锅炉课程设计总结(精选5篇)

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所属分类:文学
摘要

基金项目:本文系2012年度常州大学教育教学研究课题(课题编号:GJY2012008)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)19-0110-02 一、新时期“锅炉原理”课程改革的必要性 作为重要的能源转换动力设备,锅炉不仅常见于…

锅炉课程设计总结(精选5篇)

锅炉课程设计总结范文第1篇

关键词:锅炉原理;教学改革;课程设计

作者简介:曹玉春(1973-),男,江苏盐城人,常州大学石油工程学院,副教授;纪国剑(1980-),男,江苏句容人,常州大学石油工程学院,讲师。(江苏 常州 213016)

基金项目:本文系2012年度常州大学教育教学研究课题(课题编号:GJY2012008)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)19-0110-02

一、新时期“锅炉原理”课程改革的必要性

作为重要的能源转换动力设备,锅炉不仅常见于日常生活及工农业生产,同时也是火力发电系统三大主机之一,是各行各业动力“源”之所在,在国民经济和社会发展中扮演着无可替代的重要角色。“锅炉原理”课程是热能与动力工程专业的核心主干专业课程,也是建筑环境与设备工程、过程控制及装备等众多专业的重要专业基础课程和选修课程,具有较宽广的受益专业面和众多的受益学生人群。

在我国的能源消费结构中,一次能源中约70%来自化石燃料的燃烧转换利用,其中大部分在锅炉等燃烧设备中完成,这一趋势在今后相当长的一段时期内不会改变。此外,农林生物质、城市生活垃圾、污水污泥等新型资源化利用也大量通过锅炉设备来进行燃烧处理。

随着社会经济的发展和科学技术的进步,锅炉在高效、环保方面的技术也日新月异,各种特种工业锅炉不断涌现,电站锅炉正朝向大容量、高参数机组方向发展。同时,随着能源资源的日趋紧张、全球气候变暖及燃烧污染物排放所引起的环境污染问题日益突出,能源资源在锅炉中的高效清洁利用已成为能源转换与利用领域的重大课题。显然,这些问题的解决与锅炉技术的不断技术革新密切相关,通过高效低污染锅炉设备及系统不断的优化设计、优化运行与高效管理来系统实现。因此,“锅炉原理”课程的建设及教学对我国能源生产与转化利用领域高级专门人才的培养具有非常重要的现实意义。

常州大学热能与动力工程专业的“锅炉原理”课程,已经开设有近20多年的历史,在长期的教学实践中,不断学习和借鉴其他重点高校的教学方法和教学经验,紧跟锅炉技术发展步伐更新教学内容,综合利用多媒体、网站等先进的教学手段,强化情景教学和实践环节,将素质教育的观念和思想贯穿始终,融传授知识、培养能力和提高素质为一体,促进三者协调发展。通过一系列的教学改造和创新,为促进“锅炉原理”课程建设和教学改革的发展和提高教学质量奠定了基础。

二、科学定位课程和教学目标任务

常州大学是一所以培养应用型高级专门人才的省属地方普通高校,学校的特色就是服务行业和长三角区域经济。近年来热能与动力专业学生就业主要面向电厂、能源、动力设备制造及安装、运行等企业,因此我们确定“锅炉原理”专业课在人才培养中的定位是围绕锅炉设计、制造和能源高效清洁利用,培养基础理论扎实、实践能力强、有创新精神的高素质应用型人才。课程以培养学生工程素养和理论联系实际、分析解决实际问题的综合素质为目的,其总体目标是通过本课程的学习,学会运用课程中的基本理论和概念分析并解决锅炉运行中的技术问题,通过课堂教学、实际环节和课程设计三结合的方式,使学生系统地掌握锅炉基础理论知识,初步具备分析锅炉运行、设计、安装、制造等相关技术问题的能力,了解锅炉技术最新发展趋势,培养严谨务实创新的工程理念,以及为日后能胜任锅炉、燃料与热能利用有关的运行、设计、安装与研究工作打下扎实的专业基础。

三、“锅炉原理”教学改革的创新研究

1.跟踪锅炉技术发展,及时更新教学内容

专业课程教学内容特点与基础课程有所不同,专业课中的知识点与现代科学技术的发展密切相关,专业课教材的内容不断更新,这就要求课程教学过程中应能及时地反映相关技术的发展。随着国内锅炉教材的不断更新,课程组科学选取合适的最新版本的教材。同时,课程组借助教师科研上的优势,及时收集国内外锅炉厂家、设计院、火力发电厂和工程公司锅炉方面的最新文献资料,从中获得大量锅炉设计、制造方面信息,如超超临界电站锅炉、大型超临界循环流化床锅炉等。另外,由于锅炉燃烧排放引起的环境问题成为公众关注的焦点,在锅炉控制污染排放方面的最新技术发展迅猛,课程组及时收集燃煤锅炉脱硫、脱硝等方面的最新技术和成果融合到教学内容中。不仅如此,教师利用科研出差深入到工程一线,现场考察并拍摄了大量锅炉及其内件的照片,为授课掌握了生动的第一手资料,并及时更新到教学的多媒体课件中,以此开拓学生的视野,培养学生对该专业课的兴趣。

2.综合利用现代化教学手段,提高学生学习兴趣

设置这门课程之初,教学内容以传统的理论为主,开设相应的实验和课程设计。随着教学改革的深入,本课程除了加强理论教学外,还借助实物模型、设备的三维动画及录像带等音像资料、仿真实验及研究型实验,不断加强实践教学内容。教学方法和手段也从单一的黑板板书教学转向了利用现代化多媒体教学手段的多种教学形式。

