0
首页 精品范文 能源与动力工程

能源与动力工程

时间:2023-06-01 09:46:54

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇能源与动力工程,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

能源与动力工程

第1篇

自从工业革命以来,城市发展的产业结构就收到了强烈的冲击,第一产业比重逐年降低,而工业的比重却逐年上升,其中基于资源开发和研究的能源产业的发展十分迅速。科技作为第一生产力的时代特征,为生产、生活都带来了前所未有的便捷和效率。在当今社会,能源的消耗总量和利用效率同经济发展和环境保护的关系十分密切,在经济发展的背后,我国能耗、碳排放都表现为持续增长的状况。节能减排成为了能源与动力工程研究的重点,并且也是今后长期需要坚持的工作。

关键词:

能源与动力工程;环境污染;驱动因素;节能减排

一、引言

无论是汽车开动、轮船离港和飞机起飞等等机器的运转,还是信件的邮寄、电话的通讯和网络的传输等等我们日常生活所常见的现象都需要由能源作为支撑和动力。能源为我们所处的城市提供了源源不断的能量流,有了能源我们的城市才能充满生机与活力,才能不断地向前发展。我国目前正处在城市化快速发展的关键时期,是能源消耗大国。能源的大量消耗带来了环境的污染,能源供需矛盾显而易见,成为了我国当下以及今后长期发展的重点所在,节能减排工作必须落到实处,节能技术的研究刻不容缓。节能减排是我国面对环境问题和能源的消耗而提出的政策方针,是通过不同的手段和措施,降低工业生产和居民生活过程中的能源投入以及污染物的排放,实现城市化进程不断提升和城市经济社会的永续发展的目标。但是由于我国的人口、经济增长方式和经济规模、产业结构和节能技术等因素的影响,能源浪费和排放超标的问题越来越严重,节能减排的工作效果甚微,加剧了能源消耗和保护环境的矛盾,导致了我国经济发展带的瓶颈,带来了强大的制约作用。因此,本文试图从能源和动力工程的角度入手,对我国能源问题和动力工程进行解析,明确能源消耗居高不下的内在原因,进而对节能减排从能源消耗因素和动力工程节能技术等角度出发,分析节能减排的具体方法和策略。

二、能源问题和动力工程

能源是人类活动的物质基础和动力源泉,在一定程度上来说,人类的发展离不开能源的开发和利用。能源发展、环境可持续已经成为当下全球性的议题。能源的种类繁多,且因为新技术的发展,许多新能源逐渐出现在人们的视野当中,并有逐渐成为发展主流的趋势。根据不同学者的研究和总结,能源有八种分类方法,但是人们对于能源的关注点在于它是否能够可再生,是否能带来严重的污染,是否能在现有技术的支撑下进行安全的利用等等,这些对于能源的关注也从侧面反映出现今能源发展所遇到的问题。传统化石能源的枯竭、新能源的开发实用技术不足、能源紧张导致的经济和社会发展的一系列问题成为了当今能源问题的主要方面,统称为能源危机。我国是世界上产能和耗能的大国,能源的产量仅次于美、俄,处在世界第三位的位次,但是能源消耗更大,位居世界第二。同时,我国的能源结构、能源利用技术、节能减排技术却并不理想。能源危机成为我国面临的重大挑战之一,煤炭、电力、石油和天然气等能源成为能源危机中的主要角色,尤其是石油的短缺以及由其引起的结构性矛盾成为我国经济发展的最大难题。动力工程主要是致力于煤、石油等传统能源的高效利用和新能源的创新开发。动力方面则包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术1。动力工程作为目前能源研发的主要领域,需要在能源转换与热力环境保护等方面具有较高水平的专业人才,同时也需要同自然科学、人文和社会科学等学科领域形成良好的学科交流局面,共同促进我国能源的可持续发展。

三、节能减排分析

节能减排的首要任务在于节能,节约生产和生活等方方面的能源使用以及提升能源的利用率,从源头上治理能源问题。在节能的基础上,严格控制污染物的排放,大力发展污染治理以及回收再利用的技术,实现能源使用终端的零排放或者少排放。首先,明确能源消耗的内在因素,对症下药2。能源的消耗是多方面因素的综合作用,经济快速的增长、经济规模的不断扩、产业结构的失衡、节能技术的落后,共同导致了能源的大量投入。因此,对症下药,根据不同的问题提出不同的针对性的解决方法,优化能源投入结构,达到节能目的。其次,从动力工程的角度出发,从内燃机、锅炉、航空发动机、制冷等生产和生活的能源利用核心出发,发展核心环节的能源利用技术,提升能源利用效率。而动力工程技术的研发对于不同的能源类型又有不同的要求。对于煤来说我们需要提升其使用率和终端污染处理技术。对于石油来说,我们应该寻找替代能源以及替代能源的提炼方法。对于新能源来说,现有的太阳能、风能等能源的使用技术需要进一步的优化和普及,更多的新能源还需要专业人才去测试和研发。

四、结语

综上所述,能源能够决定一个城市甚至一个国家的发展,其中石油等战略性资源的重要性更加突出。能源危机的出现对我们是一种警醒,更是一种促进,在能源危机的压力下,不论是从国家的宏观统筹还是从个体企业的技术优化都表现出积极的应对。在能源与动力工程领域,相关技术人处于起步阶段,需要不同行业专家、不同专业学科等的共同努力,以科学发展观和建立资源节约型和环境友好型的城市为指导,打破传统能源制约,利用新技术和新工具,实现我国能源的高效、合理应用最终消除我国经济发展的能源制约,为国家综合国力的提升和国际话语权的改善等提供坚实的能源支撑。

参考文献:

[1]徐祥博.浅谈能源与动力工程的节能技术[J].黑龙江科技信息,2013,(36).

第2篇

关键词:能源与动力工程;网络教学平台;混合式教育

作者简介:代乾(1981-),男,河北沧州人,天津城市建设学院能源与安全工程学院,讲师;王泽生(1964-),男,天津人,天津城市建设学院能源与安全工程学院,教授。(天津 300384)

基金项目:本文系天津城市建设学院2012年度教育教学改革与研究项目(项目编号:JG-1207)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0074-02

2012年9月,教育部颁布实施新的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》,热能与动力本科专业更名为能源与动力工程专业。由专业名称可见该专业的内涵更加广阔和深远,从而也说明随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题地提出,社会对人才的培养提出了新的要求。目前,大约有170多所高校设置了热能与动力工程专业。[1]随着经济的发展,能源与环境逐渐成为世界各国所面临的重大科技和社会问题。培养高素质的具有创新意识的能源工程专业人才是本学科义不容辞的责任。而热工系列课程作为重要的专业基础课程,其重要性不言而喻。合理的课程体系是体现教育教学理念的重要载体,是实现专业培养目标、构建学生知识结构的中心环节,建立适应社会主义市场经济发展需要、体现热能动力技术学科内在规律、科学合理的课程体系极为重要。[2]为了使该课程适应新的要求,非常有必要对其进行一定的改革,以培养适应21世纪社会发展需要的人才,同时对推动我国可持续发展战略具有重要的意义。

一、实施混合式教育方式

开发混合式学习方案的关键因素在于确定适当的时机,使用适当的混合方式,为适当的学生施行教学。而教师想要运用适当的混合方式需要考虑学习地点的设置、信息传输技术及时间的安排、教学策略和绩效援助策略等。[3]混合式教学模式一般可分为以下几个阶段:[4-6]

1.前期分析

学生作为学习活动的主体是有认知、有情感的,学生本身的知识水平、学习能力和社会特征都对学习的信息加工过程产生影响,教师进行学生特征分析有助于了解学生的学习准备和学习风格,从而为后面的学习环境设计和媒体的选择提供依据。

2.混合式教学的组织与管理

教师应按照教学进度有针对性地选择和设计教学活动,同时要参照已经设计好的课程目标、课程内容及其呈现形式,将其与具体的章节知识点相关联。教学活动的作用在于为学生创造具体的学习情境,并加强师生、生生之间的交流互动,因此恰当的教学策略对于教学活动的顺利展开尤为重要。

3.网络教学平台及教学资源建设

网络的对于教学来说不应当只是教学内容,而更多的应该是支持教学交互、教学评价和教学管理,教学交互、教学评价和教学管理是保证教学质量的重要环节,这就需要有一个集教学内容与管理、课堂教学、在线教学交互、在线教学评价、基于项目的协作学习、发展性教学评价和教学管理等功能于一体的网络教学平台来支撑混合式教学。本校对“工程热力学”、“传热学”、“工程流体力学”原有的教学网站进行了全面改版,并于2010年先后投入运行。其中“工程热力学”课程教学网站主页如图1所示。网站按照省部级精品课程的要求制作,网上教学内容详实,包括课程的概况、教学文件、习题及答案、实验实践教学等各种资源。学生可通过浏览网站学习更多的知识,这对课堂教育来说是一个非常有益的补充,并有助于实现教与学的互动。

二、教学内容优化

“工程流体力学”是理解能源动力系统工质流动与流量、能量分配的基础。“工程热力学”是研究如何充分和有效利用能量的学科,其基本内容是热力学基本定律和工质热物性、热过程的研究,是理解能源动力系统中能量转换基本规律和提高系统能源利用效率的理论基础。“传热学”研究热量传递的基本规律,是理解和控制能源动力系统热量传递过程的理论基础。“热工学”集成了“工程热力学”、“传热学”的基本理论和核心内容,为能源动力类安全工程专业等提供必要和少量学时的热工理论基础教育,也是其他非能源动力类专业节能技术及应用的理论基础课程。“热工测量技术”和“流体热工基础实验”课程则是关于“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”的实验理论的技术基础课程,旨在揭示相关课程的实验研究目标、原理、方法以及应用。

