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能源与动力工程现状精选(九篇)

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能源与动力工程现状

第1篇:能源与动力工程现状范文

热能与动力工程所研究的内容主要是指热能与动力之间的合理转化。在实际应用的过程中,可以依赖于多种不同的方式,实现热能动力或热能电能的合理转换,以促进能源的高效率利用,发挥其在提升经济效应水平方面的重要价值。结合实践经验来看,热能与动力工程的应用在解决能源利用问题方面有着非常重要的价值,直接关系到电力企业的经济效益水平。当前实践中,热能与动力工程涉及多个学科,且各个学科相互关系非常复杂与系统,后期应用中还可以支持电能与机械能的相互转换,为社会经济的高速发展奠定了非常良好的基础。从专业构成的角度来说,热能与动力工程的研究内容可以划分为以下几个专业模块:第一是建立在热能转换与利用基础上的热能动力及其控制工程(包括新能源的开发、能源环境利用工程在内);第二是建立在内燃机及其驱动系统基础之上的热力发电机及汽车工程;第三是建立在电能转化为机械功基础上的流体机械与制冷低温工程;第四是建立在机械功转化为电能基础上的火力火电与水利水电动力工程。

二热能与动力工程对经济环境的影响

1)从经济角度来说

热能与动力工程在我国的经济发展体系中有着非常普遍的应用,涉及多个相关的行业与领域。包括电力、钢铁、金属、石油,以及建筑在内的多个行业领域在自身发展过程中均对热能有着相当大的需求。当前已形成的风力发电技术以及动力发电技术能够通过一定的技术手段,将动力能转化为电力,从而为电力事业的发展提供源源不断的动力支持,为社会大众创造更加良好的生活环境。结合我国的实际情况来看,电能是整个经济发展体系中的基础与支柱,热能与动力工程的应用势必会为电能的发展营造一个更加良好的环境氛围,以促进社会经济的良性发展。当然,在这一过程中,新能源的有效利用是实现社会健康可持续性发展的主要动力,因此必须充分结合社会发展的现状,最大限度地利用并促进新能源的开发,以创造出更加丰富的社会经济价值。

2)从环境角度来说

结合我国各个行业领域对能源的利用现状,发电功能的实现主要是通过煤炭或石油等常规能源来实现。然而,传统意义上的生产方式无法控制污染物的排放。在此类常规能源转化为电能的过程中,势必会排出大量的有毒有害物质,所产生的物质不但会造成环境污染,同时也会对大众的健康造成危害。为了促进经济水平的高速发展,很多时候会忽略环境保护的重要性,最终对整个生态环境造成非常不良的影响,当然也给人们的生活带来了很大的不变。而在电力生产中通过对热能与动力工程的应用,能够很好地缓解生产中存在的困境,通过对各类清洁能源的综合应用,减少生产过程中排放的污染物质,减轻环境污染,不但符合社会发展需求,还能够为社会大众提供优良的生活环境,促进社会和谐可持续发展。

三热能与动力工程的创新应用

1热能与动力工程在锅炉及热电厂中的应用现状

1)热能与动力工程

得益于科学技术的不断进步以及信息技术的应用使得其能够被应用在锅炉中。锅炉是由外壳以及锅炉使用过程中的电器控制系统组成,锅炉在使用过程中主要是燃烧的过程,鉴于燃烧使得锅炉产生极大的热能,在炉底安装控制器就是为了能够随时监控锅炉的运行情况,这也是保护锅炉安全的重要手段之一。在锅炉实际运行过程中,其自身就会形成一个自我保护系统,它会将一定的机械热能转化为其他能量以达到保护自身的目的,但是,意外在所难免,往往或因为这部分转化的能量而烧坏锅炉,因此,必须要对锅炉的运行进行智能化的管理与控制,从而能够有效地使锅炉的运行精密度得到提高。

2)热能与动力工程的应用

主要表现在两个方面:第一,在节流调节中改变工作状况可能会造成不小的节流损失,但在温度恒定的条件下,截流调节的负载适应性明显高于喷管调节,因此节流调节多适用于容量较小的机组;第二,喷管调节是在满足负荷适应性的基础上,为了能够提高汽轮机的工作效率,达到平衡各种不同汽轮机的调节以及变化。

2热能与动力工程在锅炉与热电厂中的技术创新

1)在热能与动力工程研究

领域中,如何实现对锅炉在燃烧过程中热能的转化工作是非常重要的问题之一。在本领域技术创新的发展过程中,锅炉的作业方式转变为了智能式,可促进锅炉稳定性以及安全性的提升。同时,考虑到燃烧期间的空气、燃料与锅炉温度之间有非常密切的关系,因此可以通过对预设值的综合比较实现对锅炉性能的合理检测。同时,工作人员也可以通过开展模拟实验的方式,准确地评估锅炉内部的气体流动情况,预先设置模拟数值,评估不同速度下所形成的矢量图,按照这种方式构建仿真锅炉风机翼型叶片,以此为边界层分离关系的研究提供参考依据。

2)在热能与动力工程的研究

领域中,可以通过合理利用重热现象的方式,根据热电厂的实际运行情况,科学确定重热系数,以达到减少能量损失的目的。与此同时,从调频角度上来说,相较于一次调频模式而言,二次调频的精确性更高。在电网频率保持恒定的条件下,可以通过智能调节的方式对二次调频预先设置对应的方程式,以实现对机组的重分配与组合,满足控制功能的要求。

四结语

在现代经济社会快速发展的背景下,各行业领域对于能源的需求呈现出了相当显著的增长趋势。在能源生产与利用领域中,热能与动力工程的建设发展受到了各方工作人员的高度关注与重视,其应用范围也呈现出显著的拓展趋势。为了充分发挥热能与动力工程的应用功效,必须重视对本领域相关知识点的研究,以便真正意义上掌握热能与动力工程研究精髓,通过积极展开热能与动力工程科技创新的方式,促进工作效率的提升,改善能源利用率。只有做好科技创新方面的工作,方能创造更加丰富的经济价值,同时达到缓解环境问题的目的。

