时间：2023-03-16 15:42:32
导语：在循环流化床锅炉论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：物料循环量 燃料特性 循环倍率
中图分类号：TK229文献标识码： A
引言
物料循环量是循环流化床锅炉设计、运行中的一个非常重要的参数，该参数对锅炉的流体动力特性、燃烧特性、传热特性以及变工况特性影响很大。
物料循环量的定量表述一般采用三种方法。第一种方法采用循环倍率的概念，其定义如下：
R=FS/FC
R：循环倍率；
FS：循环物料量，kg/h；
FC：投煤量，kg/h；
采用循环倍率最大的优点是直观，计算比较方便，并可对循环流化床锅炉进行大致的分类，目前它被广泛地应用在循环物料量的定量描述中。但采用循环倍率的概念也有其不足之处，首先同一容量的锅炉由于燃煤品质不同，投煤量也不相同，这样在同样的固体颗粒循环量下循环倍率也不相同。其次，在采用脱硫剂时其物料循环量也与投煤量相比，则从概念上不尽合理。第三，由于许多燃用优质煤的循环流化床锅炉，需添加惰性物料，作为循环物料，而这一部分也与投煤量相关联，因此也不尽合理。所以近年来许多人采用第二种方法，即用单位床层面积上的物料循环量来直接描述，即GS。第三种方法是，确定的循环倍率为床内上升段中采用循环技术与不采用循环技术时的灰量之比。目前一般采用第一种和第二种方法。
上面所说的物料循环量主要是指外部物料循环量，即通过返料机构送回床层的物料量，实际上在循环流化床锅炉中，有很大的内循环量。内循环量主要取决于床内构件及流体动力特性。
下面讨论的物料循环量一般是指外部物料循环量。内循环物料量考虑起来比较困难，但内循环在提高脱硫、燃烧的效率方面，其影响与外循环基本上是相同的，对平衡床内温度的影响与外循环不尽相同，但有一点是非常明显的，即内循环增大后，外循环可以适当的降低一些。
在不考虑炉内燃烧脱硫时，循环倍率在实际锅炉中可根据各段的灰平衡以及分离器的效率来确定。
二、运行参数对确定物料循环量的影响
（一）燃料特性对确定物料循环量的影响
燃料特性对确定物料循环量有很大的影响。一般认为，对燃料热值高的煤循环倍率也高，但对挥发分高的煤，则可取较小的循环倍率。但这只是一个总的原则，由于各制造厂本身选取的循环倍率值相差甚大，目前很难给出一个适合各种类型锅炉的循环倍率值。但对于Circofluid型循环流化床锅炉，Bob等提出燃料发热量越高，灰分越低，水份越高，选取的循环倍率也越高。
（二）热风温度及回送物料温度对循环倍率的影响
热风温度变化时，如果循环物料的回送温度及循环倍率均不变，则床层温度会提高。如果考虑床层温度固定在脱硫最佳温度或某一定值时，此时应增加循环倍率，从而保持床温一定。
提高循环物料回送温度时，如果其他参数不变，则根据床内热量平衡，床层温度会提高，此时若要保证床层温度维持在一定值，则应提高循环倍率。
三、物料循环量的变化对运行的影响
（一）物料循环量对燃烧的影响
物料循环量增大时对床内燃烧的影响，主要体现在一下几个方面。首先是物料循环量增加，使理论燃烧温度下降，特别是当循环物料温度较低时尤为如此。其次，由于固体物料的再循环而使燃料在炉内的停留时间增加，从而使燃烧效率提高。当然如果燃烧效率已经很高，再增加循环物料量对燃烧效率的影响就会很小。第三，物料循环使整个燃烧温度趋于均匀，相应的也降低了燃烧室内的温度，这样使脱硫和脱硝可以控制最佳反应温度，但对于冉阿少则降低了反应速度，燃烧处于动力燃烧工况。
（二）物料循环量对热量分配的影响
当循环物料回送温度低于550℃时，省煤器应布置在分离器的前后，当回送温度大于550℃时，省煤器可单级布置于分离器之后，回送温度低于730℃以前，对过热器的影响不很明显，过热器仅需双级布置；但当回送温度大于730℃以后，过热器经常布置成三级，其中一级布置在分离器后的对流竖井中；当回送温度上升时，炉膛部分的吸热增加；当回送温度高于850℃时，对流区段也就不复存在。
（三）物料循环量与变负荷的关系
对于循环流化床锅炉，改变循环倍率即可满足负荷变化的要求。降低循环倍率可使理论燃烧温度上升，从而可以弥补由于在低负荷时相当于正常负荷时过大的水冷壁受热面而造成的烟气过度冷却。同时，也可以降低水冷壁的传热系数，从而使炉膛出口温度不变。在正常负荷下，保持循环倍率设计值运行，随着负荷的下降，循环倍率也随着下降，到达到1/3~1/4负荷时，循环流化床锅炉按鼓泡流化床方式运行，物料循环量为零。此时可以保证汽温、汽压在允许的范围内。只要适当调节物料循环量，循环流化床锅炉就有很好的负荷适应能力和良好的汽温调节性能。
（四）物料循环量对脱硫、脱硝的影响
在循环流化床锅炉中，Ga/S摩尔比一般为1.5~2.0。在循环物料中部分是未与SOX反应的CaO颗粒，因此物料循环量增加，则送入床内的CaO量也随之增加，这样就会使脱硫率增大。如果脱硫率一定，则Ga/S摩尔比明显的降低。
固体物料在炉内循环，使炉内的碳浓度增加，从而加强了NO与焦炭的反应，并使NO排放量下降。固体颗粒物料循环量的变化还会对循环流化床的流体动力特性，如固体颗粒浓度分布、压力分布，固体颗粒在炉内的停留时间以及壁面热流浓度，传热传质特性等影响。
四、有利循环倍率的确定方法
在循环流化床锅炉中，固体颗粒物料循环量增加，会使锅炉的燃烧效率、脱硫效率提高。由于床内固体颗粒浓度增加也会使传热系数增加，同时物料循环量的变化会影响床内的稀、浓相的热量平衡及热量分配，但同时物料循环量的增加又会增加床层总阻力，增加风机电耗。如果在固体颗粒循环回路中还布置有直接冲刷的管束，则物料循环量增加还会使磨损的可能性增大。所以说，有利的循环倍率应该是考虑了燃烧、脱硫、脱硝、传热、热平衡、风机能耗、磨损等因素的一个综合参数。
参考文献：
1、罗传奎，骆中泱、李绚天等。循环流化床最优循环倍率的确定。中国工程热物理年会。94年燃烧学术会议论文集。
2、温龙，李军。大容量循环床锅炉设计初探。动力工程。1991.Vol.11.No2:1
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【关键词】 循环流化床锅炉 原煤仓 堵煤 蓬煤 空气炮
引言
在火电厂实际运行过程中，几乎所有的煤仓都或多或少存在堵煤问题.尤其是连续降雨的天气，煤中所含水分增大.煤粒粘度增加，堵煤更频繁.当煤仓出现堵塞不能自动下煤时.会引发一系列问题：给煤机断煤，煤仓自然，给煤机烧皮带等.如果处理不好还会导致锅炉灭火，影响正常生产.因此.原煤仓堵煤问题已经成为影响部分火电厂稳定运行的主要因素。查明堵煤原因，找出合适的方法解决原煤仓堵煤问题对于火电厂的稳定运行有着十分重要的意义。
