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關鍵詞：物料循環量 燃料特性 循環倍率
中圖分類號：TK229文獻標識碼： A
引言
物料循環量是循環流化床鍋爐設計、運行中的一個非常重要的參數，該參數對鍋爐的流體動力特性、燃燒特性、傳熱特性以及變工況特性影響很大。
物料循環量的定量表述一般采用三種方法。第一種方法采用循環倍率的概念，其定義如下：
R=FS/FC
R：循環倍率；
FS：循環物料量，kg/h；
FC：投煤量，kg/h；
采用循環倍率最大的優點是直觀，計算比較方便，并可對循環流化床鍋爐進行大致的分類，目前它被廣泛地應用在循環物料量的定量描述中。但采用循環倍率的概念也有其不足之處，首先同一容量的鍋爐由于燃煤品質不同，投煤量也不相同，這樣在同樣的固體顆粒循環量下循環倍率也不相同。其次，在采用脫硫劑時其物料循環量也與投煤量相比，則從概念上不盡合理。第三，由于許多燃用優質煤的循環流化床鍋爐，需添加惰性物料，作為循環物料，而這一部分也與投煤量相關聯，因此也不盡合理。所以近年來許多人采用第二種方法，即用單位床層面積上的物料循環量來直接描述，即GS。第三種方法是，確定的循環倍率為床內上升段中采用循環技術與不采用循環技術時的灰量之比。目前一般采用第一種和第二種方法。
上面所說的物料循環量主要是指外部物料循環量，即通過返料機構送回床層的物料量，實際上在循環流化床鍋爐中，有很大的內循環量。內循環量主要取決于床內構件及流體動力特性。
下面討論的物料循環量一般是指外部物料循環量。內循環物料量考慮起來比較困難，但內循環在提高脫硫、燃燒的效率方面，其影響與外循環基本上是相同的，對平衡床內溫度的影響與外循環不盡相同，但有一點是非常明顯的，即內循環增大后，外循環可以適當的降低一些。
在不考慮爐內燃燒脫硫時，循環倍率在實際鍋爐中可根據各段的灰平衡以及分離器的效率來確定。
二、運行參數對確定物料循環量的影響
（一）燃料特性對確定物料循環量的影響
燃料特性對確定物料循環量有很大的影響。一般認為，對燃料熱值高的煤循環倍率也高，但對揮發分高的煤，則可取較小的循環倍率。但這只是一個總的原則，由于各制造廠本身選取的循環倍率值相差甚大，目前很難給出一個適合各種類型鍋爐的循環倍率值。但對于Circofluid型循環流化床鍋爐，Bob等提出燃料發熱量越高，灰分越低，水份越高，選取的循環倍率也越高。
（二）熱風溫度及回送物料溫度對循環倍率的影響
熱風溫度變化時，如果循環物料的回送溫度及循環倍率均不變，則床層溫度會提高。如果考慮床層溫度固定在脫硫最佳溫度或某一定值時，此時應增加循環倍率，從而保持床溫一定。
提高循環物料回送溫度時，如果其他參數不變，則根據床內熱量平衡，床層溫度會提高，此時若要保證床層溫度維持在一定值，則應提高循環倍率。
三、物料循環量的變化對運行的影響
（一）物料循環量對燃燒的影響
物料循環量增大時對床內燃燒的影響，主要體現在一下幾個方面。首先是物料循環量增加，使理論燃燒溫度下降，特別是當循環物料溫度較低時尤為如此。其次，由于固體物料的再循環而使燃料在爐內的停留時間增加，從而使燃燒效率提高。當然如果燃燒效率已經很高，再增加循環物料量對燃燒效率的影響就會很小。第三，物料循環使整個燃燒溫度趨于均勻，相應的也降低了燃燒室內的溫度，這樣使脫硫和脫硝可以控制最佳反應溫度，但對于冉阿少則降低了反應速度，燃燒處于動力燃燒工況。
（二）物料循環量對熱量分配的影響
當循環物料回送溫度低于550℃時，省煤器應布置在分離器的前后，當回送溫度大于550℃時，省煤器可單級布置于分離器之后，回送溫度低于730℃以前，對過熱器的影響不很明顯，過熱器僅需雙級布置；但當回送溫度大于730℃以后，過熱器經常布置成三級，其中一級布置在分離器后的對流豎井中；當回送溫度上升時，爐膛部分的吸熱增加；當回送溫度高于850℃時，對流區段也就不復存在。
（三）物料循環量與變負荷的關系
對于循環流化床鍋爐，改變循環倍率即可滿足負荷變化的要求。降低循環倍率可使理論燃燒溫度上升，從而可以彌補由于在低負荷時相當于正常負荷時過大的水冷壁受熱面而造成的煙氣過度冷卻。同時，也可以降低水冷壁的傳熱系數，從而使爐膛出口溫度不變。在正常負荷下，保持循環倍率設計值運行，隨著負荷的下降，循環倍率也隨著下降，到達到1/3~1/4負荷時，循環流化床鍋爐按鼓泡流化床方式運行，物料循環量為零。此時可以保證汽溫、汽壓在允許的范圍內。只要適當調節物料循環量，循環流化床鍋爐就有很好的負荷適應能力和良好的汽溫調節性能。
（四）物料循環量對脫硫、脫硝的影響
在循環流化床鍋爐中，Ga/S摩爾比一般為1.5~2.0。在循環物料中部分是未與SOX反應的CaO顆粒，因此物料循環量增加，則送入床內的CaO量也隨之增加，這樣就會使脫硫率增大。如果脫硫率一定，則Ga/S摩爾比明顯的降低。
固體物料在爐內循環，使爐內的碳濃度增加，從而加強了NO與焦炭的反應，并使NO排放量下降。固體顆粒物料循環量的變化還會對循環流化床的流體動力特性，如固體顆粒濃度分布、壓力分布，固體顆粒在爐內的停留時間以及壁面熱流濃度，傳熱傳質特性等影響。
四、有利循環倍率的確定方法
在循環流化床鍋爐中，固體顆粒物料循環量增加，會使鍋爐的燃燒效率、脫硫效率提高。由于床內固體顆粒濃度增加也會使傳熱系數增加，同時物料循環量的變化會影響床內的稀、濃相的熱量平衡及熱量分配，但同時物料循環量的增加又會增加床層總阻力，增加風機電耗。如果在固體顆粒循環回路中還布置有直接沖刷的管束，則物料循環量增加還會使磨損的可能性增大。所以說，有利的循環倍率應該是考慮了燃燒、脫硫、脫硝、傳熱、熱平衡、風機能耗、磨損等因素的一個綜合參數。
參考文獻：
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【關鍵詞】 循環流化床鍋爐 原煤倉 堵煤 蓬煤 空氣炮
引言
在火電廠實際運行過程中，幾乎所有的煤倉都或多或少存在堵煤問題.尤其是連續降雨的天氣，煤中所含水分增大.煤粒粘度增加，堵煤更頻繁.當煤倉出現堵塞不能自動下煤時.會引發一系列問題：給煤機斷煤，煤倉自然，給煤機燒皮帶等.如果處理不好還會導致鍋爐滅火，影響正常生產.因此.原煤倉堵煤問題已經成為影響部分火電廠穩定運行的主要因素。查明堵煤原因，找出合適的方法解決原煤倉堵煤問題對于火電廠的穩定運行有著十分重要的意義。
一、設備簡介