五总结

第2篇:能源与动力工程现状范文

关键词:热能与动力工程;科技创新;影响

一、热能与动力工程的含义及应用

(一)热能动力工程的含义

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

(二)热能动力工程的应用

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

二、热能与动力工程对经济和环境的影响

(一)对经济的影响

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

(二)对环境的影响

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

三、热能与动力工程的科技创新

(一)热能与动力工程在热电厂中的科技创新

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

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

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

(二)热能与动力工程在锅炉应用中的科技创新

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

四、总结

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

参考文献:

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

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

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

第3篇:能源与动力工程现状范文

关键词:实践教学;创新;能源动力工程;改革

作者简介:代元军(1978-),男,河南正阳人,新疆工程学院电力工程系,副教授;孙玉新(1982-),女,吉林蛟河人,新疆工程学院电力工程系,讲师。(新疆 乌鲁木齐 830091)

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)29-0102-02

能源是世界发展的重要资源和动力,能源的科学开发和优化配置,是当今各国现代工业以及国民经济和社会发展乃至富民强国的必由之路。新疆有着极为丰富的能源资源。据统计,新疆的石油、天然气和煤炭预测资源量,分别占全国陆地预测资源量的30%、34%和40%,光、热、风等资源也在全国占有较大份额,这为新疆建设国家能源战略基地奠定了坚实的基础。

在新疆如此丰富的特色资源下,新疆本科院校能源与动力本科专业如何在实践教学环节中结合新疆特色和学校特色,改革和创新层次分明、知识和能力逐级递增的实践教学体系,是摆在能源与动力工程教育工作者面前的难题。

一、分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心

分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心,将“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”三门能源与动力工程专业基础技术课程的相关实验组合起来,并提出把“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”课程所涉及的相关实验设置成四个层次的教学实验方案。

第一层次实验:基础性教学实验。主要是指与课堂教学内容紧密联系的实验(验证性实验),其中包括实验方法、实验技术的基本训练。例如在“工程流体力学”课程中设置了两个专项实验:雷诺实验、伯努利能量方程实验。在雷诺实验中,主要让学生观察水流的流态,即层流和紊流现象,然后测定上、下临界雷诺数,最终使学生了解流态与雷诺数的关系。在伯努利能量方程实验中,主要是观察流体流经能量实验管时的情况,并对实验中出现的现象进行分析,从而加深对能量方程的理解,并最终掌握测量流体流速的原理。在“工程热力学”课程中,设置CO2临界状态观测及P-V-T关系测定实验,通过该实验了解CO2临界状态的观测方法,增加对临界状态概念的感性认识,以及对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解,掌握CO2的P-V-T关系的测定方法,学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。

第二层次实验:“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”中所涉及主要物理参数的测试手段和方法的实验。主要是指温度、压力、流量、比热、流速、传热系数、传热温差及数据采集等测试手段和方法的训练。例如在“工程热力学”课程中,设置气体定压比热测定实验。该实验让学生了解气体比热测定装置的基本原理和构思,熟悉本实验中测温、测压、测热、测流量的方法,掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法,分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。在“传热学”课程中,设置综合传热性能实验。该实验通过测定不同表面状态及气流条件下管道的综合传热系数,观察和分析影响传热的各种因素,从而对传热过程有一个直观的了解。

第三层次实验:实现设计目标的综合性实验。主要是指以实现某一功能为目的,构建工程性、设计性实验,培养学生构想、设计、解决问题的能力。例如换热器结构改造的传热性能对比测试实验。该实验的测试对象为学生设计的换热器外表面不同形状的肋片,通过实验测试其传热系数,找到最佳的肋片形状。

第四层次实验:知识延展性实验。主要是指通过互联网、多媒体、可视化技术介绍新知识、新技术、新发展,以期延伸和拓展学生知识视野和相关专业知识面。

通过以上四个层次的实验训练,能够培养能源与动力工程专业学生的流体及热工实验的实验方法、实验设计、实验技术等实验能力,为进一步开展专业课学习和专业性实验打下坚实的基础。

二、分级建立能源与动力工程专业实验基地及教学实验中心

1.初级为专业基本实验

主要培养学生掌握能源动力工程领域常用的实验方法,使用常用仪器、仪表,学会处理数据,具有规范、熟练、准确的实验操作技能,重在学知识、练技能,属于专业学习中的初级水平。专业基本实验主要包括“公差与金属材料”组建2个实验台位,“自动控制原理”组建2个实验台位,“热工过程检测技术”组建2个实验台位。

2.中级为专业综合实验

以专业方向课程设置为主线分别以热电工程模块、制冷空调工程模块、新能源工程模块三部分构建专业平台实验。

热电工程模块包括锅炉实验平台、汽轮机实验平台、热工过程自动化实验平台;制冷空调工程模块包括制冷原理及设备实验平台、空气调节实验平台、供热工程实验平台、食品冷冻冷藏原理与设备实验平台;新能源工程模块包括风能利用与控制技术实验平台、太阳能利用与控制技术实验平台。

3.高级为设计、创新实验

在三大专业方向模块综合实验的基础上,依据自主专业创新教学环节和毕业设计课题,组织大三、大四学生参加专业大赛或者参与教师科研项目。教师拟定实验大纲、提出问题让学生自行思考、分析、设计、优选,重在锻炼科学思维,发展创新能力,培养学生自主学习、大胆创新的学习习惯。这种设计创新实验是基于专业教学和科学研究之间的实验,主要结合专业大赛和毕业设计来进行。

三、建立能源与动力工程专业校内仿真实习基地,改革传统生产实习模式

生产实习教学环节是为了加强学生对所学专业理论课程的理解、增强对所学专业的感性认识,培养学生综合分析问题和解决问题的能力。在这一重要实践环节的实施过程中存在诸多问题,实习质量难以达到预期。以能源与动力工程专业方向之一的热电工程为例,能源与动力工程专业学生在电厂实习花费较大;电厂企业出于安全和经济效益的考虑,和学校很难建立起长期稳定的校外实习基地。由于电厂岗位工作的资质要求,实习学生不能上岗操作,生产实习只能是走马观花,流于形式,实习效果得不到保证。

