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摘要:随着机组参数的提高和节能减排力度的加大,电厂化学岗位所需的相关知识不断更新,化学作业内容不断增多。高职院校的电厂化学专科专业已逐渐发展为涉及给排水工程、电力环保、化工、金属材料、核电、热电等诸多方面的宽口径综合性本科专业,原有的电厂化学专业课程设置已不能满足要求。在调研国电铁岭电厂、宣威电厂、吉林辽源寿山生物质能电厂化学岗位作业内容的基础上,分析了新形势下火电行业化学类岗位所需的知识要素,研究并优化了应用化学(电站方向)本科专业的课程设置,提出了打牢化学基础、立足电站、拓宽专业口径的应用化学本科专业课程设置大纲。
关键词:电厂化学;应用化学;知识要素;课程设置
作者简介:毕孝国(1962-),男,吉林辽源人,沈阳工程学院能源与动力工程系,教授;牛微(1978-),女,辽宁本溪人,沈阳工程学院能源与动力工程系,讲师。(辽宁 沈阳 110136)
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)07-0089-02
以火电为行业依托的电厂化学专科专业主要以火电厂水处理技术和水、汽、煤、油的监督为主,毕业生的就业岗位主要是火电厂水处理运行、水化验和煤化验,专业学制三年。
近年来,随着亚临界、超临界机组逐渐成为电力系统的主力型机组,热力设备的水、汽质量要求日益严格,水处理技术迅速发展,设备的自动控制程度越来越高。[1]同时,为适应节能减排,走可持续发展的道路,中水回用、新能源发电、电力环保等问题提上了议事日程。建在城市的热电厂普遍以中水为水源,新建及改建机组全部新增了脱硫系统。此外,电厂化学还包括火电厂生产废水处理、核电站放射性废水处理、防腐工艺设计与施工等新增作业内容。各高职院校的电厂化学专科专业已逐渐发展为涉及给排水工程、电力环保、化工、金属材料、核电、热电等诸多方面的宽口径综合性本科专业。[2]
因此,原电厂化学专业的课程设置及其教学内容已经不能满足电厂化学类岗位的需要,研究新形势下应用化学(电站方向)专业作业岗位及知识要素,优化课程设置与内容,具有十分重要的意义。本文在研究国电铁岭电厂、宣威电厂、吉林辽源寿山生物质能电厂化学岗位作业内容和所需知识要素的基础上,优化了应用化学(电站方向)本科专业的课程设置,提出了打牢化学基础,立足电站,拓宽专业口径的应用化学本科专业课程设置大纲。
一、岗位与作业内容
目前,300MW以上的火电机组化学类岗位主要有化验、水处理运行和脱硫运行。生物质能电厂化学作业内容包括化验、水处理运行、焦油处理和防腐。为电厂服务的检修公司、防腐公司、环保公司的化学岗位主要有化验、防腐工艺设计与施工、脱硫系统的设计与施工、除尘、粉煤灰综合利用等。在核电企业,核电放射性废水的处理和水化学工况尤为重要。在课程设置上,以毕业生的目标岗位及其作业内容为依据,包括五个方面。
1.化验与分析岗位
化验与分析岗位包括水汽(补给水、给水、炉水、蒸汽、凝结水、排污水、循环冷却水、发电机内冷水)分析、煤油分析、脱硫系统分析、腐蚀产物分析和水垢、水渣分析,具体的任务与内容见表1。[3]
2.水处理运行岗位
水处理运行岗位的作业内容见表2。[4,5]
3.脱硫系统岗位
脱硫系统岗位的任务包括脱硫系统的设计、运行与维护。目前火电厂脱硫系统的设计、制造、安装、调试均由专业的脱硫(环保)公司完成,火电厂还没有自己的设计制造队伍。但作为面向电站方向的应用化学专业,脱硫(环保)公司也是毕业生的就业方向,应列为其工作岗位。目前,火电厂的脱硫系统运行归属化学运行岗位,其作业内容为脱硫工艺运行与控制。
4.防腐系统岗位
为保证火电厂安全经济运行,设备的防腐工作至关重要。在热力设备中,整个水汽系统都是重点防腐对象。在新建或改建电厂中,脱硫系统同样是防腐的关键。火电厂防腐作业的内容主要有材料表面处理(凝汽器镀膜)、介质处理(各种水处理)、电化学保护(凝汽器端头)、覆盖层保护(除氧水箱、脱硫系统)等,以各种水处理为主。
5.拓展与迁移岗位
结合应用化学(电站方向)专业的知识基础和相关作业内容,以及相近行业相关岗位的作业内容,高校培养的应用化学(电站方向)专业毕业生还应该胜任火电厂的污水处理与分析、粉煤灰综合利用(分析)、核电站废水处理等工作。
