰。在確保受熱面安全性的前提下加大一級再熱器靠爐墻四周的受熱面與爐膛中間的受熱面的煙氣側偏差。由于其高溫部分(外側)交叉進入二級再熱器的低煙溫區域(內側),從而可改善二級再熱器出口汽溫偏差。
4.3鍋爐燃燒控制中的應用
鍋爐的燃燒控制的主要功能是對各種能量之間的轉化幅度進行調節。隨著社會的發展,鍋爐燃燒逐漸由人為的填加燃料到自動化向鍋爐填加燃料。根據熱能與動力工程在鍋爐燃燒中的控制技術不同,可以將燃燒控制分為連續控制和雙交叉限幅控制。連續控制是通過對比例閥和電動閥的調節,達到對有氧空氣和燃料的比例控制,從而調節鍋爐內的溫度。這種方式也存在一定的缺陷,控制的溫度并不是十分精確。雙交叉限幅控制是通過溫度傳感器和熱電偶將精確計量的溫度變為信號,這個信號的溫度就是鍋爐的實際溫度,測量點的溫度是通過自動化裝備自動給出的。這樣,鍋爐的實際溫度和測量溫度存在一定程度的誤差。
結語:
目前熱能與動力工程在眾多領域得以廣泛應用,想要提高熱能與動力工程在鍋爐領域的應用,需要提高鍋爐燃燒能源的利用率和燃燒水平。
參考文獻:
[1]滿正鑫.鍋爐領域中熱能與動力工程的有效運用策略探究[J].黑龍江科技信息.2015(29):104.
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【關鍵詞】熱能;動力工程;能源
中圖分類號:TK22 文獻標識碼:A 文章編號:1006-0278(2014)03-180-02
近年來,隨著工業的快速發展,我國鍋爐的種類也逐漸增多,但是在鍋爐的制造和應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,筆者結合自身工作實際,從我國現階段熱能與工程發展情況入手,分析了熱力動力工程和能源的發展狀況。
一、熱力動力工程及其未來發展方向
(一)現階段的熱力動力工程研究情況
我國的熱力動力工程專業是在上世紀五十年代形成的,而它的興起則是在前蘇聯,這個專業下面還包括幾十個小專業,主要與偶電廠熱能、制冷、鍋爐,以及空調空城、低溫、內燃機等等。而在我國實行改革開放之后,尤其是進入新世紀之后,這些小專業逐漸壓縮成為九個小專業,前不久有被合并成為一個專業。在我國的大多數高校開設了熱能與動力工程專業。
熱能與動力工程專業的研究內容包括兩個方面,一個是熱能,一個是動力,它是一門技術性和應用性均非常強的專業,涵蓋的知識領域主要包括機械工程、工程熱物理、熱能動力工程。此外,還包括能量轉換和有效利用的理論和技術等,制冷裝置、動力工程、動力機械等也屬于這一專業的知識領域。該專業的應用領域也比較廣泛,可以說是我國科技發展的基礎專業所在。隨著我國社會主義市場經濟體制的逐步晚上,社會需求的不斷多樣化,以及科學技術的應用發展,均稱為其發展的挑戰。
(二)熱能與動力工程的發展方向
熱能與動力工程的發展方向首先表現在動力控制工程的發展方向,其研究發展需要掌握動力測試技術、汽輪機原理、動力機械設計、熱工自動控制,以及燃燒污染與環境、鍋爐原理、傳熱傳質數值計算等方面的知識;其次,在熱力發電機與汽車工程發展方向上,則需要掌握內燃機原理、燃料和燃燒、熱力發動機的排放、環境工程理論,以及內燃機電子控制、低溫技術學等方面的知識。
此外,在水利水電工程發展方面還需要掌握水輪機原理、水力機組輔助設備、現代控制理論、電機學與發電廠電氣設備等方面的知識。
二、工業爐的發展狀況
在工業生產領域,工業爐的作用比較大,在推動工業生產方面發揮著獨特的作用。工業爐是一種熱能轉化裝置,通過燃燒來產生熱量,然后用燃燒產生的熱量來加工物料和工件。在工業生產當中,工業爐是比較重要的生產設備,當前,工業爐在工業生產的各個領域均有應用,而且品種比較多,有力推動了工業生產的發展。早在商周時期,我國已經制造出功能強大的鍋爐,隨著工業生產的發展,鍋爐逐漸發展成為當前的工業爐。所以,鍋爐可以說是工業爐的一種特殊形式。相關的統計結果顯示,在我國的12個行業當中,工業爐裝備在12萬臺以上,其中,機械制造行業的工業爐占到了總數的67%,而工業爐有可以分為燃燒爐和電爐。現階段,多數行業使用的是工業爐。而這兩種工業爐中,燃燒爐的使用范圍最廣,有力推動了我國工業生產的發展。