为了解决以上问题,在自治区煤炭煤电煤化工实训基地建设工程的不断推进下,新疆工程学院能源与动力工程专业将传统的单纯的在电厂企业生产实习模式改为校内仿真实习与校外实习相结合,并逐步过渡到以校内仿真实习基地为主的生产实习模式。能源与动力工程专业的学生在新疆工程学院的300/600MW火电厂仿真实验室开展与实际电厂 1∶1仿真的运行操作和故障处理的训练。

在仿真实习中,学生主要熟悉、掌握锅炉机组及其主要附属设备的结构、工作原理和运行特性;熟悉锅炉机组各系统,如煤粉制备系统、风烟系统、疏水排污系统等的运行方式,运行监控系统及自动控制系统概况;熟悉锅炉机组正常运行中监视、调节的主要内容(参数)及其调节方法,如负荷、给水、燃烧、汽温等的调节和监视;熟悉锅炉机组起动前的准备内容,起动程序及起动过程中的有关注意事项;对锅炉机组的几种停运方式、停炉程序、停炉后的冷却和养护等熟练操作;掌握锅炉机组的事故预防和处理方法,学会分析有关事故,如给水、汽温、管子爆破、煤粉爆炸、熄火等,以及事故发生原因、预防处理的方法;熟悉考核锅炉运行的主要经济指标。生产实习模式的改革改进了学生的思维模式,强化了学生的工程意识,提高了学生参与实习的主动性、积极性,强化了学生的动手能力和综合能力,培养了学生严谨的科学作风。

四、改进能源与动力工程专业毕业设计,培养学生创新能力

毕业设计是能源与动力工程专业学生在毕业前关键性的综合性实践教学环节,是在教师的指导下学生独立完成的工程设计或者论文。通过该综合性实践教学环节的锻炼,复习和巩固本专业学生的专业基础知识和专业知识,培养学生对已学知识和未学知识的综合学习与运用能力。改进能源与动力工程专业的毕业设计,对培养学生的实践能力、创新能力和适应社会要求的能力具有重要意义。

毕业设计所涉及的内容,专业课程的任课教师应该在授课过程中加强讲授和训练,让学生尽早掌握毕业设计的理论知识。要根据专业方向和现有的新技术和新方法提出贴近生产一线的毕业设计题目,并且要保证题目的多样化,使得学生能尽量根据毕业后的工作方向确定题目,以便毕业后能够尽快适应工作岗位的专业要求。在毕业设计过程中,应该加强检查指导工作,保证学生能够按时按质的完成毕业设计。严格对毕业设计进行考核,通过考核评定出不同的等级,表彰设计过程中的优秀学生,以此来督促和提高学生做好毕业设计工作。

五、结束语

在新疆经济大发展的推动下,新疆工程学院热能与动力工程教研室通过积极调研和深入思考,对能源与动力工程专业实践教学环节进行了改革,并在实施过程中加以修订和调整,最终取得了较好的效果。

参考文献:

[1]秦春艳,才博.新疆新能源产业发展现状及对策研究[J].安徽农学通报,2009,15(22):3-5.

[2]程远,俞端仪,吴重光.建立校内仿真实习基地 改革传统生产实习模式[J].高等工程教育研究,1997,(3):32-36.

[3]新疆工程学院.2013级本科专业培养方案[Z].2013.

[4]李华彦,董丽娜.热能与动力工程专业毕业设计改革与探讨[J].中国电力教育,2010,(27):140-141.

第4篇:能源与动力工程现状范文

关键词:热能与动力工程;节能降耗;实际应用

引言

随着近年来我国经济的飞速发展,由热能与动力工程产生的制约与影响也逐渐显露出来,尤其是其作为电热厂与锅炉运行的关键构成,在能源消耗问题日趋严重的大背景下,若无法得到科学有效的改革创新,对我国的整体发展非常不利。基于此,结合实际情况创新并优化热能与动力工程非常必要,其不仅能促进能源利用率的有效提升,还能全面增强热能与动力工程的实际效果,在为电热厂与锅炉厂等相关行业领域的良好发展提供更大推动力量的同时,为我国综合实力的进一步提升奠定基础。

1 热能与动力工程应用中节能概述分析

该项节能环保技术主要是通过对力学和工程建筑学,以及计算机等专业学科的发散性理论和技术知识。在电厂热能生产运行中,要对能量进行合理的控制和优化,从而将能源转换的基本工作效率提高,且将能源损耗尽量降到最低。同时,热能动力工程在电厂内燃机等多类动力体系中进行有效应用,其热能转为动能的工作效率及效果也逐渐提高,从而降低了能源损耗。现阶段,我国城市进程不断加快,人们对生活水准也提出了更高的要求,而居民的用电量也不断增大。在电气应用中,常会消耗大量电力资源,给整个电力工程项目造成很大影响,如频繁跳闸断电现象,很容易引发安全问题,对居民用电质量也造成了很大影响。想要缓解以上问题,我们需要依照我国相关电力政策,并高度重视热能转换与供电问题,强化分析和研究,对于热能和动力工程要采取一定的技能措施,强化该项工作的传递作用,提升发电的总体能力,从而避免在发电过程出现不必要的浪费和损耗,并充分发挥热能动力工程环保节能措施的基本作用。此外,现阶段电厂生产过程对能源需求量较大,对热能和动力工程项目采取一定的节能控制措施,可以更好地缓解该类问题,并满足其生产发展中的基本需求,促使我国社会经济和生产效益的发展。同时,该类运行模式,可以确保热能和动力工程项目的开展,并实现我国节能政策的主要目标,对于生态环境和综合国力的发展与提升有着一定的作用和意义。

2 传统电能生产的弊端

2.1 热能与动力工程对环境的影响

我国在发展经济的过程中,曾经有过一段重工业时期,虽然通过消耗大量煤炭、石油等资源的方式进行发电确实有效,能使供电不足的问题得到处理,但会对环境造成严重的影响。对于以往传统的热能与动力工程,生产过程排出的有害气体一方面会污染生态环境,另一方面也会使人们的身体健康受到影响。但在水力、风力与太阳能等清洁能源出现并应用后,不仅环境污染问题得以改善,也合理节省了煤炭、石油等不可再生能源,在为人们提供一个美好生活环境的同时,促进了人与自然的和谐相处,进而使热能与动力工程为国家的整体发展提供更多的帮助。