一、设备简介
京能（赤峰）能源发展有限公司#1、#2锅炉为无锡锅炉厂生产的480t/h循环流化床锅炉，型号为UG-480/13.7-M，采用超高压参数中间再热机组设计，与150MW等级汽轮发电机组相匹配，可配合汽轮机定压（滑压）启动和运行。锅炉采用循环流化床燃烧技术，循环物料的分离采用高温绝热旋风分离器。
锅炉采用前墙集中给煤方式，6个给煤口沿宽度方向均匀布置在前墙水冷壁下部，4台滚筒冷渣器布置在炉膛下方。原煤仓采用钢结构，悬吊式，每台锅炉两个原煤仓。每个煤仓有效容积582m3/个；可满足锅炉8小时的运行要求。每个原煤仓下部对应3台给煤机。原煤仓结构图如图1所示。
二、煤仓堵煤的原因分析
2.1原煤仓的落煤性能。
原煤仓落煤一般为重力落煤，理想的落煤方式为惯性流动（如图2），具有落煤的均匀性；如果煤的内部摩擦力明显地低于煤与煤仓壁面的摩擦力时，就形成中心流动落煤方式（如图3），在这种方式下，靠近壁面处的煤会长时间的停留在壁面上尤其是壁面折角处乃至煤仓中心没面出现凹洼形，最终导致煤仓中心拉空等断煤现象。实践中原煤仓由于煤质或煤仓内壁的原因难以实现惯性落煤，当煤仓落煤口处的阻力达到没得重力数量级时，就可能造成煤仓中的原煤搭桥堵塞。
2.2从煤仓结构上分析
原煤仓时钢结构，上部呈方形，下部呈方锥形。上口进料，物料自上而下靠自重下落。下落的物料由于在锥形容器内流动，愈向下流动，面积愈小，对物料本身就形成挤压，增加方锥形四个直角摩擦系数，这是造成堵塞的主要原因。煤仓内衬脱落，内壁光滑度不匀，挂煤点增多，是造成蓬煤的次要原因。我公司给煤机入口采用两个落煤口，而且落煤口较小，存在较多死角，当煤质水分较高时易造成煤仓内壁粘煤，致使一些煤长期存留在这些死角内缓慢氧化。氧化产生的热量不能及时散出，使原煤仓内积煤的温度升高又加速了氧化，最终导致了燃煤自燃。
2.3从煤的物理特性上分析
发生堵煤的主要原因是灰分和水分较大。由于煤中的灰分在遇水后，其粘度增大，流动性相应的降低，随着煤中水分的增加，煤的团聚性急剧增大，煤在原煤仓内向下流动的过程中受到仓壁的挤压力越来越大，本来松散的颗粒被挤压团聚，特征尺寸变得很大。当煤团的特征尺寸达到一定的临界值，就会发生堵塞。另外，潮湿的煤在下料口内仓壁上的沾污板结也使得下料口变得日益狭窄，堵塞的几率也随之增加，这样就会导致原煤进仓后发生通常的“挂壁”“蓬煤”现象。
2.4从实际煤质分析
该厂设计燃煤为平庄煤业（集团）有限责任公司生产的煤矸石及劣质原煤，采用公路运输。实际燃煤较杂主要是周边煤矿的褐煤。其参数对比见表1。其中元通矿的煤灰分较高，特别是元通煤内矸石粉及粘土的量较大，当大量掺烧元通煤特别是赶上雨季煤得水分较大时，煤的粘度非常大，极易发生原煤仓堵煤现象。
2.4 存放时间
原煤在煤仓内存放量越多，时间越长，越容易形成大面积的板结，导致煤仓蓬煤。如机组在大、小修前没有烧空仓；备用期间没有保持低煤位；降煤位、清理仓壁粘煤等定期工作没做到位等均可能造成煤仓蓬煤。
三、煤仓堵煤蓬煤的危害
当煤仓出现堵塞不能自动下煤时.会引发一系列问题；首先煤仓堵煤会引起给煤机断煤。导致锅炉燃料供给困难被迫降负荷，严重时所全部给煤中断，如果处理不好还会导致锅炉被迫停炉，影响正常生产。挂在煤仓壁上一些煤长期存留在这些死角内缓慢氧化。氧化产生的热量不能及时散出，使原煤仓内积煤的温度升高又加速了氧化，最终导致了燃煤自燃。高温煤落到给煤机皮带上还会造成给煤机皮带烧毁。
四、原煤仓蓬煤堵塞治理方法
4.1 改善煤仓结构
原煤仓设计规范要求存煤量能满足锅炉满负荷8小时运行，大量原煤堆积在锥型煤仓内会导致煤粒之间、煤粒与煤仓壁间产生很大的挤压力和摩擦力，越接近下煤口，挤压力和摩擦力越大。原煤仓煤斗设计为方锥型，三台给煤机共用一个原煤仓，中间分叉后变为两个方锥形煤斗接入给煤机，这样每个煤仓就有6各小斗，且给煤机落煤口较小，存在较多死角，由于仓壁四角产生“双面摩擦”和挤压，越接近下煤口部位摩擦力和挤压力会越大。为减少煤斗的死角增加煤斗的光滑度，为了更好的降低堵煤的几率，可以把方锥形煤斗改造圆锥形煤斗，并且尽量放大煤仓下料口的尺寸，减小仓壁与煤颗粒之间的摩擦力。
4.2 改变空气炮的安装位置
空气炮工作原理：以突然喷出的压缩空气所产生的较大气流，气体急剧膨胀所产生的能量克服物料因静摩擦及粘结而形成的起拱或粘壁，使仓内物料恢复重力流动，保证下煤连续性。该厂煤仓每个煤斗均安装了空气炮，但由于这些空气炮位置较低当发生高位蓬煤时根本起不到疏通的作用，而且空气炮还存在漏压缩空气的现象，当煤仓发生堵煤时还会为积煤提供氧气，会造成煤仓内原煤的自燃现象。所以空气炮的加装位置非常重要，根据多次堵煤位置分析，空气炮的最好的加装位置应该在煤仓各煤斗分叉处上方及煤仓的斜坡处这些易粘煤的位置。将下侧一部分空气炮上移，治理煤仓高位蓬煤。而且要做好空气炮的密封，防止压缩空气漏入煤仓造成原煤自燃。
4.3 在原煤仓内加装疏松设备
因该厂原煤仓现在使用的防堵设备为空气炮，由于煤仓下部存在死角无法清理干净，时间长了空气炮的破堵效果越来越不明显，建议在原煤仓内加装疏松机等疏松设备，并定期投运，防止因原煤仓内壁长时间粘煤，导致燃煤缓慢氧化，而引起煤自燃。
4.4 加强燃煤管理
把好入厂煤质量关，严格控制入厂煤质量，防止矸石粉及粘土含量高的燃煤入厂。加强燃煤掺烧的管理对各煤种合理掺烧，控制好入炉煤的灰分、水分。防止入炉煤灰分、水分过高造成煤仓粘煤、堵煤；保证干煤棚内存煤量，在雨季时保证有干煤供应，防止水分过高的煤进入原煤仓。
4.5 运行调整
正常运行时尽量6台给煤机同时运行防止煤仓内的煤长时间不流动。保证给煤机两侧插板落煤通畅，定期切换给煤机插板当给煤机有一侧插板堵煤后应及时停止给煤机将堵煤插板疏通后再启动给煤机运行，保证给煤机插板能够定期切换，防止堵煤侧煤仓内煤长时间不流动而造成燃煤的自燃。最好将煤仓的两个下煤口改为单个下煤口保证煤斗内的煤始终处于流动状态。减小煤仓存煤量，上煤总量最好按锅炉满负荷运行所需 5～6 小时考虑， 也就是 “勤上煤， 少上煤”的原则。
4.6停炉时彻底清理煤仓
每次停炉时尽量拉空煤仓，检查煤仓内壁衬板有无脱落翘起现象并及时更换修补；将煤仓内壁粘煤及煤仓内板结的大煤块彻底清理干净，防止锅炉启动后再次堵煤。
五、结束语
电厂原煤仓堵塞是一个普遍存在的难题，解决这一问题是一项系统工程，必须全面考虑从煤仓到炉膛的每一个环节，要想彻底解决还需要电厂内部多部门之间的协调和配合。不过只要科学合理设计，采取措施得当，该问题是完全可以解决的。
参 考 文 献
[1]张景茂.给煤系统棚煤的原因分析和对策[C].全国火电200MW级机组技术协作会第25届年会论文集.2007.532-536.
