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能源及动力工程专业范文1
可见,战略性新兴新能源产业的发展离不开新能源科学与工程等专业,而且,新能源产业的发展同样离不开能源与动力工程专业的参与。同时,战略性新兴新能源产业的发展,为能源与动力工程专业的建设带来挑战与机遇,因此,需要加强能源与动力工程专业建设,满足新能源及常规能源发展对人才的需求。
能源动力类专业是战略性新兴的新能源相关产业及新能源科学与工程等专业的发展基础
战略性新兴产业如新能源学科与工程等专业的发展需要以传统优势学科为其基础。传统产业的基础和发展现状将影响战略性新兴产业的形成与发展,战略性新兴产业的发展也将从传统产业的发展中获取帮助。能源动力类专业涉及的多是传统产业,而新能源科学与工程专业所涉及的是战略性新兴产业,因此,能源动力类专业的发展直接影响到新能源及其新能源科学与工程专业的发展。新能源科学与工程专业涉及的学科领域广泛且属交叉学科,涉及物理学、能源与动力工程、电子科学与技术、自动控制、材料科学、机械工程、化学等多个基础学科。新能源科学与工程专业是一个典型的多学科交叉专业并强烈地依托于能源与动力工程等工程技术的发展。基础学科是催生和促进新的学科领域特别是交叉学科、新兴学科发展的源泉。战略性新兴新能源产业及新能源科学与工程专业的发展离不开孕育其出生的能源动力类专业,能源动力类专业作为其发展的基础与源泉,并为新能源科学与工程专业的发展提供强大的理论基础。
国内外高校的新能源科学与工程专业的课程设置与能源与动力工程专业的设置有共同之处,如均以流体力学、工程热力学、传热学等作为专业基础课。国内已开设的新能源科学与工程专业的人才培养课程体系可知,大部分培养方案体现了能源动力类专业的学科基础(包括流体力学、工程热力学、传热学等),这些均与教育部新修订的《普通高等学校本科专业目录(2010)》中,将新能源科学与工程专业设为能源动力类特设专业的要求是一致的。北京工业大学新能源科学与工程专业的实践教学方面,主要依托热能与动力工程北京市实验教学示范中心的实践教学平台,并借助重点实验室的科研优势和动力工程及工程热物理学科优势,进行新能源科学与工程专业的创新性实验项目研究。
综上所述可知,国内大多数高校的新能源科学与工程专业多是建立在原来的能源动力类专业基础之上的,能源动力类专业是战略性新兴的新能源相关产业及新能源科学与工程等专业的发展基础,因此,需要深入探讨能源与动力工程专业的人才建设。
战略性新兴的新能源产业发展对能源动力类专业人才培养的需求
自2010年7月教育部下文开办新能源科学与工程专业的建设已有4年时间,该专业的发展取得了很大的进步,该专业主要是学生通过学习各种类新能源的特点、利用方式和方法以及新能源应用的现状、未来发展的趋势,学习动力工程及工程热物理学科宽厚理论基础,系统掌握新能源与可再生能源转换利用过程中所涉及到的能源动力、化工、环境、材料、生物等专业知识,培养具备热学、力学、电学、机械、自动控制、能源科学、系统工程等宽厚理论基础,受到新能源转换与利用以及新能源利用技术与设备的全面训练,具备能源科学及工程知识与现代信息技术,具有良好的团队合作精神和国际视野,具有较强工程实践与创新能力的专门人才。
经过近几年的发展,新能源科学与工程专业的人才培养目标及课程体系的设置取得了很大的进步,但是,从新能源科学与工程专业的人才培养目标以及课程设置体系设置的分析,可以看出,其侧重于将风能、太阳能、地热、生物质能、核电能等各种“新能源”如何高效的转换为“中间能源”,如将将太阳能转化为热能,生物质转换为生物油,将风能转化为机械能,将潮汐能转换为势能等“中间能源”。但是,新能源要高效地为我们所利用,还需要将这些“中间能源”合理高效转换为可以利用的“二次能源”如电能以及可以直接应用的生物油等,这些“中间能源”的高效转换需要有能源与动力工程专业的参与才能够高效完成“中间能源”向“二次能源”的转换。
因此,在大力发展新能源相关产业及新能源科学与工程专业的同时,对能源与动力工程专业的发展提出了新的挑战与机遇,需要针对新能源科学与工程专业设置的不足之处,针对各种“中间能源”的特点及转换特点,制定出合理的能源动力类专业的人才培养方案,使其与新能源科学与工程等新能源相关专业形成互补,共同完成从“新能源”向“中间能源”再到“二次能源”的高效转换,将新能源的利用率发挥到极致。