京能（赤峰）能源發展有限公司#1、#2鍋爐為無錫鍋爐廠生產的480t/h循環流化床鍋爐，型號為UG-480/13.7-M，采用超高壓參數中間再熱機組設計，與150MW等級汽輪發電機組相匹配，可配合汽輪機定壓（滑壓）啟動和運行。鍋爐采用循環流化床燃燒技術，循環物料的分離采用高溫絕熱旋風分離器。
鍋爐采用前墻集中給煤方式，6個給煤口沿寬度方向均勻布置在前墻水冷壁下部，4臺滾筒冷渣器布置在爐膛下方。原煤倉采用鋼結構，懸吊式，每臺鍋爐兩個原煤倉。每個煤倉有效容積582m3/個；可滿足鍋爐8小時的運行要求。每個原煤倉下部對應3臺給煤機。原煤倉結構圖如圖1所示。
二、煤倉堵煤的原因分析
2.1原煤倉的落煤性能。
原煤倉落煤一般為重力落煤，理想的落煤方式為慣性流動（如圖2），具有落煤的均勻性；如果煤的內部摩擦力明顯地低于煤與煤倉壁面的摩擦力時，就形成中心流動落煤方式（如圖3），在這種方式下，靠近壁面處的煤會長時間的停留在壁面上尤其是壁面折角處乃至煤倉中心沒面出現凹洼形，最終導致煤倉中心拉空等斷煤現象。實踐中原煤倉由于煤質或煤倉內壁的原因難以實現慣性落煤，當煤倉落煤口處的阻力達到沒得重力數量級時，就可能造成煤倉中的原煤搭橋堵塞。
2.2從煤倉結構上分析
原煤倉時鋼結構，上部呈方形，下部呈方錐形。上口進料，物料自上而下靠自重下落。下落的物料由于在錐形容器內流動，愈向下流動，面積愈小，對物料本身就形成擠壓，增加方錐形四個直角摩擦系數，這是造成堵塞的主要原因。煤倉內襯脫落，內壁光滑度不勻，掛煤點增多，是造成蓬煤的次要原因。我公司給煤機入口采用兩個落煤口，而且落煤口較小，存在較多死角，當煤質水分較高時易造成煤倉內壁粘煤，致使一些煤長期存留在這些死角內緩慢氧化。氧化產生的熱量不能及時散出，使原煤倉內積煤的溫度升高又加速了氧化，最終導致了燃煤自燃。
2.3從煤的物理特性上分析
發生堵煤的主要原因是灰分和水分較大。由于煤中的灰分在遇水后，其粘度增大，流動性相應的降低，隨著煤中水分的增加，煤的團聚性急劇增大，煤在原煤倉內向下流動的過程中受到倉壁的擠壓力越來越大，本來松散的顆粒被擠壓團聚，特征尺寸變得很大。當煤團的特征尺寸達到一定的臨界值，就會發生堵塞。另外，潮濕的煤在下料口內倉壁上的沾污板結也使得下料口變得日益狹窄，堵塞的幾率也隨之增加，這樣就會導致原煤進倉后發生通常的“掛壁”“蓬煤”現象。
2.4從實際煤質分析
該廠設計燃煤為平莊煤業（集團）有限責任公司生產的煤矸石及劣質原煤，采用公路運輸。實際燃煤較雜主要是周邊煤礦的褐煤。其參數對比見表1。其中元通礦的煤灰分較高，特別是元通煤內矸石粉及粘土的量較大，當大量摻燒元通煤特別是趕上雨季煤得水分較大時，煤的粘度非常大，極易發生原煤倉堵煤現象。
2.4 存放時間
原煤在煤倉內存放量越多，時間越長，越容易形成大面積的板結，導致煤倉蓬煤。如機組在大、小修前沒有燒空倉；備用期間沒有保持低煤位；降煤位、清理倉壁粘煤等定期工作沒做到位等均可能造成煤倉蓬煤。
三、煤倉堵煤蓬煤的危害
當煤倉出現堵塞不能自動下煤時.會引發一系列問題；首先煤倉堵煤會引起給煤機斷煤。導致鍋爐燃料供給困難被迫降負荷，嚴重時所全部給煤中斷，如果處理不好還會導致鍋爐被迫停爐，影響正常生產。掛在煤倉壁上一些煤長期存留在這些死角內緩慢氧化。氧化產生的熱量不能及時散出，使原煤倉內積煤的溫度升高又加速了氧化，最終導致了燃煤自燃。高溫煤落到給煤機皮帶上還會造成給煤機皮帶燒毀。
四、原煤倉蓬煤堵塞治理方法
4.1 改善煤倉結構
原煤倉設計規范要求存煤量能滿足鍋爐滿負荷8小時運行，大量原煤堆積在錐型煤倉內會導致煤粒之間、煤粒與煤倉壁間產生很大的擠壓力和摩擦力，越接近下煤口，擠壓力和摩擦力越大。原煤倉煤斗設計為方錐型，三臺給煤機共用一個原煤倉，中間分叉后變為兩個方錐形煤斗接入給煤機，這樣每個煤倉就有6各小斗，且給煤機落煤口較小，存在較多死角，由于倉壁四角產生“雙面摩擦”和擠壓，越接近下煤口部位摩擦力和擠壓力會越大。為減少煤斗的死角增加煤斗的光滑度，為了更好的降低堵煤的幾率，可以把方錐形煤斗改造圓錐形煤斗，并且盡量放大煤倉下料口的尺寸，減小倉壁與煤顆粒之間的摩擦力。
4.2 改變空氣炮的安裝位置
空氣炮工作原理：以突然噴出的壓縮空氣所產生的較大氣流，氣體急劇膨脹所產生的能量克服物料因靜摩擦及粘結而形成的起拱或粘壁，使倉內物料恢復重力流動，保證下煤連續性。該廠煤倉每個煤斗均安裝了空氣炮，但由于這些空氣炮位置較低當發生高位蓬煤時根本起不到疏通的作用，而且空氣炮還存在漏壓縮空氣的現象，當煤倉發生堵煤時還會為積煤提供氧氣，會造成煤倉內原煤的自燃現象。所以空氣炮的加裝位置非常重要，根據多次堵煤位置分析，空氣炮的最好的加裝位置應該在煤倉各煤斗分叉處上方及煤倉的斜坡處這些易粘煤的位置。將下側一部分空氣炮上移，治理煤倉高位蓬煤。而且要做好空氣炮的密封，防止壓縮空氣漏入煤倉造成原煤自燃。
4.3 在原煤倉內加裝疏松設備
因該廠原煤倉現在使用的防堵設備為空氣炮，由于煤倉下部存在死角無法清理干凈，時間長了空氣炮的破堵效果越來越不明顯，建議在原煤倉內加裝疏松機等疏松設備，并定期投運，防止因原煤倉內壁長時間粘煤，導致燃煤緩慢氧化，而引起煤自燃。
4.4 加強燃煤管理
把好入廠煤質量關，嚴格控制入廠煤質量，防止矸石粉及粘土含量高的燃煤入廠。加強燃煤摻燒的管理對各煤種合理摻燒，控制好入爐煤的灰分、水分。防止入爐煤灰分、水分過高造成煤倉粘煤、堵煤；保證干煤棚內存煤量，在雨季時保證有干煤供應，防止水分過高的煤進入原煤倉。
4.5 運行調整
正常運行時盡量6臺給煤機同時運行防止煤倉內的煤長時間不流動。保證給煤機兩側插板落煤通暢，定期切換給煤機插板當給煤機有一側插板堵煤后應及時停止給煤機將堵煤插板疏通后再啟動給煤機運行，保證給煤機插板能夠定期切換，防止堵煤側煤倉內煤長時間不流動而造成燃煤的自燃。最好將煤倉的兩個下煤口改為單個下煤口保證煤斗內的煤始終處于流動狀態。減小煤倉存煤量，上煤總量最好按鍋爐滿負荷運行所需 5～6 小時考慮， 也就是 “勤上煤， 少上煤”的原則。
4.6停爐時徹底清理煤倉
每次停爐時盡量拉空煤倉，檢查煤倉內壁襯板有無脫落翹起現象并及時更換修補；將煤倉內壁粘煤及煤倉內板結的大煤塊徹底清理干凈，防止鍋爐啟動后再次堵煤。
五、結束語
電廠原煤倉堵塞是一個普遍存在的難題，解決這一問題是一項系統工程，必須全面考慮從煤倉到爐膛的每一個環節，要想徹底解決還需要電廠內部多部門之間的協調和配合。不過只要科學合理設計，采取措施得當，該問題是完全可以解決的。
參 考 文 獻
[1]張景茂.給煤系統棚煤的原因分析和對策[C].全國火電200MW級機組技術協作會第25屆年會論文集.2007.532-536.