在学生学习“锅炉原理”这门专业课之前,组织学生参观30万千瓦电站机组模型,通过这种直观演示让学生对电站锅炉有一个初步认识,在电厂认识实习期间组织学生跟班运行,使学生对实际运行中的锅炉有更进一步的感性认识,为接下来的课堂学习奠定了基础。在课堂教学方面,以前主要以黑板板书教学为主。由于教学手段单一,不能充分调动学生课题学习积极性。随着科技的进步和教学改革的发展,多媒体和网络教学手段被逐步引入到本课程的教学中。课程组教师收集了大量锅炉设备三维动画、锅炉设备现场录像和多媒体教学课件,建立了共享多媒体资源,借助这些多媒体资料形象地讲解各种设备的结构和工作原理,将过去因没有实物对象或由于实物过于复杂而难学的抽象的工作原理、复杂的结构具体化、形象化,对帮助学生建立形象、直观的概念,加强对理论知识的理解起到了非常重要的作用。这样不但加深了学生对课程内容的理解,同时大大激发了学生的学习兴趣,丰富了教学内容和提高了教学效果。另外,在采用多媒体手段进行教学的过程中,部分保留了黑板板书教学形式。这样做的优点是既能发挥多媒体教学形式多样、信息量大、形象直观等优势,又能保留黑板板书的亲和力强、逻辑严密、交互性好等优点。

3.增强实践教学环节,提升学生对课程内容的感性认识

在学校相关部门的支持下,建设了煤质分析、锅炉综合仿真实验平台、锅炉模型室等实验室,另外通过与校外企业合作,开辟了包括火力发电厂、能源设备厂和锅炉设备制造等在内的多处校外实习基地,这些实践教学环境为“锅炉原理”的教学提供了很好的硬件条件。

结合“锅炉原理”课程的教学改革,课程组将过去四周的生产实习分成校内实习与校外实习两个阶段,两周校内实习结合本课程安排在校内实习基地进行,目的在于使学生对锅炉的基本知识、基本结构及工作原理有初步的认识,校外实习则主要使学生对运行中的锅炉有进一步的感性认识。这样使得学生在课堂学习中能激发学习兴趣,更好地掌握所学知识。另外,考虑到部分学生学有余力,开展了本科生导师制工作,将科研资源引入本科教学,为部分本科生配备了从事课题的老师作为导师,引导学生适当参加科研活动,针对课程教学中存在的问题开展深入研究,将教师的科研试验平台与学科建设资源转化为实验教学资源 ,以提升课程教学水平和质量。

4.推进课程设计环节的教学改革,更加注重学生学习实效

传统的“锅炉原理”课程设计教学过程是教师提供给学生锅炉设计参数资料,在教师的组织指导下,学生按照课程设计任务书的具体要求,通过查阅资料、确定方案、设计计算、绘制图纸、编制计算说明书等一系列工作来完成。从教学效果来看,一是课程设计往往是“孤立”地进行,即在专业课讲授完后进行,与专业课的衔接性较差,造成设计内容与课堂教学内容脱节;二是课程设计题目过于单调,考虑到学生今后工作的团队合作性,往往做同一种炉型的设计,尽管给定的燃料特性等设计数据有一定的差异,但大家做出的设计还是差别不大,不能充分考虑到学生的个性,不能兼顾不同层次学生的不同需求,甚至还可能诱发抄袭等弊端;三是对课程设计的考核方式也比较单一,教师往往在课程设计环节的成绩评判上显得为难和被动。

经过综合考虑,课程组对“锅炉原理”课程设计时间安排进行了调整,在“锅炉原理”课程讲解到一半左右时提前将课程设计的题目布置给学生。课程设计内容不再限于高压煤粉炉,而是包括链条炉、电站锅炉、流化床锅炉和余热锅炉在内的多种炉型。这些题目的涵盖面广,复杂程度和难度差异较大,学生可以根据自己的能力、兴趣和将来的就业意愿等选择不同类型和不同参数的锅炉进行设计。提前公布课程设计的题目之后,一方面由于时间充足,就只给出设计要求,由学生根据设计要求自定设计方案,这样可以培养学生的独立思考能力;另一方面,在课程学习过程中,学生带着问题去学,学习的目标也更加明确,学习积极性也有所提高。

5.创新课程考核手段,科学评价学生学习效果

考试作为重要的教学环节,是学生学习的指挥棒。在“锅炉原理“的教学中强调理论与实际密切结合,切勿死记硬背,主要是要求学生理解锅炉燃烧的基本过程以及各组成部分的基本结构、工作原理及其特点。在最终成绩评定上,充分考虑平时学习的状况和表现,采取期末考试成绩占50~60%,平时成绩(含平时作业、课程设计、实践环节表现等)占40~50%的方式,破除单一理论考试确定成绩的做法,也激励了学生平时学习热情。在期末考试的命题环节,充分考虑“锅炉原理”的课程特点,将理论教学与实践教学相结合,一是保证基本的理论教学要求,二是将实践内容纳入考试命题范围,三是保证一定量的灵活试题。实践证明,这些措施调动了学生平时学习的积极性,保证了对课程必须掌握的知识的考核,对于一部分优秀的学生而言,可以得到发挥才能的机会,获得好的成绩,还能够体现各类学生的学习状况。

四、结束语

通过课程组教师多年的努力和积累,“锅炉原理”课程教学改革不断创新,推行了一系列教学改革和创新。通过这些改革和创新,提升了教学效果和教学质量,为培养高素质的应用型专门人才作出了贡献。

参考文献:

[1]王金华.我国煤炭高效洁净利用新技术[J].煤炭科学技术,2012,40(1):1-4,22.

