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能源与动力工程的认识精品(七篇)

时间:2024-02-05 14:50:26

序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇能源与动力工程的认识范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。

能源与动力工程的认识

篇(1)

[关键词]热能与动力工程 锅炉 应用问题

中图分类号:TK227 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)15-0386-01

引言

随着当下我国能源问题的日益加剧,经济的持续发展了也受到一定的影响,这就要求了我们在能源不充足的条件下,大力提高能源的利用率。锅炉在我国的工业生产中使用很广泛,也是我们主要研究的对象,研究在锅炉中进行的能量转换。由于某些企业贪图私利,对资源无节制的开发,政府管理不力等造成能源大量浪费。我们知道,煤炭完全或不完全燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等有毒的气体(二氧化碳无毒),对动植物和环境都有较坏的影响。因此,我们的主要任务是,在将煤炭资源较为高效的转化和利用的同时,尽量减少有害气体的产生。

一、热能与动力工程简介

“热能与动力工程”是多门科学技术的综合,其中包括现代能源科学技术,信息科学技术和管理技术等,主要涉及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。我们顾名思义,也能了解热能与动力工程专业是研究热能和动力之间的相互转化,具体了包括热力发动机、热能工程、流体机械及流体工程、热能工程与动力机械、制冷与低温技术、能源工程、工程热物理、水利电动力工程和冷冻冷藏工程等九个方面。热能动力工程的研究层面横跨多种科学领域,并且,具有多方面的发展方向。热能与动力工程是现代动力工程的基础,其主要解决的问题是能源方面的,并且是可以用来解决热能源问题的有效工具,应该起到一定的缓解资源压力、保护环境的作用,我们应该给予热能与动力工程专业以高度的重视。

二、热能动力工程的发展前景

我国的动能与动力工程专业设置的比较早,近些年来,在实践中又经过不断地创新和发展,动能与动力工程专业的技术也渐趋成熟,主要发展趋势如下:

一方面,控制工程方面会有发展,并且前景较广,为了在该方面获取较大的发展,需要我国的相关人员了解并熟悉控制工程方面的各种知识等,并且对实际进行大胆的创新,将热能与动力工程与控制工程领域更完全的融合。

另一方面,在热力发动机及汽车工程方向有一定的发展前景,这就需要相关人员了解并掌握“内燃机”的原理、设计结构、并对内燃机进行一系列的数据测试,内燃机所用燃料以及燃烧产物,汽车工程概论、环境工程以及能源工程概论,内燃机电子控制、热力发动机排放与环境工程以及制冷低温工程和流体机械方向等各方面的知识概念。在丰富的知识积累中,工作人员会对目前汽车工程中存在的热力发电机问题做出改善,大大提高能源利用效率。

三、锅炉的结构组成

热能与动力工程锅炉的两个重要组成部分包括一个金属壳和烧气锅炉电器的操纵部分。锅炉的外壳包括底壳和面壳。锅炉的底壳的作用是使锅炉固定,以免发生未知的意外。同时,在其底壳上还放置着通过底壳连接着的其他的一些零件,能够使功能发挥的更加完善。锅炉的外壳作用与底壳不同,它主要是在锅炉正常工作时,它能够起到防风防尘的作用。笔者认为锅炉最重要的还是燃气锅炉电器控制部分,它起着至关重要的作用。其主要是通过对燃料的充分燃烧使锅炉能正常工作。之后,随着计算机不断走进我们的生活,它的精确度和科学性也受到了许多企业的青睐,因此,许多企业都会采用计算机来控制燃料的燃烧。

四、热能动力工程中锅炉的发展及存在的问题

锅炉在世界上出现的历史很悠久,锅炉的创造和使用对人类文明的进步和发展有着很大的作用。锅炉是由锅和炉组成的,上面的盛水部件为锅,下面的加热部分为炉,锅和炉的一体化设计称为锅炉。锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式,经过锅炉转换成蒸汽能。在一般工厂的工业生产过程中,使用的是工业炉来进行燃料的燃烧和能量的转换。根据文献材料可知,最早的工业炉出现在我国的商代时期,它的主要作用是提炼熔铸青铜器,并且,我国在春秋时期就能够铸造铁器,这个进步说明了我国控制工业炉的工艺有了很大的进步。在当代,工业炉更是有着广泛的应用和较大的发展。

工业炉在工业生产中仍然存在着较大的问题,主要包含四个,一是污染物排放量大、面广。二是单体容量小,平均容量在8吨/小时左右,10吨/小时以下燃煤小锅炉的数量为42万台,占总数的2/3.三是排放贴近地面,对环境质量影响很大。四是锅炉技术、主辅机不匹配,运行状况差。此外,大多数小锅炉缺乏除尘、脱硫和脱硝装置,导致现在锅炉的二氧化硫和粉尘排放普遍不达标。煤粉燃烧是先进的燃煤技术,具有燃烧速度快、燃尽率高、烟气热损失低等优点,实践证明,煤粉燃尽率达98%以上,锅炉运行热效率达88%以上,与传统燃煤锅炉相比,可节能35%。同时,我国还有几个比较综合型的大问题,工业锅炉技术基础工作比较薄弱,管理水平、工艺水平落后,制造厂家多且生产能力低,难以形成规模化生产等,所以,我国如果想解决工业炉的问题,还需要进行多方面的整治。

结束语

总而言之,热能动力工程一定要根据实际出发。在锅炉方面的掌握,我们一定要提高它的燃烧效率,降低它的能源损耗率。掌握了锅炉的基本组成,从而促进对能源损耗的掌握。要熟练掌握热能动力技术,才能使燃料在锅炉的使用上,提高燃料利用率。要深刻意识到能源损耗与经济发展息息相关。面对锅炉的能源损耗问题上,我们要直面面对,努力学习相关的理论知识,掌握热能动力工程技术,成为这方面的人才,降低能源的损耗。

参考文献

[1] 林日亿,黄善波.热能与动力工程专业认识实习的探索与实践[J].内蒙古石油化工,2007,07:35-37.

[2] 崔海亭,王振辉,郭彦书.热能与动力工程专业建设探索与实践[J].河北科技大学学报(社会科学版),2006,02:98-100.

[3] 马士峰.浅谈热能与动力工程发展方向[J].科技与企业,2014,02:131.

[4] 吴江,郑莆燕,任建兴,何平.关于热能与动力工程专业卓越工程师培养的探索与实践[J].中国电力教育,2011,24:3-4.