基于战略性新兴的新能源产业发展背景下的能源动力类专业人才培养的探讨
国内开设有能源动力类专业的高校有100余所,通过查阅并归纳国内各个高校能源动力类专业的人才培养目标:着力培养拥有扎实的动力工程及工程热物理学科宽厚基础理论与专业知识,并具有较高的人文社会科学和管理学的知识,系统掌握热力科学、控制技术和计算机应用技术、能源高效转换、清洁利用及其自动控制与运行的专业知识、基本技能及学科发展动态,具有较强的工程意识、工程素质、工程实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、社会交往能力、组织管理能力和国际视野的高素质人才。
根据战略性新兴产业之新能源发展的要求以及新能源科学与工程专业人才培养的特点,结合能源与动力工程专业的人才培养目标以及当今能源动力类专业自身发展的需求,提出了能源与动力工程专业人才培养的一些建议。
针对新能源产业的发展,调整能源与动力工程专业的人才培养课程体系
针对新能源产业的发展特点,以及新能源的能源转化特点,适当调整人才培养目标及课程体系使之满足新能源后续利用对人才的需求。如太阳能的热利用过程中,可设置高效吸收、储存及释放太阳能(热能)的相关课程,以及高效利用其储能材料释放的热能的动力机械的相关课程,完成从“新能源”(太阳能)到“中间能源”(储能材料所储存的热能)再到“二次能源”(如电能)的高效转换;可以添加高效热解生物质转换为高品质的生物油(“中间能源”)的课程,以及开设特定课程来讲解如何将生物油(“中间能源”)转换为可以直接高效利用的“二次能源”或直接将生物油“中间能源”高效利用的课程等等。
构建多层次、不同规格的人才培养体系
能源动力类专业(学科)的人才培养需要分为博士、硕士、本科及专科,满足不同层的人才需求。同时,不同性质的高校在本科层次的人才培养目的是不同的,如研究型大学主要培养学术型以及研究与应用人才、教学研究型大学培养学术和应用型人才为主、教学型大学培养应用型人才为主以及高等职业院校培养应用型学生为主。
加强职业教育与培训,发展继续教育,构建终身教育体系
虽然高校有多层次、不同规格的人才培养方式,可以针对不同层次的人才需求制定相应的人才培养目标并培养出合格的人才,但是,当今科技发展日新月异,知识发展迅猛,技术更新频繁,如果企业引进的人才仅仅靠在学校所学的知识是不能满足企业的快速发展的。总书记在十六大的政治报告中指出:要“加强职业教育与培训,发展继续教育,构建终身教育体系”。因此,需要为已经毕业的能源动力类专业人才制定继续教育培训计划,构建终身教育体系,使能源动力类人才时刻具备最新知识与技能,满足企业发展的需求。
采取的措施可以是要根据不同岗位的人员,帮助其制定终身的自我学习与培训计划,使其获得并完善各种知识与技能;与高校联合制定长期的培训计划,如每年对企业的人才进行专业相关新知识的培训或是按照企业的要求进行专业知识培训;邀请能源动力类的研究院所专家定期举行学术讲座,传播能源动力类的最新技术发展,起到抛砖引玉的作用;可以与行业协会共同举办相关知识的讲习班,使热能工程师掌握相关最新的专业技术;要求企业员工进行培训考证,使他们在考证过程中学习到相关知识,同时也使其保持强烈的学习愿望;出国进行短期培训学习,学习国外最新的能源动力类知识;采取要求每位员自己工定期举办讲座,将其学习、工作或查阅中所获得的知识进行相互交流,使大家能便捷地学习到更多的知识。
建立跨产业、跨领域、跨学科合作的人才培养模式
对能源动力类专业进行教育资源的整合,在培养常规的能源动力类人才基础之上与新能源相关产业合作培养跨产业人才,并与能源动力类之外的领域如化学工程及材料学科合作培养生物质能高效利用与新能源材料相关的专业技术人才。
建立高校与企业、研究院所及国外高校学联合的人才培养模式