关键词：燃煤电厂；烟气脱硫；原理；特点
1前言
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭在中国能源结构中的比例高达75%以上。我国的电力结构中，火电机组装机容量约占全国总装机容量的75%，发电量约占全国总发电量的80%。我国排放的SO2总量中有90%来自于燃煤，电力行业排放的SO2约占全国的50%以上。SO2的排放可以导致酸雨，酸雨不仅可导致森林退化，湖泊酸化，水生生物种群减少，农田土壤酸化，建筑物腐蚀等环境问题，同时也对人体健康产生直接影响[1]。
目前控制燃煤电厂SO2排放的途径主要有燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫3种方式。我国发电厂用煤多为低硫煤，在发电站炉膛内，煤粉中的可燃硫分在空气的作用下迅速转化成SO2，由于炉膛内温度高，不利于脱硫，因此燃烧后脱硫即烟气脱硫（FGD）是目前控制SO2排放最行之有效的途径，也是国际上普遍采用的一种方式[2]。
2燃煤电厂烟气脱硫技术
烟气脱硫的主要方法有干法烟气脱硫、半干法烟气脱硫和湿法烟气脱硫，基本原理是都化学反应中的酸、碱中和反应。烟气中的SO2是酸性物质，通过与碱性物质发生反应，生成亚硫酸盐或者硫酸盐，从而将烟气中的SO2脱除[3]。SO2与碱性物质间的反应在碱性溶液中发生称为湿法烟气脱硫，在固体碱性物质的湿润表面发生称为干法或半干法烟气脱硫[4]。
2.1湿法脱硫技术
世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是以碱性溶液为脱硫剂吸收烟气中的SO2，湿法烟气脱硫是指吸收剂为液体或浆液。由于是气液反应，所以反应速度快，效率高，脱硫剂利用率高 [5]。
2.1.1石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫技术
石灰石/石灰-石膏法是技术最成熟、应用最多、运行状况最稳定的方法，世界各国在300 MW及以上机组的大型火电厂中，90%以上采用湿式石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫工艺，对高硫煤，脱硫率可在90%以上，对低硫煤，脱硫率可在95%以上[6]。
石灰石/石灰-石膏法主要工艺流程为：烟气经除尘器除去粉尘后进入吸收塔，从塔底向上流动，石灰石或石灰浆液从塔顶向下喷淋，烟气中的SO2与吸收剂充分接触反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙沉淀物，落人沉淀池。洁净烟气通过换热器加热后经烟囱排向大气。主要的化学反应机理为：
石灰法：
石灰石法：
这种半水亚硫酸钙含水率40%-50%，不易脱水，且难溶于水，容易引起结垢。我国大多采用强制氧化，即向吸收塔下部循环氧化槽中鼓入空气，使亚硫酸钙充分氧化生成石膏，氧化率高达99%。这样脱硫副产品是石膏，可以回收利用。
石灰石/石灰-石膏法的主要优点是：
（1）煤种适用范围广；
（2）脱硫效率高，吸收剂利用率高；
（3）设备运转率高，运行可靠；
（4）脱硫剂来源丰富且廉价。
但是缺点也比较明显：
（1）一次性投资和运行费用高；
（2）占地面积较大，系统操作复杂；
（3）磨损腐蚀现象较为严重；
（4）副产物石膏和脱硫废水较难处理[7]。
2.1.2氨法烟气脱硫技术
氨是一种良好的碱性吸收剂，其碱性强于石灰石吸收剂，相比钙法脱硫，氨法是气液反应过程，反应速度快，SO2的吸收率高，有很高的硫效率，同时相对于钙法系统简单、设备体积小、能耗小，成本低[8]。
氨法脱硫的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂，氨水与烟气在吸收塔中接触混合，烟气中的SO2与氨水反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵经过氧化反应后，生成硫酸铵溶液，经结晶、脱水、干燥后即可制得化学肥料硫酸铵。
氨法脱硫工艺的主要技术特点：
（1）副产品硫酸铵易于处理；
（2）氨水与SO2的反应速度快，系统简单，投资费用较低；
（3）不存在结垢和堵塞现象；
（4）无废水、废渣排放。
2.1.3海水烟气脱硫技术
燃煤电厂烟气湿法脱硫常用的技术还有海水脱硫法。海水有一定的碱度和水化学特性，自然碱度大约为1.2～2.5mmol/L，具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2的能力。海水脱硫工艺就是利用海水的这种特性来脱除烟气中的SO2。因此该方法可用于燃煤含硫量不高并以海水作为循环冷却水的海滨电厂[9]。
海水脱硫法的原理是用海水作为脱硫剂，在吸收塔内对烟气进行逆向喷淋洗涤，烟气中的SO2被海水吸收成为液态SO2。液态的SO2在洗涤液中发生水解和氧化作用，洗涤液被引入曝气池，采用提高pH值抑制SO2。
海水脱硫技术的主要特点：
（1）工艺简单，无需制备脱硫剂，系统可用率高；
（2）脱硫效率高，可达90%以上；
（3）投资低，运行费用低；
（4）有一定的地域限制，且只能适用于含硫量小的中、低硫煤；
（5）不产生任何废物，工艺简单、系统运行可靠。
2.2干法脱硫技术
干法脱硫是指脱硫过程中脱硫剂、脱硫产物为干态。常见的干法脱硫技术有活性焦脱硫技术，电子束脱硫技术，烟气循环流化床技术等，目前日本、韩国以及德国应用较为广泛和成熟。我国成都热电厂已经对电子束烟气脱硫技术实施示范工程。
2.2.1活性焦脱硫技术
活性焦脱硫技术是60年展起来的一种以物理、化学吸附原理榛础的干法脱硫工艺，其过程机理如下：
活性焦脱硫技术优点在于脱硫过程中SO2被转化为H2S04进而可以转化为元素硫或其它产品，工艺简单，二次污染较轻[10]。
近年来，诸多的研究机构开发出了用于脱除烟气中S02的蜂窝状活性炭，可将SO2吸附、催化转化成SO3，进而制得工业级硫酸。
彭宏[11]等研究蜂窝活性炭的脱硫性能，陈红芳[12]等研究了活性炭材料在烟气脱硫脱硝技术中的应用，王艳莉[13]等研究了载钒量对蜂窝状V205/ACH催化剂同时脱硫脱硝活性的影响，结果都表明，蜂窝状活性炭具有较好的二氧化硫转化活性，因此具有广阔的市场应用前景
2.2.2电子束照射法脱硫技术