篇(2)

【关键词】热能动力;能源利用;特点;节能减排

一、热能动力装置

随着工业化程度的提高,热能动力工程无论是在人们的生产还是生活当中,都发挥着极其重要的作用,对于人类的发展,有着积极的意义,所以,深入地对其相关设备装置进行研究,对设备的工艺技术以及操作的具体流程进行探析,对于此项技术的建设是非常有必要的。其工作的原理,首先,将其工程所需的燃料,放置在相应的设备当中进行燃烧,进而产生热能,然后在相关的热能动力装置之中,通过技术手段,将其热能转化成有效的机械能。燃烧的相关装置以及相应的热能动力机,再加上辅助的设备,此套整体称之为热能动力装置。主要的来讲,热能动力装置分为两大基本类型:(1)主要是以燃烧之中产生的燃气进入到发动机之中,进而进行相关能量的转换,并且加以循环利用,比如内燃机等装置,是此种类型的典型代表;(2)首先将燃料燃烧过程之中所产生的热能,通过技术手段,传递至相关液体之中,并且使液体汽化,进而气化之后产生的蒸汽导入到发动机当中,从而进行热能的传递以及转换,蒸汽机是其典型的代表。

二.热能的特点以及利用

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。

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。

三、热能动力工程对于环境的影响

热能动力工程对于环境的影响,主要存在于四个方面,即热污染、空气污染、噪音污染以及放射性的危害等,在热污染当中,带来的主要危害是温室效应,其主要是河水发电站等,在很大程度上会影响水源当中生物的生存以及空气质量的变化,空气污染,则主要是发电厂、工业设备企业以及暖气、汽车尾气的排放,同样会造成温室效应,所以,针对以上几点问题,需要在相关的工作当中予以改进,更好地为环境的可持续性发展做出积极的贡献。

四、节能减排工作重点

通过上述分析可以对热能动力工程的技术要点、实际的应用以及对于环境的影响等多个方面,有着清晰的了解和认识,接下来,将着重地针对热能动力工程当中的节能减排工作,进行研究和分析,力求更加高效率地使用能源,并且减少对于环境的污染以及能源的损耗等。针对热能动力工程的实际特点和具体的应用,相关工作的重点,应该从以下几个方面来入手进行:(1)加快相关产业结构的调整。(2)强化技术创新。建设好相关的能源高效循环利用模式,积极地开展相关的减量技术、替代技术、再利用技术以及资源化技术,全面地将热能动力工程当中生产效率较为低下的方面进行改进,力求减少排放、减少对于环境的污染,同时提升能源的利用效率。

五、结束语

本文重点地分析了相关热能动力工程设备装置的使用、工艺流程,并且针对热能的特点、利用以及对于环境的污染、节能减排工作的重点等进行了分析,力求更加全面地掌握热能动力工程的实际状况,更好地加以运用,逐步地提升生产的质量和效率,为相关的节能减排工作做出突出的贡献。

参考文献:

篇(3)

一、能源动力工程领域的高等工程教育

能源动力工程专业是伴随着近现代工业革命发生、发展、加速过程成长起来的传统专业,在新的能源形势和建立工业强国的需求下承担着崭新而重大的培养责任。我国目前设有能源动力大类专业的学校有130余所。经过几十年的努力,我国能源动力的工程教育有了长足的进步,但总体来看,整个工程教育体系没有发生本质的变化,还不能很好满足现代工业对工程技术人才的需求。[3]能源动力领域的高等工程教育主要存在四个方面的不足。

1.缺乏明确的工程教育定位

很多研究型大学的目标是培养科学家,而不是工程师。而工程教育和科学教育是两种不同的教育。科学家从事研究发现,工程师进行创造发明。培养工程师和培养科学家需要两种不同的教育体系。作为一个典型的工程学科,能源动力专业的培养目标应该是以培养工程师为主。在现实需求下,就是培养既有创新能力又能解决实际工程问题,同时具备国际竞争力的高级人才。

2.工程教育体系陈旧

在课程设置上,能源动力专业的课程改革基本上是在原有课程体系下的完善,没有从根本上打破原有的课程体系。随着新知识的不断出现,由于缺乏课程间的整合机制,课程有增无减,使学生不得不面对越来越多的课程。在教学模式上,通常是以教师为中心的讲授式教学,而不是以学生为中心的启发式教学。学生的分析、想象、创造能力的培养受到限制。在教学内容上,工程教育基础课程太偏理论,教学中缺乏实际应用的环节。不少专业课程跟不上科技发展的节奏,内容几十年不变,总体上比较陈旧。教学实验以验证性为主,测试手段比较落后,设备比较陈旧。

3.缺乏与企业的互动

作为一个实践性很强的学科,不了解工程界的需求而一味纸上谈兵不仅不能培养出合格的现代工程师,而且对于学科发展也是极其不利的。工程界对工程教育的教学内容和实践水平有严格要求,但不少工科教师缺乏必要的工业经验和工程背景,学生也缺乏必要的实训机会和体验。4.缺乏工程教育的国际化随着世界经济全球化进程的加速,能源动力领域需要更多的按照国际标准培养的工程人才。在工程教育体系中,需要更多地接纳来自不同国家的学生,在教学和科研中注入更多的国际化内容,与国外大学加强校际交流与合作,培养具备专业知识和能力的国际化现代工程师。总之,长期以来,能源动力工程领域习惯于从系统性和科学性出发组织工程教育体系,较少以学生和工程界需求出发进行考虑,无法真正适应社会的变化和现代大工程教育观念。

二、能源动力工程领域的高等工程教育探索及实践

针对能源动力领域的工程教育问题,近年来上海交通大学机械与动力工程学院对能源动力专业的本科工程教育体系进行了积极探索和实践,主要归纳为三个方面。

1.明确培养主体

首先明确了能源动力专业的培养目标就是培养合格的现代工程师。培养的主体就是学生。从华沙世界工程教育会议和美国“2020工程师”计划[4]对新一代工程师的要求来看,现代工程师首先要对工程或技术有热情,因此在充分考虑学生需求和实际办学条件的基础上,选拔对成为未来工程师有强烈意愿的学生进入教育部的“卓越工程师教育培养计划”特色班,希望能培养出未来企业界的领军人物。这样,学生在培养过程中可以保持较高的热情,有利于教学和实践工作的开展。

2.制订“工程教育特色”培养计划

新的培养方案中的课程设置主要分为四个部分,如图1所示。第一部分通识教育课程主要由人文、社科、经济管理、外语、体育等课程组成。第二部分专业教育课程包括了能源动力领域必备的数学、物理、化学、电子电工、材料、设计制造、热学、流体力学等最基本的知识(必修)和各个研究方向(包括热能工程、车用发动机、叶轮机械、制冷与低温工程)的专业课程(选修)。第三部分专业实践课程涵盖了各类实习、实验和毕业设计。第四部分个性化教育课程由学生根据需要自主选择。相比原来的非工程教育课程体系,新的课程设置有下面几个很大的变化:

(1)淡化了各研究方向的具体差异,强调通用基础知识的学习。目前国际上普遍认为应该注重“基础知识”,而“专业知识”可以在工作以后继续增加积累,甚至终身都要不断地学习。在“基础知识”中,国际上的观点更强调的是“通用基础”。

(2)对课程进行有效整合。原先的课程多而杂,在教学内容上出现重叠,加上许多课程学分少,学生为了凑学分需要同时学习多门课程,所以学习负担很重,不少学生都有“考完即忘”的经历,没有达到要求的教学效果。在新的课程体系中,考虑上述问题,对课程进行大范围整合:取消小学分课程(学分),设置高学分课程(学分),除个别课程外,多数课程都在3个学分以上。另外,突出了工程实践类课程和基本理论课,减少了拓展理论课的数量。以专业教育课程为例,可以看出新旧课程设置的差别,见表1。由表可见,专业基础课的必修总学分提高11分,但门数减少2门;专业方向课选修的总学分减少7分,可选的课程也减少了三分之二。