火电厂污水处理包括厂区生产废水(排放的工艺用水)和生活小区的生活污水,以及一些临时性生产废水(如化学清洗废水的处理等)。作业内容为各种物理法、化学法和生化法的组合水处理工艺,以及相应废水处理设备的运行和监督。粉煤灰综合利用包括掌握粉煤灰的物理和化学性质,并通过物理法和化学法制备各种环保材料、建筑材料、功能材料等。核电废水的处理主要是集中处理核电生产过程中发生核污染的工艺用水。
二、岗位知识需求
通过对应用化学(电站方向)毕业生的目标岗位及其作业内容的分析,可以确定该专业学生应该掌握的专业知识和基础知识,见表3。
三、课程设置与内容优化
1.四大化学和化工原理课程的整合
无机化学、有机化学、物理化学和分析化学的授课内容应紧密围绕表1、表3中的目标就业岗位、作业内容和知识需求展开。
分析化学课程以容量分析为主,适当添加仪器分析、电厂化学仪表部分。突出水分析、煤质分析和油品分析,增加腐蚀产物、水垢、水渣分析、烟气分析和粉煤灰分析,以增加相当分量的专业必备知识。物理化学以电化学、胶体化学为核心展开。化工原理紧密围绕专业课程涉及的知识单元讲授。无机化学和有机化学为物理化学、分析化学、化工原理和专业课提供知识基础。
2.水处理课程的整合
火电厂水质净化课程删除石灰处理、软化和降碱、蒸馏等陈旧水处理工艺和絮凝反应动力学、半透膜透过机理、阻垢机理等理论性较强的内容。减少混凝原理、过滤机理、离子交换动力学、树脂交换特性等原理性内容的学时,扩充膜分离技术教学内容。增加中水水质特点、超滤、连续电除盐、循环冷却水系统日常运行和维护、发电机内冷水处理、水质劣化及设备故障处理等章节,突出教学内容的实用性。
3.腐蚀与防护课程的整合
腐蚀与防护课程以应用为主,优化腐蚀学基础理论部分,重在测试理论和方法。应用部分在原有给水系统、炉水系统、蒸汽流程防腐基础上,增加冷却水系统、供热回路系统、发电机内冷水系统、脱硫系统的腐蚀与防护。
4.电厂化学仪表课程的调整
电厂化学仪表及自动化课程以现场在线仪表为核心,强化仪表的原理、结构、使用方法、维护事项;强化在线监测系统的原理、构成、使用方法和维护要点;强化在线监测系统对水处理工艺和质量的控制认识。通过本门课的学习,要使学生将表计状态、水处理工艺状态、在线监测系统状态联系在一起,能够正确判断和处理系统存在的问题。
5.煤、油课程的调整
“燃料分析与管理”调整为“煤质分析”,与“电力用油”一起作为实践环节的课程,在各项指标的监测分析中,掌握各指标的概念、性质、作用,强化对燃料管理、油品管理和油品再生重要性的认识。
6.实践教学环节的调整
在水处理、化工原理、环境工程技术课程之后安排相应的课程设计,巩固和加深专业基础知识,提高学生运算、制图、使用技术资料的综合能力。安排化学实验与分析实训、燃料分析实训、水处理工艺实训、电力用油实训,对学生进行水、汽、水垢、水渣、锈蚀产物、煤和油的化学分析及仪表分析的训练;安排腐蚀与防护实训、环境工程技术实训,训练学生在这两个方面的综合能力。同时,强化电厂认识实习和电厂运行实习环节,增加学生的岗位知识。
7.增加的新课程
为适应大机组和节能减排对人才知识结构的需求,培养方案中应增加“环境工程技术”课程,以烟气除尘、脱硫、脱硝、废水处理等为核心内容;增加“核电站水质工程”课程,以核电站核污染废水处理为核心内容;增加“应用电化学”课程,以电化学在环保工程中的应用、电能的电化学转化和存储为核心内容,提高学生知识迁移的能力,拓宽学生就业领域,增强课程的岗位实用性。
四、结束语
专业教学改革是一个长期不懈的工作。随着电力企业的迅速发展,过去的专业课程设置已不能满足要求。改变人才培养模式,不断调整教学计划,才能培养出企业需要的高技能应用型人才。以新形势下火电行业化学类岗位所需的知识要素为核心,打牢化学基础和专业知识基础,强化专业技能,是应用化学(电站方向)本科专业课程设置的指导思想,并在此基础上提炼教学大纲,形成培养方案。
参考文献:
[1]崔凤磊.加强电厂化学专业改革与建设 提高学生就业能力[J].山东电力高等专科学校学报,2009,12(3):19-21.
[2]黄成群.《电厂化学》专业改革探索[J].重庆电力高等专科学校学报,2005,10(4):44-49.