这是一种较新的脱硫工艺，其原理为在烟气进入反应器之前先加入氨气，然后在反应器中用电子加速器产生的电子束辐照烟气，使水蒸汽与氧等分子激发产生氧化能力很强的自由基，这些自由基可以使烟气中的SO2和N2很快氧化，产生硫酸与硝酸，再和氨气反应形成硫酸铵和硝酸铵[14]。经过脱硫后的烟气温度高于露点，不需再热系统，可直接排放。
电子束照射法脱硫工艺的主要特点：
（1）不产生废水、废渣；
（2）可同时脱硫、脱硝，具有90%以上的脱硫率和80%以上的脱硝率；
（3）系统简单，操作方便，易于控制；
（4）对硫分和烟气量的变化有较好地适应性和负荷跟踪性；
电子束烟气脱硫是靠电子束加速器产生高能电子的，因而需要大功率的电子枪，还需要防辐射屏蔽；投资很大，厂用电高，关键部件电子枪寿命较低，吸收剂需氨水，且运行、维护技术要求高，一定程度上限制了它的大量应用[15]。
2.3半干法脱硫技术
半干法脱硫工艺的特点是，反应在气、固、液三相中进行，利用烟气显热蒸发吸收液中的水分，使最终产物为干粉状。半干法脱硫一般选用CaO或Ca（OH）2为脱硫剂。
2.3.1旋转喷雾干燥法
旋转喷雾干燥法一般用生石灰作吸收剂，生石灰经熟化变成具有较好反应能力的熟石灰，熟石灰浆液经高达15000～20000 r/min的高速旋转雾化器喷射成均匀的雾滴，雾滴一经与烟气接触，便发生强烈的热交换和化学反应，迅速地将大部分水分蒸发，产生含水量很少的固体灰渣[16]。
旋转喷雾干燥法烟气脱硫反应过程包含4个步骤：1）吸收剂制备；2）吸收剂浆液雾化；3）雾粒与烟气混合、吸收SO2并燥；4）脱硫废渣排出[17]。
与湿法烟气脱硫工艺相比，旋转喷雾干燥法系统相对简单、投资和运行费用低、占地面积小；同时其运行可靠，不会产生结垢和堵塞，只要控制好干燥吸收器的出口烟气温度，对设备的腐蚀性也不高。由于其干式运行，脱硫副产物易于处理，但是技术要求高、反应生成物太细小、除尘不易和腐蚀严重等问题[18]。脱硫效率可达75%～90%，略低于湿法脱硫效率。。
2.3.2炉内喷钙尾部增湿活化法（LIFAC法）
此种工艺由芬兰IVO公司开发，是在炉内喷钙工艺的基础上发展起来的。传统炉内喷钙工艺的脱硫效率仅为20%～30%，而LIFAC法在空气预热器和除尘器间加装一个活化反应器喷水增湿，促进脱硫反应，脱硫效率可达70%～75%[19]。
炉内喷钙加尾部增湿活化技术脱硫主要分为两段，第一段碳酸钙分解为CaO，CaO与SO2反应，第二段CaO遇水生成Ca（OH）2再次与SO2反应，最终产物生成CaS03，CaS04等[20]。具体过程如下：在燃煤锅炉内适当温度区喷射石灰石粉，并在炉后烟道内增设活化反应器，在反应器入口喷水，水在反应器中完全蒸发，将烟气中在炉内没有反应及高温烧结失去活性的CaO迅速水合反应生成高活性的Ca（OH）2，用以脱除烟气中的SO2。脱硫率一般为70%一80%。
3结论与展望
综上所述，在我国众多的烟气脱硫技术中，技术最成熟、运行最稳定、应用最广泛的还是石灰石/石灰-石膏法，但循环流化床和海水脱硫等新型烟气脱硫技术正在迅速为人们所认可。但就总体而言，脱硫效果并不理想，目前仍存在很多的技术问题需要克服，随着人们环保意识的不断增强，发展高效可循环的脱硫技术势在必行。今后我们要完善和改进现有的脱硫技术，积极引进和吸收国外先进脱硫技术，开发适应我国情况的脱硫新技术，形成有我国特色的脱硫技术，同时开发其副产品的综合利用，从根本上促进我国电力、环境保护和经济的协调发展。
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论文关键词：锅炉原理 实践训练 教学
论文摘要：为适应创新型国家发展战略，教育创新应贯穿大学课堂理论教学和课程实践训练教学。针对“锅炉原理”课程实践训练教学，重点探讨了华北水利水电学院“锅炉原理”课程实践训练的目标定位、教学内容的设计和实施方法，以期对电厂热能与动力工程专业实践能力训练方面起到一定的推动作用。
锅炉是用以生产热水或蒸汽的设备，在国民经济中具有异乎寻常的重要作用，电站锅炉是火力发电系统三大主机之一，对火电的高效、洁净和安全生产及其重要，因此，“锅炉原理”是热能与动力工程专业最核心专业课程之一。“锅炉原理”课程主要讲授锅炉的基本工作原理，包括锅炉的炉内燃烧原理及燃烧设备、锅炉的传热过程、锅内水动力、受热面外部工作过程和先进锅炉技术的发展等内容，要求学生掌握锅炉工作过程的基本理论及锅炉设备的相关知识，并培养学生分析工程问题、锅炉设计计算和锅炉试验的实践能力。
为适应创新型国家发展战略，高等教育要实现从知识型向创新型培养目标转变，具体到“锅炉原理”的课程教学中，创新应贯穿课堂理论教学和课程实践训练教学。对“锅炉原理”课程的理论教学内容设计、教学手段、教学方法等方面已有较多的探讨和实践研究，[1-4]本文从“锅炉原理”课程实践能力的培养出发，重点讨论华北水利水电学院（以下简称“我校”）“锅炉原理”课程实践训练的目标定位、教学内容的设计和实施方法。
一、“锅炉原理”课程实践训练教学的定位
“锅炉原理”课程实践训练教学的定位必须符合我校热能与动力工程专业定位，应全面贯彻党的教育方针，遵循大学教育教学规律，秉承我校办学理念，实施“基础、实践、创新”三位一体的培养模式，在教育教学中，坚持夯实基础、强化实践、注重创新的思想，培养吃得苦、下得去和用得上的专业技术人才。应以“宽基础、强能力、高素质”为培养人才的宗旨，注重学生的动手能力、创新意识与能力的培养，加强实践性教学环节，优化教学方法与教学手段。专业实践能力培养始终围绕“强化实践教学、提高学生素质、培养创新意识、重在实际应用”的教学指导思想，从人才培养目标、实验教学体系、实验教学内容和方法、实验教学队伍、实验环境条件和实验室管理体制等方面进行了全方位的改革与建设，探索实现基础性验证实验、测定试验、创新性科研训练实验和拓宽知识面的演示实验的“四级实验”教学体系，实现教育创新。“锅炉原理”课程实践训练教学应实施从理论到实际、从传统到创新、从课堂到工程项目的工程化实践教学思想，围绕动脑想方案、动手做试验、动嘴讲成果、动笔写报告等“四动”能力，达到加深理论知识的掌握和应用，在实践训练中切实培养学生处理工程问题，进行锅炉设计计算和锅炉试验的实践能力。
二、“锅炉原理”课程实践训练教学内容的设计
“锅炉原理”课程实践训练教学内容尚无可参考材料，根据我校热能与动力工程专业人才培养和“锅炉原理”课程大纲的要求，基于我校的专业师资、实验室和实习资源以及用人单位和历届毕业生的建议，科学制定“锅炉原理”课程实践训练教学内容。