關鍵詞：燃煤電廠；煙氣脫硫；原理；特點
1前言
我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國，煤炭在中國能源結構中的比例高達75%以上。我國的電力結構中，火電機組裝機容量約占全國總裝機容量的75%，發電量約占全國總發電量的80%。我國排放的SO2總量中有90%來自于燃煤，電力行業排放的SO2約占全國的50%以上。SO2的排放可以導致酸雨，酸雨不僅可導致森林退化，湖泊酸化，水生生物種群減少，農田土壤酸化，建筑物腐蝕等環境問題，同時也對人體健康產生直接影響[1]。
目前控制燃煤電廠SO2排放的途徑主要有燃燒前脫硫、燃燒中脫硫、燃燒后脫硫3種方式。我國發電廠用煤多為低硫煤，在發電站爐膛內，煤粉中的可燃硫分在空氣的作用下迅速轉化成SO2，由于爐膛內溫度高，不利于脫硫，因此燃燒后脫硫即煙氣脫硫（FGD）是目前控制SO2排放最行之有效的途徑，也是國際上普遍采用的一種方式[2]。
2燃煤電廠煙氣脫硫技術
煙氣脫硫的主要方法有干法煙氣脫硫、半干法煙氣脫硫和濕法煙氣脫硫，基本原理是都化學反應中的酸、堿中和反應。煙氣中的SO2是酸性物質，通過與堿性物質發生反應，生成亞硫酸鹽或者硫酸鹽，從而將煙氣中的SO2脫除[3]。SO2與堿性物質間的反應在堿性溶液中發生稱為濕法煙氣脫硫，在固體堿性物質的濕潤表面發生稱為干法或半干法煙氣脫硫[4]。
2.1濕法脫硫技術
世界各國的濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機理大同小異，主要是以堿性溶液為脫硫劑吸收煙氣中的SO2，濕法煙氣脫硫是指吸收劑為液體或漿液。由于是氣液反應，所以反應速度快，效率高，脫硫劑利用率高 [5]。
2.1.1石灰石/石灰-石膏法煙氣脫硫技術
石灰石/石灰-石膏法是技術最成熟、應用最多、運行狀況最穩定的方法，世界各國在300 MW及以上機組的大型火電廠中，90%以上采用濕式石灰石/石灰-石膏法煙氣脫硫工藝，對高硫煤，脫硫率可在90%以上，對低硫煤，脫硫率可在95%以上[6]。
石灰石/石灰-石膏法主要工藝流程為：煙氣經除塵器除去粉塵后進入吸收塔，從塔底向上流動，石灰石或石灰漿液從塔頂向下噴淋，煙氣中的SO2與吸收劑充分接觸反應，生成亞硫酸鈣和硫酸鈣沉淀物，落人沉淀池。潔凈煙氣通過換熱器加熱后經煙囪排向大氣。主要的化學反應機理為：
石灰法：
石灰石法：
這種半水亞硫酸鈣含水率40%-50%，不易脫水，且難溶于水，容易引起結垢。我國大多采用強制氧化，即向吸收塔下部循環氧化槽中鼓入空氣，使亞硫酸鈣充分氧化生成石膏，氧化率高達99%。這樣脫硫副產品是石膏，可以回收利用。
石灰石/石灰-石膏法的主要優點是：
（1）煤種適用范圍廣；
（2）脫硫效率高，吸收劑利用率高；
（3）設備運轉率高，運行可靠；
（4）脫硫劑來源豐富且廉價。
但是缺點也比較明顯：
（1）一次性投資和運行費用高；
（2）占地面積較大，系統操作復雜；
（3）磨損腐蝕現象較為嚴重；
（4）副產物石膏和脫硫廢水較難處理[7]。
2.1.2氨法煙氣脫硫技術
氨是一種良好的堿性吸收劑，其堿性強于石灰石吸收劑，相比鈣法脫硫，氨法是氣液反應過程，反應速度快，SO2的吸收率高，有很高的硫效率，同時相對于鈣法系統簡單、設備體積小、能耗小，成本低[8]。
氨法脫硫的原理是采用氨水作為脫硫吸收劑，氨水與煙氣在吸收塔中接觸混合，煙氣中的SO2與氨水反應生成亞硫酸銨，亞硫酸銨經過氧化反應后，生成硫酸銨溶液，經結晶、脫水、干燥后即可制得化學肥料硫酸銨。
氨法脫硫工藝的主要技術特點：
（1）副產品硫酸銨易于處理；
（2）氨水與SO2的反應速度快，系統簡單，投資費用較低；
（3）不存在結垢和堵塞現象；
（4）無廢水、廢渣排放。
2.1.3海水煙氣脫硫技術
燃煤電廠煙氣濕法脫硫常用的技術還有海水脫硫法。海水有一定的堿度和水化學特性，自然堿度大約為1.2～2.5mmol/L，具有天然的酸堿緩沖能力及吸收SO2的能力。海水脫硫工藝就是利用海水的這種特性來脫除煙氣中的SO2。因此該方法可用于燃煤含硫量不高并以海水作為循環冷卻水的海濱電廠[9]。
海水脫硫法的原理是用海水作為脫硫劑，在吸收塔內對煙氣進行逆向噴淋洗滌，煙氣中的SO2被海水吸收成為液態SO2。液態的SO2在洗滌液中發生水解和氧化作用，洗滌液被引入曝氣池，采用提高pH值抑制SO2。
海水脫硫技術的主要特點：
（1）工藝簡單，無需制備脫硫劑，系統可用率高；
（2）脫硫效率高，可達90%以上；
（3）投資低，運行費用低；
（4）有一定的地域限制，且只能適用于含硫量小的中、低硫煤；
（5）不產生任何廢物，工藝簡單、系統運行可靠。
2.2干法脫硫技術
干法脫硫是指脫硫過程中脫硫劑、脫硫產物為干態。常見的干法脫硫技術有活性焦脫硫技術，電子束脫硫技術，煙氣循環流化床技術等，目前日本、韓國以及德國應用較為廣泛和成熟。我國成都熱電廠已經對電子束煙氣脫硫技術實施示范工程。
2.2.1活性焦脫硫技術
活性焦脫硫技術是60年展起來的一種以物理、化學吸附原理榛礎的干法脫硫工藝，其過程機理如下：
活性焦脫硫技術優點在于脫硫過程中SO2被轉化為H2S04進而可以轉化為元素硫或其它產品，工藝簡單，二次污染較輕[10]。
近年來，諸多的研究機構開發出了用于脫除煙氣中S02的蜂窩狀活性炭，可將SO2吸附、催化轉化成SO3，進而制得工業級硫酸。
彭宏[11]等研究蜂窩活性炭的脫硫性能，陳紅芳[12]等研究了活性炭材料在煙氣脫硫脫硝技術中的應用，王艷莉[13]等研究了載釩量對蜂窩狀V205/ACH催化劑同時脫硫脫硝活性的影響，結果都表明，蜂窩狀活性炭具有較好的二氧化硫轉化活性，因此具有廣闊的市場應用前景
2.2.2電子束照射法脫硫技術
這是一種較新的脫硫工藝，其原理為在煙氣進入反應器之前先加入氨氣，然后在反應器中用電子加速器產生的電子束輻照煙氣，使水蒸汽與氧等分子激發產生氧化能力很強的自由基，這些自由基可以使煙氣中的SO2和N2很快氧化，產生硫酸與硝酸，再和氨氣反應形成硫酸銨和硝酸銨[14]。經過脫硫后的煙氣溫度高于露點，不需再熱系統，可直接排放。
電子束照射法脫硫工藝的主要特點：
（1）不產生廢水、廢渣；
（2）可同時脫硫、脫硝，具有90%以上的脫硫率和80%以上的脫硝率；
（3）系統簡單，操作方便，易于控制；
（4）對硫分和煙氣量的變化有較好地適應性和負荷跟蹤性；