[2]于广锁,林伟宁,梁钦锋,等.锅炉原理课程教学的探索与研究[J].化工高等教育,2007,24(3):29-31.

锅炉课程设计总结范文第2篇

论文关键词:锅炉原理;教学研究;实验

锅炉是火力发电厂三大主机之一,是工业企业的动力之源,在国民经济发展中发挥着极其重要的作用。“锅炉原理”是为热能与动力工程专业本科生开设的主要专业课程之一。“锅炉原理”的教学目标是让学生全面和系统地认识锅炉本体和辅助装置的构造,掌握锅炉工作原理的相关知识,并培养学生分析工程问题、进行锅炉设计计算和锅炉试验的实践能力。该课程工程性强、内容多、难点多,仅依靠理论教学难以实现教学目标,与工程实际紧密结合的实验、实习、课程设计等实践环节是锅炉原理教学中不可或缺的部分。

高校的实验室是理论与实践相结合,培养大学生工程实践能力和创新能力的重要场所。加强并改进实验教学,是对大学生进行能力培养的有效途径之一。实验在锅炉原理实践教学环节中占有重要地位。笔者作为从事锅炉原理实验教学的教师,在教学过程中对传统的教育理念进行改革,从教学目标、教学内容、教学和考核方法上全方位引入现代的教育理念,使教学效果得到明显改善。

一、锅炉原理实验的教学目标

锅炉原理实验教学的基本出发点是通过提供大量模拟锅炉有关现象的装置和系统,以帮助学生更好地理解课程内容,掌握锅炉的基本原理、常用测试方法和运行技术,加强锅炉设计计算和锅炉试验的实践能力。传统的教育以传授知识为教学目的,教师考虑的是如何把知识灌输给学生,而忽视学生能力的培养。现代社会的发展需要高校培养一批高知识、强能力的创造型人才。为适应这一需求,高校应注重学生能力的培养。

锅炉原理实验教学中,应发挥教师在教学中的主导作用和学生在学习中的主体作用,使学生在预习实验指导书,动手操作实验设备和仪器,动脑思考实验现象,通过团队合作解决实验中出现的问题,记录和整理实验数据,撰写报告,完成实验思考题的过程中,自身的学习能力、实验技能、动手能力、独立思考能力、团队合作精神、组织能力、分析和解决工程实际问题的能力、自主创新的能力得到全面地锻炼和提高。

利用精心设计的实验内容,将“锅炉原理”课程的知识点与专业基础课程“工程热力学”、“传热学”、“流体力学”、“热工测试技术”,以及专业课程“大气污染监测技术”、“大气污染控制工程”、“洁净煤发电技术”相结合,通过对多门学科知识的有效迁移和综合,以达到举一反三、融会贯通的教学效果,既可以巩固和加深学生对前期专业基础课的理解,又加深了学生对所学专业知识体系的认识,激发了学生学习后续课程的兴趣和积极性,培养了学生科学思维的能力,从而为后续课程的学习和将来从事工程设计、科学研究奠定坚实的基础。

二、锅炉原理实验的教学内容

实验课程的教学内容关系到实验教学的组织实施,是规范实验教学过程、检查实验教学质量和进行实验室建设的基础。鉴于锅炉原理涉及内容多、实践性强,相关课程多,我们将实验部分剥离出来,单独设课,同时确保实验教学内容设计与前期专业基础课程及后续专业课程的密切联系。在教学内容上,力求从本课程实际出发,不失时机地向其他课程渗透和综合,为学生创建一个系统的热能与动力工程知识体系平台,改变了只从单个课程传授分散知识的传统教学模式。

结合“锅炉原理”理论教学的授课主线“燃料—燃烧及热平衡计算—受热面—自然循环锅炉水动力学—锅炉的启停与运行—锅炉污染物排放监测与控制”,建立了“煤质分析”、“并联管组流量分配”、“自然循环锅炉水动力特性”、“燃烧与环境监测”、“燃烧源污染物排放控制”五个实验室。

“煤质分析”实验室开设了“煤的工业分析”、“煤的发热量测定”两个实验,使学生能够掌握煤质分析、发热量测定的原理和方法,认识煤的质量对锅炉性能的影响。

“并联管组流量分配”、“自然循环锅炉水动力特性”实验室各配备有两套自行设计搭建的实验系统。前者能够使学生对电站锅炉中过热器、再热器管组的进、出口集箱的引入与引出方式布置不当引起的流量分配不均问题有清晰的感性认识;后者使学生对自然循环锅炉水动力特性及提高水循环安全性的措施有更深刻的理解。 转贴于 “燃烧与环境监测”实验室基于自主研发的“能源岛热电联产系统”,开设了“程序点火及火焰监测显示”、“燃烧调整及燃烧效率测定”、“锅炉热平衡”、“锅炉烟尘测定”、“烟气成分分析”、“气态污染物排放监测”六个实验。“程序点火及火焰监测显示”实验能够使学生了解锅炉安全操作程序及燃烧过程;通过设在锅炉的观察孔,直接观察到火焰形状以及运行参数对火焰形状的影响,大大加深了对书本知识的理解。“燃烧调整及燃烧效率测定”实验使学生对各种因素对燃烧效率的影响有直接的感性认识,同时学到测取锅炉效率有关数据、计算燃烧效率的方法。通过“锅炉热平衡”实验,加深学生对锅炉热平衡原理的理解,培养学生的锅炉热平衡实验测试技能,使学生能够分析造成各项热损失的原因,学会诊断锅炉存在的问题。“锅炉烟尘测定”实验使学生熟悉国家标准、掌握固定污染源排气中颗粒物的排放浓度、折算浓度和排放总量的测定原理和方法。“烟气成分分析”实验使学生掌握奥氏烟气分析仪的工作原理和使用方法。“气态污染物排放监测”实验使学生掌握气态污染物排放测量的电化学法的原理和EUROTRON MK2 8851烟气分析仪的使用方法。通过这一系列的实验为学生从事锅炉设计、运行和研究打下基础。