(3)强调工程意识和实践能力的培养。由于我国的基础教育是按科学教育的体系构建的,所以工科学生进大学后难以马上适应工程教育,使教学效果打了折扣。在新的课程体系中,特别设置了“工程学导论”必修课程,向学生介绍工程问题及其解决方案的基础知识,同时培养学生提出工程问题、通过团队合作研究并设计解决方案的能力以及交流、写作的基本能力。该课程要求学生在一年级学完,希望能够弥合高中教育和大学工科教育之间的鸿沟。另外,在热工核心基础课程如传热学、工程热力学和流体力学等中增加课程设计和团组大作业,课题取自生活和企业,在解决实际问题过程中增强学生对知识的实际应用能力。

(4)增设企业课程模块。为使学生尽早地接触企业,了解企业需求和产品设计规范标准,在新的培养计划中增加了企业课程模块,包括“企业项目管理”、“质量管理及控制”、“精益六西格玛管理”等课程供学生选修。授课老师都是来自优质企业的具有丰富工程经验的工程师,可以提供大量新鲜而实用的案例,提高学生的学习兴趣,加速学生适应工程实践的进程。

(5)采用合适的优秀工程教材。现代工程技术的发展给能源动力类专业课程的教学提供了极其丰富的素材,如纳米微米的应用、燃料电池、新能源开发、污染物减排等。优秀的教材能够及时恰当地反映工程技术的这些新变化,并以学生容易接受的形式表达出来。在这一点上,国外有些教材做得更出色。能源动力类各专业课程精心挑选了取材丰富、构思新颖、内容先进的教材,而且要求使用中文教材的课程必须提供优秀的英文参考书。例如,工程热力学课程就选用了中文教材《工程热力学》(沈维道、童钧耕编著)和美国的Moran、Shapiro编著的英文教材《FundamentalsofEngineeringThermodynamics》,不仅有益于知识的互补,而且能开拓视野、活跃思维、引导学生去感受理论与实践的重要性。

3.增强实践教学和工程实训环节

实践是实现工程教育的必要环节。在新的培养计划中,特别注重了实践教学环节的设计和规划。整个实践体系分成四部分:理论课实验及课程设计、工程设计类、各类实习及各级工程实验/实践活动。如表2所示。

(1)理论课实验及课程设计。这类实践主要包括涉及课程知识的原理性验证实验和基本设计等,与工程实践内容相差较大,但却是夯实理论知识基础有效的手段,不可缺少。在新的课程教学大纲中,除了保留传统教学实验和设计外,还增设了综合性和实践性较强的训练项目,如在传热学、工程热力学和流体力学等核心基础课程中增加课程设计或团组大作业,题目具有一定的启发性和现实性,希望能够增强学生的综合运用能力和驾驭理论实践相互转化的能力。

(2)工程设计类。工程设计系列课程的主要目标是贴近工程实际,搭起学校学习与工程实践的桥梁。包括:“工程学导论”,通过课程学习将一年级学生引进门,建立对工程的认识和兴趣,如前所述;“工程设计1”,进行符合二年级所学内容的具有一定难度的项目设计;“工程设计2”,进行符合三年级所学内容的有较大难度并和专业相关的项目设计,如结合数理化、热机电等基础知识,设计电子元件冷却系统、余热回收利用系统等;“毕业设计”。在四年级,结合企业实际项目,以产品为对象,实现较大的工程项目的综合训练。毕业设计可与生产实习衔接,共同在企业完成,给予毕业设计充分的时间和质量保障。工程设计类课程以项目为导向,强调设计的实用性、经济性与开放性,同时强调团队合作、沟通与领导能力的培养。项目有的来自上海通用、宝钢、航天八院、商飞、泰科等优质企业,有的是与海外大学合作联合承接海外公司的项目,进行海外实习,开拓了学生的国际视野,培养了其全球工作的能力。

(3)各类实习。这类实践包括了传统的金工实习、认识实习和生产实习。其中认识实习和生产实习都在企业完成,生产实习又和毕业设计紧密相关,这样使实习目的更加具体,不仅促进了企业和学生的相互了解,更保证了双方合作的积极性。

(4)各级工程实验/实践活动。除了培养计划中的各类实践内容外,学有余力的学生还可以参加国家级、省部级、校级的工程实践活动,如全国大学生节能减排科技竞赛、国家大学生创新性实验计划、上海大学生创新活动计划、上海交通大学大学生创新实践计划、上海交通大学特色实验项目等。通过竞赛或设计,学生对专业的兴趣得到了培养和强化,实践能力和创新意识也获得了不同程度的提高。

篇(4)

关键词:风力发电;太阳能发电;人才需求;风能与动力工程;新能源科学与工程

作者简介:陈建林(1975-),男,湖南浏阳人,长沙理工大学能源与动力工程学院,副教授;陈荐(1967-),男,湖南衡阳人,长沙理工大学能源与动力工程学院,教授。(湖南 长沙 410114)

基金项目:本文系长沙理工大学教研教改项目(项目编号:JG1236)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0020-03

风电和太阳能发电是我国战略性新兴产业之一,发展风能与太阳能也是我国实现传统化石能源为主过渡为可再生能源和清洁能源为主的必然之举。近年来,我国风电与太阳能发电迅猛发展,对新能源产业人才提出迫切需求。自2006年以来,我国相继有华北电力大学、河海大学、长沙理工大学等多所高等院校开办“风能与动力工程”本科专业;按照2010年《教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》,自2011年开始,我国部分高等院校又设置“新能源科学与工程”、“新能源材料与器件”等新能源产业相关的本科专业;2013年,根据教育部要求,“风能与动力工程”专业将统一更名为“新能源科学与工程”专业。面对新能源产业发展需求和我国新能源产业人才培养现状,本文对“风能与动力工程”专业过渡为“新能源科学与工程”专业的人才培养模式进行探索与实践。

一、我国风电产业发展现状

1.总体装机情况

自2007年,我国风电装机容量呈高速增长趋势。如表1所示为2001~2012年我国新增及累计风电装机容量(数据来源:CWEA)。2010年,我国(不包括台湾地区)新增风电装机1893万千瓦,累计风电装机容量4473万千瓦,超过美国跃居世界第一位。至2012年底,全国新增安装风电机组7872台,装机容量1296万千瓦;累计安装风电机组53764台,装机容量达到7532万千瓦;风电并网总量达到6083万千瓦,发电量达到1004亿千瓦时,风电已超过核电成为继煤电和水电之后的第三大主力电源。

图1 2001~2012年中国新增及累计风电装机容量

至2012年上半年,我国规划建设的百万千瓦级、千万千瓦级风电基地包括甘肃酒泉基地(首期380万千瓦)、蒙东基地通辽开鲁基地(150万千瓦)、蒙西达茂巴音基地(160万千瓦)、河北承德基地(100万千瓦)、新疆哈密基地(1080万千瓦)的建设项目已部分或全部完成。此外,全国还有6个百万千瓦级风电基地正在组织开展建设前期工作,分别为宁夏贺兰山基地(450万k千瓦)、甘肃武威民勤红沙岗基地(100万千瓦)、吉林四平大黑山基地(170万千瓦)、锡林郭勒基地(300万千瓦)、兴安盟桃合木基地(200万千瓦)、呼伦贝尔基地(250万千瓦)等。