1.热工系列课程间内容关联性分析

(1)“工程流体力学”与“工程热力学”在教学内容的关联性之处主要体现以下两个方面:“工程流体力学”中的一维无粘性重力流体流动能量方程(伯努利方程)与“工程热力学”中的热力学第一定律稳态稳流能量方程式具有相同的理论基础,后者是普遍适用的能量方程式,而后者是前者在一维无粘性重力流体条件下的特例和不同的表达方式;“工程流体力学”中的可压缩流体流动基础与“工程热力学”中的气体和蒸汽的流动研究对象及理论基础完全相同,只不过研究的侧重点不同,前者强调流动特性,后者注重能量传递与转换过程。

(2)“工程流体力学”与“传热学”课程在教学内容方面具有紧密的关联性和延续性,主要体现在“工程流体力学”中粘性流动方面与“传热学”中对流换热方面的相关内容,具体为:

1)研究对象均为传递现象,“工程流体力学”研究的是动量的传递,而“传热学”研究的则是热量的传递,其规律及分析方法具有类比性。首先,传递驱动力分别为速度差和温度差;其次,传递方式均为分子扩散和对流扩散,其中对于分子扩散基本规律两者具有类似的形式,即牛顿摩擦定律及傅里叶定律,也均有描述传递能力的物性参数,即运动粘度(m2/s)和热扩散系数(m2/s),而且流动边界层与热(温度)边界层具有相似的定义和相同的边界层结构;最后,描述传递现象的控制方程,即动量微分方程式(N-S方程)和能量微分方程,也具有相似的形式。这也是“传热学”中动热类比分析方法(类比律,即将阻力实验结果直接用于表面传热系数的计算)的理论基础。

2)如果粘性流体流经壁面且具有与壁面不同的温度时,就会同时发生动量传递和热量传递现象。此时“工程流体力学”与“传热学”研究的是同一现象的不同方面的特性,即阻力特性和传热特性。一般阻力特性是传热特性研究的基础,某些特殊情况(流动及对流换热具有耦合特征)下两者相互影响,如流体外掠平板的层流与紊流流动及对流换热、圆管内层流与紊流流动及对流换热、外掠圆柱的层流与紊流流动及对流换热、各类自由流动及对流换热等等。显然在此类教学内容中,“工程流体力学”是“传热学”的基础。

3)具有相同的分析、计算方法。正是由于动量方程和能量方程具有相似的形式,理论分析法(包括微分方程组求解及积分方程组求解)、模化实验方法(相似原理)、数值计算方法均可应用于阻力特性和传热特性的研究,甚至同一数值计算商业软件(如FLUENT、ANSYS、PHINICS等)可同时分析求解同一现象的阻力特性和传热特性。因此在研究方法上,“工程流体力学”与“传热学”是并行的或者说是相同的。

(3)“工程热力学”与“传热学”课程在教学内容具有关联性之处主要体现以下两个方面:“工程热力学”中有关热量传递只是讨论热力过程中热量传递的量,而“传热学”研究的是热量传递的机理、方式、影响因素、计算方法。在“热力学”中热量的单位是q(J/kg),而“传热学”中热量(热流密度)单位是q(W/m2),可见后者强调的是热量传递的速率及能力,而后者以前者的理论(即热力学第一定律—能量守恒规律)为基础;“工程热力学”中有关湿空气焓及含湿量变化规律与“传热学”中的热质交换有着内在联系。如电厂冷却塔中,“工程热力学”讨论了其工作原理及状态参数的变化,而“传热学”则讨论了其热湿交换的具体方式和传递速率。

2.热工系列课程教学内容体系优化原则

依据培养方案,流体热工系列课程时间安排顺序是“工程流体力学”—“工程热力学”—“传热学”(或“热工学”)—“热工测量技术”,“流体热工基础实验”课程与上述课程并行安排。因此,热工系列课程教学内容体系优化按照以下原则进行:

(1)安排在前的课程。教师除完成本课程教学内容外,须根据上述各课程之间知识点的关联性,有意识地为后续课程涉及的内容打下牢固的理论基础。“工程流体力学”课程的教师需要向“工程热力学”、“传热学”课程任课教师了解相关的内容,如一元绝热稳定流动的能量转换规律、相似原理等等,在“工程流体力学”的教学中兼顾这些内容的教学需求。

(2)安排在后的课程。教师依据上述各课程之间知识点的关联性分析,在相关内容的教学过程中,须了解前面课程任课教师的授课内容和方法,精选授课内容,避免不必要的重复,使该课程与前面课程有机衔接,且注意采取比较教学法,让学生更容易掌握课堂知识。

(3)“热工测量技术”和“流体热工基础实验”课程。课程任课教师应了解和引用其他理论课程相关教学内容,使实验教学与理论教学内容有机结合。如温度测量,教师除加强温度测量原理、仪表、标定及使用方法教学外,对于高速气流温度测量,需引用“工程热力学”中气流一维绝热流动能量方程以及滞止温度和气流温度的关系等相关理论知识,说明气流速度对温度测量误差的影响;而对于高温气流温度测量,需引用“传热学”的辐射换热相关理论,说明辐射对测温误差的影响以及消除误差的措施;而对于铠装热电偶或在加温度计套管情况下,还需引用“传热学”的通过肋壁导热的相关理论,说明套管的存在对温度测量误差的影响以及消除误差的措施。

三、结束语

经过一定时间的教学体验和学生的反馈表明,该教学模式使教学效果得到很大提高。笔者认为在以后的教学当中,要把这种模式继续深化并推广到其他课程的教学当中,热工系列课程的教学改革也必然会取得成功。

参考文献:

[1]宋文武,符杰,李庆刚,等.关于构建“热能与动力工程”大专业多方向课程体系的思考——基于培养复合型应用人才的视角[J].高等教育研究,2011,28(4):44-48.

[2]战洪仁,张建伟,李雅侠,等.热能与动力工程专业人才培养模式及课程体系探讨[J].化工高等教育,2008,99(1):19-21.

[3]Matt Donovan,Melissa Carter.Blended Learning:What Really Works[J].CLASTD,2004,(2).

[4]Driscol1 M.Blended learning:Let’s get beyond the hype[J].learning and Training Innovations[R].2002.

第3篇

2.Heat-spreading analysis of a heat sink base embedded with a heat pipeB.V.BORGMEYER,H.B.MA

3.Local resistance of fluid flow across sudden contraction in small channelsHang GUO,Ling WANG,Jian YU,Fang YE,Chongfang MA,Zhuo LI

4.MHD effect on the critical temperature differences of oscillatory thermocapillary convection in two-layer fluid systemHulin HUANG,Xiaoming ZHOU

5.Experimental investigation on desiccant air-conditioning system in IndiaVijay MITTAL,B.Kant KHAN

6.Heat transfer characteristics of high heat flux vapor chamberDongchuan MO,Shushen LU,Haoliang ZHENG,Chite CHIN

7.Evolution of composite fouling on a vertical stainless steel surface caused by treated sewageCheng ZAN,Lin SHI,Wenyan YANG,Xiujuan MA

8.On corrosion to stainless steel by calcium chloride with different extenderLv XU,Yuanyang HU,Liwei WANG,Ruzhu WANG

9.Thermal performance of phase change material energy storage floor for active solar water-heating systemRuolang ZENG,Xin WANG,Wei XIAO,Yinping ZHANG,Qunli ZHANG,Hongfa DI

10.Impacts of different diameter combinations on the temperature of a crude oil pipeline when colocating with a products pipelineBo YU,Yue SHI,Xin LIU,Jinjun ZHANG,Jinjia WEI

11.Stability of an annular viscous liquid jet in compressible gases with different properties inside and outside of the jetChunji YAN,Maozhao XIE

12.Framework design of a hybrid energy system by combining wind farm with small gas turbine power plantsNengsheng BAO,Weidou NI

13.Modelling the dynamic response of a solid oxide steam electrolyser to transient inputs during renewable hydrogen productionQiong CAI,Nigel P.BRANDON,Claire S.ADJIMAN

14.Experimental study on premixed combustion of spherically propagating methanol-air-nitrogen flamesXiangang WANG,Zhiyuan ZHANG,Zuobua HUANG,Xibin WANG,Haiyan MIAO

15.Performance analysis of an air-source heat pump using an immersed water condenserJie JI,Huide FU,Hanfeng HE,Gang PEI

16.Dynamic characteristics of molten droplets and hot particles falling in liquid poolLiangxing LI,Huixiong LI,Tingkuan CHEN,Weimin MA

17.Numerical simulation of biodiesel fuel combustion and emission characteristics in a direct injection diesel engineYi REN,Ehab ABU-RAMADAN,Xianguo LI

18.Optimum design of a channel roughened by dimples to improve cooling performanceAbdus SAMAD,Ki-Don LEE,Kwang-Yong KIM,Jin-Hyuk KIM

19.Effect of distributions of fuel concentration and temperature on ignition processes in diesel PCCI combustionYang YU,Wanhua SU

20.On the applicability of different adhesion models in adhesive particulate flowsGuanqing LIU,Shuiqing LI,Qiang YAO