2.2 湿气损耗

在对热能和动力项目装置过程中,不但存在热能降耗问题,还存在湿气损耗现象,不利于节能降耗工作的实现。湿气损耗问题主要包含蒸汽在整个蒸发和膨胀过程产生一定的水滴,当水滴聚集,就会给整个蒸汽运行系统造成影响;蒸汽一旦移动速度过高也会加快水滴聚集的速度,使得两者在相同距离之内的移动时间长会有很大不同,致使湿气损耗问题的出现;在大量水滴进行聚集时,也会形成一定的水滴流,从而降低湿气运行速度的稳定性,出现热量损失现象。

2.3 新技术与传统工艺之间的矛盾

现阶段,我国对热能与动力工程的研究较为重视,并鼓励科研单位、电力企业研究热能与动力工程的节能降耗控制问题。在国家的大力支持下,相关领域的科研成果不断涌现,越来越多的新型技术在实际中得到了广泛的应用。从某种角度来看,新型技术的应用的确可以有效提高热能与动力工程的节能降耗控制效果,但由于新型技术与传统工艺存在必然的矛盾性,二者无法从根本上兼容,因而新型技术的实际价值远远低于预期的高度。新技术的出现是实现电力生产改革的关键,电力企业应当基于辩证角度去看待新技术与传统工艺之间的矛盾,为新技术的推广和应用扫清障碍,扩大新技术的推广范围,从而实现规模效益。

3 热能与动力工程在节能降耗方面的应用

3.1 选择调频方案

从某种角度看,能量之间的转换是一种联系性较强的关系,其具体是指热能与动能之间的能量转换,前者提高了后者的合理化,而动能则明显提高了热能的转化率。热能与动力工程的应用需要建立在与电力生产环节相互融合的基础之上,并要尽量对电能损耗问题进行控制。在实际中,用电系统并非固定的,其仅仅是一种相对较为稳定的状态,但也会因为客观条件的变化和外界干预的存在而导致用电负荷发生变化,因而电网频率也是处于变化状态中的。由此可见,调频方案的选择和应用不仅可以强化热能与动力工程之间的契合度,确保二者充分发挥应有的价值,同时也能根据并网运行机组来调整自身的动态运行性能,提高用电系统对外界负荷的抵抗能力,保证电网系统的整体运行稳定与可靠。电力企业需要从热能与动力工程的应用情况出发,始终坚持节能降耗的基本原则。

3.2 改进完善燃烧方式

对于热能与动力工程科技创新,锅炉燃烧过程必须得到重视,这是由于其不仅是热能与动力工程应用的主要方向,锅炉燃烧过程也以热能转化为主要原理。实践证明,在以往传统的锅炉运行模式中融入智能化元素,一方面能促进锅炉运行稳定性与安全性的有效提升;另一方面对锅炉燃烧实际效率的增强也非常有利。另外,因为锅炉燃烧效率与燃料、炉内空气与温度等都有密切的联系,而通过对智能化操作技术的有效运用,能进一步合理化与科学化上述因素,并在此基础上将各项数值作为根据,转换锅炉燃烧方式,从而实现电热厂综合效益提升的目的。智能化锅炉的另一显著优势,就是在运行之前可进行模拟数值的预设;在对锅炉风机翼型叶片进行合理改造的情况下,锅炉燃烧系数也会随之提高。

3.3 减少锅炉蒸汽损失

在电厂锅炉中蒸汽作为能量载体的出现,待动叶栅完工后,通过利用剩余动能使得机组进行分离并进入冷凝系统,部分蒸汽所剩余的动能在单位时间之内不可转化的能量。当蒸汽损失减少,有关人员应及时查看设备情况并了解实际发生的状况。一旦压力和温度过低时,应运用高效的措施进行控制。而当温度过低时,不但会影响系统液态水出现气化现象,还会影响其工作效率,所以我们应确保温度连续运行的状态,地蒸汽性能及运行稳定性进行实时监控。另外,对电厂未来发展趋势进行认知,使其能与时俱进,不可忽视。对有关部门和企业来说,还应更新有关设备与技术,最大限度控制其性能,实现我国电厂节能降耗的基本目标。

结语

随着我国社会经济的持续发展,社会各界对电力资源的需求量与日俱增,因而控制热能与动力工程的节能降耗效果对提高电力生产效率、保证电力企业经济效益有着直接的影响作用。

参考文献

第5篇:能源与动力工程现状范文

[关键词]电厂;热能动力;设计

中图分类号:TK16-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)26-0081-01

一、当前热能动力工程的定义和现状

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

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

二、热能动力工程设计的基本要求

众所周知,不管是什么项目工程的设计,都需要有专业高素质的设计人才和先进的设计技术为基础,同时设计企业还需要对程设计的经济效益进行考虑。

1、高素质的设计专业人才

热能动力工程的设计需要专业的设计人才。在招聘设计人员的时候要通过各种方式选拔具有扎实的热能动力设计基本功,有创新性、灵活的应变力的高素质人才。社会是不断发展,科学技术日新月异,人们的需求也在不断的改变。所以要定时的对热能动力设计人员进行培训,培养出能够与时俱进的设计人才。

2、设计技术的先进性

设计技术先进性的考量标准是要符合客户的需求,要符合国家的相关标准,技术水平要达到甚至超越当前的国际水平。同时在工程系统的设备选型和组合方式等设计内容也要具有先进性。要确保在后期设计的修改和完善的过程中,系统工程可以自行维护。在具体的电厂热能动力设计中,要根据自己厂里面实际情况引进先进的技术和设备。

3、经济效益的合理性

在市场经济不断发展的今天,企业的竞争就是经济实力的竞争,所以在电厂热能动力工程中要以取得经济效益为目的。在热能动力系统工程的设计中要综合考虑工程建设的费用,设备的费用,维修的费用,以及其他的一切系统资金费用。要是经济效益达到合理性。工程系统费用要在合理的范围之内,保证在取得足够的经济效益的同时,能够提高工作质量和保证安全。