電子束煙氣脫硫是靠電子束加速器產生高能電子的，因而需要大功率的電子槍，還需要防輻射屏蔽；投資很大，廠用電高，關鍵部件電子槍壽命較低，吸收劑需氨水，且運行、維護技術要求高，一定程度上限制了它的大量應用[15]。
2.3半干法脫硫技術
半干法脫硫工藝的特點是，反應在氣、固、液三相中進行，利用煙氣顯熱蒸發吸收液中的水分，使最終產物為干粉狀。半干法脫硫一般選用CaO或Ca（OH）2為脫硫劑。
2.3.1旋轉噴霧干燥法
旋轉噴霧干燥法一般用生石灰作吸收劑，生石灰經熟化變成具有較好反應能力的熟石灰，熟石灰漿液經高達15000～20000 r/min的高速旋轉霧化器噴射成均勻的霧滴，霧滴一經與煙氣接觸，便發生強烈的熱交換和化學反應，迅速地將大部分水分蒸發，產生含水量很少的固體灰渣[16]。
旋轉噴霧干燥法煙氣脫硫反應過程包含4個步驟：1）吸收劑制備；2）吸收劑漿液霧化；3）霧粒與煙氣混合、吸收SO2并燥；4）脫硫廢渣排出[17]。
與濕法煙氣脫硫工藝相比，旋轉噴霧干燥法系統相對簡單、投資和運行費用低、占地面積小；同時其運行可靠，不會產生結垢和堵塞，只要控制好干燥吸收器的出口煙氣溫度，對設備的腐蝕性也不高。由于其干式運行，脫硫副產物易于處理，但是技術要求高、反應生成物太細小、除塵不易和腐蝕嚴重等問題[18]。脫硫效率可達75%～90%，略低于濕法脫硫效率。。
2.3.2爐內噴鈣尾部增濕活化法（LIFAC法）
此種工藝由芬蘭IVO公司開發，是在爐內噴鈣工藝的基礎上發展起來的。傳統爐內噴鈣工藝的脫硫效率僅為20%～30%，而LIFAC法在空氣預熱器和除塵器間加裝一個活化反應器噴水增濕，促進脫硫反應，脫硫效率可達70%～75%[19]。
爐內噴鈣加尾部增濕活化技術脫硫主要分為兩段，第一段碳酸鈣分解為CaO，CaO與SO2反應，第二段CaO遇水生成Ca（OH）2再次與SO2反應，最終產物生成CaS03，CaS04等[20]。具體過程如下：在燃煤鍋爐內適當溫度區噴射石灰石粉，并在爐后煙道內增設活化反應器，在反應器入口噴水，水在反應器中完全蒸發，將煙氣中在爐內沒有反應及高溫燒結失去活性的CaO迅速水合反應生成高活性的Ca（OH）2，用以脫除煙氣中的SO2。脫硫率一般為70%一80%。
3結論與展望
綜上所述，在我國眾多的煙氣脫硫技術中，技術最成熟、運行最穩定、應用最廣泛的還是石灰石/石灰-石膏法，但循環流化床和海水脫硫等新型煙氣脫硫技術正在迅速為人們所認可。但就總體而言，脫硫效果并不理想，目前仍存在很多的技術問題需要克服，隨著人們環保意識的不斷增強，發展高效可循環的脫硫技術勢在必行。今后我們要完善和改進現有的脫硫技術，積極引進和吸收國外先進脫硫技術，開發適應我國情況的脫硫新技術，形成有我國特色的脫硫技術，同時開發其副產品的綜合利用，從根本上促進我國電力、環境保護和經濟的協調發展。
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論文關鍵詞：鍋爐原理 實踐訓練 教學
論文摘要：為適應創新型國家發展戰略，教育創新應貫穿大學課堂理論教學和課程實踐訓練教學。針對“鍋爐原理”課程實踐訓練教學，重點探討了華北水利水電學院“鍋爐原理”課程實踐訓練的目標定位、教學內容的設計和實施方法，以期對電廠熱能與動力工程專業實踐能力訓練方面起到一定的推動作用。
鍋爐是用以生產熱水或蒸汽的設備，在國民經濟中具有異乎尋常的重要作用，電站鍋爐是火力發電系統三大主機之一，對火電的高效、潔凈和安全生產及其重要，因此，“鍋爐原理”是熱能與動力工程專業最核心專業課程之一。“鍋爐原理”課程主要講授鍋爐的基本工作原理，包括鍋爐的爐內燃燒原理及燃燒設備、鍋爐的傳熱過程、鍋內水動力、受熱面外部工作過程和先進鍋爐技術的發展等內容，要求學生掌握鍋爐工作過程的基本理論及鍋爐設備的相關知識，并培養學生分析工程問題、鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。
為適應創新型國家發展戰略，高等教育要實現從知識型向創新型培養目標轉變，具體到“鍋爐原理”的課程教學中，創新應貫穿課堂理論教學和課程實踐訓練教學。對“鍋爐原理”課程的理論教學內容設計、教學手段、教學方法等方面已有較多的探討和實踐研究，[1-4]本文從“鍋爐原理”課程實踐能力的培養出發，重點討論華北水利水電學院（以下簡稱“我校”）“鍋爐原理”課程實踐訓練的目標定位、教學內容的設計和實施方法。
一、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學的定位
“鍋爐原理”課程實踐訓練教學的定位必須符合我校熱能與動力工程專業定位，應全面貫徹黨的教育方針，遵循大學教育教學規律，秉承我校辦學理念，實施“基礎、實踐、創新”三位一體的培養模式，在教育教學中，堅持夯實基礎、強化實踐、注重創新的思想，培養吃得苦、下得去和用得上的專業技術人才。應以“寬基礎、強能力、高素質”為培養人才的宗旨，注重學生的動手能力、創新意識與能力的培養，加強實踐性教學環節，優化教學方法與教學手段。專業實踐能力培養始終圍繞“強化實踐教學、提高學生素質、培養創新意識、重在實際應用”的教學指導思想，從人才培養目標、實驗教學體系、實驗教學內容和方法、實驗教學隊伍、實驗環境條件和實驗室管理體制等方面進行了全方位的改革與建設，探索實現基礎性驗證實驗、測定試驗、創新性科研訓練實驗和拓寬知識面的演示實驗的“四級實驗”教學體系，實現教育創新。“鍋爐原理”課程實踐訓練教學應實施從理論到實際、從傳統到創新、從課堂到工程項目的工程化實踐教學思想，圍繞動腦想方案、動手做試驗、動嘴講成果、動筆寫報告等“四動”能力，達到加深理論知識的掌握和應用，在實踐訓練中切實培養學生處理工程問題，進行鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。
二、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容的設計
“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容尚無可參考材料，根據我校熱能與動力工程專業人才培養和“鍋爐原理”課程大綱的要求，基于我校的專業師資、實驗室和實習資源以及用人單位和歷屆畢業生的建議，科學制定“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容。