1.Numerical study on natural convection in a square enclosure containing a rectangular heated cylinderJianhua LU,Baochang SHI,Zhaoli GUO,Zhenhua CHAI

2.Effect of Joule heating on electro-osmotic flow in a closed-end micro-channel with isothermal and convective boundary conditionsLiang ZHAO,Linhua LIU

3.Erosion-corrosion failure of REAC pipes under multiphase flowPing TANG,Jian YANG,Jinyang ZHENG,Guofu OU,Shizheng HE,Jianjun YE,Ieong WONG,Yanbao MA

4.Numerical simulation of micro scale flowing and boilingWen WANG,Rui ZHUAN

5.Application of entransy dissipation theory in heat convectionMingtian XU,Jiangfeng GUO,Lin CHENG

6.Numerical investigation of the effectiveness of effusion cooling for plane multi-layer systems with different base-materialsDieter BOHN,Robert KREWINKEL

7.Development of an axial-type fan with an optimization methodChong-hyun CHO,Soo-yong CHO,Chaesil KIM

8.Calculation and analysis of sub/supercritical methanol preheating tube for continuous production of biodiesel viasupercritical methanol transesterificationWen CHEN,Weiyong YING,Cunwen WANG,Weiguo WANG,Yuanxin WU,Junfeng ZHANG

9.Numerical study of ignition mechanism of n-heptane directinjection compression-ignition engineXiaoping GUO,Zhanjie WANG

10.A reliable and practical reference objective for the deviation diagnosis of energy system parametersLiping LI,Zheng LI

11.Nonlinear design-point performance adaptation approaches and their comparisons for gas turbine applicationsY. G. LI,P. PILIDIS

12.Hydrogen production by biomass gasification in supercriticor subcritical water with Raney-Ni and other catalystsAixia PEI,Lisheng ZHANG,Bizheng JIANG,Liejin GUO,Ximin ZHANG,Youjun LV,Hui JIN

13.A method of analysis for modal aero-damping of vibrating blade in incompressible flowJun XING,Lin LI

14.Effects of thermocline on performance of underwater glider's power system propelled by ocean thermal energyHai YANG,Jie MA

15.Model validation for structural dynamics in the aero-engine design processChaoping ZANG,D. J. EWINS

16.How far have we been?——Summary of investigations on rotating cavity at IDG, RWTH Aachen UniversityDieter BOHN,Jing REN

1.Multi-objective dynamic optimization model for China's road transport energy technology switchingDan GAO,Zheng LI,Feng FU,Linwei MA

2.Numerical study and control method of interaction of nucleation and boundary layer separation in condensing flowLiansuo AN,Zhi WANG,Zhonghe HAN

3.Emerging technologies to power next generation mobile electronic devices using solar energyDewei JIA,Yubo DUAN,Jing LIU

4.Convective mass transfer from a horizontal rotating cylinder in a slot air jet flowHongting MA,Dandan MA,Na YANG

5.Investigation of vortical flows over oscillating body using fast Lagrangian vortex methodBaoshan ZHU

6.Synchronous observation of rising soluble bubble through quiescent solutionYifu ZHANG,Shuai TIAN,Weizhong LI,Yongchen SONG

7.Cooling performance of grid-sheets for highly loaded ultra-supercritical steam turbinesDieter BOHN,Robert KREWINKEL,Shuqing TIAN

8.Exhaust hood for steam turbines-single-flow arrangementMichal HOZNEDL,Ladislav TAJC,Jaroslav KREJCIK,Lukas BEDNAR,Kamil SEDLAK,Jiri LINHART

9.Status of domestic gasification technology in ChinaZhimin HUANG,Jiansheng ZHANG,Guangxi YUE

10.A reliability growth model for 300 MW pumped-storage power unitsJinyuan SHI,Yu YANG,Zhicheng DENG

11.Design and analysis of dual fuel methanol-power poly-generationMinghua WANG,Zheng LI,Weidou NI

12.Development of MCBurn and its application in the analysis of SCWR physical characteristicsGanglin YU,Kan WANG

13.Numerical simulation of charge stratifications to improve combustion and NO formation of lean-burn SI enginesZhijun PENG

14.CO2 capture and sequestration source-sink match optimization in Jing-Jin-Ji region of ChinaZhong ZHENG,Dan GAO,Linwei MA,Zheng LI,Weidou NI

15.Syngas composition studyZhe WANG,Jinning YANG,Zheng LI,Yong XIANG

1.Terahertz time-domain spectroscopy of high-pressure flamesJason BASSI,Mark STRINGER,Bob MILES,Yang ZHANG

2.Fuel variability effect on flickering frequency of diffusion flamesJizhao LI,Yang ZHANG

3.Thin-liquid-film evaporation at contact lineHao WANG,Zhenai PAN,Zhao CHEN

4.Latest progress in numerical simulations on multiphase flow and thermodynamics in production of natural gas from gas hydrate reservoirLin ZUO,Lixia SUN,Changfu YOU

5.A new miniaturized engine based on thermomagnetic effect of magnetic fluidsLujun ZHOU,Yimin XUAN,Qiang LI,Wenlei LIAN

6.Experimental and CFD analysis of nozzle position of subsonic ejectorXilai ZHANG,Shiping JIN,Suyi HUANG,Guoqing TIAN

7.Experimental study of critical flow of water at supercritical pressureYuzhou CHEN,Chunsheng YANG,Shuming ZHANG,Minfu ZHAO,Kaiwen DU,Xu CHENG

8.Effects of irradiation on chromium's behavior in ferritic/martensitic FeCr alloyXinfu HE,Wen YANG,Zhehao QU,Sheng FAN

9.Typical off-design analytical performances of internal combustion engine cogenerationXiaohong HE,Ruixian CAI

10.Feasibility analysis of modified AL-6XN steel for structure component application in supercritical water-cooled reactorXinggang LI,Qingzhi YAN,Rong MA,Haoqiang WANG,Changchun GE

11.Steam turbine governor modeling and parameters testing for power system simulationYing LI,Chufeng PENG,Zenghui YANG

12.Simulation of combustion in spark-ignition engine fuelled with natural gas-hydrogen blends combined with EGRJie WANG,Zuohua HUANG,Bing LIU,Xibin WANG

13.Transportation: meeting the dual challenges of achieving energy security and reducing greenhouse gas emissionsMichael Quanlu WANG,Hong HUO

14.A new heat transfer correlation for supercritical fluidsYanhua YANG,Xu CHENG,Shanfang HUANG

15.Corrosion mechanisms of candidate structural materials for supercritical water-cooled reactorLefu ZHANG,Fawen ZHU,Rui TANG

16.Effect of circulating ash from CFB boilers on NO and N20 emissionXiangsong HOU,Shi YANG,Junfu LU,Hai ZHANG,Guangxi YUE

1.China must have its own unique sustainable energy systemWeidou NI,Shilie WENG

2.Alternative energy development strategies for China towards 2030Linwei MA,Zheng LI,Feng FU,Xiliang ZHANG,Weidou NI

3.Thermal radiative properties of metamaterials and other nanostructured materials: A reviewCeji FU,Zhuomin M. ZHANG

4.Human power-based energy harvesting strategies for mobile electronic devicesDewei JIA,Jing LIU

5.Thermo-fluidic devices and materials inspired from mass and energy transport phenomena in biological systemJian XIAO,Jing LIU

6.Radiative properties of materials with surface scattering or volume scattering: A reviewQunzhi ZHU,Hyunjin LEE,Zhuomin M. ZHANG

parative study of oscillating flow characteristics of cryocooler regenerator at low temperaturesYonglin JU,Qingqing SHEN

8.Flow boiling heat transfer in circulating fluidized bedXiaoguang REN,Jiangdong ZHENG,Sefiane KHELLII,Arumemi-Ikhide MICHAEL HtTp://

9.Properties of Ag-doped Bi-Sb alloys as thermoelectric conversion materials for solid state refrigerationWen XU,Laifeng LI,Rongjin HUANG,Min ZHOU,Liyun ZHENG,Linghui GONG,Chunmei SONG

10.How to make the production of methanol/DME "GREENER"-Integration of wind power with modern coal chemical industryWeidou NI,Jian GAO,Zhen CHEN,Zheng LI

11.Dimethyl ether as alternative fuel for CI engine and vehicleZhen HUANG,Xinqi QIAO,Wugao ZHANG,Junhua WU,Junjun ZHANG

12.Engine-driven hybrid air-conditioning systemChaokui QIN,Hongmei LU,Xiong LIU,Gerhard SCHMITZ

13.Process analysis of syngas production by non-catalytic POX of oven gasFuchen WANG,Xinwen ZHOU,Wenyuan GUO,Zhenghua DAI,Xin GONG,Haifeng LIU,Guangsuo YU,Zunhong YU

1.Reliability design method for steam turbine bladesJinyuan SHI

2.Optimization of Venturi tube design for pipeline pulverized coal flow measurementsZhansong WU,Fei XIE

3.Sensitivity analysis and numerical experiments on transient test of compact heat exchanger surfacesHesheng REN,Lingjun LAI,Yongzheng CUI

4.Optimal r/b ratio of bend channel in centrifugal compressorSuping WEN,Xiaowen HU,Yong ZHANG,Jun WANG,Tingbin LI

putation model for corrosion resistance of nanocrystalline zircaloy-4Xiyan ZHANG,Minghua SHI,Yutao ZHU,Qing LIU,Baifeng LUAN,Guangjie HUANG,Cong LI,Nianfu LIU