至2012年底,全国累计核准风电项目1651个,累计核准容量9040万千瓦(含国家核准计划外项目517万千瓦),其中累计核准容量2084万千瓦,居全国之首。2012年上半年全国风电累计吊装容量6190万千瓦,累计并网容量5572千瓦,在建容量3468万千瓦,并网容量占核准容量的62%。其中内蒙古风电并网容量突破1500千瓦,领跑全国,河北、甘肃、山东、黑龙江、江苏、新疆、山西、广东、福建等省区并网容量也均超过100万千瓦。

2.风力发电投资企业情况

2012年上半年,国电集团新增并网容量190万千瓦,累计并网容量1172万千瓦,继续保持全国风电并网容量首位;华能集团新增并网容量100万千瓦,累计并网容量759万千瓦,居第二;大唐集团新增并网容量101万千瓦,累计并网容量675万千瓦,居第三。五大发电集团累计并网容量3170万千瓦,约占全国并网容量的57%。2012年上半年全国投资企业基本保持稳定发展状态,同比2011年上半年并网容量降低了约16%。表1所示为2012年上半年主要投资企业并网容量统计情况。

3.风电机组制造商情况

大规模风电基地建设,为我国风电机组制造商开拓了广阔的市场。2012 年中国风电新增装机容量排名前二十的企业几乎占据了国内98%的市场份额,其中金风新增风电装机容量最多,达到2521.5兆瓦,占据19.5%的市场份额。2012 年,我国风电新增装机容量排名前三的企业分别为金风、联合动力和华锐。2012年中国风电新增与累计装机排名前二十的机组制造商分别如表2与表3所示。

另外,我国海上风电也取得较大进展。截至2012年底,中国已建成的海上风电项目共计389.6兆瓦,是除英国、丹麦以外海上风电装机最多的国家。我国海上风电开发提供风电机组的制造商中,华锐、金风、Siemens 所占份额较大,机型主要以2MW以上的风电机组为主。

二、我国风电人才需求及培养现状

风电产业的高速增长也带来了风电人才的短缺。我国的风电人才需求主要为三个方向:一是风电开发企业,如国电、华能、大唐、国华、华电、中电投、中广核、华润等下属的风电场,主要从事风电场运行与维护方面的工作;二是风电机组制造商,如华锐风电、金风、广东明阳、国电联合动力、湘电风能、Vestas、上海电气、东汽、Gamesa、GE等,这类企业一般需要高端的风电研发人才;三是风电规划设计或建设单位,主要从事风电场的规划、设计和施工等方面的工作。

目前,我国风电人才培养大体上形成了三个层次的格局:第一梯队是博士、硕士研究生培养,主要由国内各高校及研究机构借助风电领域的课题研究培养和造就一批具有较高学术水平、创新能力的风电领域高层次人才。第二梯队是本科生培养。据统计,自华北电力大学2006年创办我国第一个风能与动力工程本专业以来,包括长沙理工大学、河北工业大学、内蒙古工业大学等,全国已开设风能与动力工程本科专业学校有16所(2013年起,“风能与动力工程”专业更名为“新能源科学与工程”专业)。第三梯队是高职生。高职院校主要培养从事风电机组制造、风电场运行与维护的一线技能型人才。

从长沙理工大学(以下简称“我校”)首届风能与动力工程专业毕业生就业考研与出国情况来看,毕业生出现不同层次的走向。截至2013年3月20日,风能与动力工程专业2009级毕业生63人,已签约49人,就业走向主要为中国大唐集团、国电集团、华能集团、电力投资集团、华润集团等发电企业的下属新能源公司,少部分为风电机组制造商和电力建设单位;读研7人,分别被华北电力大学、中南大学、湖南大学等大学预录取;出国深造2人,分别为丹麦科技大学和德国汉诺威大学预录取。从目前人才需求角度来看,由于近几年风电项目的迅速扩张,风电行业对风电场运行与维护的技能型人才有较旺盛的需求。

在风电大规模发展的同时,近几年我国太阳能发电也迅速扩张。截至2012年底我国累计光伏装机容量达到7.5GWp,预计2013年将新增光伏装机容量为10GWp,计划2015年新增光伏装机容量为40~50GWp,2020年新增80~100GWp。风电和太阳能发电作为新能源中两支主力军,出现并驾齐驱的局面,产业发展必然对专业人才提出迫切需求。2013年,教育部统一将“风能与动力工程”专业更名为“新能源科学与工程”专业。本专业也将面向更宽广意义的新能源产业需求,对专业培养方案进行调整。

三、新能源科学与工程专业人才培养模式的探索与实践

本科教育既是培养工程技术人才的中坚力量,又承担着为行业高端人才培养打基础的重要任务。本科生的优势在于理论基础、思维方法和发展潜力,但缺乏的是技术细节方面的训练。因此应始终以培养学生“基础理论扎实、工程实践能力与创新能力强为目标。从新能源产业自身发展角度来说,需要一批具有宽广知识体系、能够引领新能源技术发展的高水平创新型复合人才出现。新能源科学与工程本科教育应该既注重专业的基础性,又要注重工程实践性。为此,我校能源科学与工程专业人才培养模式在以下几方面进行了探索与实践。

1.以“厚基础、宽口径、强能力、高素质”为原则确立人才培养目标

2009年首届招生以来,本专业依托本校能源电力优势学科,立足新能源国家战略性新兴产业,面向风电产业人才需求,确定了“培养德、智、体、美等全面发展,基础扎实,知识面宽,有较高的综合素质、工程实践能力和创新能力强,具备较强的计算机应用能力和较高外语水平,系统掌握风能与动力工程专业基础理论和基本知识,能胜任风电场的规划、设计、施工、运行与维护,风力发电机组设计与制造,风能资源测量与评估,风力发电项目开发等风能与动力工程专业的技术与管理工作,并能从事其他相关领域的专门技术工作应用型高级工程技术人才”的人才培养目标。2011年,本专业被确定为湖南省省级特色专业。2013年,根据教育部对本科专业整理工作的统一部署,将“风能与动力工程”专业将更名为“新能源科学与工程”专业。本着“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的原则,对专业培养方案做了相应的调整,但仍然保留“风能与动力工程”专业的特色,以风力发电为重点,涵盖太阳能光伏/光热发电等新能源知识体系,培养具有宽厚理论基础和创新精神、实践能力强的应用型高级工程技术人才。