“燃烧源污染物排放控制”实验室配有四台除尘装置(旋风除尘器、袋式除尘器、电除尘器、湿式除尘器)和一台喷射鼓泡式烟气脱硫装置、一台选择性催化还原烟气脱硝装置,可进行除尘器性能测定和气体污染净化两大类型、六个项目的实验教学,可使学生系统地了解并掌握污染控制的基本知识、基本原理、主要设备和典型工艺等,培养学生分析和解决日益严重的燃烧源污染物排放问题的基本能力,为学生从事相关的工程设计、技术管理等工作提供必要的基础。

三、锅炉原理实验的教学和考核方法

1.教学方法

为便于组织教学,将参加实验的学生分成8至10人的小组,排出实验教学安排表,安排充足的师资力量,指导学生在两周内完成所有实验室的各个实验。在教学过程中,改变传统的灌输式教学方法,不断探索实验教学的新办法,如探究式教学、归纳式教学、换位教学等。

在探究式教学模式下,教师依据学习过程的客观规律,引导学生积极主动、自觉地掌握知识。例如,在进行锅炉热平衡实验教学时,教师提出“什么是锅炉热效率?什么是锅炉热平衡?”在学生明白这些基本概念问题的基础上,设置问题“锅炉正平衡热效率的计算公式是什么?”引出计算锅炉正平衡效率需要测定的参数及测量方法,继续提问“锅炉热损失发生在哪里?锅炉反平衡效率的计算公式是什么?”逐步引导学生积极思考,最后提出“为什么既要进行锅炉正平衡实验,又要进行锅炉反平衡实验?如何有效提高锅炉效率?”教师通过这些涵盖了实验的目的、实验原理、实验方法的探究型问题,激励学生的创造性思维,培养他们应用理论知识分析和解决问题的能力。

在进行演示性实验教学时,采用归纳式教学方法,将“观看”实验转变为“观察”实验。例如,在“自然循环锅炉水动力特性”实验中,不去讲解,也不提出任何问题,只是告诉学生要仔细观察。在每个实验现象出现时,再引导学生归纳实验现象、分析产生这种现象的原因。受知识水平、观察能力的影响,学生难免会遗漏掉某些实验现象,这时通过重复性实验,教师指导学生进行有针对性地观察,对实验现象再次进行归纳和分析。采用这种教学方法,使学生对实验过程充满兴趣,对水循环的形成过程、工质的流动与传热过程、蒸汽的产生过程,上升管中汽水两相流的各种流型(泡状、弹状、环状流动),锅炉水循环的常见故障(停滞、倒流、自由水面、汽水分层、下降管带汽)从现象到本质都有非常深刻的认识。

在实验教学中,还尝试了师生角色换位教学法。例如,在“烟气成分分析”实验教学中,进行了“让学生做老师”的换位教学实践。每组学生经过讨论,选出一位同学,由其充当教师的角色,讲解奥氏烟气分析仪的工作原理,演示其使用方法,并带领本组的同学完成烟气成分及含量测定实验,引导学生思考、提问、讨论。实践证明,这种方式加强了学生之间的交流、师生之间的互动,活跃了实验教学的气氛,收到很好的效果。

2.考核方法

实验考核是对学生实验能力的全面检查,也是对教师教学效果的检查。同时,考核能够给学生以压力和动力,促进学生对实验课的重视。传统的实验考核方法,主要是依据实验报告的好坏来评定成绩,这种方法在一定程度上滋长了学生抄袭实验报告的现象。为减少传统考核方法的弊端,我们采取实验表现、实验报告、实验考试相结合的方法进行实验考核,三者依次占实验总评成绩的30%、30%、40%。实验表现和实验报告采取每个实验单独给分,取各自的平均分作为这两项的成绩;实验笔试则由每个实验设置2~4道基本知识和基本技能试题组成试卷,统一安排考试。实验表现由教师依据实验预习、实验操作、回答问题情况,以及发现和提出问题的能力当场给出成绩;实验报告按照是否按要求撰写实验报告,按时交实验报告,数据、结论是否正确,分析是否透彻评分。通过这种考核方式给出实验综合成绩,实现了对学生的学习态度、观察能力、动手能力、思维能力、综合分析能力等的全面考查。

锅炉课程设计总结范文第3篇

【关键词】工业锅炉 在线 能效测试 热效率 节能改造

1 工业锅炉节能减排迫切性

工业锅炉是我国重要的热能动力设备,主要指压力P≤2.45MPa和容量D≤45.5 MW(或≤65t/h)的工业用蒸汽锅炉、采暖热水锅炉、民用生活锅炉、自备热电联产锅炉、特种用途锅炉和余热锅炉。目前,我国工业锅炉现状如下:数量:截至2009年底,我国在用锅炉总台数约59.52万台,其中:电站锅炉约0.8万台,工业锅炉约58.72万台(从燃料结构上看,燃煤锅炉占总量的80%以上,燃油、气锅炉约占15%,电加热锅炉占1%左右,其余为生物质、垃圾锅炉等);分布:工业锅炉量大面广,平均容量小,且以燃煤为主,布点分散,难以集中治理;能耗:工业用煤 80%用于工业锅炉燃烧,年耗煤量达4亿吨标准煤。目前我国燃油、气工业锅炉的实际热效率平均在80%~85%,燃煤工业锅炉的实际热效率平均仅为60%~65%,而发达国家的燃煤工业锅炉运行热效率平均为80%~85% 。由于工业锅炉运行效率不高,能源浪费相当严重,每年多耗用燃煤约6000万吨;管理:司炉工管理不到位,管理粗放,运行浪费严重;保养:日常维护不及时,系统存在跑、冒、滴、漏,传热部件存在积灰结碳现象等,同样造成能源浪费。