1.“锅炉原理”课程实践训练教学内容设计原则
对我校“锅炉原理”课程实践训练教学内容进行设计时，实行“工程化”设计思路，并遵循四个原则，即实践训练内容以“锅炉原理”为中心、内容进程科学有序化、内容设计层次化和实施方式多元化。
（1）以“锅炉原理”为中心，多课程之间紧密联系化。鉴于“锅炉原理”是热能与动力工程专业的最重要专业课，处于前期的专业基础课程以及后续课程之间的中心地位，因此在设计“锅炉原理”课程实践训练教学内容之前，先对我校“流体力学”、“工程热力学”、“传热学”和“燃烧学”等基础课以及后续专业选修课程比如“大型锅炉运行”、“单元机组集控运行”和“循环流化床燃烧技术”等课程的教学大纲、实验大纲、知识点讲授情况以及实践实验训练情况进行详细调查、分析和总结，做到了然于胸，确保“锅炉原理”课程实践训练教学内容设计与前期专业基础课程及后续专业选修课程的紧密联系，力求通过该课程实践训练，既可以巩固和加深学生对前期专业基础课的理解，加强对所学基础知识的实践应用，将所学的热工学知识、燃烧学知识在电站锅炉中加以应用，达到学生对锅炉原理中炉内燃烧、锅内传热及水动力和烟风阻力知识融会贯通、举一反三，为灵活应用打下坚实基础，又能激发学生学习后续专业选修课程的欲望和热情，培养学生学习后续课程的好奇心、主动性和积极性。
（2）实践训练课程内容进程科学有序化。“锅炉原理”课程本身知识点之间的顺序决定了课程实践训练教学内容的设计次序，要由浅入深、层层推进、由易到难，脉络清晰。因此，训练内容应严格按照锅炉原理本身的发展进行设计。内容主要包括客观认识实践、原理性演示验证实践和工程实践训练三大内容。
客观认识实践主要是对锅炉实物、锅炉机组整体模型、锅炉重要设备的直观认识，如在开设“锅炉原理”课程前进行电厂认识实习，对锅炉的实物直观认识，在“锅炉原理”课程第一节绪论课和锅炉组成课讲解后进行模型实验，通过模型参加实验、拆装模型和动画模型模拟巩固加深锅炉机组系统及组成知识。
原理性演示验证实践。笔者通过几年的“锅炉原理”教学发现，锅炉的水循环内容是该课程的难点之一，学生往往难以理解和掌握，通过课程原理性演示和实践可以帮助学生理解和掌握水循环等难点。该部分主要是对自然循环原理、直流锅炉原理等的演示验证实践内容。
工程实践试验主要是对锅炉的三大计算能力的训练实践，包括锅炉辅助计算、热力计算、水动力计算、烟风阻力计算和强度计算的实践训练、锅炉热平衡的实验和锅炉机组运行仿真实验训练。
（3）实践训练课程内容设计层次化。内容设计要贯穿层次化的思路，内容的难易程度要进行层次化设计，对训练中的每一个内容根据其在课程中的总体地位和重要程度按照“了解、理解、掌握”等不同层次进行分级定位；同时，根据学生个体水平的差异，对同一内容也要进行层次化设计，在满足分级定位要求和大部分学生学习基础上，对那些学有余力的学生进行进一步的拓宽设计。比如锅炉的计算，对于普通的学生则只要会进行锅炉的辅助计算、各受热面热力计算和简单的水循环计算即可，而对于部分学有余力的学生，则可更进一步进行较复杂的水动力计算、强度计算和烟风阻力计算，并完成一些计算程序的编制。 转贴于 （4）实施方式多元化。课程实践训练教学是实践性课程，因教学学时、实验室资源等多方面的因素，决定教学实施的方式必须多元化，即课堂、实验室和企业生产三位一体，课堂演示、实验室参观验证实践和电厂实践构成全方位多层次的实践训练。传统与现代先进技术结合，实践训练中采用比如计算机程序模拟、动画设计模拟实践、锅炉事故仿真模拟等先进技术手段实施实践训练。
2.“锅炉原理”课程实践训练教学具体内容设计
我校“锅炉原理”课程计划学时64学时，其中实验6学时。其前期基础课程包括“流体力学”、“工程热力学”、“传热学和燃烧学”，还开设了后续课程“锅炉运行”和“单元机组集控运行”。“锅炉原理”课程内容多、难点多、实践性强，“锅炉原理”课程通常设置有锅炉原理课程设计，我校“锅炉原理”课程设计时间为1.5周。实际上，仅靠课程设计和6学时的实践训练难以达到学生牢固掌握锅炉原理理论知识、灵活运用所学解决实际问题的目标。“锅炉原理”课程实践训练教学包括锅炉原理6学时实验课、1.5周课程设计、16学时单元机组集控运行实验，但主要利用学生的课余时间进行。教学过程贯穿第5至第8学期，延续2年时间，实践训练教学包括13个内容，90小时。具体内容和建议学时如下。
电站锅炉机组实物模型和虚拟模型实践，2学时。标准煤样工业分析验证性实验，4学时。混合煤工业分析测试实验，4学时。煤的发热量测定实验，2学时。自然循环锅炉工作原理实验，1学时。多管水循环验证实验，1学时。直流锅炉工作原理实验，1学时。锅炉综合测试项目设计实验，13学时。锅炉原理课程设计训练，32学时。锅炉水循环计算训练，10学时。锅炉烟风阻力计算训练，6学时。锅炉启停仿真训练，8学时。锅炉运行仿真训练，8学时。
三、“锅炉原理”课程实践训练教学实践
我校“锅炉原理”课程实践训练教学课题在2008提出，在2006、2007和2008年级开始实施，实践证明，通过“锅炉原理”课程实践训练教学，激发了学生学习专业知识的热情，巩固和加深了锅炉原理知识的理解，提高了学生的专业素质，培养了学生动脑想方案、动手做试验、动嘴讲成果、动笔写报告等“四动”能力。我们对2006和2007年级的学生进行锅炉实践能力的调查分析发现，无论是研究生复试（锅炉及锅炉相关知识的笔试和面试），还是就业面试（热工学和锅炉等口试）过程中，学生对锅炉相关考题从容自如，安之若素。当然，在教学内容设计方面还需进一步改进，实施的方式还需更科学合理。
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1 河北地标编制的基本情况
河北地标是由河北省工业和信息化厅提出的，其编制计划为河北省质量技术监督局《关于下达2013年河北省地方标准制修订项目计划的通知》（冀质监函 [2013]223号），项目承担单位为农业部建材产品质量监督检验测试中心（唐山）。
在烟气脱硫方法按有无液相介入划分的湿法、半干法、干法、电子束法和海水法等分类中，湿式钙法脱硫在河北的应用企业较多，其脱硫剂主要包括石灰石粉和生石灰。这也与我省环保部门制定的《污染治理技术规范》相适应，该规范中要求200MW以上机组全部采用湿式钙法或双循环式钙法脱硫工艺，其脱硫效率必须达到95%以上；同时要求200MW以下小型发电锅炉逐步淘汰，且脱硫效率低于90%的半干法或循环流化床工艺也必须退出脱硫市场。