6.Effect of inlet box on performance of axial flow fansJingyin LI,Hua TIAN,Xiaofang YUAN

bustion characteristics of SI engine fueled with methanol-gasoline blends during cold startRuizhi SONG,Tiegang HU,Shenghua LIU,Xiaoqiang LIANG

8.Performance and emission characteristics of QHCCI dimethyl ether engineYing WANG,Wei LI,Tiegang HU,Longbao ZHOU,Shenghua LIU

9.Analysis of flow and heat transfer characteristics of porous heat-storage wall in greenhouseLi OUYANG,Wei LIU

10.Optimization of fuel supply map during starting process of electronic controlled diesel engineJinguang LIANG,Xiumin YU,Yue GAO,Yunkai WANG,Hongyang YU,Baoli GONG

11.Integrated virtual-design methods for forecasting radiated noise of single cylinder diesel blockLei GUO,Zhiyong HAO,Hongmei XU,Lianyun LIU

12.Lightening structure optimization on turbine wheel of vehicular turbochargerJunsheng ZHAO,Chaochen MA,Liaoping HU

13.Observation of premixed flame fronts by laser tomographyKejin MU,Yue WANG,Yu LEI,Zhedian ZHANG,Chaoqun NIE,Yunhan XIAO

14.Noise reduction for centrifugal fan with non-isometric forward-swept blade impellerJianfeng MA,Datong QI,Yijun MAO

15.Numerical simulation of air flow field in high-pressure fan with splitter bladesJianfeng LI,Junfu LU,Hai ZHANG,Qing LIU,Guangxi YUE

16.Numerical analysis of aerodynamic noise radiated from cross flow fanAnbang CHEN,Song LI,Dongtao HUANG 17.Measurement and analysis of tip clearance unsteady flow spectrum in axial-flow fan rotorBo LIU,Weimin HOU,Changyou MA,Yangang WANG,Qiang ZHOU

18.Centrifugal compressor blade optimization based on uniform design and genetic algorithmsXinwei SHU,Chuangang GU,Jun XIAO,Chuang GAO

19.Numerical analysis of rotating stall characteristics in vaneless diffuser with large width-radius ratioChuang GAO,Chuangang GU,Tong WANG,Zhengyuan DAI

20.NOx control in large-scale power plant boilers through superfine pulverized coal technologyJie YIN,Jianxing REN,Dunsong WEI

21.Flow characteristics of single-phase flow in narrow annular channelsHeyi ZENG,Suizheng QIU,Guanghui SU,Dounan JIA

22.Oxidation performance of graphite material in reactorsXiaowei LUO,Xinli YU,Suyuan YU

23.Steady-state thermal-hydraulic analysis of SCWR assemblyXiaojing LIU,Xu CHENG

24.New experimental technique to determine coal self-ignition durationXinhai ZHANG,Guang XI

25.Refrigeration cycle for cryogenic separation of hydrogen from coke oven gasKun CHANG,Qing LI,Qiang LI

26.Boiling heat transfer correlations for refrigerant mixtures flowing inside micro-fin tubesXiaoyan ZHANG,Xingqun ZHANG,Yunguang CHEN,Xiuling YUAN

27.New refrigeration system using CO2 vapor-solid as refrigerantDongping HUANG,Guoliang DING,Hans QUACK

28.Gas dynamic characteristic of displacer in Stirling cryocoolersXinguang LIU,Dongyu LIU,Yong WANG,Yinong WU

29.Applications of traditional pump design theory to artificial heart and CFD simulationYingpeng WANG,Xinwei SONG,Chuntong YING

30.Characteristics of force acting on adjustable axial flow pump bladePeiru WEI,Hongxun CHEN,Wei LU

31.Chaotic behavior of LNG after stratification in main stream region of storage tankJingjing WANG,Xiaoqian MA

32.Application of rapid thermal processing on SiNx thin film to solar cellsYoujie LI,Peiqing LUO,Zhibin ZHOU,Rongqiang CUI,Jianhua HUANG,Jingxiao WANG

33.Large eddy simulation of turbulent buffet forces in flow induced vibrationZhide XI,Bingde CHEN,Pengzhou LI

34.Supersonic flows over cavitiesTianwen FANG,Meng DING,Jin ZHOU

第4篇

广西大学机械工程学院的能源与动力工程专业是广西自治区优质、特色本科专业,也是创新创业教育改革小范专业。能源与动力工程专业具有很强的工程实践背景,多年来为国家和社会培养了数白名服务于国家基础产业的应用烈人才,形成了“强化学生工程实践能力,理论联系实际的创新应用烈人才”的人才培养特色。广西大学能源与动力工程专业的本科生通过理论教学与实践环节相结合,基本具备了系统的构思与工程化的能力、系统设计能力、系统实施能力和系统运行和维护的能力。在培养模式方面,依托国家的网络强国战略“互联网+”行动计划和大数据战略,突破了传统的“单一化”和“同质化”模式,构建起“多样化”和“个性化”的创新创业人才培养模式。

一、国内外创新创业教育的模式与经验

(一)创新创业教育模式

1998年于巴黎召开的世界高等教育会议,联合国教科文组织发表了《21世纪的高等教育:展望与行动世界宣言》。宣言中指出:为了提高毕业生的就业环境与机会,高等教育应提高和培养毕业生的创业技能与主动精神,毕业生将不再仅仅是求职者,而首先将成为工作岗位的创造者甚至是提供者。美国国内的四白多个学院和大学为大学生提供了多种创业课程,而哈佛、斯坦福等顶级大学更是为大学生提供创业方面的专业课程和学位。例如,白森商学院首先在本科教育中开设创业方向,东北大学则开设了美国国内的第一个创业学本科专业,而南加州大学则设立了有关创业的工商管理硕士学位。进入21世纪后,英国政府启动了大学生创业项目,而口本则在高校里面倡导创业教育,并在国会中通过了《大学技术转移促进法》以促进大学生的创新创业热情。

白森商学院提出了“强化意识”的创新创业思想,重点开拓大学生在创业过程中创新思维方式和投资冒险精神,除此之外还极力提高学生把握市场方向和市场变化的洞察力。白森商学院通过设置前瞻性的课程设计、构建完善的课程内容体系、采用探究性的课程教学方法以及配备强大的师资力量,使其成为全球最著名的创新创业教育学府和和创新创业教育改革的排头兵,在创新创业教育领域处于领先地位。斯坦福大学的“产学研一体化”创新创业教育模式则注重于实践应用和基础科研之间的相互转换,追求一流的教学与科研成果,开创开放互动式的创新创业教育、建立大学与企业之间的科技工业园区互动互利式关系,结合创业者的个人能力、特长以及所处的社会环境从创业者的角度来规划整个创业系统流程。

1991年联合国教科文组织启动了“创业教育”项目,在中国国内开启基础教育阶段试点创业教育。21世纪初教育部将清华大学、上海交通大学和武汉大学等9所院校确定为创新创业教育的试点院校,通过“创业计划大赛”等项目驱动大学生创新创业教育,从此拉开了我国创新创业教育的帷幕。十后国内的创新创业教育如火如茶展开,提倡把创新创业知识、技能培养与实践相结合,将第一课堂和第二课堂结合起来开展创新创业教育,强调创新创业教育的意识培养和系统知识构建,以提高和完善学生的综合能力,并为大学生提供创业所需资金和必要的技术咨询。

(二)创新创业教育的经验

进入21世纪后,世界上很多国家越来越重视创新创业教育,一些发达国家已经建立起一套相对成熟的创新创业教育和创新创业支持体系,并取得了良好的教育成果和实践效果。国内外学者在研究创新创业教育实践基础上,总结了创新创业教育包含的三层深度:第一层是通过学习了解创新创业:第二层是通过学习成为具有创业品质、精神和能力的创新创业者:第三层是通过学习和实践成为开发新产品的创新者或经营企业的创业家。

通过多年的创新创业研究及实践,在大学生创新创业教育改革方面受到的启迪包括:培养高校校园的创新创业文化理念,为大学生营造创新创业环境氛围:构建高校创新创业教育多级组织架构,建立具有专业特色的创新实践基地:树立高校自身的办学理念和教育思想,将专业教育同创新创业教育相结合,完善创新创业教学环节:结合市场需求走产学研结合之路,在专业技能训练基础上培养学生的创新创业能力:重视大学生创新创业训练计划导师队伍建设,积极聘请企业导师指导学生创业训练和实践队

二、能源与动力上程专业创新创业教育改革的研究

根据广西大学“布局合理、特色鲜明的一流综合性研究烈大学”办学新定位,以及加强“协同发展科学烈和工程烈人才培养模式,强化科研、教育和工程实践基地融合建设,具有区域小范作用”的办学理念,广西大学能源与动力工程专业自获得广西高等教育创优计划教学相关项目以来,遵循“面向工程、面向创新、全程互动、协同发展”为特征的创新创业烈人才培养体系,在人才培养方案、创新创业教育课程体系建设、大学生创新创业实践基地建设、创新创业类学科竞赛等方面开展工作。

(一)专业特色人才培养方案的制定

在人才培养方案设计上,围绕强化基础、结合应用、尊重个J吐、注重实践与创新的原则,提倡“主动实践、理实交融、创新开拓、学研结合”理念,并先后两次邀请广西自治区高校、企业行业的专家来市阅能源与动力工程专业的建设发展规划、人才培养方案,经过现场咨询及探讨交流,形成了富有建设性的论证意见。