1.“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容設計原則
對我校“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容進行設計時，實行“工程化”設計思路，并遵循四個原則，即實踐訓練內容以“鍋爐原理”為中心、內容進程科學有序化、內容設計層次化和實施方式多元化。
（1）以“鍋爐原理”為中心，多課程之間緊密聯系化。鑒于“鍋爐原理”是熱能與動力工程專業的最重要專業課，處于前期的專業基礎課程以及后續課程之間的中心地位，因此在設計“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容之前，先對我校“流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”和“燃燒學”等基礎課以及后續專業選修課程比如“大型鍋爐運行”、“單元機組集控運行”和“循環流化床燃燒技術”等課程的教學大綱、實驗大綱、知識點講授情況以及實踐實驗訓練情況進行詳細調查、分析和總結，做到了然于胸，確保“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容設計與前期專業基礎課程及后續專業選修課程的緊密聯系，力求通過該課程實踐訓練，既可以鞏固和加深學生對前期專業基礎課的理解，加強對所學基礎知識的實踐應用，將所學的熱工學知識、燃燒學知識在電站鍋爐中加以應用，達到學生對鍋爐原理中爐內燃燒、鍋內傳熱及水動力和煙風阻力知識融會貫通、舉一反三，為靈活應用打下堅實基礎，又能激發學生學習后續專業選修課程的欲望和熱情，培養學生學習后續課程的好奇心、主動性和積極性。
（2）實踐訓練課程內容進程科學有序化。“鍋爐原理”課程本身知識點之間的順序決定了課程實踐訓練教學內容的設計次序，要由淺入深、層層推進、由易到難，脈絡清晰。因此，訓練內容應嚴格按照鍋爐原理本身的發展進行設計。內容主要包括客觀認識實踐、原理性演示驗證實踐和工程實踐訓練三大內容。
客觀認識實踐主要是對鍋爐實物、鍋爐機組整體模型、鍋爐重要設備的直觀認識，如在開設“鍋爐原理”課程前進行電廠認識實習，對鍋爐的實物直觀認識，在“鍋爐原理”課程第一節緒論課和鍋爐組成課講解后進行模型實驗，通過模型參加實驗、拆裝模型和動畫模型模擬鞏固加深鍋爐機組系統及組成知識。
原理性演示驗證實踐。筆者通過幾年的“鍋爐原理”教學發現，鍋爐的水循環內容是該課程的難點之一，學生往往難以理解和掌握，通過課程原理性演示和實踐可以幫助學生理解和掌握水循環等難點。該部分主要是對自然循環原理、直流鍋爐原理等的演示驗證實踐內容。
工程實踐試驗主要是對鍋爐的三大計算能力的訓練實踐，包括鍋爐輔助計算、熱力計算、水動力計算、煙風阻力計算和強度計算的實踐訓練、鍋爐熱平衡的實驗和鍋爐機組運行仿真實驗訓練。
（3）實踐訓練課程內容設計層次化。內容設計要貫穿層次化的思路，內容的難易程度要進行層次化設計，對訓練中的每一個內容根據其在課程中的總體地位和重要程度按照“了解、理解、掌握”等不同層次進行分級定位；同時，根據學生個體水平的差異，對同一內容也要進行層次化設計，在滿足分級定位要求和大部分學生學習基礎上，對那些學有余力的學生進行進一步的拓寬設計。比如鍋爐的計算，對于普通的學生則只要會進行鍋爐的輔助計算、各受熱面熱力計算和簡單的水循環計算即可，而對于部分學有余力的學生，則可更進一步進行較復雜的水動力計算、強度計算和煙風阻力計算，并完成一些計算程序的編制。 轉貼于 （4）實施方式多元化。課程實踐訓練教學是實踐性課程，因教學學時、實驗室資源等多方面的因素，決定教學實施的方式必須多元化，即課堂、實驗室和企業生產三位一體，課堂演示、實驗室參觀驗證實踐和電廠實踐構成全方位多層次的實踐訓練。傳統與現代先進技術結合，實踐訓練中采用比如計算機程序模擬、動畫設計模擬實踐、鍋爐事故仿真模擬等先進技術手段實施實踐訓練。
2.“鍋爐原理”課程實踐訓練教學具體內容設計
我校“鍋爐原理”課程計劃學時64學時，其中實驗6學時。其前期基礎課程包括“流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學和燃燒學”，還開設了后續課程“鍋爐運行”和“單元機組集控運行”。“鍋爐原理”課程內容多、難點多、實踐性強，“鍋爐原理”課程通常設置有鍋爐原理課程設計，我校“鍋爐原理”課程設計時間為1.5周。實際上，僅靠課程設計和6學時的實踐訓練難以達到學生牢固掌握鍋爐原理理論知識、靈活運用所學解決實際問題的目標。“鍋爐原理”課程實踐訓練教學包括鍋爐原理6學時實驗課、1.5周課程設計、16學時單元機組集控運行實驗，但主要利用學生的課余時間進行。教學過程貫穿第5至第8學期，延續2年時間，實踐訓練教學包括13個內容，90小時。具體內容和建議學時如下。
電站鍋爐機組實物模型和虛擬模型實踐，2學時。標準煤樣工業分析驗證性實驗，4學時。混合煤工業分析測試實驗，4學時。煤的發熱量測定實驗，2學時。自然循環鍋爐工作原理實驗，1學時。多管水循環驗證實驗，1學時。直流鍋爐工作原理實驗，1學時。鍋爐綜合測試項目設計實驗，13學時。鍋爐原理課程設計訓練，32學時。鍋爐水循環計算訓練，10學時。鍋爐煙風阻力計算訓練，6學時。鍋爐啟停仿真訓練，8學時。鍋爐運行仿真訓練，8學時。
三、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學實踐
我校“鍋爐原理”課程實踐訓練教學課題在2008提出，在2006、2007和2008年級開始實施，實踐證明，通過“鍋爐原理”課程實踐訓練教學，激發了學生學習專業知識的熱情，鞏固和加深了鍋爐原理知識的理解，提高了學生的專業素質，培養了學生動腦想方案、動手做試驗、動嘴講成果、動筆寫報告等“四動”能力。我們對2006和2007年級的學生進行鍋爐實踐能力的調查分析發現，無論是研究生復試（鍋爐及鍋爐相關知識的筆試和面試），還是就業面試（熱工學和鍋爐等口試）過程中，學生對鍋爐相關考題從容自如，安之若素。當然，在教學內容設計方面還需進一步改進，實施的方式還需更科學合理。
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1 河北地標編制的基本情況