在我省，大多数发电厂的湿式钙法烟气脱硫系统均是直接购入石灰石粉用作吸收剂，这样，脱硫系统占地面积小，工序简单。由于烟气脱硫装置可以随石灰石成分有一定的变化范围，因此，对石灰石成分的要求的标准不一。但这种变化调节通常是以牺牲脱硫效率为代价的，为保证达到规定的脱硫效率，各脱硫公司多根据自己积累的运行经验，对石灰石粉的成分指标提出自己的要求。如表1、表2、表3是三个不同企业不同时期对石灰石品质的要求。
标准起草组通过对国内外相关标准的现状调研，然后参照我国现行的检测技术规范[3]及重庆市烟气脱硫（湿法）石灰石粉地方标准，讨论确定了标准起草的思路和框架。又针对CaCO3、MgCO3、酸不溶物、反应活性等几个重要技术指标，通过广泛征求意见，研究界定了指标的限值。
2 河北地标与重庆地标的比较
2.1 产品等级划分方式不同
重庆地标分等为优等品、一等品、二等品；河北地标等级划分为I级、II级、III级三个等级。虽有区别，但本质相同。
2.2 技术要求既有相同点也有不同点
重庆地标从项目上仅规定了外观、氧化钙含量、细度（0.063mm方孔筛筛余）和水分四项指标。河北地标除外观、水分与重庆基本一致外，氧化钙含量、细度指标均有明显提高，且增加了MgCO3含量、酸不溶物指标，并要求报告反应速率（转化分数达到0.8时所用时间）测定值。
2.3 氧化钙或CaCO3含量区别较大
重庆地标氧化钙含量按优等品、一等品、二等品分别为≥50.4、≥49.5、≥47.5（换算成CaCO3含量分别为≥89.95、≥88.35、≥84.78）。相对于河北地标中CaCO3含量分别为≥94.0、≥92.0、≥90.0（换算成CaO含量分别为≥52.67、≥51.55、≥50.43）的要求是偏低的，客观上有利于提高石灰石开采利用率。但就河北而言，多数脱硫企业面对严格的脱硫效率要求，普遍提出的CaCO3含量均在90.0%以上，并对影响脱硫效率的有害成分提出不同的限制要求。这也与石灰石资源丰富且低CaCO3含量石灰石利用方式较多的现状，以及脱硫企业专业技术人员较缺乏的现实有关。更由于脱硫企业曾发生的多次堵管事故，而不得不改用高品位生石灰救急的负面影响，为平衡供需双方关系，在编制标准时，我们支持了最低CaCO3含量在90.0%以上的要求。 [本文由WWw. dYlw.NE t提供，第 一论 文网专业写作职称论文和毕业论文以及服务，欢迎光临]
2.4 河北地标增加了有害成分MgCO3和酸不溶物的限制要求
由于影响脱硫效率的石灰石粉品质因素主要包括：石灰石成矿年代、晶体结构、CaCO3含量、MgCO3含量、杂质含量（主要是不溶性的Al2O3、Fe2O3、Mn3O4及SiO2等酸不溶物）、粒径（细度）有关。同时，石灰石所处运行环境的pH值、浆液中Cl-含量、Na+含量、F-含量、甲酸含量、浆液温度、搅拌速率与搅拌强度、添加剂的质量与品种、CO2分压、曝气效果以及烟尘中的可溶性Al3+、Fe3+、Zn2+对反应活性影响也较大。
结合企业脱硫实践和庄沪丰[4]、钟毅[5]等人的研究，我们确定控制的化学成分包括CaCO3含量、MgCO3含量、酸不溶物。其意义在于：
2.4.1 反应活性和脱硫效率的要求
石灰石矿通常有三种存在形式：一是以方解石形式时，其石灰石含量较高，达98%，氧化镁含量较低，对于石灰石-石膏来说是比较好的脱硫剂。二是以白云石形式存在时，其分子式为CaMg（CO3）2，这种石灰石是在地质变化过程中，钙原子被告镁原子代替自然形成的，而CaCO3与MgCO3是晶体间的力结合，其溶解度比CaCO3更低，对于石灰石-石膏脱硫系统而言，在pH值为5.2条件下，几乎没有活性。三是两种晶体结合物，既有单独的石灰石晶体，也有以白云石形式存在的混合物。如果氧化镁是以活性MgCO3形式存在时，而不是以CaMg（CO3）2形式存在时，烟气脱硫用石灰石粉的活性也差别很大。由于石灰石品质是由CaO含量决定，石灰石纯度越高，脱硫效果越好，因此需要对氧化钙、氧化镁含量、杂质含量（主要是不溶性的Al2O3、Fe2O3、Mn3O4及SiO2等酸不溶物）等加以规定。
2.4.2 运行控制和成本控制的要求
由于石灰石的成矿年代和CaCO3含量不同，其反应活性差异较大，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，当石灰石纯度较低或要求的石灰石利用率较高时，白云石等杂质会大大降低石灰石的溶解度。MgCO3含量过高时，还容易产生大量可溶性的MgSO3，从而减小SO2气相扩散的化学反应推动力，严重影响脱硫化学反应的有效进行，且石灰石中CaCO3含量太低时会由于杂质较多而给运行带来一些问题，造成吸收剂耗量和成本费用增加。
2.4.3 促进生成优质脱硫石膏以便循环再利用的要求
烟气脱硫石膏[6]标准中规定干基二水硫酸钙含量分别不小于95%、90%、85%时划分为三个等级。其余组分大多为未充分利用的石灰石中CaCO3。对于不能达到分级要求的脱硫产物，一般采用丢弃形式，废液也随废水排放，从而会对环境造成新的污染。而造成脱硫石膏无法顺利生成的原因除了运行中的各种因素以外，因石灰石品位过低造成的循环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。
考虑到上述原因，我们根据汇总相关实验数据，规定MgCO3和酸不溶物的限值分别为≤5.0和≤6.0。
2.5 两地地标中细度指标要求也有差别
石灰石粉细度也是影响脱硫效率的一个重要因素。对于纯度较高的石灰石，粒径对反应活性的影响远大于石灰石种类和成分的影响。反应接触面很大程度上决定化学反应速率，石灰石粉越细，单位质量接触面积越大。较细的石灰石颗粒各反应速率高，更快的吸收SO2气体，脱硫效率及石灰石利用率较高。一般情况下，0.063mm筛余小于10%时，即可满足脱硫时的粒径要求。粒径越细，越有利于气液反应，提高SO2气体吸收率。
重庆地方标准规定的是0.063mm筛余小于5.0%。而我省电厂通常采用325目筛（约0.045mm）手工干筛法测定并要求细度过筛率90%以上，即筛余小于10%。通过测定0.045mm、0.080mm负压筛细度与0.063mm干筛细度相比，感觉干筛数值不稳定，与负压筛的波动有的数据不可靠。