高校与企业联合人才的培养主要是让企业里面的既懂理论专业知识和具有丰富实践工程经验的工程师担任本科人才培养(毕业设计)的第二导师,让本科生在毕业设计阶段可以得到实际工程知识的训练,学习到如何将理论知识与实践工程联合起来解决实际工程问题的能力,学习如何将知识转换为生产力。其次,可以让企业参与硕士及博士人才的培养,由于硕士人才与博士人才培养目标不同,因此,对于硕士人才的培养主要是让学生参与企业的技术改革,解决较高难度的实际课题为主。博士人才的培养可以部分参照博士后流动站对其博士后工作人员的要求进行培养,参与企业的产品研发的研究工作。聘请国内能源动力类研究院所的知名专家院士来校进行学术交流,让学生有机会与这些学术泰斗面对面交流,学习他们的思维方式,以及他们所带来本领域的最新专业知识信息。可以聘请国外高校知名教授专家来国内短期讲课,让学生了解国外本领域的最新发展及相关知识。
注重能源动力类人才出国留学培养
选送优秀的学生在完成国内的课程以后,到国外动力类著名高校继续学习先进的能源动力类知识,使人才的培养具有国际水准,这些学生在国外完成本科、硕士或博士的学业之后回国工作,这样就可以为我国能源动力类的建设起到推波助澜的作用,加快我国能源动力类产业及新能源产业的快速发展。
能源动力类人才的后续培养
从高校毕业的博士、硕士、本科及专科具备一定理论知识,但是,这些人才要在企业做出成果,离不开企业的“二次培养”,就是按照不同层次人才的特点安排在不同的工作岗位进行专业技能、技术以及研发的后续培养锻炼,在此过程中培养出能够将知识转化为实际生产力的各个环节上的不同层次的人才,培养出如科技创新的领军人才、科学研究与技术开发人才、高技能的技术创新人才以及实际科技成果的转化人才等。
按照CDIO模式及卓越工程师模式培养能源动力类人才
能源及动力工程专业范文2
[关键词]热能与动力工程的概述?;现状及问题;应用
中图分类号:TK227 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0038-01
1.热能与动力工程的概述
众所周知,热能与动力工程是一门综合类学科,包括对热能技术的研究、以及各种能量与动力之间的转化的研究。热能与动力工程在锅炉应用中的最主要功能是实现热能与动力之间的转化,通过分析能源的产生过程和使用过程,从而方便我们更好地对能源进行有效利用。热能与动力工程涉及的范围十分广泛,应用起来十分广泛,结合当前经济发展,我们可以看出热能与动力工程的应用在解决实际能源录用方面具有十分重要的地位,它直接关系着我国电力企业的发展方向以及经济效益的实现情况。并且热能与动力工程充分利用了各个学科之间的相互关系,有效的支持了各种能量之间的转化,为社会经济的发展奠定了良好的基础。
从热能与动力工程的专业角度来看,研究热能与动力工程的同时,还要注意对机械能力、物理能量的研究,把热能与机械能量之间的转化作为重中之重。并且随着科学技术的不断发展,热能与动力工程也逐渐朝着自动化化和智能化发展。我国能顺应这种发展的人才相对较少,要想实现热能与动力工程在锅炉中的良好应用,就必须进一步加强对专业人才的培养,进一步提高能源的利用效率,发挥热能与动力工程在能源使用方面的重要作用,促进我国国民经济的可持续健康发展。
2.热能动力工程中锅炉的发展及存在的问题
2.1 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。
2.2 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,首先污染物排放量大、面广。其次单体容量小,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,再有排放贴近地面,对环境质量影响很大。最后锅炉技术、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。
3 热能与动力工程在锅炉运行中的科技创新
3.1 锅炉燃烧控制技术的创新
如何有效地调节能量转换是锅炉燃烧控制中的重要部分。早期工业生产中,我国的锅炉填充燃料绝大多数是采取人工添加的方式,从而保障锅炉相关工作的正常稳定运转。不过,随着科学技术的发展,绝大部分企业已从人工填料方式向步进式的自动化转变,而连续控制系统是主要的锅炉燃烧方式,其主要由各种气体的分析装置及燃烧的控制器等部分构成,通过热电偶的有效检测来设定合理数值,再利用计算机准确计算出所测数值偏差,从而保证输出结果的准确性,与此同时,还能够有效且合理的对锅炉燃烧进行控制。