河北地標是由河北省工業和信息化廳提出的，其編制計劃為河北省質量技術監督局《關于下達2013年河北省地方標準制修訂項目計劃的通知》（冀質監函 [2013]223號），項目承擔單位為農業部建材產品質量監督檢驗測試中心（唐山）。
在煙氣脫硫方法按有無液相介入劃分的濕法、半干法、干法、電子束法和海水法等分類中，濕式鈣法脫硫在河北的應用企業較多，其脫硫劑主要包括石灰石粉和生石灰。這也與我省環保部門制定的《污染治理技術規范》相適應，該規范中要求200MW以上機組全部采用濕式鈣法或雙循環式鈣法脫硫工藝，其脫硫效率必須達到95%以上；同時要求200MW以下小型發電鍋爐逐步淘汰，且脫硫效率低于90%的半干法或循環流化床工藝也必須退出脫硫市場。
在我省，大多數發電廠的濕式鈣法煙氣脫硫系統均是直接購入石灰石粉用作吸收劑，這樣，脫硫系統占地面積小，工序簡單。由于煙氣脫硫裝置可以隨石灰石成分有一定的變化范圍，因此，對石灰石成分的要求的標準不一。但這種變化調節通常是以犧牲脫硫效率為代價的，為保證達到規定的脫硫效率，各脫硫公司多根據自己積累的運行經驗，對石灰石粉的成分指標提出自己的要求。如表1、表2、表3是三個不同企業不同時期對石灰石品質的要求。
標準起草組通過對國內外相關標準的現狀調研，然后參照我國現行的檢測技術規范[3]及重慶市煙氣脫硫（濕法）石灰石粉地方標準，討論確定了標準起草的思路和框架。又針對CaCO3、MgCO3、酸不溶物、反應活性等幾個重要技術指標，通過廣泛征求意見，研究界定了指標的限值。
2 河北地標與重慶地標的比較
2.1 產品等級劃分方式不同
重慶地標分等為優等品、一等品、二等品；河北地標等級劃分為I級、II級、III級三個等級。雖有區別，但本質相同。
2.2 技術要求既有相同點也有不同點
重慶地標從項目上僅規定了外觀、氧化鈣含量、細度（0.063mm方孔篩篩余）和水分四項指標。河北地標除外觀、水分與重慶基本一致外，氧化鈣含量、細度指標均有明顯提高，且增加了MgCO3含量、酸不溶物指標，并要求報告反應速率（轉化分數達到0.8時所用時間）測定值。
2.3 氧化鈣或CaCO3含量區別較大
重慶地標氧化鈣含量按優等品、一等品、二等品分別為≥50.4、≥49.5、≥47.5（換算成CaCO3含量分別為≥89.95、≥88.35、≥84.78）。相對于河北地標中CaCO3含量分別為≥94.0、≥92.0、≥90.0（換算成CaO含量分別為≥52.67、≥51.55、≥50.43）的要求是偏低的，客觀上有利于提高石灰石開采利用率。但就河北而言，多數脫硫企業面對嚴格的脫硫效率要求，普遍提出的CaCO3含量均在90.0%以上，并對影響脫硫效率的有害成分提出不同的限制要求。這也與石灰石資源豐富且低CaCO3含量石灰石利用方式較多的現狀，以及脫硫企業專業技術人員較缺乏的現實有關。更由于脫硫企業曾發生的多次堵管事故，而不得不改用高品位生石灰救急的負面影響，為平衡供需雙方關系，在編制標準時，我們支持了最低CaCO3含量在90.0%以上的要求。 [本文由WWw. dYlw.NE t提供，第 一論 文網專業寫作職稱論文和畢業論文以及服務，歡迎光臨]
2.4 河北地標增加了有害成分MgCO3和酸不溶物的限制要求
由于影響脫硫效率的石灰石粉品質因素主要包括：石灰石成礦年代、晶體結構、CaCO3含量、MgCO3含量、雜質含量（主要是不溶性的Al2O3、Fe2O3、Mn3O4及SiO2等酸不溶物）、粒徑（細度）有關。同時，石灰石所處運行環境的pH值、漿液中Cl-含量、Na+含量、F-含量、甲酸含量、漿液溫度、攪拌速率與攪拌強度、添加劑的質量與品種、CO2分壓、曝氣效果以及煙塵中的可溶性Al3+、Fe3+、Zn2+對反應活性影響也較大。
結合企業脫硫實踐和莊滬豐[4]、鐘毅[5]等人的研究，我們確定控制的化學成分包括CaCO3含量、MgCO3含量、酸不溶物。其意義在于：
2.4.1 反應活性和脫硫效率的要求
石灰石礦通常有三種存在形式：一是以方解石形式時，其石灰石含量較高，達98%，氧化鎂含量較低，對于石灰石-石膏來說是比較好的脫硫劑。二是以白云石形式存在時，其分子式為CaMg（CO3）2，這種石灰石是在地質變化過程中，鈣原子被告鎂原子代替自然形成的，而CaCO3與MgCO3是晶體間的力結合，其溶解度比CaCO3更低，對于石灰石-石膏脫硫系統而言，在pH值為5.2條件下，幾乎沒有活性。三是兩種晶體結合物，既有單獨的石灰石晶體，也有以白云石形式存在的混合物。如果氧化鎂是以活性MgCO3形式存在時，而不是以CaMg（CO3）2形式存在時，煙氣脫硫用石灰石粉的活性也差別很大。由于石灰石品質是由CaO含量決定，石灰石純度越高，脫硫效果越好，因此需要對氧化鈣、氧化鎂含量、雜質含量（主要是不溶性的Al2O3、Fe2O3、Mn3O4及SiO2等酸不溶物）等加以規定。
2.4.2 運行控制和成本控制的要求
由于石灰石的成礦年代和CaCO3含量不同，其反應活性差異較大，CaCO3含量越高活性越大。而白云石比方解石的溶解速率低3～10倍，當石灰石純度較低或要求的石灰石利用率較高時，白云石等雜質會大大降低石灰石的溶解度。MgCO3含量過高時，還容易產生大量可溶性的MgSO3，從而減小SO2氣相擴散的化學反應推動力，嚴重影響脫硫化學反應的有效進行，且石灰石中CaCO3含量太低時會由于雜質較多而給運行帶來一些問題，造成吸收劑耗量和成本費用增加。
2.4.3 促進生成優質脫硫石膏以便循環再利用的要求
煙氣脫硫石膏[6]標準中規定干基二水硫酸鈣含量分別不小于95%、90%、85%時劃分為三個等級。其余組分大多為未充分利用的石灰石中CaCO3。對于不能達到分級要求的脫硫產物，一般采用丟棄形式，廢液也隨廢水排放，從而會對環境造成新的污染。而造成脫硫石膏無法順利生成的原因除了運行中的各種因素以外，因石灰石品位過低造成的循環利用率不高也是重要原因。因此也需要控制石灰石中CaCO3含量在9 0%以上。
考慮到上述原因，我們根據匯總相關實驗數據，規定MgCO3和酸不溶物的限值分別為≤5.0和≤6.0。
2.5 兩地地標中細度指標要求也有差別
石灰石粉細度也是影響脫硫效率的一個重要因素。對于純度較高的石灰石，粒徑對反應活性的影響遠大于石灰石種類和成分的影響。反應接觸面很大程度上決定化學反應速率，石灰石粉越細，單位質量接觸面積越大。較細的石灰石顆粒各反應速率高，更快的吸收SO2氣體，脫硫效率及石灰石利用率較高。一般情況下，0.063mm篩余小于10%時，即可滿足脫硫時的粒徑要求。粒徑越細，越有利于氣液反應，提高SO2氣體吸收率。