2 开展工业锅炉快速能效测试必要性

工业锅炉能效测试是“把脉”锅炉能耗的最有效方法。它能够找出造成锅炉能量损失的主要因素,以针对性的技术指导帮助企业改造锅炉,促进节能减排。当前,工业锅炉节能降耗工作的瓶颈就是锅炉能效测试技术能力严重不足和缺乏高效的节能监管手段。我国工业锅炉数量众多,使用分散,企业节能意识淡薄,能源浪费严重,是节能减排的重点和难点。因此,国家非常重视工业锅炉的能效测试工作。国家质检总局近期刚颁布的《高耗能特种设备节能监督管理办法》;TSG G0002-2010 《锅炉节能技术监督管理规程》;TSG G0003-2010 《工业锅炉能效测试与评价规则》,就是对工业锅炉能效测试的规范和指导。目前,我国工业锅炉能效测试工作刚刚起步,许多地区能效测试工作还未展开,国家质检总局虽然颁布了相关规程,但并未给出具体的测试技术和实施方法,且各地开展能效测试方法多种多样,并不统一,急需有效的锅炉能效测试手段。因此,开发一种面向工业锅炉的具有通用、快速、高效的能效测试系统势在必行。该系统能够使测试人员采用集成便携式能效测试仪及软件,在线数据采集,现场样品测试分析,在线计算,快速得出实时热效率和各项热损失,并现场出测试报告。

3 国内外研究现状和发展趋势

目前,关于锅炉能效测试及节能监测课题的研究主要集中在电站锅炉上,文献主要介绍了电站锅炉热效率软件的开发和制作,软件侧重于离线计算,即根据现场测试数据和实验室分析数据,进行离线计算,得出锅炉热效率;文献主要介绍了在线检测技术用于锅炉热效率计算软件的开发和制作。虽然,电站锅炉能效测试技术开展广泛,且手段先进,但是电站锅炉能效测试计算模型针对性较强,对测量有较高要求,计算过程复杂,并不适用于工业锅炉能效测试。

总体来说,以上相关锅炉能效测试课题研究主要侧重于热效率计算模型,且软件开发过多集中在电站锅炉能效测试上;工业锅炉热效率的测试大多是离线进行,主要采用热平衡试验法,而用于现场实际运行监测有一定的困难;系统地对工业锅炉在线测试技术研究较少,特别是便携式(或车载式)快速在线测试仪器及软件的集成开发几乎没有涉及;另外,工业锅炉在线节能监控装置的研制也未涉及。因此,开展面向工业锅炉的,具有通用、快速、高效的能效测试技术和在线节能监控系统的开发和应用能够对我国工业锅炉的节能降耗工作起到非常大的推进作用。

4 研究方案和技术路线

4.1 系统开发流程

开发面向燃煤、燃油(气)及有机热载体锅炉的集成快速能效测试系统,能够使测试人员采用集成便携式能效测试仪及软件,在线数据采集,现场样品测试分析,在线计算,快速得出实时热效率和各项热损失现场得出测试报告,该测试技术最大优点在于:

(1)便携式(或车载式)快速能效测试系统携带方便、便于拆装,利于推广应用;

(2)快速能效测试系统集成现场能效数据采集、样品现场测试分析及在线计算于一体,省去了样品实验室分析和离线计算两个步骤,使得能效测试时间快、效率高、人员少及测试结果误差较小;

(3)能现场得出能效测试报告,并根据各项热损失快速对企业提出锅炉节能整改措施。

该测试系统的开发和应用能够使工业锅炉能效检测形成集能耗诊断、在线实时节能监测、现场出报告为一体的锅炉能耗测试完备体系。

4.2 技术路线

根据TSG G0003-2010的规定,能效测试方法分为三种,分别为锅炉定型产品热效率测试,锅炉运行工况热效率详细测试和锅炉运行工况热效率简单测试。其中,前两种方法适用于锅炉定型产品能效评价和节能诊断,后一种方法适用于运行锅炉定期能效快速判定。

锅炉定型产品测试和运行锅炉详细测试的测试方法依据GB/T 10180-2010,测试内容复杂,项目繁多,测试结果精确度要高。该测试技术路线设计为:测试人员通过能效测试仪器现场采集能效数据,测试样品拿回实验室测试分析,再通过离线计算软件,确定锅炉热效率和各项热损失,最后得出能效测试报告及提出锅炉节能整改意见。因此,离线计算软件的开发成为关键所在。目前,国内电站锅炉热效率计算软件的开发已很成熟,每个电厂都有适合自己锅炉的能效计算软件。而工业锅炉由于品种广泛,数量众多,各地开发的能效计算软件纷繁复杂,很难有效地推广使用,因此,开发通用的工业锅炉离线热效率计算软件成为本课题研究的关键问题之一。