三、工業爐燃燒控制技術的應用
若想比較好地控制熱能動力工程鍋爐內的燃燒,控制爐內的溫度,必須控制能量轉化幅度。在過去,鍋爐燃燒均是使用人力向鍋爐內添加燃料,通過這種方式來保證鍋爐的連續工作。但現階段,不少企業已經采用了步進式鍋爐自動控制技術來控制燃料的添加。在下文中,筆者介紹兩種鍋爐燃燒的控制方式。
(一)空比例連續控制系統
空比例林旭控制系統由氣體分析裝置、燃燒控制器等部件構成,通過檢測熱電偶來設定燃燒數據;利用計算機技術計算出燃燒的偏差值,保證輸出結果的準確性,實現對鍋爐燃燒的控制。不過相關的研究表明,通過這種方式控制燃燒,常常會會出現偏差,計算結果的準確性會大幅降低。
(二)雙交叉限幅控制系統
雙交叉限幅控制系統,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,把需測量的溫度轉換成電信號,之后,在計算所需測量的溫度是不是與預先設定的溫度相同,從而實現對鍋爐內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,一是可以節省能源和部件,二是可以實現對鍋爐內溫度的精確控制。實踐證明,這種控制技術的應用效果非常好,值得在熱能動力工程中應用和推廣。
除此之外,控制熱能動力工程鍋爐內的燃燒溫度,還應結合工程的需要,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,這就要求在鍋爐內填充燃料前,合理選擇燃料,通過對比燃燒點、燃燒所持續的時間等確定使用哪種燃料。
四、仿真鍋爐風機翼型葉片
在鍋爐的內部,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動形成復雜的流暢,主要的特征便是非定長。因此,通過相關的實驗來檢測其性能有著比較大的困難。現階段,也缺乏健全和完善的流體力學理論知識來解釋其中發生的各種現場,比如流動分離現象、失速現象和喘振現象等。在這種情況下,就需要通過流動實驗和數據模擬來探測機械內部的流動問題。
五、熱力動力工程在能源發展方面
(一)能源方面存在的問題
當前,世界各主要經濟體的經濟復蘇跡象逐漸明朗,隨著世界經濟的復蘇和持續發展,能源供應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略同時,加快各種能源利用新技術和新工藝。而能源動力工業作為我國國民經濟和國防建設的支柱性產業,在推動國家經濟發展方面做出了突出的貢獻。所以,必須提高能源利用效率,緩解能源緊張的局面。
而熱電廠的風機,是一種可以產生能源的機械裝置,通過軸旋轉產生的氣流,可產生大量的動能,在發電廠、工業生產和鍋爐生產過程中具有廣泛的應用。對于一些發電機組來說,隨著電力需求的增加,電網的運行將會更加的安全和可靠,所以,這對于風機的應用也就提出了更高的要求。
(二)能源方面的發展前景
人類社會賴以發展的重要基礎便是能源,能源在確保人類社會的可持續發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構中,煤炭是核心,我國是以煤炭為主的能源利用結構。這種能源利用結構,一方面會對環境產生比較大的影響,造成生態環境和大氣環境的嚴重破壞,一方面會消耗大量的能源,過度消耗煤炭資源,使我國的能源供應日益緊張。
在這樣的形勢下,在我國能源供應日益緊張的形勢下,我國能源的主要發展方向是“新能源、核能、智能電網、常規能源、節能減排”。而熱能與動力工程符合我國能源發展的大體方向,可為我國能源結構的合理優化做貢獻。