重慶地方標準規定的是0.063mm篩余小于5.0%。而我省電廠通常采用325目篩（約0.045mm）手工干篩法測定并要求細度過篩率90%以上，即篩余小于10%。通過測定0.045mm、0.080mm負壓篩細度與0.063mm干篩細度相比，感覺干篩數值不穩定，與負壓篩的波動有的數據不可靠。
鑒于水泥負壓篩析儀測定石灰石粉細度是成熟的方法，因此選用GB/T 1345-2005《水泥細度檢驗方法 篩析法》規定的45μm篩及其篩析方法，且規定45μm篩余≤10.0%。這個指標是綜合考慮以下因素而確定的：一是為保證反應活性滿足脫硫效率要求；二是為保證能源成本較低。由于現石灰石粉加工多為立式輥磨機或大型管磨機，均能在保證脫硫效率條件下兼顧經濟性，也基本符合實際脫硫時石灰石粉的粒徑情況。
2.6 河北地標中增加了反應速率指標
石灰石作為吸收劑的特性不僅包括其化學成分，主要也包括其反應活性，脫硫系統的堿量是通過石灰石粉的溶解來提供，吸收劑的活性影響到吸收劑的溶解度和溶解速度，是表示一種在酸性環境中的轉化特性。活性較高的石灰石在保持相同石灰石利用率的情況下，可以達到較高的SO2脫除效率。石灰石反應活性高，石灰石利用率也高。石灰石品質不同，對生產控制有很大的影響，因此，生產中要綜合考慮各個因素。
吸收劑的活性包含吸收劑種類、物化特性和與其反應的酸性環境。吸收劑的物化特性包括：純度、晶體結構、雜質含量、粒徑分布以及包括內表面（即孔隙率）在內的單位質量總表面積和堆積密度。對于石灰石粉，其反應活性的測試方法目前主要為反應速率法、MET法等兩種方法。反應速率法即固定pH值為5.5、反應溫度50℃和攪拌速度800r/min條件下的鹽酸滴定法，表征反應時間與耗酸量的關系。因為我國已有電力標準[7]就是采用該法表征石灰石粉反應活性的，因此我們引用了該方法標準，與現有標準相銜接，突出了做為吸收劑石灰石粉的性能特點。
影響石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝效率的因素，除了吸收劑本身質量如純度、粒度、雜質含量之外，過程控制質量、吸收塔工作環境、機組的煙氣參數，如溫度、SO2濃度、氧氣量、粉塵濃度等也不同程度的影響脫硫反應進程。
3 試驗方法的選擇
（1）CaCO3：河北地標中按GB/T 5762-2012或GB/T 3286.1-2012進行CaO含量的測定。有異議時，按GB/T 5762-2012進行。重慶地標采用GB/T 5762-2000中EDTA法測定CaO含量。因此方法基本一致。
（2）MgCO3含量：河北地標中按GB/T 5762或GB/T 3286.1進行MgO含量的測定。有異議時，按GB/T 5762進行。
（3）含水量：同樣為烘箱法。
（4）酸不溶物：河北地標中按JC/T 478.2-2013鹽酸法進行。
（5）反應速率：河北地標中按DL/T 943進行。
4 結束語
河北地標雖較重慶地標在某些技術指標要求上較為嚴格，但相信隨著脫硫技術裝備的進步和專業技術人員水平的提高，一定可以在不遠的將來把某些指標降到重慶地標水平，以更好地提高石灰石資源利用率。 [本文由WWw. dYlw.NE t提供，第 一論 文網專業寫作職稱論文和畢業論文以及服務，歡迎光臨]
參考文獻
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[5]鐘毅，林永明，高翔，等.石灰石/石膏濕法煙氣脫硫系統石灰石活性影響因素研究[J].電站系統工程，2005，4.
[6]中華人民共和國行業標準.JC/T 2074-2011.煙氣脫硫石膏.
關鍵詞：任務驅動；教學模式；仿真教學
《單元機組運行》課程是火電廠集控運行專業的一門專業核心課程，旨在培養學生核心職業能力，為學生畢業后能盡快適應集控運行工作環境，從事電廠運行、維護工作奠定重要基礎。
在傳統專業課教學中，專業教師往往用一只粉筆、一張嘴、一份課件，將書本的理論知識進行分章節講解，課程教學模式完全是以教師為中心，一般采用理論考試考核，學生學習積極性低，學習效果不理想。2009年，《單元機組運行》課程作為湖南省教育廳重點建設項目立項建設，課程教學團隊經過四年的教學探索和實踐，開發了一套基于任務驅動的“一線五化”課程教學模式。該教學模式以單元機組控制為主線，學生為中心，通過任務驅動的方式激發學生學習動力，培養核心職業能力，幫助學生自覺養成良好學習習慣和職業素養。
一、“一線五化”課程教學模式的研究
1.以單元機組控制為主線，貫穿教學全過程
通過現場調研、問卷調查、畢業生回訪、班組長座談等方式進行課程開發，反饋得到傳統的章節教學方式已完全不能滿足發電企業對生產一線運行人員的培養需求，企業還得花大量的精力去培養新員工，造成學校教育和企業用人需求的嚴重脫節。針對以上問題，課程開發團隊重新對電廠運行崗位工作內容、工作過程、職業標準、職業能力等方面進行綜合分析，結合校內實訓設施和條件，提出以完成單元機組啟動、停機、正常運行調整為主線組織“一體化”教學，將原本零散、枯燥的專業知識整合到單元機組運行控制中去，讓學生自己查找資料、制作操作票、策劃操作方案、實施運行控制，分任務、分階段按難度層次完成單元機組運行全過程控制。學生在完成本課程后，對電廠整個控制操作界面、操作流程、運行方式、運行參數、運行規程都非常熟悉，一旦畢業參加工作，只要結合各廠生產現場設備情況和運行規程進行熟悉即可上崗，不用再對運行人員基本技能進行培訓，大大縮短新員工培訓上崗時間，節約企業用人成本，而對學生而言，使他們能更好、更快的適應運行崗位工作。
2.通過“任務化”的學習內容激發學習動力
根據職業能力培養循序漸進的規律，依據課程設計開發思路，以單元機組控制為主線，將本課程劃分為4個分項目，共計15個學習型工作任務（見圖1）和1個綜合訓練項目，其中綜合訓練項目為完成單元機組冷態啟動至帶滿負荷綜合操作。5個項目主要培養學生“五種能力”，項目1培養學生對集控環境、崗位、班組管理的“認知能力”；項目2培養學生在冷態條件下對機爐電各輔助系統的“恢復能力”；項目3培養學生對正常運行機組參數的“控制能力”；項目4培養學生進行正常停機和緊急停機的“操作能力”；綜合訓練項目培養學生完成機組冷態啟動工作的綜合“操控能力”。通過“能級遞進”式的任務設計，學生在完成任務的過程中能切身感受到自身能力的提升，從中能獲得成功喜悅和成就感，激發學生學習動力，改變被動學習習慣。四年的教學實踐表明，集控專業學生的學習習慣得以明顯改變，主要表現為以下五個方面，即：由“要我學”向“我要學”轉變；由“我要學”向“我能學”轉變；由“我積累”向“我創新”轉變；由“我介入”向“我投入”轉變；由“我相同”向“我不同”轉變。