锅炉运行工况热效率简单测试方法用于定期能效快速判定,重在快速,即快速检测仪器的研制和计算软件的开发。因此,该技术路线设计为:测试人员采用集成便携式能效测试仪及软件,在线数据采集,现场样品测试分析,在线计算,快速得出实时热效率和各项热损失,然后根据不确定度分析原理优化测试结果,再根据能效指标判定软件评定锅炉节能等级,最后现场得出测试报告,并根据测试内容指导企业节能改造。其中:集成快速便携式能效测试仪器、通用能效测试在线计算软件和能效指标判定软件的开发成为本课题研究的关键问题所在。

5 技术关键及难点

5.1 便携式集成快速能效测试仪器研制

燃煤锅炉在能效测试过程中,燃煤特性对锅炉热效率的计算影响很大。目前,国内煤质分析主要通过实验室工业分析仪和元素分析仪等进行离线分析,灰渣含碳量也是采用离线设备进行分析得出。如果能够实现煤质、灰渣的在线分析,即从采样传送、预处理、煤质分析工业分析和元素分析、灰渣含碳量全过程的无人值守在线分析系统,并将该系统和温度采集、烟气分析等(能够在线采集)集成成一套便携式或车载式能效测试装置(即在线能效参数采集与样品现场分析集成),则可实现工业锅炉快速能效数据采集。

效测试仪器研制的难点在于煤质在线分析,灰渣在线收集及在线分析。锅炉能效测试的温度采集、排烟测量等可实现快速、在线数据采集;煤质分析(工业分析、元素分析)主要靠离线设备实验室分析得出,目前煤质的工业分析(灰份、水分和发热量)能够达到在线检测的要求,国内已有在线检测设备;而煤燃烧后的灰渣(飞灰、灰渣)含碳量也是采用离线设备进行分析得出,能否在线测量灰渣含碳量,是该仪器开发关键。5.2 煤质元素在线分析预测模型研究

煤质特性分析包括煤的工业分析、元素分析和燃烧特性分析。煤的元素分析是确定煤中有机物的碳、氢、氧、氮、硫等含量的百分比。它们是燃煤锅炉能效计算中所必须的原始数据。但测定元素分析成分的实验项目多,时间长,操作复杂,对化验人员的要求高,工业锅炉使用企业甚至根本无力开展此项目。目前,煤的在线工业分析试验较简单,已实现在线检测。如果利用煤质在线工业分析数据,建立快速计算元素分析模型,则来简化煤质在线测试难度,为能效测试在线计算模型的研究提供便利手段。

5.3 灰渣(飞灰、灰渣)含碳量预测模型研究

燃煤锅炉在能效测试过程中,如果灰渣含碳量的在线检测研究比较困难,我们可采用人工神经网络作为工具建立锅炉运行中飞灰含碳量预测模型。这样可以简化在线测试,为工业锅炉的热效率在线检测系统的研究提供便利手段。

参考文献

[1] 国家环境保护局科技标准司.工业污染物产生和排放系数手册[M].北京:中国环境科学出版社,1996

[2] 国家质检总局.2009年全国特种设备安全状况通报

[3] 赵钦新,王善武.我国工业锅炉未来发展分析[J].工业锅炉,2007,1:1~9

[4] 王善武.中国工业锅炉行业现状分析及前景展望 [J].工业锅炉,2004,1:1~9

[5] 王善武.我国工业锅炉节能潜力分析与建议[J].工业锅炉,2005,1:1~16

[6] 赵钦新,周屈兰.工业锅炉节能减排现状、存在问题及对策[J].工业锅炉,2010,1:1~6

[7] 赵家荣.《十一五十大重点节能工程实施意见》读本[M].北京:中国发展出版社,2007,2:1~15

[8] 盛伟,刘勇.410t/h锅炉热平衡试验及其热效率计算[J].电站系统工程,2003,19(6):37~38

锅炉课程设计总结范文第4篇

关键词:地产项目 城市集中供热 区域燃气锅炉房扩散室活门敷设方式发展趋势

中图分类号: TU995 文献标识码: A 文章编号:

一、问题的提出

随着我国改革开放政策的深入,国民经济持续高速发展,全国各地城市化进程在不断加快,各地建筑市场蓬勃发展。随着一些外阜著名地产商挺进西北,带来西安乃至西北房地产市场空前繁荣。从我院承接的设计任务来源看,所承担的房地产项目建筑面积越来越大,设计标准越来越高。作为一名暖通空调设计工作者,在目前党中央、国务院大力倡导建设“资源节约型,环境友好型”社会,大力倡导提高全社会节能意识,各地节能减排政策相继出台的大形势下,如何做好大型地产项目的暖通空调系统设计,创造一种简单、舒适、节能、健康的人居环境,是暖通空调设计工作者义不容辞的责任与追求。笔者几年来承担了一些中、大型地产楼盘的暖通、空调系统设计,如“西安紫薇城市花园,西安紫薇田园都市,西安雅居乐花园,西安祥和居住宅小区,西安龙湖盛景,青海西宁鸣翠柳山庄,西宁泰和祥花园,西宁香格里拉城市花园”等项目,为了适应新形势下的设计工作需要,本人对以前承担过的地产项目作以小结,对暖通设计方案中的若干难点问题作一些探讨,为以后工作做适当技术储备。也希望通过此文抛砖引玉,以引起暖通设计工作者的关注与讨论。

二、关于大型地产项目冬季采暖热源选择

寒冷地区地产项目的冬季采暖热源选择,从目前的情况看,主要有三种方式:一是利用城市集中供热管网提供热源,二是小区自建区域燃气热水锅炉房供热,三是采用单栋楼自建小型锅炉房(模块锅炉供热)、或住宅楼各户设置家用锅炉自行供热等三种供热方式。