(二)开设创新创业类课程

能源与动力工程专业开设创新创业类课程的目的在于:更新和变革传统课程设置模式和内容,建立起更加适合创新创业烈人才的课程体系。广西大学机械工程学院与商学院在深入探讨基础上,为能源与动力工程专业的大学生开设了三类选修课程:通识类课程(入门)、学科交义类课程(应用)、提升与研究类课程(研知,通过开设以上课程来提升大学生的创业动机、意识、观念和激情。

(三)创新创业实践基地的建设

创新创业实践基地作为一种新兴的科技创新主体,已经成为创新创业人才培养的重要支撑平台,也是将“产学研”利益最大化的载体。2015年,广西大学能源与动力工程专业与多个广西高新技术企业签署了产学研合作协议,在“技术创新和互联网+销售平台”框架内同,双方发抨各自在生产和科研中的优势,联合研发新技术和新产品,共同培养学生的创新能力。

(四)积极参加创新创业性学科竞赛

鼓励大学生参加学科竞赛活动,扩大大学生参加国家级和全国性机械和能源学科竞赛的力度,重点支持互联网+、创新创业竞赛等强调综合能力的竞赛。广西大学能源与动力工程专业组织学生参加了第二届中国“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生工业设计大赛、全国大学生机械产品数字化设计大赛、全国大学生机械创新设计大赛等大烈创新创业类学科竞赛,并积极参与申报国家级和自治区级“大创计划”创新创业项目。

第5篇

[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.

第6篇

论文关键词:特色专业;热能与动力工程;能源动力;质量工程

为适应国家经济、科技、社会发展对高素质人才的需求,引导不同类型高校根据自己办学定位和发展目标,发挥自身优势,办出专业特色,“十一五”期间教育部、财政部将择优重点建设一批高等学校特色专业,通过优化专业结构,提高人才培养质量,办出专业水平和特色,为同类型高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。

华北电力大学热能与动力工程专业创办于1958年,原名为电厂热能专业,历经五十多年的建设和发展,现已成为本校师资力量最强、就业形势较好、招生人数较多和学生成才率较高的专业之一,本专业累计毕业生人数已达10616人,在校生人数2647人。尤其最近几年,在两大电网公司和五大发电集团共同组成的校理事会的支持和帮助下,学科实力得到了质的飞跃,毕业生就业形势一直保持在全国各专业的前列。华北电力大学能源与动力工程学院已经成为我国发电领域最重要的人才培养基地,得到了发电行业的充分肯定,在我国发电领域具有重要的影响。

华北电力大学热能与动力工程专业紧密结合国家经济和社会发展需求,以培养“厚基础、重实践、强能力”的热动专业技术人才和管理人才为目标,改革人才培养方案,加强课程体系和教材建设,优化师资队伍,强化实践教学,具有鲜明的“热能与动力工程”专业特色和“电力行业”特色,取得了一系列显著效果。

一、建设思路与改革措施

1.建立并形成热动专业人才培养调研机制

通过校理事会定期开展能源动力、发电(火电、气电、风电和核电等)、环保等相关行业的人才需求形势调研和毕业生就业状况研讨与分析,根据国家的人才需求,制定适应不同专业方向的模块化、层次化人才培养方案。

2.以本科教学水平评估所形成的规范性课堂教学、实践教学和教学管理模式为建设起点,加强精品教材的培育和建设

课程教学体现相关领域的最新发展,普遍采用国内外高水平的新版教材,继续组织编写高质量的适用教材,形成深入开展教学研究的有效机制。

3.加强师资队伍建设,改革教师培养和使用机制

有计划地选派青年教师到企业进行锻炼,到国内外高水平大学或研究机构做访问学者或短期合作研究;鼓励和支持教师参加企业的短期高级技术培训、生产一线观摩、调研和相关会议;聘请一定数量的具有企业生产和管理经验的人员兼职授课,形成学校和企业、学校和国内外大学及研究机构的定期人员交流机制。

4.改革实践教学,推进人才培养与生产实践相结合

为了适应我国能源与电力发展对全新实践型、创新型人才的需求,热能与动力工程实验教学中心整合相关实验室资源,依托电站设备状态监测与控制教育部重点实验室为本科生设立的“能动之光”科技创新项目,建成了包含电厂实践教学模块、动力工程基础实验模块、热能动力工程实验模块、创新实验模块的集知识学习、技能拓展、工程训练、创新能力培养为一体的实验教学示范中心。涵盖专业基础实验、专业实验、综合实验、创新实验,能够满足不同专业、不同层次学生的需要,实现理论与实践、校内与校外的无缝链接,体现“厚基础、重实践、强能力”的人才培养特色。

二、建设成果

热能与动力工程专业是一门跨学科、综合性强、重实践的学科,着重培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,德、智、体全面发展的,集现代信息技术与热能动力工程知识为一体的高级专门技术人才和管理人才,要求学生通过四年的学习不仅要掌握全面的理论知识,而且必须具备较强的实际操作能力,以适应现代能源、电力行业相关领域对高级人才的需求。华北电力大学热能与动力工程专业以国家能源电力需求为建设导向,从方向凝练、人才培养、教学体系构建、师资建设、教材建设、实验室建设等方面进行全方位探索和实践,取得了丰硕的成果。

1.专业建设别具特色,人才培养模式灵活多样

为适应国家能源电力行业发展的需要,热能与动力工程专业依托一级学科“动力工程及工程热物理”博士点,在热能与动力工程和电厂集控运行方向的基础上,拓展专业方向,开设燃气轮机联合循环、核工程与核技术、制冷与空调工程、新能源等专业方向,覆盖主要发电形式,具有鲜明的电力特色。通过与国家大型企业合作,采用“订单+联合”的培养模式,使专业教育符合社会的发展需求,满足了国家对社会紧缺的复合型拔尖创新人才和应用人才的需要,进一步提高高等教育教学质量,推进人才培养模式改革。

2.加强基础、突出能力、注重创新,构建高质量人才培养体系

按照“夯实基础、突出能力、注重创新、全面发展”的指导思想制定热能与动力工程专业人才培养方案,既加强培养学生厚重的基础,又注重培养学生的创新精神和实践能力。近年来热能与动力工程及相关专业方向毕业生的一次签约率超过98%,毕业生因“作风扎实、动手能力强、有较强的创新精神”深得能源电力行业及其他用人单位的广泛赞誉。

3.优化师资队伍结构、积极打造优秀教学团队

高水平教师队伍是专业建设的有力保障。近年来,热能与动力工程专业按“博士化、工程化、国际化”要求进行师资队伍建设,引进急需人才、培养未来人才、用好现有人才,新引进的教师均为名牌高校的博士或博士后,有数名教师在华北电力科学研究院进行为期半年的工程化训练,有计划、分年度派教师赴美国、法国、英国、丹麦、日本等能源和电力较发达国家的高校或研究机构做访问学者。目前热能与动力工程专业教学团队教师队伍职称结构、年龄结构、学位结构合理,2007年被评为北京市优秀教学团队。

4.以精品课程建设为核心打造课程体系,带动教材建设

根据热能与动力工程专业课程建设计划,以创建精品课程为课程体系建设重点,核心课程全部建成精品课程,同时带动热能与动力工程专业的教材建设,有力推动了热能与动力工程专业的建设水平。到目前为止,已建成1门国家级精品课程、7门省市级精品课程、3门学校精品课程;国家“十一五”规划教材3门及其他教材12门。

5.建设特色实验中心,构建分层次、模块化的实验教学体系

热能与动力工程实验教学中心构建了“专业基础-专业-综合-创新”分层次、模块化的实验教学体系,进一步丰富了华北电力大学“四模块”(基础实验模块、校内实践模块、仿真实验模块、校外实践模块)实践教学体系的内涵。2007年8月热能与动力实验教学中心顺利通过北京市教委组织的专家组评审,荣获北京市高等学校实验教学示范中心称号。

三、鲜明特色

华北电力大学热能与动力工程特色专业时刻以国家能源电力需求为建设导向,以其包容并蓄、均衡有道的精神,不断派生出一批新专业和学科方向,并将继续不断强化内涵、扩展外延,满足国家对能源电力不断发展的新需求,具有鲜明的专业特色。

1.突出专业特色和行业特色

华北电力大学热能与动力工程专业以为国家能源与电力工业培养热动专业技术人才和管理人才为主要目标,专业建设紧密结合国家经济和社会发展需求,具有鲜明的“热能与动力工程”专业特色和“电力行业”特色。

2.支撑学校的大电力学科体系

近年来,热能与动力工程专业针对国家能源结构调整和节能减排工作所形成的新的人才需求,调整和优化了专业方向的设置,从热能与动力工程专业孵化出来的风能与动力工程、核科学与核技术等专业成为华北电力大学大电力学科体系的重要组成部分,进一步提升学校服务于我国能源电力发展的能力和水平。

3.理论与实践教学体系完备,特色鲜明

从复合型人才培养角度出发,建立了以能力培养为主线,分层次、多模块相互衔接的理论与实验教学体系,课程设置实现了系列化、层次化、模块化、厚基础、宽口径,增加学生学习的选择性、自主性,体现“重实践、强能力”的人才培养特色。