圖1 《單元機組運行》課程內容組織
3.采用“仿真化”為主的教學手段培養職業能力
火電廠運行工作對象都是高溫、高壓熱力設備，高轉速動力機械，高電壓電氣設備，危險性極強的工作性質決定《單元機組運行》課程教學性質，不能讓學生直接進行實際操作，須通過仿真模擬操作方式，熟悉電廠運行工作。在中央財政支持實訓基地建設項目的大力支持下，新建設二個、改建一個“一體化”仿真教室，在原有的300MW、600MW仿真軟件的基礎上，新購置1000MW、循環流化床、生物質、核電、脫硫脫硝等多套仿真軟件。課程教學團隊可根據市場需求，加載不同仿真模型，以滿足未來國家對發電行業進行結構性調整造成的用人需求變化的需要。
本課程主要采用仿真教學手段，仿真機房高度仿真集控運行室，每組共有6臺仿真機，其中1臺為主機，4臺為DCS仿真控制系統，1臺為就地仿真系統，仿真機組正前方布置有電氣一次接線圖，合幕顯示屏、報警光字牌、報警音響、火焰監視電視，這樣布局讓學生有一種置身集控室的感覺。課程教學團隊通過建立標準工況、開發仿真操作試題庫、制定仿真操作評分規則和仿真機標準操作票、制作標準操作錄像、設置典型故障工況等仿真資源庫，供教師教學、考核和評價，學生學習、比對和競賽。
4.提供“立體化”的教學資源進行技術支持
利用傳統和現代教學資源，將框架性資源、課程資源、網絡資源和仿真資源進行有機整合形成本課程立體化教學資源庫（見表1），向授課教師和學生提供“一體化教學”過程中全方位技術支持。通過搭建“立體化”教學資源有效提升了集控專業學生的人才培養水平，同時學生職業能力有很大進步，學生多次在高職院校集控運行專業技能大賽中取得優異成績。同時教學資源建設極大帶動了專業和課程建設，教學團隊開發了《單元機組運行》、《鍋爐系統巡查》、《汽輪機系統巡查》、《單元機組事故診斷與處理》、《單元機組經濟運行與管理》等教材，建成火電廠集控運行省級精品專業，《單元機組運行》省級精品課程，申報了一批科研、教研項目，課程團隊發表多篇論文。此外“立體化”教學資源增強專業服務社會能力，團隊教師經常性參與發電行業集控值班員工種技能鑒定出題、操作考試評委工作，受邀還參加電廠運行人員能級鑒定工作。目前課程資源建設效果得到出版社和行業同仁的一致認可，2012年由中國電力出版社組織的“十二五”高職類電力專業教材會議在長沙電力職業技術學院召開，《單元機組運行》教材作為樣本向全國電力類高職學校全面推廣。
表1 《單元機組運行》課程立體化教學資源庫一覽表
傳統教學資源 現代教學資源
框架性資源 行業標準 網絡資源 課程空間
課程標準 教師空間
職業標準 授課視頻
技術標準 專業網站
運行規程 互動平臺
課程資源 校本教材 仿真資源 仿真軟件
教學課件 標準工況
操作錄像 典型故障工況
其他教材 操作試題庫
理論題庫 標準操作票
5.利用“多元化”的評價模式跟蹤學習效果
傳統的“平時成績+期中成績+期末成績=學期總評”不同的是多元化評價模式強調評價主體、評價內容、評價方式、評價手段的多元化，其特點是形成性評價和終結性評價相結合。根據《單元機組運行》課程特點，在日常任務實施訓練過程中，注重學生職業能力和素養養成，若采用“一考定成績”的考核方式，評價結果會表現出很強的偶然性，因此將評價重點形成性評價上，將學生的日常表現、團隊合作能力、指揮協調能力、運行操作水平、總結分析能力、綜合處理能力結合起來進行形成性評價，再結合期末理論測試成績形成終結性評價，這兩部分所占比例是80%：20%（見表2）。通過以上評價模式的改革，教師可以根據每次任務完成后的評價結果的反饋及時調整授課進度、教學手段、教學內容，實現課程教學質量全程跟蹤、診斷、控制和反饋，更加客觀的反應教學的真實性，最終達到以評促學、以評促教的目的。
表2 《單元機組運行》課程學習評價表
評價類型 評價內容 權重
形
成
性
評
價
（80%） 素質考評
（學生
互評） 勞動紀律 出勤情況 3%
協作精神 崗位之間溝通 3%
貢獻大小 任務完成的質量 2%
積極主動 崗位職責履行情況和回答問題情況 2%
操作票制定考核 操作票制定準確性、規范性 10%
運行綜合考核卡 從監盤、協調、調整、判斷、處理五個方面考核 10%
運行總結分析卡 規定時間內完成情況和誤操作情況 10%
任務工單 提交次數和作業成績 20%
綜合訓練項目考核 考核成績 20%
終結性評價（20%） 期末理論考試 考核成績 20%
6.參照“企業化”的管理標準養成職業素養
按照發電企業運行人員職業規范和管理標準實施課堂教學管理，教師和學生分別模擬相關運行崗位角色。根據發電部的崗位設置，確定了由任課教師擔任運行值長，然后根據學生不同能力特點，讓他們分別擔任運行單元長、主值班員、副值班員、巡檢員等崗位，再按照現場崗位職責的要求，確定了每位學生的崗位職責。并且每次任務各學生的崗位要進行輪換，避免出現一個運行班組就幾位同學包攬一切操作的情況發生。讓每位學生體驗不同工作崗位，既學會指揮協調、團結合作，又學會服從安排、嚴謹做事。
通過借鑒現場標桿班組評比標準，制作標桿班組流動錦旗，在每次任務完成后評出標桿班組并授予流動錦旗，由他們展示學習成果、介紹學習經驗，在班級中營造比、學、趕、幫、超的學習氛圍，從而達到帶動全班學員共同進步的目的。
二、結語
基于任務驅動的“一線五化”教學模式以培養學生核心職業能力為宗旨，突破傳統教學模式，學生在準備、完成、總結任務過程中學會團結協作、理解專業知識、掌握實踐技能，提高綜合素質。教師在管控任務實施全過程，正確引導學生完成任務，完成形成性評價，形成學習效果反饋信息進而達到提高教學效果、提升教師能力的目的。通過教學實踐研究表明，這種教學模式具有較強的通用性和實用性，能很好的遷移到《變電運行與仿真》課程教學。各高等職業院校可根據涉及仿真類課程特點對該教學模式加以改進，因此本教學模式具有較強借鑒和推廣價值。
參考文獻：
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[2]李偉波.項目驅動式的“軟件工程”教學模式研究與實踐[J].中國電力教育，2009，（139）.