2.注重基础性和实践性相结合设置课程模块与培养环节

根据学校的特色和优势,编制风能与动力工程人才培养计划,共开设必修课35门,开设选修课23门,现已开出课程门数为58门,学生需选修33学分选修课程,选修课在总学分中的占比为19.6%。设置了理论力学、材料力学、风力机空气动力学、机械设计基础、电机学、电路理论、自动控制原理、风力发电原理、光伏发电原理与应用、太阳能热利用原理与应用等主要理论课程和计算机辅助设计、电工电子技术、微机原理与接口技术、风资源测量与评估、风电机组设计与制造、风电机组控制与优化运行、风电场电气工程、海上风力发电等技术类课程;以金工实习、电子工艺实习、机械设计课程设计、风电场电气工程课程设计、风电机组设计与制造课程设计、风电场认识实习、检修拆装实习、仿真实习、运行(毕业)实习、毕业设计(论文)等作为主要实践教学环节。风能与动力工程专业在教学环节的设置上实践教学贯穿全程。共4次集中实习,课程模块与培养环节关系如图2所示。

图2 风能与动力工程专业课程模块与培养环节关系

3.在工程实践中培养创新意识和创新能力

创新型人才是支撑和推动新能源产业发展的主要动力。创新源于实践,在工程实践中培养创新意识和创新能力。长沙理工大学经过多年的探索与实践,构建了培养“具有创新精神的应用型人才”的学生能力结构体系、能力培养的实施方案、实践教学体系以及管理模式,提出了“工程基础训练+工程创新训练+大工程意识训练”的工程教育模式。基于工程教育理念,形成了“三层次、四模块、三结合”的实践教学体系,即实验、实习、设计等主要实践教学环节按基础训练、提高训练、综合训练三个层次进行系统设计;将实践教学内容分为实验、实习、设计、课外实践四个模块;采用课内外、校内外、第一课堂与第二课堂三结合的方式组织实践教学。

新能源科学与工程专业是一个实践性很强的专业,在办学过程中十分重视实践教学,并建立了稳定的校内校外实习实训基地,通过加强实践教学培养学生的创新意识和动手能力。

(1)校内实习基地。建立校内“风电机组运行特性分析实验室”、“风力机变桨控制实验室”、“风力机偏航控制实验室”、“风力机组检修拆装实验室”、“大型风电场运行仿真实验室”、“风力机叶片振动特性实验室”、“风力机设备腐蚀与磨损实验室”、“光伏发电实验室”等专业教学实验室,为专业实验课、认识实习、拆装实习、仿真实习提供良好的条件。

(2)校外实习基地。根据本专业人才培养目标和要求,制定与社会发展需要相适应的人才培养方案,与大唐华银城步南山风电场、华电郴州仰天湖风电场、中电投九江长岭风电场、大唐漳浦六鳌近海风电场、湘电集团有限公司、湖南兴业太阳能有限公司、北京木联能软件技术有限公司等省内外相关企业共建“风能与动力工程”专业,形成学校与企业产、学、研全面合作的长效机制。风电专业骨干教师共18人次先后到内蒙古华电新能源辉腾锡勒风电场、福建大唐漳浦六鳌近海风力发电场、河南南阳方城风电场、新疆电力设计院、大唐甘肃酒泉风电场等风力发电企业进行技术交流和科技服务。风电专业学生在华电郴州仰天湖风电场、宁夏贺兰山风电场与太阳山光伏电站等基地开展了丰富的暑期实践活动。依托专业实验室,学生开展了大量科技创新实践活动,专业教师指导学生开展了国家级(共4项)、校级(4项)“大学生研究性学习与创新性实验项目”的研究工作;参加全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、“挑战杯”湖南省大学生课外学术科技作品竞赛等各类科技性竞赛活动,获得较佳的成绩。

4.转变技术类或实践类课程的学习过程

本科教育的缺失是职业技能或技术细节方面的训练。理论知识宽广但实践动手能力差是目前本科教育存在的较普遍现象。本科毕业生感觉学了很多东西,又感觉什么也没有学到,学到的都是一些理论或概论性的东西。相反,高职院校的职业技能针对性很强,注重实际动手操作能力的培养,而弱化理论知识体系的教育,相比于本科生,高职生在职业技术方面更容易上手。但如果本科生像高职生那样培养,势必过于狭隘,也违背了大学本科教育的初衷。本科生的优势就在于理论基础、思维方法和发展潜力。因此,本科生的理论基础课程的学习可以沿用传统的书本教学为主,培养思维方法;技术类或实践类课程学习则应放弃那种“先书本,再实践”或“只有书本,没有实践”的教学方式,而应遵循“在实践中学习”的原则。针对不同的专业特点有选择性地开设或加强职业技能型的课程。对于本专业来说,则应加强计算机绘图、电气与控制、模拟仿真、机械设计与制造等模块的技能培养。如此,本科生则不但具有宽广的理论基础,而且具有较强的职业适应能力。

四、结论

风电与太阳能发电作为我国战略性新兴产业,呈现蓬勃生机的发展局面。新能源产业发展为新能源科学与工程专业毕业生提供了广阔的就业空间,同时本专业人才也必将成为推动新能源产业发展的动力。本专业应以“工程实践能力”为核心,夯实理论基础,强化实践能力和创新意识的培养,支撑新能源产业的发展。

参考文献:

[1]中国可再生能源学会风能专业委员会.2012年中国风电装机容量统计[J].风能,2013,(3).

[2]李俊峰,蔡丰波,唐文倩,等.中国风电发展报告2011[M].北京:中国环境科学出版社,2011.

[3]袁剑波,郑健龙.工程实践能力:培养应用型人才的关键[J].高等工程教育研究,2002,(3).

[4]李录平,张拥华.基于工程意识和能力培养的理工院校实践教学改革与探索[J].黑龙江教育,2010,(4).

[5]李录平,张拥华,周键,等.高等学校实践教育多维度理念探析[J].中国大学教育,2011,(11).

[6]何建军,陈荐.风电人才需求与人才培养模式的研究[J].中国电力教育,2010,(31).

[7]姜玉立,何伟军.我国风电人才培养现状、问题及对策[J].中国电力教育,2012,(24).

篇(5)

【关键词】能源动力;人才培养;改革

能源是国民经济的命脉,是国家可持续发展的重要物质基础和根本保证。能源与动力工程类专业正是致力于培养能从事能源开发与利用的技术与管理人才。目前,全国有200余所高校开设了能动相关本科专业,其中大部分已经建设较为成熟,部分985和211高校的能动专业在国内已具备一定的影响力且具备鲜明特色[1]。而三峡大学的能动专业于2011年才开始立项建设,并同年开始招生。作为地方高校新开设的能动专业,在人才培养方面必须适应社会和行业需求,符合我校 “高素质、强能力、应用型”的人才培养的目标,因而,在专业建设伊始,就不能完全照搬其他高校能动专业人才培养模式,需要结合实际情况,大胆改革和创新,才能在国内同类专业中快速占领一席之地,并以高起点快速稳健发展。

1 国内外研究现状

欧洲和美国的大学将能动类专业设置在机械工程系中,且不以专业来单列,而只是机械类的一个方向,称为热流科学(Thermal and Fluid Science)或能量系统(Energy system),而核工程与核技术则一般单独设立,或者设在化工系中,例如美国麻省理工学院、佛罗里达大学等,机械工程的教学与研究范围覆盖了目前国内本科生专业目录中的机械类、能源动力类的范围,这样就大大扩展了能动专业的学科基础和专业领域,以此来适应“应用型”人才培养的需求,使学生获得坚实的专业理论和宽广的专业知识。