[3]国家电力公司发输电运营部.电力工业技术监督标准汇编[G].北京:中国电力出版社,2005.
[4]杨道武,朱志平,李宇春,等.电化学与电力设备的腐蚀与防护[M].北京:中国电力出版社,2004.
[5]许立国,毕孝国,郝丽芬,等.火电厂水处理技术[M].北京:中国电力出版社,2006.
(责任编辑:麻剑飞)
关键词:电厂化学;应用化学;知识要素;课程设置
作者简介:毕孝国(1962-),男,吉林辽源人,沈阳工程学院能源与动力工程系,教授;牛微(1978-),女,辽宁本溪人,沈阳工程学院能源与动力工程系,讲师。(辽宁 沈阳 110136)
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)07-0089-02
以火电为行业依托的电厂化学专科专业主要以火电厂水处理技术和水、汽、煤、油的监督为主,毕业生的就业岗位主要是火电厂水处理运行、水化验和煤化验,专业学制三年。
近年来,随着亚临界、超临界机组逐渐成为电力系统的主力型机组,热力设备的水、汽质量要求日益严格,水处理技术迅速发展,设备的自动控制程度越来越高。[1]同时,为适应节能减排,走可持续发展的道路,中水回用、新能源发电、电力环保等问题提上了议事日程。建在城市的热电厂普遍以中水为水源,新建及改建机组全部新增了脱硫系统。此外,电厂化学还包括火电厂生产废水处理、核电站放射性废水处理、防腐工艺设计与施工等新增作业内容。各高职院校的电厂化学专科专业已逐渐发展为涉及给排水工程、电力环保、化工、金属材料、核电、热电等诸多方面的宽口径综合性本科专业。[2]
因此,原电厂化学专业的课程设置及其教学内容已经不能满足电厂化学类岗位的需要,研究新形势下应用化学(电站方向)专业作业岗位及知识要素,优化课程设置与内容,具有十分重要的意义。本文在研究国电铁岭电厂、宣威电厂、吉林辽源寿山生物质能电厂化学岗位作业内容和所需知识要素的基础上,优化了应用化学(电站方向)本科专业的课程设置,提出了打牢化学基础,立足电站,拓宽专业口径的应用化学本科专业课程设置大纲。
一、岗位与作业内容
目前,300MW以上的火电机组化学类岗位主要有化验、水处理运行和脱硫运行。生物质能电厂化学作业内容包括化验、水处理运行、焦油处理和防腐。为电厂服务的检修公司、防腐公司、环保公司的化学岗位主要有化验、防腐工艺设计与施工、脱硫系统的设计与施工、除尘、粉煤灰综合利用等。在核电企业,核电放射性废水的处理和水化学工况尤为重要。在课程设置上,以毕业生的目标岗位及其作业内容为依据,包括五个方面。
1.化验与分析岗位
化验与分析岗位包括水汽(补给水、给水、炉水、蒸汽、凝结水、排污水、循环冷却水、发电机内冷水)分析、煤油分析、脱硫系统分析、腐蚀产物分析和水垢、水渣分析,具体的任务与内容见表1。[3]
2.水处理运行岗位
水处理运行岗位的作业内容见表2。[4,5]
3.脱硫系统岗位
脱硫系统岗位的任务包括脱硫系统的设计、运行与维护。目前火电厂脱硫系统的设计、制造、安装、调试均由专业的脱硫(环保)公司完成,火电厂还没有自己的设计制造队伍。但作为面向电站方向的应用化学专业,脱硫(环保)公司也是毕业生的就业方向,应列为其工作岗位。目前,火电厂的脱硫系统运行归属化学运行岗位,其作业内容为脱硫工艺运行与控制。
4.防腐系统岗位
为保证火电厂安全经济运行,设备的防腐工作至关重要。在热力设备中,整个水汽系统都是重点防腐对象。在新建或改建电厂中,脱硫系统同样是防腐的关键。火电厂防腐作业的内容主要有材料表面处理(凝汽器镀膜)、介质处理(各种水处理)、电化学保护(凝汽器端头)、覆盖层保护(除氧水箱、脱硫系统)等,以各种水处理为主。
5.拓展与迁移岗位
结合应用化学(电站方向)专业的知识基础和相关作业内容,以及相近行业相关岗位的作业内容,高校培养的应用化学(电站方向)专业毕业生还应该胜任火电厂的污水处理与分析、粉煤灰综合利用(分析)、核电站废水处理等工作。
火电厂污水处理包括厂区生产废水(排放的工艺用水)和生活小区的生活污水,以及一些临时性生产废水(如化学清洗废水的处理等)。作业内容为各种物理法、化学法和生化法的组合水处理工艺,以及相应废水处理设备的运行和监督。粉煤灰综合利用包括掌握粉煤灰的物理和化学性质,并通过物理法和化学法制备各种环保材料、建筑材料、功能材料等。核电废水的处理主要是集中处理核电生产过程中发生核污染的工艺用水。