3.2 锅炉风机的仿真类翼型叶片
由于锅炉内部的风机结构复杂、运行精密,因此给实际测量带来一定的困难。目前我国尚未有科学且完整的体系来完善锅炉的叶轮制造及运行发展。如果想要获取准确有效的数值,就应通过实验模拟的方法对机械内部的气体流动进行有效评估,模拟空气以不同方式出入风机时的相关流动分离。最后,再利用计算机对这些数值进行模拟设定,采用模拟实验方法的主要目的是分析在不同速度情况下所得到的矢量图,将多组数据进行比较后,确定出锅炉风机翼型边界层分离及攻角之间的关系,从而进行深一步的研究。
4.锅炉领域中热能与动力工程应用的综合评估
热能与动力工程使煤炭资源得到充分利用,降低了锅炉使用过程中燃烧煤炭所排放的有害气体的数量,有利于节约资源与保护环境。另外,热能与动力工程研究的是技术问题,因此提高了锅炉领域的技术。热能与动力工程在锅炉领域的应用给锅炉领域带来非常明显的变化,随着社会的发展,热能与动力工程在锅炉领域当中还将发挥更大的作用,而面θ嗣嵌匀饶苄枨罅坎欢显黾拥那魇疲如何提高热能动力的使用效率,锅炉领域还要进一步探索这个问题。
5.结束语
热能与动力工程在锅炉领域当中的应用促进了锅炉领域的进步,提高了资源的使用效率,对于缓解当前的能源危机意义重大,有利于减轻环境污染。在建设资源节约型与环境友好型社会的背景下,热能与动力工程的应用成效不仅表现在锅炉领域,在其他领域当中也有体现。锅炉领域在看到热能与动力工程为本领域带来的可喜变化的时候,也要留意热能与动力工程带来的负面影响,锅炉领域不能只依靠热能与动力工程来促进本领域发展,要积极开拓创新,不断借鉴国内外成功经验,引进先进技术,消除阻碍自身发展的因素,保证锅炉高效运转,只有这样,才是获得可持续发展的出路。
参考文献
能源及动力工程专业范文3
1.人才培养目标
辽宁石油化工大学能源与动力工程专业人才培养服务于石油石化行业。以热工、力学和机械科学为基础,以计算机和控制技术为工具,培养学生具备能源生产、转化、利用与动力系统研发基本理论和应用技术能力,培养能够从事石油石化产业链中涉及能量综合利用的创新、应用型高级专门人才。
2.课程体系设置
在课程体系设置方面,能源与动力工程专业设置了较为完善的课程框架,包括:公共课、基础课、专业基础课、专业选修课组、学科任选课及实践教学环节等。能源与动力工程专业充分结合了本学校的行业特色与优势,课程体系设置贯穿石油工业产业链条,为学生提供了全面的专业应用背景。该专业课程体系以油气资源的生命周期理论为依托,将石油产业链条划分为3个主要层次,分别为上游的油气开发、中游的油气输送、下游的终端应用。在上游的油气开发方面,设置了油气田开发工程、热力采油技术课程。该层次旨在从油气资源的源头出发,使学生认识油气藏,理解如何运用现代综合性科学技术开发油气藏。重点突出了热力采油技术的应用。在中游的油气输送方面,设置了油田采输系统换热原理及设备、天然气输送设计与管理课程。油田采输系统换热原理及设备课程紧密衔接上游课程中的热力采油技术,从能量利用角度系统分析了油田采输环节的主要影响因素及其变化规律,重点讲授了换热设备的原理及应用。油气设计与管理是依托学校省级重点学科油气储运工程而开设的课程,该课程重点讲授了油气输送工艺及技术。在下游的终端应用方面,设置了燃气储存与输配、加热炉、能源工程与管理课程。
3.实践基地建设
能源及动力工程专业范文4
[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。
能源及动力工程专业范文5
关键词:热工自动化;人才培养;课程体系;教学改革
作者简介:张君(1971-),男,山东莒县人,南京工程学院能源与动力工程学院副院长,副教授。(江苏 南京 211167)
基金项目:本文系南京工程学院教改项目“数字化电厂背景下热能与动力工程专业(生产过程自动化方向)课程体系的改革”(项目编号:JG201003)、南京工程学院教研项目“热自专业建设与创新能力培养的研究”(项目编号:GY201013)的阶段性研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)03-0032-02