鉴于水泥负压筛析仪测定石灰石粉细度是成熟的方法，因此选用GB/T 1345-2005《水泥细度检验方法 筛析法》规定的45μm筛及其筛析方法，且规定45μm筛余≤10.0%。这个指标是综合考虑以下因素而确定的：一是为保证反应活性满足脱硫效率要求；二是为保证能源成本较低。由于现石灰石粉加工多为立式辊磨机或大型管磨机，均能在保证脱硫效率条件下兼顾经济性，也基本符合实际脱硫时石灰石粉的粒径情况。
2.6 河北地标中增加了反应速率指标
石灰石作为吸收剂的特性不仅包括其化学成分，主要也包括其反应活性，脱硫系统的碱量是通过石灰石粉的溶解来提供，吸收剂的活性影响到吸收剂的溶解度和溶解速度，是表示一种在酸性环境中的转化特性。活性较高的石灰石在保持相同石灰石利用率的情况下，可以达到较高的SO2脱除效率。石灰石反应活性高，石灰石利用率也高。石灰石品质不同，对生产控制有很大的影响，因此，生产中要综合考虑各个因素。
吸收剂的活性包含吸收剂种类、物化特性和与其反应的酸性环境。吸收剂的物化特性包括：纯度、晶体结构、杂质含量、粒径分布以及包括内表面（即孔隙率）在内的单位质量总表面积和堆积密度。对于石灰石粉，其反应活性的测试方法目前主要为反应速率法、MET法等两种方法。反应速率法即固定pH值为5.5、反应温度50℃和搅拌速度800r/min条件下的盐酸滴定法，表征反应时间与耗酸量的关系。因为我国已有电力标准[7]就是采用该法表征石灰石粉反应活性的，因此我们引用了该方法标准，与现有标准相衔接，突出了做为吸收剂石灰石粉的性能特点。
影响石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺效率的因素，除了吸收剂本身质量如纯度、粒度、杂质含量之外，过程控制质量、吸收塔工作环境、机组的烟气参数，如温度、SO2浓度、氧气量、粉尘浓度等也不同程度的影响脱硫反应进程。
3 试验方法的选择
（1）CaCO3：河北地标中按GB/T 5762-2012或GB/T 3286.1-2012进行CaO含量的测定。有异议时，按GB/T 5762-2012进行。重庆地标采用GB/T 5762-2000中EDTA法测定CaO含量。因此方法基本一致。
（2）MgCO3含量：河北地标中按GB/T 5762或GB/T 3286.1进行MgO含量的测定。有异议时，按GB/T 5762进行。
（3）含水量：同样为烘箱法。
（4）酸不溶物：河北地标中按JC/T 478.2-2013盐酸法进行。
（5）反应速率：河北地标中按DL/T 943进行。
4 结束语
河北地标虽较重庆地标在某些技术指标要求上较为严格，但相信随着脱硫技术装备的进步和专业技术人员水平的提高，一定可以在不远的将来把某些指标降到重庆地标水平，以更好地提高石灰石资源利用率。 [本文由WWw. dYlw.NE t提供，第 一论 文网专业写作职称论文和毕业论文以及服务，欢迎光临]
参考文献
[1]河北省地方标准.DB13/T 2032-2014.烟气脱硫（湿法）用石灰石粉[S]
[2]重庆市地方标准.DB50T 378-2011.烟气脱硫（湿法）石灰石粉[S].
[3]中华人民共和国行业标准.DL/T 986-2005.湿法烟气脱硫工艺性能检测技术规范[S].
[4]庄沪丰.石灰石粉品质对湿法烟气脱硫性能的影响[J].中国环保产业，2008，9：24-27.
[5]钟毅，林永明，高翔，等.石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统石灰石活性影响因素研究[J].电站系统工程，2005，4.
[6]中华人民共和国行业标准.JC/T 2074-2011.烟气脱硫石膏.
关键词：任务驱动；教学模式；仿真教学
《单元机组运行》课程是火电厂集控运行专业的一门专业核心课程，旨在培养学生核心职业能力，为学生毕业后能尽快适应集控运行工作环境，从事电厂运行、维护工作奠定重要基础。
在传统专业课教学中，专业教师往往用一只粉笔、一张嘴、一份课件，将书本的理论知识进行分章节讲解，课程教学模式完全是以教师为中心，一般采用理论考试考核，学生学习积极性低，学习效果不理想。2009年，《单元机组运行》课程作为湖南省教育厅重点建设项目立项建设，课程教学团队经过四年的教学探索和实践，开发了一套基于任务驱动的“一线五化”课程教学模式。该教学模式以单元机组控制为主线，学生为中心，通过任务驱动的方式激发学生学习动力，培养核心职业能力，帮助学生自觉养成良好学习习惯和职业素养。
一、“一线五化”课程教学模式的研究
1.以单元机组控制为主线，贯穿教学全过程
通过现场调研、问卷调查、毕业生回访、班组长座谈等方式进行课程开发，反馈得到传统的章节教学方式已完全不能满足发电企业对生产一线运行人员的培养需求，企业还得花大量的精力去培养新员工，造成学校教育和企业用人需求的严重脱节。针对以上问题，课程开发团队重新对电厂运行岗位工作内容、工作过程、职业标准、职业能力等方面进行综合分析，结合校内实训设施和条件，提出以完成单元机组启动、停机、正常运行调整为主线组织“一体化”教学，将原本零散、枯燥的专业知识整合到单元机组运行控制中去，让学生自己查找资料、制作操作票、策划操作方案、实施运行控制，分任务、分阶段按难度层次完成单元机组运行全过程控制。学生在完成本课程后，对电厂整个控制操作界面、操作流程、运行方式、运行参数、运行规程都非常熟悉，一旦毕业参加工作，只要结合各厂生产现场设备情况和运行规程进行熟悉即可上岗，不用再对运行人员基本技能进行培训，大大缩短新员工培训上岗时间，节约企业用人成本，而对学生而言，使他们能更好、更快的适应运行岗位工作。
2.通过“任务化”的学习内容激发学习动力
根据职业能力培养循序渐进的规律，依据课程设计开发思路，以单元机组控制为主线，将本课程划分为4个分项目，共计15个学习型工作任务（见图1）和1个综合训练项目，其中综合训练项目为完成单元机组冷态启动至带满负荷综合操作。5个项目主要培养学生“五种能力”，项目1培养学生对集控环境、岗位、班组管理的“认知能力”；项目2培养学生在冷态条件下对机炉电各辅助系统的“恢复能力”；项目3培养学生对正常运行机组参数的“控制能力”；项目4培养学生进行正常停机和紧急停机的“操作能力”；综合训练项目培养学生完成机组冷态启动工作的综合“操控能力”。通过“能级递进”式的任务设计，学生在完成任务的过程中能切身感受到自身能力的提升，从中能获得成功喜悦和成就感，激发学生学习动力，改变被动学习习惯。四年的教学实践表明，集控专业学生的学习习惯得以明显改变，主要表现为以下五个方面，即：由“要我学”向“我要学”转变；由“我要学”向“我能学”转变；由“我积累”向“我创新”转变；由“我介入”向“我投入”转变；由“我相同”向“我不同”转变。