4.探索创新人才培养的新模式

积极进行人才培养模式、课程体系、教学内容和教学方法的改革,通过设立“创新人才培养实验班”,采用校企联合“订单式”人才培养模式,为全校本科创新人才培养起到推动和示范作用。

热能与动力工程专业创新人才培养实验班从2007年开始试办,选派优秀博士生导师做班主任,因材施教,2007级实验班学生在大一第二学期末一次性全部顺利通过国家四级英语考试。实践证明创新人才培养实验班是成功的。

第7篇

关键词:热能;动力;锅炉

中图分类号: R151 文献标识码: A

一、热能动力工程

热能动力工程顾名思义主要研究热能与动力方面,其包括热力发动机,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,冷冻冷藏工程等九个方面,其中锅炉的运行方面主要运用热力发动机,热能工程,动力机械,能源工程以及工程热物理等部分专业技术。热能动力工程主要研究方面为热能与动力之间的转换问题,其研究方面横跨机械工程、工程热物理等多种科学领域。其发展方向多为电厂热能工程以及自动化方向、工程物理过程以及其自动控制方向、流体机械及其自动控制方向、空调制冷方向、锅炉热能转换方向等,热能动力工程是现代动力工程的基础。热能动力工程主要需要解决的问题是能源方面的问题,作为热能源的主要利用工程,热能动力工程对于我国的国民经济的发展中具有很高的地位。

二、我国的热能动力工程发展情况

随着改革开放,我国国民经济体制发生很大的变化。社会对人的培养提出了新的要求。为了适应这种要求, 1993年7月国家教委颁布的普通高等学校本科专业目录,将几十个小专业压缩为9个专业,即热能工程、热能工程与动力机械、热力发动机、制冷及低温工程、流体机械与流体工程、水利水电动力工程、工程热物理、能源工程和冷冻与冷藏。1998年教育部颁布的新专业目录进一步将以上9个专业合并为1个,即热能与动力工程专业。从原来的几十个专业合并为1个专业,全国现在有120多所高校设有热能与动力工程专业。热动主要研究热能与动力方面,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。热动主要学习机械工程、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。本专业涵盖的产业领域十分广泛。能源动力产业既是国民经济的基础产业,又在各行各业中有特殊的应用,也是国家科技发展基础方向之一。能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。随着我国市场经济的建立,社会需求和经济分配状态的变化、科技发展的趋势、对本专业的生源、就业等形成了挑战,更是热能动力专业教育的关键。同时,热动还是现代动力工程师的基本训练,可见热动是现代动力工程的基础。

三、热能动力工程在锅炉风机方面需要解决的问题

风机主要作用为气体的压缩和气体的输送,其原理是吧旋转的机械能转换为气体压力能和动能,将气体输送到特定的地点的机械,风机经常用于锅炉中,随着对于能源的需求越来越大,锅炉中的风机在工作中经常会烧坏电机的事故,对于工厂的经济产生巨大损失,严重危害工作人员的人身安全,因此,正确运用热能动力工程技术不断改进风机,对于风机和锅炉的安全性提出更高的要求势在必行。

四、热能动力工程中锅炉及工业炉的发展

1872 年第一台锅炉在英国被制造,随着锅炉的产生,蒸汽机时代出现,1796 年瓦特发明了分离冷凝器,代表着锅炉的完整运作体系的初步确立,工业炉和锅炉原理类似,从某些方面来讲,锅炉也是工业炉的一种,工业炉是指在工厂的工业生产过程中通过燃料的燃烧进行热量的转换,对材料进行加热的设备,工业炉产生于中国商代,主要的工作方式是通过加热提炼铜器,春秋时期产生了铸铁技术,这证明着工业炉的温度控制正在进步。1794 年熔炼铸铁的高炉出现,1864 年马丁建造了气体燃料加热的平炉,随着现代化科技的进步,计算机逐渐代替了人工进行对锅炉系统的控制,推钢式炉和步进式炉成为吸纳带连续加热炉的两种基本类型,两者只有运输燃料的方式有所不同而已。

五、热能动力工程炉内燃烧控制技术运用

锅炉的燃烧控制是调整能量转换幅度的核心技术,在当今社会,锅炉由人力向锅炉内填充燃料逐渐转型为步进式的自动控制填充燃料所代替,更加先进的锅炉甚至使用全自动燃烧控制,根据其运用热能动力自动控制技术的不同,锅炉的燃烧控制分为以下几种:

1、以烧嘴、燃烧控制器、电动蝶阀、热电偶、比例阀、流量计、气体分析装置以及PLC 等部件组成的空燃比里连续控制系统。这种燃烧控制系统是由热电偶检测出数据传送至PLC 与其本身设定的数值进行比较,偏差值通过使用比例积分及微分运算输出电信号同时分别对比例阀门以及电动蝶阀的开放程度进行调节,从而达到控制空气与燃料比例调节锅炉内温度的目的,此种方式温度控制并不十分精确,需要仔细确认额定数值。

2、由烧嘴、燃烧控制器、流量阀、流量计、热电偶几个部分组成的双交叉先付控制系统,其工作原理主要是通过温度传感器热电偶吧需要进行精确测量的温度变成电信号,这个电信号即是用来代表测量点的实际温度,此测量点温度期望给定值是由预先存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的,并根据两者数据之间的偏差值的大小,由PLC 自动调整燃料与空气流量阀门的开合程度,通过电动的方式运行机构的定位以及空气和燃料的控制比例,并接住孔板和差压变送器测量空气的流量,燃料的控制也通过一个专用的质量控制装置来测量,是温度精确的控制在必要的数值上。这种燃烧控制优点在于方式节省部件,并且温度控制精确。

六、仿真锅炉风机翼型叶片

锅炉的内部的叶轮机械内部流畅需要带有十分强烈的非定常特征,并且其内部构造十分复杂,不容易进行十分细致的测量实验,并且到目前为止,仍然没有可以解释流动分离、失速和喘振等流动现象的完善的流体力学原理,因此要了解机械内部流动的本质需要更加可靠详细的流动实验和数值模拟实验,通过使用软件二维数值模拟锅炉风机翼型叶片,对空气以不同方向吹入翼型叶片造成流动分离进行模拟,并根据模拟的数值创建而未模型,进行网格的划分,设定边界条件和区域,最后输出网格,在使用求解器求解,这样才可以对不同的气流攻角的流动进行二维数值模拟,,达到模拟的目的,同时可以根据模拟不同攻角下所得到的速度矢量制成矢量图进行比较和分析,最后得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。

七、热能动力工程的发展方向

1、热能动力及控制工程方向(含能源环境工程方向)主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。

2、热力发动机及汽车工程方向掌握内燃机(或透平机)原理、结构,设计,测试,燃料和燃烧,热力发动机排放与环境工程,能源工程概论,内燃机电子控制,热力发动机传热和热负荷,汽车工程概论等方面的知识。

3、制冷低温工程与流体机械方向掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。

4、水利水电动力工程方向掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识,以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。

结束语

热能动力工程的迅速发展使得热力发动机专业方向,其中包括热力发动机主要研究高速旋转动力装置,包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制等行业的发展都到了提速。热动能的发展为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才,若能将这些理论知识转换成实际的运用,我国的能源压力将大大降低。

参考文献

第8篇

关键词 电厂热能 动力工程 问题研究

一、研究电厂热能及动力工程中存在问题的意义

电能是当前社会不可或缺的能源,与人们的生活息息相关,具有重要的价值。目前,在我国的电厂运行中,还是以火力发电为主,整个过程中涉及热能转化为动能,需要使用大量热能与动力设备。这些设备在使用时可能是处于长期高温等复杂的工业环境,并且设备使用的位置也非常关键,缺失或有一处出现问题,都会造成不可挽回的后果。在能量转化过程中,受到诸多因素的影响不可避免地会出现一定的能量损失。如果不能有效解决电厂热能及动力工程中暴露出的问题,热能损失就无法减少,电厂生产效率也无法提高,节约社会能源的目标也就无法实现。

二、电厂中热能和动力工程的主要问题及改善策略

(一)重热损失及其改善策略

重热现象在电厂运营中属于常见现象,其本身有一定的损害,对电厂能源的利用率造成较大影响。例如,会导致电厂无法储存电能,影响电厂发电的稳定性等。此外,重热现象还在一定程度上影响电厂气压的稳定性,从而导致电厂产出的电能品质无法保障。

对重热现象的有效应用,应当是建立在了解其产生原因的基础上的。因此,解决重热损失首先就要充分了解可能导致重热现象的原因。其中重热系数是影响热量回收的关键数值,其数值越高可以反映出在热能转化为动能的过程中对于热量的回收效果越好,必须采取一定的技术手段提高重热系数。为此,可以通过实现汽轮机中的热量回收,从而降低能量浪费,提高能源利用效率。

(二)调压调节损失及其改善策略

调解调压是在电厂中处理机械动能产生损耗问题的方法,如果不能合理地利用,就会导致发电设备运行状态不稳,机组运行的可靠性降低,同时也降低了机组对负荷的适应性。对调压调节损失的忽视,会使机组运行中的经济性降低,不利于热电厂中热能与动力工程的运用。

解决调压调节问题,要想减少汽机组的能耗,可以通过合理布置喷管、叶片,避免其在工作中产生的蒸汽转化,从而消耗能量,最终导致发电设备的运行效率降低。在正常运行时,通过调解负荷的方式可以提升机组运行的安全性和稳定性。