三、对热能动力工程设计的整体规划设计

1、制定初步的设计方案

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

2、分析客户的需求,做好客户的沟通

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

3、研究设计方案的可行性

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

四、热能动力工程设计的各个环节及主要内容

1、电厂热能动力工程的总体设计

根据客户的需求,电厂热能动力工程的规划设计方案,实际经济情况,技术条件等来拟定电厂热能动力工程总体设计方案。要考虑工程系统建设的可靠性、实用性、扩充性等,要权衡好如何根据这个总体设计实施工程建设。电厂热能动力工程的总体设计包括系统功能设计、环境设计、逻辑设计、应用设计、流程设计、协调设计、集成设计。

2、电厂热能动力工程的具体设计

具体设计也叫详细设计,工程施工设计,是系统技术设计和施工平面设计的总称。初步设计方案完成之后确定其可行性,进而确定工程施工方案。施工设计图是在这一些列方案完成之后进行的,在整个热能动力设计中占有非常重要的地位。系统工程施工图纸一般应包括图纸目录、施工总体说明、各热能动力子系统系统图、机房的布置详图、系统管线平面图、系统配线与端接图。工程施工图设计就是细致全面的分析系统初步设计、施工方案和工程参数计算,并将取得的确切的技术数据绘制在施工平面图纸上。在设计图纸上要用专业的标识和文字说明对图案进行说明。要在图纸中设置好比例,明确好位置、详细的尺寸、大致的走向等。设计图纸中的图案可以采用《国家标准通用图集》进行绘制。具体来说,热能动力设计图纸的设计要满足以下的要求。

(1)要预留热能动力电源、热能动力接地和热能动力机设备的机房。

(2)预留建筑施工中需要的预埋件,孔洞,线槽,桥架尺寸,走向,工艺,桥架定位等。

(3)预留层面见的接入网管道。

(4)中央控制室的设置,动力机房大小的设置等各种建筑的平面布置要有一定的规格。

(5)系统设备的线路连接编号和配线要求要有一定的规格;

(6)设置系统监控点和系统监控设备。

3、电厂热能动力工程系统的修改和完善

电厂热能动力工程系统安装完成之后要对电厂热能动力工程系统的总系统和分系统进行检验测试,测试各方面的功能是指标是否满足国家的相关技术规定,如果不满足或者不完全满足相关的规定要及时的对其进行修改。热能动力系统的建设一般都要经过立项、设计、施工、安装、调试、评估和验收这个周期,所以说热能动力系统的建设是一个长期的工程。

五、结语

综上所述,热能动力又称为热能动力系统,是指将热能安全、低污染、高效地转换成动能,给生产发展提供原动力。热能动力系统是热能转换的关键,热能动力设计是电厂热能动力工程的重要环节,它关系到整个热能动力工程的质量。科学合理的热能动力设计可以有效的提升热能动力工程建设。我们先对电厂热能动力工程进行总体的设计,然后在进行系统技术设计和施工平面设计等详细设计,最后要随着热能动力工程不断的修改和完善热能动力设计方案。

参考文献

[1] 王文才.热能动力设计研究[J].中国新技术新产品,2011,(22).

第6篇:能源与动力工程现状范文

【关键词】能源新形势 动力工程及工程热物理 研究生 课程教学

【基金项目】长沙理工大学2016年度校级研究生教研教改项目:新形势下动力工程及工程热物理研究生课程优化设置研究(JG2016YB05)。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)04-0158-02

1.引言

能源是人类活动的物质基础,社会的发展离不开优质能源。对于目前的中国而言,实现经济增长与保护环境的平衡将是未来面临的一个严峻挑战。为此, 2014年国务院了《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,明确强调要深化能源体制改革,加快重点领域和关键环节改革步伐。2016年,国家发改委等联合《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》,提出了未来十年中国能源互联网发展的路线图。改革与发展已经成为了能源行业的显著特征。随着产业结构调整与培育新兴战略产业步伐加速,节能减排与新型能源产业的战略地位将愈加突出,能源行业的机制体制改革以及能源互联网的兴起,对能源技术人才提出了更新和更高的要求。中国能源产业近几年发展迅速,社会各界都积极投入到先进能源技术的开发与产业的建设当中,但在这繁荣的表象背后,由于技术、管理、投资等原因,还存在诸多问题。这些问题究其本质仍然是人才的问题,要解决这个问题,就必须从教育入手,大力培养人才[1]。然而,目前我国新型能源技术人才普遍匮乏,高校的科技资源优势还未完全在能源领域释放出来,在人才培养方面急需跟上国家战略发展新常态。

研究生教育是一项系统工程,它包括了课程学习、实践研究和学位论文等诸多环节。其中,课程学习是整个研究生培养中的基础环节,其质量直接决定着研究生教育的质量和水平。因此,良好的课程教学是达到学习目标、提高研究生培养质量的前提。为此,2013年教育部等部门联合发出《关于深化研究生教育改革的意见》,明确要求加强课程建设,重视发挥课程教学在研究生培养中的作用。

动力工程及工程热物理一级学科以能源的开发、生产、转换和利用作为主要的学科应用背景,在整个能源领域起着支撑和促进作用。经过多年的探索和努力,国内研究生教育在动力工程及工程热物理领域取得了较好的成绩。但总体上看,我国研究生教育还未能完全适应经济社会快速发展的多样化需求。随着研究生教育的深入发展,现行的研究生课程体系出现了许多亟待解决的问题。因而,如何根据国家的战略需求及行业的人才需求, 改革和完善现行的研究生课程教学状况, 是一项十分紧迫的任务。