图1 《单元机组运行》课程内容组织
3.采用“仿真化”为主的教学手段培养职业能力
火电厂运行工作对象都是高温、高压热力设备，高转速动力机械，高电压电气设备，危险性极强的工作性质决定《单元机组运行》课程教学性质，不能让学生直接进行实际操作，须通过仿真模拟操作方式，熟悉电厂运行工作。在中央财政支持实训基地建设项目的大力支持下，新建设二个、改建一个“一体化”仿真教室，在原有的300MW、600MW仿真软件的基础上，新购置1000MW、循环流化床、生物质、核电、脱硫脱硝等多套仿真软件。课程教学团队可根据市场需求，加载不同仿真模型，以满足未来国家对发电行业进行结构性调整造成的用人需求变化的需要。
本课程主要采用仿真教学手段，仿真机房高度仿真集控运行室，每组共有6台仿真机，其中1台为主机，4台为DCS仿真控制系统，1台为就地仿真系统，仿真机组正前方布置有电气一次接线图，合幕显示屏、报警光字牌、报警音响、火焰监视电视，这样布局让学生有一种置身集控室的感觉。课程教学团队通过建立标准工况、开发仿真操作试题库、制定仿真操作评分规则和仿真机标准操作票、制作标准操作录像、设置典型故障工况等仿真资源库，供教师教学、考核和评价，学生学习、比对和竞赛。
4.提供“立体化”的教学资源进行技术支持
利用传统和现代教学资源，将框架性资源、课程资源、网络资源和仿真资源进行有机整合形成本课程立体化教学资源库（见表1），向授课教师和学生提供“一体化教学”过程中全方位技术支持。通过搭建“立体化”教学资源有效提升了集控专业学生的人才培养水平，同时学生职业能力有很大进步，学生多次在高职院校集控运行专业技能大赛中取得优异成绩。同时教学资源建设极大带动了专业和课程建设，教学团队开发了《单元机组运行》、《锅炉系统巡查》、《汽轮机系统巡查》、《单元机组事故诊断与处理》、《单元机组经济运行与管理》等教材，建成火电厂集控运行省级精品专业，《单元机组运行》省级精品课程，申报了一批科研、教研项目，课程团队发表多篇论文。此外“立体化”教学资源增强专业服务社会能力，团队教师经常性参与发电行业集控值班员工种技能鉴定出题、操作考试评委工作，受邀还参加电厂运行人员能级鉴定工作。目前课程资源建设效果得到出版社和行业同仁的一致认可，2012年由中国电力出版社组织的“十二五”高职类电力专业教材会议在长沙电力职业技术学院召开，《单元机组运行》教材作为样本向全国电力类高职学校全面推广。
表1 《单元机组运行》课程立体化教学资源库一览表
传统教学资源 现代教学资源
框架性资源 行业标准 网络资源 课程空间
课程标准 教师空间
职业标准 授课视频
技术标准 专业网站
运行规程 互动平台
课程资源 校本教材 仿真资源 仿真软件
教学课件 标准工况
操作录像 典型故障工况
其他教材 操作试题库
理论题库 标准操作票
5.利用“多元化”的评价模式跟踪学习效果
传统的“平时成绩+期中成绩+期末成绩=学期总评”不同的是多元化评价模式强调评价主体、评价内容、评价方式、评价手段的多元化，其特点是形成性评价和终结性评价相结合。根据《单元机组运行》课程特点，在日常任务实施训练过程中，注重学生职业能力和素养养成，若采用“一考定成绩”的考核方式，评价结果会表现出很强的偶然性，因此将评价重点形成性评价上，将学生的日常表现、团队合作能力、指挥协调能力、运行操作水平、总结分析能力、综合处理能力结合起来进行形成性评价，再结合期末理论测试成绩形成终结性评价，这两部分所占比例是80%：20%（见表2）。通过以上评价模式的改革，教师可以根据每次任务完成后的评价结果的反馈及时调整授课进度、教学手段、教学内容，实现课程教学质量全程跟踪、诊断、控制和反馈，更加客观的反应教学的真实性，最终达到以评促学、以评促教的目的。
表2 《单元机组运行》课程学习评价表
评价类型 评价内容 权重
形
成
性
评
价
（80%） 素质考评
（学生
互评） 劳动纪律 出勤情况 3%
协作精神 岗位之间沟通 3%
贡献大小 任务完成的质量 2%
积极主动 岗位职责履行情况和回答问题情况 2%
操作票制定考核 操作票制定准确性、规范性 10%
运行综合考核卡 从监盘、协调、调整、判断、处理五个方面考核 10%
运行总结分析卡 规定时间内完成情况和误操作情况 10%
任务工单 提交次数和作业成绩 20%
综合训练项目考核 考核成绩 20%
终结性评价（20%） 期末理论考试 考核成绩 20%
6.参照“企业化”的管理标准养成职业素养
按照发电企业运行人员职业规范和管理标准实施课堂教学管理，教师和学生分别模拟相关运行岗位角色。根据发电部的岗位设置，确定了由任课教师担任运行值长，然后根据学生不同能力特点，让他们分别担任运行单元长、主值班员、副值班员、巡检员等岗位，再按照现场岗位职责的要求，确定了每位学生的岗位职责。并且每次任务各学生的岗位要进行轮换，避免出现一个运行班组就几位同学包揽一切操作的情况发生。让每位学生体验不同工作岗位，既学会指挥协调、团结合作，又学会服从安排、严谨做事。
通过借鉴现场标杆班组评比标准，制作标杆班组流动锦旗，在每次任务完成后评出标杆班组并授予流动锦旗，由他们展示学习成果、介绍学习经验，在班级中营造比、学、赶、帮、超的学习氛围，从而达到带动全班学员共同进步的目的。
二、结语
基于任务驱动的“一线五化”教学模式以培养学生核心职业能力为宗旨，突破传统教学模式，学生在准备、完成、总结任务过程中学会团结协作、理解专业知识、掌握实践技能，提高综合素质。教师在管控任务实施全过程，正确引导学生完成任务，完成形成性评价，形成学习效果反馈信息进而达到提高教学效果、提升教师能力的目的。通过教学实践研究表明，这种教学模式具有较强的通用性和实用性，能很好的迁移到《变电运行与仿真》课程教学。各高等职业院校可根据涉及仿真类课程特点对该教学模式加以改进，因此本教学模式具有较强借鉴和推广价值。
参考文献：
[1]周海燕.基于“教学做一体”的高职旅游类课程立体化资源建设研究[J].广西教育学院学报，2013，（1）.
[2]李伟波.项目驱动式的“软件工程”教学模式研究与实践[J].中国电力教育，2009，（139）.
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