(三)湿气损失及其改善措施

在电厂生产中,湿汽损失属于一个不可避免的问题。这种问题一旦产生,不加以重视和解决,就会直接影响到相关机械设备的正常运行。所以,解决湿汽损失问题也是对当前电厂有效应用热能与动力工程的重点研究。对于该问题的解决可以从以下方面着手:第一,加装一些去湿装置,处理蒸汽的水珠。第二,采用中间再热循环。第三,增强机组的抗冲蚀能力,采用一些抗冲蚀的材料。第四,应用带有吸水缝的喷灌。

(四)严密监控系统

热电厂中对热能与动力工程的应用研究是一个涉及因素较多的方面,因为在实践中缺乏科学的理论指导,理论无法与实践相结合,在具体应用中必然会遇到诸多问题。

第一,监控系统方面。可以采用在接口处设置开关控制,可以有效达到传递交换信号的目的。这种方法明显的优势体现在其操作简单,并且也较为容易。虽然这种方法可以及时地控制问题,但因为接线比较多,如果出现紧急情况,控制起来可能就显得比较笨拙,不利于突发问题的解决和整个系统的稳定运行。第二,对锅炉的燃烧方面的监控。锅炉中燃烧得不充分,会在一定程度上造成能源浪费。锅炉燃烧是电厂获取热量和电力负荷的关键,燃烧的稳定性就会影响设备的运行,从而降低热能的应用效率。采用一些仪器,实时监控与测量燃烧值的相关数据,监控燃烧充分的程度。另外,从锅炉燃烧反映的相关因素出发,引进先进的设备提高锅炉的燃烧效率。

三、结语

电厂热能及动力工程在电厂运行中的运行研究尚未成熟,后期还可能会暴露出新的问题。我国电力企业的发展离不开创新和不断地深入探讨研究。在今后的工作中,还需要继续加强对热能与各项动力工程间关联性的分析,提高相关人员的操作技能,进而全面提升热能的有效利用率,推动电力行业的稳定发展,实现节能减排的社会目标。

(作者单位为北方联合电力公司达拉特发电厂运行一部)

参考文献

[1] 董晴.浅析电厂锅炉方面对热能与动力工程的应用创新[J].科技展望,2016 (09).

第9篇

[关键词]热能动力;能源利用;特点

中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)17-0012-01

1、简述热能动力工程

1.1 热能动力工程的基本定义

热能动力工程培养的是掌握现代能源科学技术,信息科学技术和管理技术,从事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的知识面广、基础扎实、创新能力强的复合型高级人才。毕业后基本就业于热力发电厂及电力公司、电力设计研究院、大中型用能企业、政府规划和环保部门、制冷和空调设备企业、高等院校等领域,从事设计、运行、自动控制、信息处理、环境保护、清洁能源利用和新能源开发等类型公司。

1.2 热能动力工程中的不同专业方向

热力发动机及汽车工程方向:掌握内燃机或透平机原理、结构、设计、测试、燃料和燃烧,热力发动机排放与环境工程,能源工程概论,内燃机电子控制,热力发动机传热和热负荷,汽车工程概论等方面的知识。制冷低温工程与流体机械方向:掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。水利水电动力工程方向:掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识,以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。

2、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。

3、热能的特点以及利用

3.1、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。

3.2、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。

4、对热能动力工程设计的整体规划设计

4.1 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。

4.2、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O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。

4.3、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。

第10篇

关键词:热能与动力工程、锅炉应用、分析

热能与动力工程是一种对热能源以及动力工程进行研究的有关学科,在其专业领域当中有很大一部分研究都和能源资源方面的利用有关,凭借热能与动力工程方面的有关技术来提高能源的整体利用效率,同时其在诸多工程领域当中也合理发挥了很大的功能作用。

一、热能与动力工程方面以及锅炉构成方面的概述

热能与动力工程有关研究领域方面包括热力发动机、热能工程、流体工程、流体机械、制冷技术、能源工程、冷藏冷冻工程以及工程热物理等相关方面,总体上来说就是对热能和动力之间的互相转化进行研究。在锅炉方面所应用的关键技术就是热力发动机、热能工程、工程热物理、动力机械、以及能源工程等有关技术。对于热能与动力工程来说,其作为一种有效利用能源的工程,首要一点就是必须要科学的处理能源以及环保等方面的技术应用问题。

我国公司(济南锅炉集团有限公司)制造的锅炉是一种高效,低污染的新型锅炉。该锅炉是一种高压、单汽包、自然循环的水管锅炉。采用由膜式壁、高温旋风分离器、返料器、流化床组成的循环燃烧系统,炉膛为膜式水冷壁结构,过热器分Ⅲ级布置,中间设Ⅱ级喷水减温器,尾部设三级省煤器和一、二次风预热器。

锅炉为室外露天布置,炉顶布置遮雨棚。运转层标高为8米,锅炉标高从零米层算起,锅炉的构架全部为金属结构,当使用于地震烈度≥7度的地区,应对锅炉钢结构进行加固。

二、在锅炉领域当中有关热能与动力工程方面的应用

(一)热能与动力工程有关锅炉风机监控方面的应用

锅炉在实际运行的过程当中一定要有一个性能优越的风机,风机的运行能够把外界夹杂大量氧气的气体送入锅炉之中,从而确保锅炉实际的燃烧质量。随着社会经济的整体进步,人们在能源方面的要求也越来越高,所以要想合理的提高锅炉的使用效率,进而缓解能源危机,就需要应用高效的手段与措施延长风机运行的具体时间。需要注意的是,在这一过程当中必须要把握好相关的方式和方法,由于风机经过长时间的运行能够产生大量的热,如不能及时利用有效的措施使其降温,很可能导致风机的某些部件被烧毁,严重影响到整个风机的工作质量以及水平。而将热能与动力工程方面的有关理论合理的应用在风机当中能够有效的解决这一问题。

风机内部结构非常的复杂,运用一些常规的相关测量方式无法获得准确的温度数据。由于受到技术发展方面的限制,如今还没有妥善可行的相关电气技术方案可以实时的对风机具体的运行温度进行监控。目前一种有效的解决措施就是凭借热能与动力工程相关的研发软件,通过不同的方向对流入风机叶片实际的燃烧速度进行测定,并且利用创建数值模拟出来的二维模型,对网格进行划分,最后凭借求解器得出需要的结果,即锅炉风机有关翼型边界层分离以及攻角之间的关系。这样的方式尽管具有很好的效果,但是依然会出现一定温度误差,这需要相关的工作者通过不断的研究与努力对其逐渐进行完善。

(二) 热能与动力工程有关锅炉燃烧控制方面的应用

锅炉燃烧相关控制技术是对实际的能量转换幅度做出合理调整的非常关键的技术。如今对于锅炉燃烧方面来说,已经由传统上的人工填料方式逐渐转变成了相关的自动填料方式,同时还出现了一种全自动锅炉相关控制系统,根据其实际应用有关自控技术我们能够把锅炉燃烧控制合理的分成两种类型。

1、利用热电偶、流量计、比例阀、电动蝶阀、烧嘴、气体分析装置、燃烧控制器以及PLC等有关部件组成的一种空燃比例进行连续控制的有关系统。这种燃烧控制相关系统是利用热电偶检测出有关数据,之后再传送到PLC,和气本身所设定的具体数值做出比较,将偏差值利用比例积分以及微分运算进行电信号输出,与此同时还要对比例阀以及电动蝶阀具体的开合程度做出调节,进而实现控制空气以及燃料比例,并对锅炉内温度进行调节的目的。而这种方式实际的温度控制并不是非常的准确,还需要对额定数值进行仔细确认。

2、利用热电偶、流量计、流量阀、烧嘴以及燃烧控制器等构成的一种双叉限幅相关控制系统。这种系统的工作原理就是凭借温度传感器以及热电偶将需要实施精确测量的相关温度转变成电信号,而测量点具体的温度就是这个电信号。测量点相关的温度期望值是利用预先存贮到上位机当中的有关工艺曲线自动机进行给定的,依照这两个数据间存在的偏差值具体大小,凭借PLC自动调整燃料以及空气流量阀门实际的开合程度。运用电动运行机构方面的定位,还有空气与燃料之间的比例控制,并利用孔板以及差压变送器对于空气具体的流量进行测量,使用一个专用的相关质量控制装置对燃料量进行控制,进而将温度准确的控制到要求的数值上。

三、锅炉在安全运行、节能减排以及环保方面的措施

(一)强化锅炉在安全运行方面的管理

首先,依照锅炉的设计以及安全运行方面的规范制定出合理的管理体系,同时妥善做好锅炉有关安全运行管理具体体系方面的落实,利用对管理体系以及管理活动方面的强化,完成在锅炉安全运行方面的有效维护。其次,严格执行有关锅炉安全运行方面的管理制度,锅炉相关管理人员以及运行人员依照管理方面的规范进行合理的操作,在制度层面上使锅炉完成安全运行。最后,应该认真做好锅炉有关日常运行以及维护工作方面的记录,并且形成一定的规范,从而方便锅炉技术人员可以快速的、准确的找到锅炉运行当中的问题以及隐患,进而将安全事故有效的扼杀在萌芽阶段。