2.现状及存在的问题

2.1对研究生课程教学认识上存在偏差

就目前我国大部分高校研究生教育重点而言,以各省、直辖市相应的优秀研究生学位论文评选为契机(2013年之前还有全国百篇优秀博士论文),各高校每年也进行相应的优秀研究生学位论文评选,此外学校还制定了各种优秀研究生论文奖励办法等相关的质量激励措施,出台了研究生创新计划,研究生国家奖学金的评选也直接与学生的论文及参与的项目直接挂钩,研究生培养过程中“学术论文为重”的培养取向日益明显,这在一定程度上确实能保障研究生的培养质量,无疑具有积极意义[2]。但作为研究生培养过程中的另一个基本环节――课程教学,获得的相对关注较少,这直接导致了高校研究生课程教学工作相对滞后,其课程教学质量还有待进一步提升。

2.2研究生课程结构有待进一步优化

我国特色的研究生教育课程体系一般由学位课程和非学位课程组成。但是动力工程及工程热物理是一门综合性学科,涉及到工程热力学、燃烧学、传热传质、多相流等多方面知识,此外随着科学技术的飞速发展,人们在不同的学科基础上不断开拓新的研究热点,学科交叉的趋势越来越明显。然而课程内容是实现课程教学目标的有效载体,因此在科学知识更新速度的加快和人才培养课程结构的滞后性之间,矛盾日趋明显,课程结构的基础性、先进性和综合性承载着调和这一矛盾的重担[3]。尽管课程优化设置已经成为我国研究生教育改革的一项重要内容,但与国外一流研究生教育机构相比,差距仍很大。因此,如何建立科学的研究生课程体系,满足不断发展的行业和国家需求,是一项重要而紧迫的任务。

2.3 跨学科课程和有关科学研究方法的课程缺乏

在现有的课程教学体系中,一个比较薄弱的环节是只开设了传统的研究生理论课程,而忽视了一些重要的跨学科课程和有关科学研究方法的课程。目前我国研究生课程教学管理实行的是学分制,从课程内容上看,包括政治课、英语课、专业基础课以及本研究方向的专业课程。动力工程及工程热物理下辖若干个二级学科,其学科交叉性强,理论与技术发展迅速,许多问题仅靠某一学科的专业知识是难以解决的,需要多学科知识去协同应对,如若缺乏跨学科课程及科研能力培养方面的课程,那么对于学生在该领域的创新发展极为不利。

3.对策及建议

3.1 提高对研究生课程教学的认识

首先要真正重视课程设置在研究生培养中的作用,改变长期以来重学术论文、轻课程学习的现状。针对此问题,以长沙理工大学为例,2015年学校研究生院出台了《长沙理工大学研究生课程建设实施方案》,把研究生教学工作的重要性提到了一个新的高度,规范了课程设置审查,加强了教学质量评价,研究生院还成立了由教学经验丰富的老教师组成的课程教学督导小组,实时检查研究生课堂教学并反馈意见,教学效果将直接影响教师的个人考评。这些措施都极大地强化了研究生课程教学在培养过程中的作用。

3.2 对课程内容进行国际化和工程化

总体上,我国的能源科学与工程与发达国家相比还是有一定的差距,多年前美国、澳大利亚等国就投入巨额资金大力发展能源学科,大力培养能源人力资源。因此,可以通过与国外高校间研究生联合培养项目,设置国际化课程,增强课程内容的国际前沿性,也可以通过发达的网络技术充分利用国外丰富的网络课程资源,加强国际化课程设置。动力工程及工程热物理学科面向能源科学,具有极强的工程应用性,已经渗透到工业社会的各行业中,因此研究生课程也必须具有较强的工程适用性,可适当引入实践课程,在师资队伍中引入企业导师或者与企业联合培养学生。此外,针对该学科快速发展的特点,可以增加专业选修课的比例,拓宽学生的知识面,增强专业科学素质。

3.3 增设跨学科选修课及科学研究方法的课程

根据研究生研究方向与培养目标,适当增设跨学科选修课更有利于学生科学能力的培养。如对于太阳能研究方向的学生,可以跨学科选修物理学、材料类的课程;对于风力发电技术方向的学生,可以选修部分机械结构强度、结构完整性等方面的课程。研究生只有具备跨学科的知识,才能更好地从另一个角度了解本专业,才能够充分借鉴相近领域的理论和方法,在专业领域内做出新的成绩。学习一定的科学研究方法,对刚开始从事研究工作的研究生十分必要,提高研究效率,也能使得学生在不断发展的科学中始终具有学习与研究的能力,始终保持较强的创新能力。

4.结语

各高校必须根据自身发展特色和国家战略需要,紧跟能源行业发展新形势, 对动力工程及工程热物理研究生课程教学进行新的思考与研究, 深化课程教学理论、完善培养单位课程体系改进、优化机制;增强研究生课程内容的国际前沿性和工程实践性,通过高质量课程学习强化研究生的科学方法训练和学术素养培养,构建符合专业学位特点的课程教学体系。这些对进一步提高学科建设水平具有重要意义。

参考文献:

[1]张珏.新能源产业发展所需专业人才培养探讨[J]. 中国人才, 2010,(8): 29-30

第7篇:能源与动力工程现状范文

关键词:锅炉设备及运行 移动互联网 教学

中图分类号:TK22 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(c)-0109-02

“锅炉设备及运行”课程主要面向上海理工大学(后面简称“该校”)能源与动力工程专业热能工程方向的本科生,属于专业必修课。

锅炉是各工矿企业和电站的主要热力设备之一,是能源与动力工程领域广泛使用的能源D换设备,是能源与动力工程专业的主要专业课之一。因此,该课程的教学质量对本专业学生的专业素质培养具有重要影响。

该校能源与动力工程专业为20世纪50年代创办的锅炉专业(后改为热能工程),历史悠久。几十年的专业发展形成了以锅炉设计与制造为特色的专业。而随着经济与社会的发展,火电厂等锅炉运行企业的用人需求增加;社会对环境问题的重视,能源环保企业对本专业人才的需求也逐年增加。为适应新形势下专业人才培养的新要求,该校于2013年将“锅炉原理”课程改造为“锅炉设备及运行”,并对教学内容进行了调整[1]。该文将对改造后的“锅炉设备及运行”课程教学现状进行分析并提出改进思路。