我国能源动力类专业形成于20世纪50年代[2],当时在苏联教育体制的影响下的分为10个三级专业,经1993、1998、2012年三次修订最终合并为1个专业:能源与动力工程,使得专业覆盖面被大幅度拓展,要求本专业学生主要学习动力工程及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,受到现代动力工程师的基本训练;具有进行动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力。要实现以上人才培养目标,关键在于如何紧跟行业需求并结合高校自身情况,制定科学的人才培养方案并认真执行。然而,经前期大量调研结果表明,目前国内高校尤其是地方院校在能动专业人才培养上存在以下特点或不足:

(1)专业划分过细,口径太窄。大部分高校在能动专业中设置了多个专业方向,如水力发电、火力发电、清洁燃烧、供暖、制冷等,并将专业课分方向模块进行教学,这极大地限制了学生的选择空间,不利于学生专业知识拓展,使学生在择业时被固定在某个方向上,缺乏竞争力。

(2)人才定位不尽合理。经前期广泛调研发现,随着我国现阶段加快能源建设的力度,国内目前需要更多的是能源动力行业运行、维护与管理方面的技术人才[3],对于高端人才如设计研究类人才虽然稀缺,但由于能动专业实践性强的特性,一般难以由高校直接培养此类人才,即高端技术人才亦需要从工程实践中磨砺而出。所以作为地方院校,尤其新开设能动专业的地方高校,不能一味照搬985、211高校以及部分经过几十年专业建设已经具备自己鲜明特色和专业实力的高校的人才培养模式,必须紧跟行业需求,以培养应用型人才为主线,并充分利用和发挥高校自身的特色和优势。

2 三峡大学能动专业人才培养模式改革

三峡大学的能动专业于2010年底才开始立项建设,并于当年从我校2010级机械设计制造及其自动化专业中分流出53位学生按照能源与动力专业人才进行培养,2011年开始以能源与动力工程专业独立招生,故截至目前实际上已有一届学生毕业(2010级),且2015年度即将毕业的学生目前绝大部分已经签订了就业协议。近五年来,学校在专业本专业建设过程中积极探索,对兄弟高校及能动相关的企事业单位进行了广泛调研,并紧密结合我校能动专业“新开设、新起点”的现实情况,培养和提炼自己的专业特色,并对本专业的人才定位和培养进行了以下改革:

(1)在人才培养与定位方面,以培养“高素质、强能力、应用型”人才为指导,制定了专业人才培养方案,着重提炼专业所覆盖知识体系的共性,拓宽专业口径、增厚专业基础、突出方向共性、弱化专业方向、提升就业能力,扩大就业口径。具体为:1)以流体机械动力学为基础,设置适用于水力发电、热力发电、风力发电中能量转换动力装备的动力学相关系列必修基础课程,突出水力发电专业课,并辅以风力发电等专业课程;2)以热-力转换原理为基础,设置适用于火力发电、生物质能发电、核电等热动力学、热交换、热传输相关的系列必修基础课程,专业课设置方面突出火电、核电,辅以生物质能相关课程。即将动力工程专业分为流体机械和热力机械两个方向,但在培养过程中,大大拓宽了专业基础必修课的范围,增加学生后续就业时行业选择的范围。

(2)在实验/时间教学方面,以厚基础、宽口径、应用型人才培养为指导,建设和整合实验、实践教学条件。取消零散的课程实验/实践,开设系列综合实验/实践课程,使实验/实践教学具有层次性、连贯性、交叉性、系统性和良好的可操作性。避免以课程为单位开设实验时的连续性差、重复度高、综合性不强、效果差的缺点,同时在一定程度上降低建设成本。此外,学校还积极开发校外实践基地,挖掘学校所在地区及周边区域广泛的能源动力行业/企业资源,作为本专业有效的实践基地。

(3)以校外实践基地建设为抓手,开发专业初期就业资源。任何一个高校新专业就业时其情况都或多或少存在不确定性,其原因主要在于社会和行业对于特定高校新专业的认识度不高。因而打开就业工作局面难度大,故无论从短期还是长远来看,都需要充分利用所建立的校外实践基地作为就业渠道,使基地发挥更大作用,这需要在基地建设过程中同时做好基地管理制度建设,以协议的形式为本新专业向基地输送人才提供保证。

3 改革效果

近五年来,学校在建设能动专业过程中不断探索,最终形成以上建设意见和改革措施,并取得了显著成效:

(1)制定了科学合理的能动专业人才培养方案,确定以掌握能源转换装备运行及转换机理为基础,在传统的专业基础课程中,将《流体机械原理》、《水轮机及调节器》、《汽轮机》等增设为专业公共基础课,在专业拓展模块课程中按水电、热电、流体机械、新能源发电等设置小学分模块供学生选修,但不限制选择模块数量。目前学生就业反馈情况表明,在弱化专业方向、增厚专业基础课程后,学生在择业过程中即使不在个人专业方向上就业,只要未跨出能动行业,就能很快适应新领域的工作。

(2)整合实验/实践教学计划和条件。如将以往随理论课程开设的《流体机械原理》、《流体力学》、《液压传动与控制》、《泵站工程》、《水轮机及调节器》等的课程实验进行专门设计,整合成32学时的《流体综合实验》课程;将《热力学》、《传热学》、《汽轮机》、《热电厂动力工程》、《锅炉原理》等课程的实验内容整合成32学时的《热工综合实验》;将《测试技术》、《控制工程》、《电厂自动化》等课程实验整合成16学时的《测控综合实验》等,并根据相关理论课开设时间将综合实验课内容分为两个学期开设。这样学生能够得到更为系统的、连贯的实践训练,相比随理论课程开设的零散实验,综合实验教学效果更好随

(3)目前已在学校所在地区及周边能动企业建立本专业的实践/实习基地,且已经有效运行,如安能(宜昌)热电(生物质能发电)、长江电力(葛洲坝)、安能(襄阳)火电、三峡电厂、清江的隔河岩电站、高坝洲电站、向家坝电站、黄龙滩(十堰)电站、湖北宜化集团、宜昌安琪酵母、黑旋风工程机械等20多家能源企业和流体机械设计制造企业,可完全满足学生毕业实习、生产实习及其他培训的接待需求,极大地缓解了专业实践条件建设需要大投入的困难。

(4)专业就业情况良好,第一届毕业生(2010级,共53人)就业率达100%,其中除4人继续攻读硕士研究生外,15人进入水力发电厂,17人进入火电、生物质能电厂,6人进入电力部门事业单位,11人进入与流体机械及能源装备设计、制造相关企业。其中17人(32.1%)在本专业校外实践基地相关企业就职。截止2015年3月中旬,第二届毕业生(2011级,共81人)已签就业协议的达72人,已确定攻读硕士研究生5人。学校以专业调研、毕业生就业企业回访等多种形式,进一步拓宽和加深了与行业内相关企事业单位的联系,并就用人单位对我校毕业生在生产实践过程中的综合素质和表现进行跟踪回访,结果表明学生的综合能力水平总体较高。

4 结语

能源动力类专业是实践性、技术性很强的专业,且专业覆盖的技术领域非常广泛,针对具体的应用领域其技术专业性又较强,而高校在该专业人才培养的过程中一方面不可能面面俱到,设置过多的专业方向,另一方面又不能过于集中,而使得学生的专业知识领域过窄,导致就业方向没有选择余地。因而,在人才培养过程中要更多地考虑专业领域的共性,增厚专业基础,拓宽专业口径,使学生获得尽量宽广的专业综合知识,才能具备一定的竞争力,以适应现代能源动力领域对专业人才的需求。

【参考文献】

[1]徐翔,余万,陈从平,方子帆,李响,赵美云.三峡大学“能源与动力工程”专业培养方案的制订与完善[J].科教文汇:上旬刊,2014(6):60-61.