(二) 锅炉的节能减排以及环保

我国公司制造的锅炉是一种高效,低污染的新型锅炉。该炉采用了循环流化床燃烧方式,其煤种的适应性好,可以燃用烟煤、无烟煤、贫煤,也可以褐煤、煤泥、煤矸石等较低热值燃料,燃烧效率达95-99%,由于采用分段燃烧方式、可大幅度降低NOx的排放,尤其可燃用含硫较高的燃料,通过向炉内添加石灰石,能显著降低SO2的排放,可降低硫对设备的腐蚀和烟气对环境的污染。另外,灰渣活性好可以做水泥等材料的掺合料。

除此之外,该锅炉采用平衡通风的形式,其用风主要由一台一次风机,一台二次风机供给,一、二次风经送风机升压后进入两级管式空气预热器。上面一级为二次风预热器,下面一级为一次风预热器,烟气在管内自上而下流动,空气在管外横向冲刷,二次风经过两个行程进入二次风管,通过布置在燃烧室四周分层布置的二次风喷嘴进入炉膛,为分段燃烧提供空气。一次风经过三个行程预热后进入炉膛底部水冷风室,一部分通过布风板上的风帽使床料流化,另一部分作为播煤风。一、二次风量比约为6:4(根据煤种稍有区别)。

烟气及携带的固体颗粒离开炉膛,从切向进入炉后两侧旋风分离器,粗颗粒由于离心力作用从烟气中分离出来,落入物料回料装置,由返料风送入炉膛再燃烧,而烟气携带细颗粒则通过旋风筒从顶部引出,进入尾部竖井,从上至下流动,经过各级对流受热面,进入布袋除尘器,除去飞灰后,再由两台引风机,经过湿法脱硫系统,从而,实现烟气达标排放。

结束语:

热能与动力工程对于工业动力能源方面的应用非常重要,作为一门现代工程学科,其可以极大地促进工业锅炉实际性能方面的提高,在最大限度上提升能源利用效率。所以我们一定要对热能与动力工程方面的技术在锅炉领域应用上的不足进行充分分析与认识,并勇于创新,对其进行妥善的解决,同时还要不断的进行实践以及学习,从而挖掘出热能与动力工程方面的技术在相关领域当中更大的潜力,能够更加合理有序的确保锅炉的实际运转,提升燃料方面的利用效率。

参考文献:

[1]张晓杭.新形势下电厂锅炉应用在热能与动力工程中的应用[J].中国高新技术企业,2015,(13);106.

[2]孙长远.热能与动力工程在锅炉和能源方面的发展状况分析[J].科技传播,2014,(18);145.

第11篇

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

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

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

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

2建设规划

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

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

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

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

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

3结束语

第12篇

【关键词】热力学参数;热能;动力工程

当前,随着我国能源供应的日益紧张,我国能源利用效率问题倍受关注。众所周知,我国的能源利用效率,相比西方发达国家,还有一定的差距。而在反映能源利用品质的研究方面,与西方国家的差距也比较大。如果反映能源利用的品质问题,成为当前业内研究的热点问题。在本文中,笔者结合自身的理论知识和工作实际,探讨了热力学参数在热能与动力工程中的实际应用。

一、热力学参数的概念

热力学的相关理论认为,热力系统中的各种工质,只要状态和环境这两方面的差别很小,哪怕很小的差别,那么对环境也是做功的,可以产生一定的做功能力。不过从一个已知的热力系统的状态,从可逆条件过渡到环境平衡状态,在这个过渡过程中,热力系统对环境做功率会达到最大。热力系统在此状态下,用一个专门的术语概括便叫熵。。

这个概念的提出,醉倒可最追溯到十九世纪4年代卡诺的著作,也就是其著名的卡诺原理。根据卡诺的卡诺原理,热能可划分为两个部分,一是无用部分,一是可用部分,把热能的可用部分引入到工程热力学当中。但是由于当时技术条件的限制,技术水平有限,这一概念并没有引起人们的重视,指导是上世纪三四十年代,才把这一概念应用到热能与动力工程的研究当中。

而在上世纪50年代中,这一概念的名称还是存在争议的,主要包括“做功本领”“做功能力”“可用性”等等,为了统一名称,郎特做了大量的研究工作,最后得以统一,我国把这一概念译作用熵。

在热能与动力工程当中,一般情况下,稳定流动的情况经常出现,在热力设备的稳定流动状态作用下,工质便会进入热力系统中,热力系统中的流入能量与流出的能量是一样的。但是,如果忽略系统出口处、进口处的工质的位能差别与动能差别,则能够改变能量方程式。而如果能量流动过程可逆,则系统就不会出现熵增的状况,在这种情况下,我们便可以得到熵的方程式。

二、热力学参数熵的类型

热力学参数的工质所具有的能量中,较为理想的情况时在技术上可以完全使用,可产生最高额,也就是在“能级”或者“最大可利用度”的情况下。在这种情况下,热力学参数可应用于自然界中所有的能量形式。所以,热力学参数可以分为热量熵、机械功熵、电能熵和化学等不同的类型。

(一)机械功熵

在热能与动力工程中,机械功熵,一般情况下,是指工质与外界之间的相互作用。笔者将通过例子来说明,比如能量的品质,机械功与工质机械能处于同样的能级,这两者不像热量那样,比较容易受到热力学条件的限制,因此,二者最大可利用度搞到10.12%,或能级为1。因此,机械功炯,从数值方面来看,和机械功是相等的。

在热能与动力工程中,一般情况下,以效率高低评价能量转换装置的优劣:装置转换或输出能量与输入能量的比值。

在衡量热功转换的各种指标,热效率是一个关键指标之一,同时,其也是衡量热能与动力工程能源利用效率的常用指标之一,它能够从数量方面,在一定程度上揭示热能动力工程在循环过程中的能源利用程度。实践表明,衡量热功转化,只用热效率这一个指标评价是不科学的、不合理的,比较片面。这主要是因为,系统装置转化效率的高低,不可以完全说明系统装置转换性能与理想的效果之间,与理想装置之间的差距。所以,仅用热效率也就无法准判断装置转化效率的合理性。

不过,从节能环保的角度看,找出热效率与理想装置之间差距,并分析热效率与理想装置之间差距的成因,寻找缩小差距的途径,是热能与动力工程的关键所在。正是因为这个原因,以热力学第二定律的基本前提的效率定义的确定过程,同时也是选择和比较各种形态能量指标的一个过程。

事实上,实际所消耗的能量炯,与实际得到能量烟和所消耗的能量的烟,并不能简单判定,而需要由各类热工装置的功能来确定。由上文中的分析可以得知,任何热力系统或者热工设备其炯效都比1要小,在理想条件下效率值才是1。

由此可以看出,上文中的两种分析热能动力循环过程方法,角度地不同的。热效率法是从能量数量上来分析,按照热力学的相关定律,从输入、损失和有效转换能量的角度分析,建立相应的循环、装置和设备热效率概念,分析各种系统和装置的效率。这种分析方法仅涉及能量转换中数量关系,本质以能量守恒定律为基础的能量数量平衡。

但熵效率法则考虑到热力学的所有定律,从做功能力变化角度分析。我们知道,做功能力概念包括能的质、量,即熵效率分析中,考虑能的数量,同时考虑能的质、量,分析指标做功能力损失数值;该方法实质是以热力学第二定律为基础的熵平衡。

(二)分析比较

热效率分析法、做功能力损失分析法是不同的。由于这两种分析法分析角度不同,因此结论差别较大。比如锅炉效率大于90%时,热效率法分析法认为,锅炉效率较好。但用熵分析法认为,锅炉生产效率有待提高。

在冷凝器中,热效率法从能量平衡入手,排热多、损失大,而熵分析方法热为,排热量虽多,但由于温度低,所以做功能力损不大。通过以上分析,笔者归纳出热效率法与烟效率法的应用原则:

热效率法可计算热能与动力工程装置循环、各部件或各环节中能量利用率、损失部分数量等,比同等条件下循环、热力设备分析效果好。尤其是分析结果,不管是循环热效率,还是热能与动力工程装置总效率,分析的结果均可靠,相关经济指标能说明能量能源的利用情况。因此,在过去,这是唯一循环分析法。截止到目前,该分析方法在热能与动力工程仍然在使用,而且使用的范围还比较广。

由于热效率法无法计算出,比如锅炉中温差传热等,这些具有不可逆性特征产生的做功能力损失,所以,其适用条件也有所限制的。但是从度量热工设备热力学理论来分析,尤其从节能环保的角度来考虑,计算该部分损失,可以说是具有重要意义的。同时,这也是热效率分析法特点之一。

从质量方面看,热效率分析法的结果,可准确找到效率比较低的环节、设备和部件等,包括准确找出效率低下的原因。同时,这是热效率分析法的主要优点。所以,热效率分析法各种热工设备、系统、制冷装置中,热效率法的应用可以说比较广泛。

三、熵在热能与动力工程中的实际应用

目前,熵在热能与动力工程中主要应用在以下方面:

第一,热能与动力工程循环系统热能利用设备的熵损失、热能分配情况的计算;

第二,比热能与动力工程电气设备的热力性能的比较;

第三,余热利用资源的统计;

第四,热能与动力系统的最优分析评定。

现阶段,众所周知,我国的供暖方式分为两种,一种是集中式供暖,一种是分散使供暖,但无论哪种供暖方式,主要利用的是锅炉产生蒸汽或热水。从现阶段的锅炉生产实际状况看,锅炉效率平均没有超过60%,不会超过这个数值。另外,如果考虑热网中的损失、散热设备热能利用率等因素,则我国整个供热采暖系统的热效率数值可能远远低于60%。