1 “锅炉设备及运行”课程的教学现状

1.1 课程地位

“锅炉设备及运行”是面向能源与动力工程专业本科生开设的专业必修课。在完成工程热力学、传热学、流体力学和燃烧学等前置理论课程学习的基础上,以火力发电厂的生产过程及锅炉设计与制造为应用背景,以锅炉的基本工作原理、主要设备的结构及锅炉运行为主要授课内容,课程内容丰富、知识面广、综合性强[2-4]。

1.2 课程内容与学时分配

随着社会生产的发展,锅炉工业涌现出了种类繁多的产品。按燃烧方式可划分为层燃炉、煤粉炉、旋风炉和流化床锅炉等;按水动力特性可划分为自然循环锅炉、控制循环锅炉、复合循环锅炉和直流锅炉等。锅炉型式的差异使其在结构和工作原理方面存在差别。而丰富的锅炉技术知识无法在课堂上面面俱到。随着本科教学改革的推进,过去需96学时修完的“锅炉原理”目前已压缩为64学时的“锅炉设备及运行”,授课时数更显捉襟见肘。课时大幅压缩,为保证学生在有限的时间内掌握各型式锅炉的工作原理和结构,教学内容重新调整,可能导致学生课程知识掌握的深度和广度不够。

1.3 课程教材与教学手段

过去的20年里,煤粉锅炉产品从300 MW级发展到1 000 MW级,循环流化床锅炉也开发出了300 MW和600 MW级产品;在生活垃圾、污水污泥处理等环保领域和生物质发电等新能源领域大量应用锅炉技术,教材中应该对这些新出现的锅炉技术应用有所反映。但考虑到教材内容的准确性,上述内容在教材中的体现尚需时间的考验,存在一定的滞后性,教材内容与行业新技术发展存在一定的脱节。

在课堂教学过程中,由于课时限制,师生互动次数有限,教学手段以多媒体教学为主,必要时辅以板书,仍为典型的“一言堂”式教学,学生单向接受知识,势必影响其学习兴趣和学习效果。课程教学结束之后安排的工厂实习,虽然有助于加深对课程内容的理解,但时间上比较滞后,影响了理论教学和实习效果。

如何突破时空限制,既能传授更多的前沿知识并提升学生对锅炉技术的理解能力,提高学生学习兴趣和知识面,又能培养学生的创新思维,是目前“锅炉设备及运行”课程教学所面临的现状,而移动互联网的先天特性为该问题的解决提供了平台。

2 移动互联时代的特点

移动互联网已经成为当今社会人们生活和学习的重要部分。根据2016年第38次《中国互联网络发展状况统计报告》,截至2016年6月,中国手机网民规模达6.56亿,网民中使用手机上网的比例达92.5%,手机在上网设备中占据主导地位。网民中的学生群体占比为25.1%,依然最高。4G移动网络的大规模普及,使得随时随地访问互联网成为可能。作为主要的网民群体,学生通过智能终端(智能手机、平板电脑等)访问移动互联网逐渐取代了访问传统互联网,移动互联网已经成为大学生群体的主要网络生活方式。

移动互联网除了具备传统互联网的“互联”基因外,还具备“移动”特性。这种“移动”特性使得学生的学习场所不再固定化,可以在宿舍、餐厅、地铁等任何地点、任何时间访问网络并获取学习资源,即时和老师同学互动,地点的“分散化”导致了学习时间的“碎片化”,学生的学习行为可以随时随地进行[5]。

3 移动互联时代“锅炉设备及运行”课程教学思考

移动互联时代为“锅炉设备及运行”课程教学带来了新机遇。根据专业实际及该课程教学现状,从教学内容、授课方式、课后互动等方面提出该课程的改进思路。

首先,在课程内容设置和教学方式上,可以考虑将“锅炉设备及运行”课程划分为两大模块。第一模块内容为传统的锅炉理论知识,包括锅炉基础知识(燃料特性及热工计算)、锅炉燃烧设备、锅炉受热面、锅炉水动力特性、锅炉总体设计与布置、锅炉水处理和锅炉运行;第二模块内容为锅炉前沿技术知识专题讲座,可以涉及超(超)临界锅炉、大型循环流化床锅炉、生物质锅炉、生活垃圾及污水污泥焚烧锅炉等。第一模块以传统的课堂讲授为主,重难点突出,传授基础理论知识,确保教学质量;第二模块为知识拓展,可以讲座形式,邀请企业专家和高校教授等参与,贴近行业发展现状,既有知识传授,又包含趣味性,以提高学生的学习兴趣。

其次,在教学手段上,可以通过构建移动互联学习平台,如微信,实现资料传送、资源共享、即时互动交流等功能。该平台具备文字、图片、语音、视频通信功能,即时向学生传送包括微课、网址链接等在内的学习资源,方便学生自主下载学习。也可将部分抽象的工程案例、设备结构等做成微课、动画等资源向学生推送,比如在介绍锅炉燃烧设备和受热面时,教材中的图例比较抽象,可以开发成三维图或制作成动画,存储在网络上;运用软件将锅炉本体的组装过程和各部件的生产制造过程以动画形式展现等,便于学生理解。课程第二模块涉及的锅炉前沿技术知识也可以通移动互联平台推送,缓解课堂教学时数的限制。可以通过二维码,让学生扫一扫,方便下载课件、教案、课后小测验等,也方便学生在线完成并及时提交课后小测验。师生之间、学生之间可以利用该平台实时交流讨论学习内容,分享学习资源。通过该平台可以让学生实现“碎片化”学习,打破传统教学的时空限制。

4 结语

“锅炉设备及运行”是该校能源与动力工程专业热能工程方向的本科专业必修课,该课程的教学质量事关学生专业素质的培养。通过不断探索和改进该课程的教学内容、教学方式和教学手段等,适应专业发展新形势,使其与时俱进。通过移动互联平台的有益尝试,打破时空限制,在有限的学时内,丰富教学内容,提升课程教学的广度和深度,提高人才培养质量。

参考文献

[1] 马有福,陈二云.“锅炉设备及运行”课程教学内容设计及探讨[J].现代企业教育,2014(2):228.

[2] 陈学俊,陈听宽.锅炉原理[M].北京:机械工业出版社,1991.