南京工程学院的热能与动力工程专业(生产过程自动化方向)创办于1995年,2000年开始招收首届热能与动力工程本科生,是南京工程学院专门为火电厂热工专业而设立的人才培养方向。多年来为华东乃至全国的电力行业培养了大量的专业人才,为电力事业的发展做出了重大贡献。随着国家能源政策方向的调整、电力生产模式的改变以及新技术、新电厂设计理念等方面的变化,对于生产过程自动化专业方向的人才培养也提出了新的要求。
“十一五”以来,各电力企业确定了以建立“数字化电厂、数字化电网、信息化企业”为电力企业信息化建设的总目标。[1]“十二五”期间,国家能源发展总体战略的主要方向为:一是建设绿色电力,发展清洁能源;二是节能减排,推动低碳经济;三是加快加强智能电网建设;四是加快电力信息化,实现智能电力。[2]管理信息化与自动化融合、全面数字化电厂建设将成为发电企业未来的发展趋势。在此背景下,发电企业对于热工自动化人才的知识结构和能力的要求将产生较大变化,因此,“热工自动化”人才培养目标和课程体系也必然要适应发展的需求而进行改革。
一、人才培养模式及课程体系改革的必要性
1.数字化电厂的提出,对该专业人才的知识体系提出了新的要求
数字化电厂是实现高效、安全生产并达到节能减排的综合应用技术。[3]它以先进支撑平台和实时历史数据库为计算和分析平台,通过仿真系统、控制系统和管理信息系统的数据共享,集监、控、管为一体,以创新的在线仿真分析技术、历史数据挖掘分析技术、先进诊断优化算法为手段,分析机组、系统和设备的安全水平,提高计算运行效率,实现电厂的精细管理、精确控制,达到经济运行、安全运行,并减少污染排放。其核心是服务于生产,达到高效、安全生产的目标。
由此可见,数字化电厂更加强调综合技术的应用。因此,对于专业人才的知识体系不仅要求“专、精”,而且要求知识全面。目前的人才培养课程体系显然达不到这样的要求,必须要适当调整,以满足新形势下的企业需求。
2.低碳经济、绿色电力概念的提出,改变了电厂的经营管理模式,也改变了电力企业对于该专业人才的需求量
面对国家加快经济发展方式转变和结构调整对电力发展的新要求,面对低碳经济的时展潮流,电力企业尤其是发电企业的经营转型与管理变革具有必然性,更具有必要性、急迫性和长远性。
发电企业的经营转型与管理变革对于热能与动力工程专业方向的毕业生就业所产生的影响是巨大的,热能与动力工程专业的培养目标是为热力系统的检测技术及自动控制方面培养高级工程技术应用型人才。传统的发电企业经营管理模式是每个发电企业都配备有专门的热力系统检测及自动控制系统维护人员,由此构成了专门的职能部门——热工车间。以装机容量为2台60万千瓦的机组为例,总计需要热工技术人员30~40名,而热工车间一直是热能与动力工程专业毕业生就业的主要部门。发电企业经营管理模式变革后,取消了热工车间的配置,仅保留10名左右必要的日常维护热工技术人员,并将这些技术人员纳入检修部管理。热能与动力工程专业毕业生的就业竞争能力亟待提升,也是热能与动力工程专业改革必须开展的原因之一。
3.计算机技术、信息技术、控制技术、现场总线的飞速发展,使高校的教材建设落后于生产现场的技术应用
发电企业在我国过程生产领域中的技术更新速度一直处于领先地位,这就造成了高校的配套教材往往落后于实际生产现场技术应用的现状。采用落后的教材培养出来的学生是无法满足工业现场需求的。如何使专业教材具有前瞻性,是热能与动力工程项改革的第三个需要解决的关键问题。
二、人才培养模式及课程体系改革中的关键问题
1.“知识面宽”与“术业专攻”
打破传统课程体系,按照数字化电厂、智能电厂需要的知识能力要求,重组课程体系。其关键是如何在保留原有应用型热能与动力工程院校专业培养特色的基础上,处理好“知识面宽”与“术业专攻”的关系问题。
2.保持传统优势就业领域与开拓新的就业领域
毕业生就业率是高校教育体制改革成功与否的重要标志。随着发电企业经营管理模式的变革,电力企业建设峰谷的变化,热能与动力工程专业的毕业生仅在发电企业就业显然无法满足就业率要求,为此必须要拓展就业领域。拓展新的就业领域,必然涉及到对原有培养模式的变革。关键问题是如何在变革中,保持热能与动力工程专业在发电企业的就业优势。