二、岗位知识需求
通过对应用化学(电站方向)毕业生的目标岗位及其作业内容的分析,可以确定该专业学生应该掌握的专业知识和基础知识,见表3。
三、课程设置与内容优化
1.四大化学和化工原理课程的整合
无机化学、有机化学、物理化学和分析化学的授课内容应紧密围绕表1、表3中的目标就业岗位、作业内容和知识需求展开。
分析化学课程以容量分析为主,适当添加仪器分析、电厂化学仪表部分。突出水分析、煤质分析和油品分析,增加腐蚀产物、水垢、水渣分析、烟气分析和粉煤灰分析,以增加相当分量的专业必备知识。物理化学以电化学、胶体化学为核心展开。化工原理紧密围绕专业课程涉及的知识单元讲授。无机化学和有机化学为物理化学、分析化学、化工原理和专业课提供知识基础。
2.水处理课程的整合
火电厂水质净化课程删除石灰处理、软化和降碱、蒸馏等陈旧水处理工艺和絮凝反应动力学、半透膜透过机理、阻垢机理等理论性较强的内容。减少混凝原理、过滤机理、离子交换动力学、树脂交换特性等原理性内容的学时,扩充膜分离技术教学内容。增加中水水质特点、超滤、连续电除盐、循环冷却水系统日常运行和维护、发电机内冷水处理、水质劣化及设备故障处理等章节,突出教学内容的实用性。
3.腐蚀与防护课程的整合
腐蚀与防护课程以应用为主,优化腐蚀学基础理论部分,重在测试理论和方法。应用部分在原有给水系统、炉水系统、蒸汽流程防腐基础上,增加冷却水系统、供热回路系统、发电机内冷水系统、脱硫系统的腐蚀与防护。
4.电厂化学仪表课程的调整
电厂化学仪表及自动化课程以现场在线仪表为核心,强化仪表的原理、结构、使用方法、维护事项;强化在线监测系统的原理、构成、使用方法和维护要点;强化在线监测系统对水处理工艺和质量的控制认识。通过本门课的学习,要使学生将表计状态、水处理工艺状态、在线监测系统状态联系在一起,能够正确判断和处理系统存在的问题。
5.煤、油课程的调整
“燃料分析与管理”调整为“煤质分析”,与“电力用油”一起作为实践环节的课程,在各项指标的监测分析中,掌握各指标的概念、性质、作用,强化对燃料管理、油品管理和油品再生重要性的认识。
6.实践教学环节的调整
在水处理、化工原理、环境工程技术课程之后安排相应的课程设计,巩固和加深专业基础知识,提高学生运算、制图、使用技术资料的综合能力。安排化学实验与分析实训、燃料分析实训、水处理工艺实训、电力用油实训,对学生进行水、汽、水垢、水渣、锈蚀产物、煤和油的化学分析及仪表分析的训练;安排腐蚀与防护实训、环境工程技术实训,训练学生在这两个方面的综合能力。同时,强化电厂认识实习和电厂运行实习环节,增加学生的岗位知识。
7.增加的新课程
为适应大机组和节能减排对人才知识结构的需求,培养方案中应增加“环境工程技术”课程,以烟气除尘、脱硫、脱硝、废水处理等为核心内容;增加“核电站水质工程”课程,以核电站核污染废水处理为核心内容;增加“应用电化学”课程,以电化学在环保工程中的应用、电能的电化学转化和存储为核心内容,提高学生知识迁移的能力,拓宽学生就业领域,增强课程的岗位实用性。
四、结束语
专业教学改革是一个长期不懈的工作。随着电力企业的迅速发展,过去的专业课程设置已不能满足要求。改变人才培养模式,不断调整教学计划,才能培养出企业需要的高技能应用型人才。以新形势下火电行业化学类岗位所需的知识要素为核心,打牢化学基础和专业知识基础,强化专业技能,是应用化学(电站方向)本科专业课程设置的指导思想,并在此基础上提炼教学大纲,形成培养方案。
参考文献:
[1]崔凤磊.加强电厂化学专业改革与建设 提高学生就业能力[J].山东电力高等专科学校学报,2009,12(3):19-21.
[2]黄成群.《电厂化学》专业改革探索[J].重庆电力高等专科学校学报,2005,10(4):44-49.
[3]国家电力公司发输电运营部.电力工业技术监督标准汇编[G].北京:中国电力出版社,2005.
[4]杨道武,朱志平,李宇春,等.电化学与电力设备的腐蚀与防护[M].北京:中国电力出版社,2004.
[5]许立国,毕孝国,郝丽芬,等.火电厂水处理技术[M].北京:中国电力出版社,2006.
(责任编辑:麻剑飞)