[3] 泰.锅炉原理[M].北京:中国电力出版社,2013.

第8篇:能源与动力工程现状范文

关键词:热电厂;热能;动力;工程;改进;方向

中图分类号:R151文献标识码: A

引言

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

一、热电厂的热能与动力的关系

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

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

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

二、热电厂中热能与动力工程有效运用中存在的问题

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

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

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

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

三、热电厂中热能与动力工程的改进方向

(一)善于运用重热现象

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

(二)加强新技术运用

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

(三)减少湿气损失

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

(四)减少调压调节的损失

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

(五)提高节流调节的有效性

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

(六)改进管理方式

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

结语

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

参考文献:

第9篇:能源与动力工程现状范文

关键词:CFD教学;本科教学;教学改革

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)38-0037-02

一、开展CFD教学的必要性

CFD技术,是解决工程中复杂流动和传热问题的一种有效手段,同时也是一门新型的独立学科。它以经典理论和数值计算为基础,通过计算机的数值计算和图像显示,从空间和时间上定量描述各种场变量,从而达到对流动和传热问题进行研究的目的。CFD技术集中应用了20世纪直至本世纪科学技术方面的最新成就,并具有理论性和实践性的双重特点。CFD技术不仅可以作为研究工具,而且还可以作为设计工具广泛应用于能源动力工程、机械工程、材料工程、交通工程、建筑工程、环境工程、化学工程等领域。另外,CFD与CAD、CAE联合,还可以进行各种结构优化设计。CFD教学主要程针对高年级本科生开展,强调学生的应用能力和学术能力的培养,教学的宗旨是让学生在了解数值计算基本概念和原理的基础上,通过对一些经典商用CFD软件使用和掌握,增强学生分析和解决问题的能力。在国内,目前在能源动力类本科生中开展CFD教学的学校有近20所,大部分为重点本科院校,除我校外,还有如西安交大、清华大学、上海交大等高校。但随着CFD技术在工业界的进一步推广应用,个人电脑的性价比提升,可以预计未来5年,将会有更多的工科院校为能源动力类本科生开展CFD教学。在国外,早在上世纪80年代,就已有针对能源动力类本科生开展的CFD教学,比如英国的帝国理工学院,美国的加州理工学院,日本的九州大学等。尤其以美国的加州理工学院做得最为突出,它非常重视学生的实践与创新。由于国外学生人数比国内少,实验设施完备,CFD技术课程被安排在实验教学中心进行,学生在进行CFD技术学习应用的同时,还可以采用实验方法对CFD的结果进行验证,非常有利于培养学生的主动实践与创新能力。实际上,开展CFD教学还有利于拓宽实验教学内容。由于CFD技术具有成本低、速度快、可视化等特点,因此在能源动力类专业的实验教学中,可以利用CFD技术加强设计性实验和探索性实验的构建,将以往学生的被动性实验转变为学生为主教师为辅的一种主动性实验,有利于培养学生的独立思考和解决问题的能力。由此可见,开展CFD教学符合能源动力类的专业发展和人才需求,有利于激发学生的学习兴趣,同时还有利于拓宽实验教学内容,培养学生的实践与创新能力。

二、开展CFD教学的可行性

对于在能源动力类本科生中开展CFD教学的可行性,下面将从三个方面来进行分析。

1.教学内容的选择。对于能源动力类的大四本科生,CFD教学的重点将放在CFD技术的基本理论和软件应用上。具体内容包括:控制方程的离散化方法,流场的求解计算方法,湍流模型,以及商用CFD软件的基本用法。同时,授课内容中还将包含复杂流动模型以及数值模拟的最新研究进展等,以便开拓学生的视野,激发学生的学习兴趣。由于课时有限,在商用CFD软件基本用法的讲授中,将选择能源动力领域常见案例的CFD过程,比如建模、划分网格、设置边界条件、设置求解器参数、后处理等内容,进行有针对性地讲解和实践,以获得举一反三的效果。

2.基本理念的贯彻。在开展CFD教学中,需要贯彻正确的CFD技术理念。虽然目前商用CFD软件快速普及,似乎许多问题都可以通过CFD技术来解决。但必须强调,CFD技术不是万能的,在很多方面还有局限性。试验研究、理论分析和CFD技术的有机结合,才是解决实际问题的有效手段。另外,对模拟计算结果的准确性的认识和判断,也需要一个正确的理念。数值模拟计算结果的准确性首先取决于数学模型是否正确,如果数学模型不正确,即使数值计算方法先进,仍然不能保证数值解的准确性。其次,模拟计算过程中流动介质物性参数是否正确,也是影响模拟计算结果准确性的一个重要因素。最后,教学过程中还要注意培养学生的工程意识,在讲授CFD实际应用时要引导学生把握工程问题的整体观念,增强学生的工程意识,培养学生基本理论与工程实践相结合的能力。

3.经典软件的应用。从我校能源动力本科专业现有的课程设置来看,大四本科生已经具备流体力学、传热学、数值分析方法等方面的基础知识,对于CFD技术中所涉及的方程离散,网格划分、流场求解等方面知识的理解不会有太大难度,而且目前商用CFD软件智能化程度较高,基本使用方法和技巧易于掌握。因此,选用经典CFD软件开展教学,在老师的指导下完全可以使学生在短时间内初步掌握CFD软件的使用方法。在此基础上,随着学生知识面以及工程实践经验和CFD软件使用技巧的增加,对CFD技术的理解会进一步加深。另外,目前计算机硬件水平迅猛发展,学生拥有个人电脑的比例逐年增加。从我们能源与动力工程学院学生工作组统计的数据来看,目前学生拥有个人电脑的比例已达80%以上,学生可以在自己的电脑上方便地进行CFD软件的学习和实践,这为开展CFD教学提供了良好的条件。

从2007年开始,华中科技大学能源与动力工程学院就已经在本科生中开展了CFD教学。课程的名称为CFD技术,以选修课的形式开设,学院每年都有近300名学生选修这门课程,这门课程实际上已经成为一门受众面极广的公共选修课程。由此可见,在能源动力本科生中开展CFD教学具有较好的必要性和可行性,值得深入推广应用。

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