篇(6)

关键词:卓越计划;能源与动力工程专业;培养方案改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)48-0124-02

一、背景

为建设创新型国家、增强国家的核心竞争力和综合国力,教育部于2010年6月正式启动“卓越工程师教育培养方案”(简称“卓越计划”),以培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量国际化工程技术人才[1]。被誉为“工程师的摇篮”的哈尔滨工业大学成为首批61所“卓越计划”试点实施高校之一。2011年,热能动力工程等21个工科专业成为“卓越计划”试点专业。为实现建设与哈尔滨工业大学发展相适应的大学校区的奋斗目标,保持与校本部一致的人才培养模式,威海校区于2015年正式启动“卓越工程师培养方案”工作。

哈尔滨工业大学(威海)热能与动力工程专业原为内燃机专业,创建于1988年,由哈尔滨工业大学与中国第一汽车集团公司联合办学,旨在按产学研相结合的模式培养汽车工业领域高级人才。2015年更名为能源与动力工程专业,是目前威海校区的特色专业和主导专业之一。在“卓越计划”的背景下,如何继续发挥该专业的特色和优势,培养新型卓越工程人才,培养方案的改革是非常值得探索与实践的。

哈尔滨工业大学(威海)能源与动力专业主要致力于内燃机的设计及制造、传统能源的利用及新能源的开发,是一门工程性较强的专业,学生主要的就业方向为汽车制造厂、发电厂、内燃机厂、锅炉厂、大型机械厂等。据专业近5年的就业统计数据显示:本科生毕业后进入汽车企业及电力企业从事产品制造及工程设计等工作的比例约为60%,从事本专业科研工作的比例仅为8%。由此可见,目前社会能够提供的科研工作岗位非常有限,从而造成了人才培养与社会需求的严重脱节。为了加快推进“卓越计划”的进展,培养新型合格工程技术人才,能动专业培养方案的改革已迫在眉睫。

二、培养目标

本着“卓越计划”的“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念,同时遵照哈尔滨工业大学“卓越工程师培养方案”的基本思路:弘扬传统、与时俱进,科研支撑、校企联合,强化实践、突出特色,面向世界、培育英才。威海校区能源与动力工程专业结合专业特点,以“夯实基础,突出特色,注重能力”为基本原则,强化工程意识、工程素质、工程实践能力、自我获取知识的能力、创新能力及组织管理能力,培养具备动力机械及系统研发技能和应用技术,能在工业、国防等领域从事动力机械及工程研发、新能源开发利用、系统优化设计、应用管理等工作的高级工程技术人才。

三、培养模式

1.“3+1”嵌入式校企联合培养。在“卓越计划”的宏观指导下,能源与动力工程专业结合目前的实际情况,采取“3+1”嵌入式校企联合培养模式,不是孤立的3年校内学习和1年企业实践,而是逐步融合、相互交叉的校企嵌入式联合培养。前3学年,培养方案将传统的双学期制改为三学期制,每学年的最后4~5周为小学期。小学期主要安排卓越专项选修课程、企业认知实习、制造工艺课程设计、生产实习等实践教学环节,通过总量控制,最终实现校内学习累计3年,校外实践累计1年。这种多形式、多层次的嵌入式实践环节,能够循序渐进地增加学生对专业的感性认识,体验和感知本专业对知识、能力、素质方面的要求。

在整个实践环节中,企业学习阶段是核心和关键的部分。在此,学生主要完成以下三方面的任务:一是生产实习,实习岗位主要在企业的培训部门和生产车间,了解并分析实习单位主要产品的开发方法和生产流程。二是综合设计,在生产车间和产品开发部门进行内燃机或锅炉制造工艺设计及相关课程设计。三是毕业设计,根据企业的具体设计、改造、开发、攻关等任务,学生参与其中,选择某一子任务为毕业设计题目,严格坚持“一人一题”的原则,实现“真题真做”,且同一选题五年内不得重复使用。毕业设计要求由校企双方共同负责进行过程管理和考核,包括立项、中期检查、结题和毕业答辩,所有考核环节均在企业中进行,并由校企双方共同组成考核小组和答辩委员会。

2.双导师制。“双导师制”是“卓越计划”得以顺利进行的重要保障。优先聘请具有企业工作经历的教师担任专业课的主讲教师,同时从企业聘请兼职教师来校任教。大中型企业的工程师具有丰富的工程经历,并掌握较先进的工程技术,是补充“卓越工程师”培养教师队伍的主要资源。本专业长期以来一直与国内知名企业进行长期的科研和教学合作,其中包括第一汽车集团公司、沈阳航天三菱汽车发动机制造有限公司、山东潍柴动力股份有限公司、威海华能电厂、上海锅炉厂等企业,目前已聘请3名具有教学经验的高级工程师补充“卓越工程师”教师队伍,担任相关专业课的教学任务。同时,加大专业教师企业培训强度,根据课程设置和学科发展规划,有计划指派具有硕士以上学位的年轻教师到企业带薪工作,直接参与企业的科研、生产和管理活动。

四、课程体系

课程体系的改革与重组是落实“卓越计划”各项改革和创新的基本点。根据能动专业的工程师培养要求,改革传统的、陈旧的教学内容,增加新兴科学技术和工程应用知识,建立适应卓越工程师培养的知识体系,为此增加了卓越专项选修课程,融合学科基础课程,减少专业基础课数量,增设专业选修课。具体课程学分、学时学分分配见表1。

五、评价考核

考核评价体系的缺乏和不科学会使卓越工程师培养质量难有科学标准和保障,会导致人才培养质量的参差不齐[2]。因此,考核与评价机制的建立必须以学生实践能力评价为主体,注重对学生的工程能力、组织能力、团队合作能力、人际交往能力、国际视野等方面的达成度的评价,这需要学校、企业及社会多方面共同参与完成。

实践环节的评价是考核评价体系的重中之重。实践环节总成绩由四部分组成:生产实习、工艺设计、专业课程设计和毕业设计,各部分的成绩由学校和企业指导教师的综合评价。企业指导教师对学生的综合评价由企业指导教师组织企业技术人员对学生在企业实践培养期间的平时工作表现、工作能力、解决生产实际问题的能力,该项成绩占各部分成绩的30%;报告(包括图纸、毕业论文)占各部分的40%;答辩成绩(答辩委员会由校企联合组成)占30%。最终实践总成绩按百分制计。