3.保持专业知识体系的前瞻性
教材的建设,在热能与动力工程专业设立之初就得到了高度重视,经过几代人的努力,取得了一定的成果,编著了一批有影响力的国家级、省部级规划教材和精品教材。在新的技术发展浪潮下,始终保持热能与动力工程专业教材的前瞻性,也是专业改革的关键问题。
4.实践教学是应用型人才培养的关键环节
实验室是教学建设的重要组成部分,是人才培养和素质教育的基地,也是科学研究、学科建设和创新的基地。完善的专业实验室是提高学生综合素质、加强学生实践能力必不可少的教学配套设施。如何在发电企业技术飞速发展的形势下,构建一个适用、实用、高效的实验室,是热能与动力工程项目改革的另一关键问题。
三、开展人才培养模式及课程体系改革的措施
1.人才培养课程体系改革的实施
首先,对国内原同属电力部门的高校开展广泛调研,如华北电力大学、东北电力大学、上海电力学院等,了解这些高校在人才培养模式方面的改革举措及成败经验,取长补短,少走弯路;其次,对于发电企业,特别是苏、浙两地的发电企业,进行大规模的走访和调研,切实了解企业对于生产过程自动化专业人才的具体要求;最后,对南京工程学院最近五年的毕业生开展问卷调查,了解毕业生的就业方向以及在企业成长、发展中所需要的关键知识体系。
通过以上三个方面具体措施的实施,打破传统课程体系,按照数字化电厂需要的知识能力要求,重组课程体系。
2.提升毕业生就业竞争力的改革
南京工程学院热能与动力工程专业毕业生在苏、浙、皖等地的传统发电企业就业中具有很强的竞争能力,非常受用人企业的欢迎。在保持这些传统就业优势的基础上,也应适当开拓化工、冶金、建筑、环境保护等行业的用人市场。具体措施可在广泛调研这些行业人才需求的基础上,通过适当增加选修课的办法加以实施。通过实施热能与动力工程项目,力争在3~4年的时间内,既保持传统就业门路,又能在2~3个行业内拓宽毕业生的就业领域。
3.教材建设改革
教材建设是一项教学基本建设,教材的质量直接体现着教学水平,也影响着教学的质量。为了保持热能与动力工程专业教材前瞻性,适应新时期人才培养和教学改革与发展的需要,必须进一步加强教材建设,加快教材建设步伐。热能与动力工程项目将组织和鼓励高水平教师积极申报或参与“十二五”规划教材或者精品教材的建设。目前,项目组已有两本教材获得“十二五”规划教材的建设批准。
4.实验器材及实验手段改革
高校的实验室建设资金有限,然而电力行业的技术发展突飞猛进,完全依靠学校的有限投入完善实验室条件显然是不切合实际的。因此,必须采用多种途径和手段完善实验器材及实验手段。
热能与动力工程项目的具体措施为:一是按照“统筹规划、优化资源、协调发展”的原则,对热能与动力工程专业现有实验室进行调整,建立由学科科研型实验室、专业教学实验室和开放实验室组成的实验室体系。二是对于新建实验室,做好规划、建设、验收、管理四个方面的工作,将每一分建设资金用到最需要的地方。三是继续加强和推进校企实验室共建项目,依靠企业的投入解决资金缺口。四是加强与兄弟院校、电力研究院、电力设计院、发电企业之间的联系,对于确实没有能力或条件开展的实验,可在上述部门的帮助下进行。
四、结论
人才培养模式改革是在最新教育理论指导下进行的,结合新形势下火电厂热工自动化专业的特点,以实践为主线,统筹设计整个改革方案。在改革过程中,始终坚持理论研究与教学改革实践有机结合,运用先进的教育教学理论并吸纳国内外最新成功教学改革案例,大胆创新。在实践中培养了热工自动化学科学生所需的综合素质和创新能力,而且形成了热工自动化专业人才培养模式的变革与创新成果,具有先进性、有效性。在行业变革形势下,对人才培养模式改革进行有益探索,具有较强的理论和实践推广价值。
参考文献:
[1]王继业,吴冰.中国电力行业信息化建设和信息技术应用发展报告[R].China Computer Association,2009:227-236.
能源及动力工程专业范文6
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).