由于各地经济发展水平及社会基础设施建设存在差异,各地城市的集中供热规模、供热范围有较大区别。从西安地区地产楼盘项目看,前几年我院承担的项目,因城市集中供热管网未及建设所在地,采用自建区域燃气热水锅炉房供热或设置家用燃气热水锅炉自行供热的工程案例较多。近几年来,随着西安市基础设施建设的高速发展,城市集中供热管网供热区域迅速扩大,不少项目在设计阶段因集中供热管网未及现场,采用了小区自建区域锅炉房供热方案,但在工程实施阶段,又变更设计成集中供热管网供热方案,造成暖通专业需做大量变更设计。

从我院已承担的青海西宁市的地产项目看,目前西宁市集中供热范围较小,各地产项目仍以自建区域燃气锅炉房供热为主。

因此,笔者认为对西安地区普通地产楼盘的冬季采暖热源,应优先考虑利用城市集中供热管网供热;对目前城市集中供热管网未覆盖区域,应通过西安市热力公司先行了解本区域的集中供热发展规划,确认需自建区域燃气锅炉房自行解决小区热源时,小区供热方案也应采用:“区域燃气热水锅炉房+热交换站供热”二级供热方案,以方便将来与城市集中供热管网的对接。对西宁地区地产项目的采暖热源,应以小区自建区域燃气热水锅炉房为首选。

三、关于地产项目利用城市集中供热管网供热时,小区热交换站数量、规模大小选择

目前这一问题,是暖通设计工作者和房地产开发商共同关心的问题。

现行国家规范《城市热力网设计规范》CJJ34-2002第10.3.1条:“民用热力站最佳规模,应经过技术经济比较确定。当不具备技术经济比较条件时,集中热力站的规模按下列原则确定:

1、对于新建的居住区,热力站最大规模以供热范围不超过本街区为限。

2、对已有采暖系统的小区,在减少原有采暖系统改造工作量的前提下,宜减少热力站的个数。”

由于各地的城市建设及经济发展水平不一,从现行国家规范角度看,各地热力站的最佳规模难以统一。

笔者1988年在西安建筑科技大学工作期间,曾与暖通教研室两位老师成立课题组,共同承担了当时的《城市热力网设计规范》规范编写组关于“城市居住小区集中供热热力站合理规模”一题的课题研究,该研究依据当时居住小区的发展规模及当时的经济指标,通过建立数学模型,进行技术经济分析,得出结论。在课题研究的几点体会部分,曾以16万平方米居住小区为例讨论设置一~四个间接连接的热力站,结论是设置一个为最佳。

因上世纪90年代国民经济发展水平所限,当时的建设规模16万平方米居住小区在全国已基本上是很大的小区,而现在居住小区建设规模已远远超过此值(国内目前已出现建筑面积达110m2的高尚居住社区),同时,90年代城市居住小区的建设容积率、小区内多层、小高层和高层的比例,以及当时的建材设备价格、能源政策与价格与现在有很大区别,暖通空调系统设计思路也发生了较大变化。因此,以前课题组这一研究结论和现在情况相比,会出现较大出入。

笔者认为,在确认所选热交换站工艺流程技术合理可行、满足现行节能标准前提下,采用的区域热交换站容量,使小区的一二次供热管网投资、热交换站设备投资、热交换站土建投资等几项初投资,与热交换站后期运行费用两项总和为最小,则该区热交换站的规模为最佳规模。因这一问题涉及各地能源政策及价格,影响因素众多,设计人员依据现行规范,难于做出定量判断与选择。

根据几年来的设计实践,本人认为,居住小区热交换站的合理规模,应通过技术经济分析比较后确定,在缺少技术经济比较结论支持时,对于向住宅楼散热器采暖系统提供低温热水的区域热交换站,拟控制区域热交换站供热规模在18~20万平方米以内;对于向地板辐射采暖系统提供低温热水的区域热交换站,拟控制区域热交换站供热规模在12~15万平方米以内,多层住宅区域取较小值,小高层、高层区域取较大值。当然这仅是个人总结的经验数据。希望有兴趣的同仁将“西安地区利用城市集中供热管网供热时,居住小区热交换站的合理规模”作为课题,进行专题研究。

四、关于地产项目自建区域燃气锅炉房供热时锅炉房容量、台数及锅炉房烟囱选择

地产项目自建区域燃气锅炉房,解决冬季采暖热源,通常有两种设置方式:独立设置的地上或地下燃气锅炉房;设置于多层或高层建筑地下室的地下燃气锅炉房等两种方式。

第一种方式相对比较简单,根据小区的冬季供热总容量确定独立设置的区域锅炉房总容量及单位容量,按照新版《锅炉房设计规范》GB50041-2008第3.0.12条规定:“独立设置新建锅炉房锅炉总台数不宜超过五台,非独立锅炉房,锅炉总台数不宜超过四台,锅炉房锅炉总台数一般不少于两台”。锅炉房烟囱独立设置。

锅炉课程设计总结范文第5篇

工业用水的水质应该满足生产用途的需求,保证产品的质量,不同的用途对水质有不同的要求。锅炉把水作为原料,在高温高压下产生蒸汽,成为输送热力或动力的介质。一旦锅炉用水不符合标准要求,就会使锅炉出现结垢、腐蚀、泡沫等现象,降低锅炉热效率,增加燃料消耗,更为严重的是甚至引起爆炸,危及人身安全,造成财产损失。因此,《工业分析》课程以热水锅炉水质检测项目及检验方法的讨论为重点,介绍了水质的分析。对锅炉用水的水质检验,在知识、技能及职业素质方面对学生都有明确要求,采用项目教学方式,可以更好地满足课程标准的要求。项目所需教学时数共14学时,其中项目实施计划的制订与交流研讨2学时,项目实施10学时,评价总结与拓展提升2学时。