六、结语

为培养符合“卓越计划”要求的合格工程技术人才,本文针对哈尔滨工业大学(威海)能源与动力工程专业的培养方案提出了一些改革措施和探索。实际上,培养计划的改革是一个循序渐进的过程,需要学校、企业和社会的共同努力才能完成。目前,由于该专业“卓越计划”刚开始实施,还需要在实践中逐步探索、检验并完善。

参考文献:

篇(7)

关键词:浅析;热能;动力工程;热电厂;巧妙运用

中图分类号:R151.4+4 文献标识码:A 文章编号:

能源动力工程是涉及国家多个领域高新技术的集成性产业,同时也是我国国防建设和国民经济发展的支柱型产业和重要基础,在我国社会的发展与国家经济建设中占据着相当重要的地位。热电厂不仅能够发电,还能在发电的同时进行供热,实现“电热联产”。热电厂的这种“电热联产”形式在节能、环保方面有着相当重要的意义。本文在此背景下分别从几个方面论述了热能与动力工程在热电厂中的巧妙运用,希望能给予相关人士一些参考性意见或者建议。

减少湿气的损失

热电厂能耗损失的重要组成部分之一则为湿气损失,热能与动力工程在热电厂中的有效运用必须以减少湿气损失为前提。经过分析发现,引起湿气损失的主要原因包括:蒸汽的流动速度要远远大于部分水珠的流动速度,在这些水珠的牵绊下,许多动能被消耗掉,造成湿气损失,或者湿蒸汽过冷;在湿蒸汽开始产生膨胀现象的过程中,蒸汽会产生部分凝结作用,使得湿气量损失。湿气损失的直接影响就是会损伤动叶进气的边缘,尤其是叶顶端背弧处,所受到的冲蚀更为严重。因此,必须采取措施减少湿气损失情况。在热电厂中,可以采取以下措施减少湿气在运行中的损失:可以运用带有吸水缝的喷灌,也可以提高机组的抗冲蚀能力,还可以运用中间再热循环,或者运用去湿装置等等,以上措施都能够很好地减少在热电厂运行过程中湿气的损失。在运行汽轮机的过程中,除外要克服支撑轴承与推力轴承之间的摩擦力,还应该启动主油泵和调速器,以上动作的实现都需要消耗一定量的能力,即机械损失。在这种情况下,就可以考虑应用轴流式汽轮机,从一端将高压蒸汽引入,从另外一端将低压蒸汽排除出去,无形中就实现了高压向低压的指向力,减少了能量的消耗,确保了热能与动力工程在热电厂中的运用的可靠性。

降低调压调节的损失

调压调节不仅增加了机组对自身运行的可靠性,同时还增加了机组对负荷的适应性,实现了机组在部分负荷之下经济性的提高,是热能与动力工程在热电厂中运用的基础条件。但与此同时,调节调压本身也存在一些问题,比如在高负荷压力之下实行滑压调节违背了经济性要求,在动叶栅内的大机组蒸汽做功之后,就会转化机械能,会导致斥气损失、鼓风损失与余速损失等。在调节调压过程中产生的这些损失,也即热能与动力工程在热电厂中的运用损失,需要我们加以关注,采取措施尽量降低。分析后可以发现,这部分损失并不是简单的由人为失误或者系统故障产生的,在很大程度上是由于机组的运行机理而造成的。基于此,若想降低调压调节的损失,就必须引进较为先进的工艺技术,依靠技术上的突破来尽量降低这部分损失。

展开较为有效的节流调节工作

在节流调节中没有调节级一说,通常情况下,在第一级就可以实现全周进汽,在工况出现变化时,由于各级的温度变化较小,这种现象使得其具备较好的符合适应性,适用于小容量机组和基本负荷大机组。但变工况会产生节流损失,使得热能与动力工程在热电厂中的运用的经济效益不高。因此,必须在热电厂的运行中展开较为有效的节流调节工作,减少节流损失。在热电厂的实际运行中,可以运用弗留格尔公式确保热能与动力工程在热电厂中的运用的可靠性。结合弗留格尔公式的运用条件,就以同流量之下各级的压差和焓降加以推算,进而确定相关零部件的功率效率和受力的基本情况,同时监视汽轮机是否正常流通,也即在已知流量的前提下,将运行汽轮机时组前的各级压力的公式的符合度作为依据,判断流动部分的面积的相应变化情况。可以这么说,在热电厂的实际运行中运用弗留格尔公式有效保障了机组内节流调节工作的顺利开展与进行,为热能与动力工程在热电厂中的运用奠定了基础。

恰当的工况变动与调配选择

1、恰当的工况变动。汽轮机工况的变化和焓降的变化有着密切的关系,当全开第一阀工况的流量增加时,其压力也会随着增大,调节级与焓降相比较要减小;而当流量减少时,其压力也会随着减小,调节级与焓降相比较则会增大。在全开第一阀,关闭第二阀时,跟焓降相比,调节级要达到最大中间级,如果在这种情况下工况发生恰当的变动,那么各中间级的焓降不会发生变化,各中间级的压力比也不会发生变化。实际工况的调节就有了现实性的依据,我们可以在结合所需要得到的焓降的变化的基础上,展开恰到好处的工况变化,实现热能与动力工程在热电厂中的运用的需求。

2、恰当的调配选择。除此之外,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,然而发电机组会随着不同的调整量而存在特定的差异性,且这个调整量较为有限,这就给值班调度控制人员带来了工作难度。且当负荷存在比较大的变化或者在电力系统发出电力时,选用一次调频很难恢复常规频率,在这种情况下,就需要选用二次调频的方法。通常情况下,二次调频包括两种调频形式,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,选择恰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。

合理、科学利用重热现象

在多级汽轮机内上一级损失中的一小部分可以在以后各级中得到利用,这种现象被称之为多级汽轮机的重热现象。将各级的理想焓降之和比汽轮机理想焓降部分多出来的值所占汽轮机理想焓降的比例叫做重热系数。由于合理、科学利用重热现象能够使得整体的效率要大于各级的平均效率,但是它的实现是以降低级效率为前提的,故此只能回收热损失的一部分,也因此重热系数并不是越大越好,通常重热系数维持在0.04至0.08之间为最佳。基于此,在热电厂中要想实现合理、科学利用重热现象,则必须选取恰当的重热系数。在实际运用中,要在结合自身动力工程与热能的基础上,确定较为合理、科学的重热系数,进而确保机组的最佳运行状态,在热电厂中实现更加完美的运行服务。

结语:

在热电厂中利用、转换能量除了风能、潮汐能和水力等极少数能源之外,大部分都是直接利用热能或者将热能转化为其它形式的能量进行多种形式的间接利用。本文主要从减少湿气的损失、降低调压调节的损失、展开较为有效的节流调节工作、恰当的工况变动与调配选择以及合理、科学利用重热现象等五方面论述了热能与动力工程在热电厂中的巧妙运用,以供参考。

参考文献:

[1]沈晓艳.论热电厂中热能与动力工程的有效运用[J].黑龙江科技信息,2013(01)