二、热水锅炉水质检测的项目分析

热水锅炉水质检测,是针对化工、石油、轻工、环保等领域的分析检验和环境检测等岗位的实际工作过程进行的教学设计。该项目是由09级工业分析与检验专业班的学生来完成的。他们是在校二年级的学生,经过了前期相关专业课程的学习,具备了一定的专业知识和技能,掌握了一定的信息检索与分析能力和实践动手操作能力。但面对即将进入企业进行生产性实习,学生的自我意识强,团队合作精神比较欠缺。因此,通过热水锅炉水质检验项目这一个完整的工作过程,让学生置身于实际检验工作岗位,按照分析检验工作的模式进行教学,有助于培养学生获得实际检验工作岗位的知识、技能和素质,为学生掌握水质分析奠定基础,为拓展学习后续课程如煤质分析、肥料分析、钢铁分析等提供条件,在课程中起到承上启下的作用。

本项目实施对学生、教师和实训条件都有一定的要求。对学生来说应当能够综合运用以前学过的化工分析的知识与技能,理解化工分析的操作规程,能按照国家标准设计检验方案,能按照岗位操作规程正确对各个检测项目进行测定,同时具备搜集资料、整理资料、演说、知识迁移与运用的能力,以及团队协作精神。对教师来说应当具有掌控热水锅炉水质检测的工作进程,能够处置项目实施过程中的突发事件,能够将相关理论与实践操作具备结合起来,尊重学生是学习的主体地位,真正承担起项目课程的设计者、教学实施的组织者、教学过程的指导者和教学结果评价与管理者的责任。对教学场所及仪器设备来说应当具有化验室实训场地,具备取样器、电子天平、滴定管、PH计、电磁搅拌器等仪器设备,其中仪器设备的数量、质量应当能够满足学生分组操作的需要。

项目教学的重点:一是学生制订项目工作计划。二是分析检验工作岗位操作规程的理解与操作技能的掌握。三是对检验结果及出现问题的分析。难点是对分析检验工作岗位操作规程的理解和检验结果与问题的分析。

三、热水锅炉水质检测的项目实施

1.下达项目工作任务书

教师通过简单讲解水的不同用途,引出水质检测,再通过热水锅炉爆炸的新闻报道,进而提出热水锅炉水质检测的工作任务。同时要讲清工作任务具体的功能和检测要求,具体内容包括采样与制样、试样处理、对指定成分进行定量测定、计算和报告分析结果等要求。带领学生回顾项目实施所需要知识和技能,同时要求学生完成工作任务必须达到的规定标准。

2.制订项目实施计划书

在明确项目工作任务后,学生可以按照小组分工查找相关资料,然后利用收集来的资料,根据项目的目标和任务,进行研讨,制订完成项目实施计划书的草案。在这一过程中教师主要是引导和咨询,组织学生按小组进行交流,相互学习,取长补短,进一步修订完善项目实施计划书。

3.学生以小组为单位进行水质检测

各小组要在规定的时间内完成水质检测任务,得到相应的数据,并完成项目报告书。在这一过程中,学生需要回顾工作计划内容,对实施项目要有整体认知,对项目进行的每一步都了然于胸。需要复习学过的分析实验技能,将各相通的技能用于水质分析中,完成知识迁移。教师可以通过播放演示实验录像或操作示范,让学生了解操作规程,学生在感性认知的基础上进行技能训练,遇到问题后再通过观看录像或通过教师示范获得解决问题的方法,如此循环往复,直至掌握该项技能。

学生掌握了检测技能后,按照操作规程进行水质分析,教师观察各组工作状态,讲解检测要点,对进度慢的小组适当给予帮助,突出重点,强调规范操作与安全意识的养成。各小组完成生产工作后要写撰写任务报告书,阐述完成工作任务的准备过程、工作过程及工作成效。

4.项目完成成果展示与评价

在各小组完成项目检测任务和工作任务报告书后,由教师组织各组检验报告的展示,并由师生一起对各组检验结果的精密度与准确度进行评价,肯定成绩、指出不足、提出改进建议。在这个环节中,评价建议以正性评价为主,尤其是学生,要引导他们实事求是看待人和事物,客观公正地评价他人的成果,正确对待老师和同学提出的批评或建议。教师要在大家评议的基础上,完成对各小组项目实施的成绩鉴定报告书。

四、项目教学反思

热水锅炉水质检测项目教学在调动学生学习积极性、培养学生动手能力及合作精神方面具有很大的促进作用。在教学过程中也发现存在如下问题:由于水质检测指标有六项,如果每组都做所有指标的检测,学生会产生厌倦心理,因此应由每组完成一个指标的检测。能力较强的学生完成项目时间较为宽松,可以用来进行其他指标的检测。项目的整体时间安排应以能力较弱的学生刚好能完成整个项目的时间为准。

学生在完成热水锅炉水质检测项目后,获得了直观的检验经验,教师要及时组织学生梳理水质检测相关的专业理论知识与实践技能。因为有了亲身体验,学生对相关的知识和技能已经有了感性认知,在教师的点拨下,知识理解能够做到融会贯通,并举一反三,形成自身的理论体系。

参考文献:

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[2]王民权,梅晓妍.高等职业教育中项目化教学的探索与实践[J].职业教育研究,2007,(10).

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