熱能動(dòng)力工程專業(yè)

人才培養(yǎng)方案的思考哈爾濱工業(yè)大學(xué)燃燒工程研究所秦裕琨教授11、哈爾濱工業(yè)大學(xué)

能源科學(xué)與工程學(xué)院簡介21.1本科生教學(xué)體系31.2科研機(jī)構(gòu)設(shè)置41.3學(xué)科設(shè)置情況51.4近幾年本科生就業(yè)情況1考取研究生（畢業(yè)后去向較多，但極少選擇傳統(tǒng)就業(yè)部門）25%2鍋爐、汽輪機(jī)、水泵等傳統(tǒng)就業(yè)途徑15-20%3航天工業(yè)、中船總公司等國防科工委企業(yè)（這些企業(yè)多集中在北京、上海等大城市）15-20%4部隊(duì)的科研院所、軍事代表等5%5其它國有企業(yè)10-15%6合資、外資、民營公司5%7主動(dòng)不就業(yè)（近兩年新出現(xiàn)的現(xiàn)象）10%6幾個(gè)就業(yè)動(dòng)向從1998年開始畢業(yè)生的就業(yè)政策有相應(yīng)的改變，學(xué)校舉辦供需見面會(huì)，實(shí)行雙向選擇。學(xué)生擇業(yè)比較傾向北京、上海、廣州、深圳以及青島、大連等沿海城市；學(xué)生從前兩年的就業(yè)傾向于大公司，到2002、2003年扭轉(zhuǎn)到比較傾向于研究所等科研單位；學(xué)生的第一就業(yè)單位絕大多數(shù)還是從事本專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域〔約近90%〕，其他主要是從事計(jì)算機(jī)、管理、營銷等。72、推動(dòng)熱能動(dòng)力

工程專業(yè)科技開展的因素82.1經(jīng)濟(jì)開展引起的

能源需求的高速增長9我國能源根本情況中國人口眾多；經(jīng)濟(jì)還要爭取幾十年的高速增長；人均能源消費(fèi)水平低能源強(qiáng)度高能源資源人均占有量低；今后能源需求將大幅度提高；能源供給的保障和平安面臨挑戰(zhàn)；10我國能源根本情況1998年中國能源消費(fèi)量13.22億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，為世界第二大能源消費(fèi)國；目前，中國能源消費(fèi)量占世界總量的10%。注：標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值：7000Kcal/Kg(1Kcal=4.2KJ)11我國能源根本情況人均消費(fèi)水平低。1996年人均能源消費(fèi)1.1噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是世界平均值的55%，興旺國家的的1/6，居民家庭用電量僅為美國的2.6%能源強(qiáng)度高。1994年2.04噸標(biāo)準(zhǔn)煤/千美元GDP，是日本的13.7倍，德、法、意的8.7倍，美國的4.21倍，印度的1.9倍。預(yù)計(jì)到2050年到達(dá)中等興旺國家水平。12我國能源開展趨勢預(yù)計(jì)到2050年我國將到達(dá)中等興旺國家水平，人均GDP可到達(dá)5000~6000美元。預(yù)計(jì)到2050年我國的能源強(qiáng)度可到達(dá)1994年的1/5，那么一次能源總需求為34.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，人均2.15噸標(biāo)準(zhǔn)煤。能源強(qiáng)度比照：1994年：2.04噸標(biāo)準(zhǔn)煤/千美圓GDP2050年：0.41噸標(biāo)準(zhǔn)煤/千美圓GDP。13中國電力工業(yè)概況我國現(xiàn)在人均擁有裝機(jī)容量每4人1千瓦，即0.25千瓦/人；美國2.5千瓦/人。預(yù)計(jì)2030年我國總裝機(jī)容量將到達(dá)15億千瓦。即人均1千瓦。大約相當(dāng)于目前較興旺國家水平。裝機(jī)容量發(fā)電量1995年2.1億KW10000億KWh2000年2.9億KW142.2能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)開展15煤炭是我國主要的一次能源煤炭石油天然氣總量6770億t543億t380千億m3－4834億tce825億tce513億tce6172億tce78.3%13.4%8.3%100.0%我國在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)煤仍然是主要一次能源。

tce:噸標(biāo)準(zhǔn)煤16中國一次能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及預(yù)測組成：化石能源、火力、風(fēng)力、太陽能......

原煤熱值：5000千卡/公斤；標(biāo)準(zhǔn)煤熱值：7000千卡/公斤〔1千卡=4.2千焦耳〕原煤原油天然氣總計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)煤）1995年13億噸1.49億噸174億M312.4億噸2000年14億噸1.55億噸250億M313.5億噸17中國一次能源生產(chǎn)與消費(fèi)狀況中國一次能源〔商品能源〕生產(chǎn)總量及構(gòu)成〔1999年〕中國一次能源〔商品能源〕消費(fèi)總量及構(gòu)成〔1999年〕生產(chǎn)總量（億tce)煤炭（%）石油（%）天然氣（%）水電（%）11.068.220.93.17.8消費(fèi)總量（萬tce)煤炭（%）石油（%）天然氣（%）水電（%）12.267.123.42.86.7182050年的中國一次能源結(jié)構(gòu)我國在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)煤仍然是主要一次能源。

能源種類數(shù)量折合標(biāo)準(zhǔn)煤（億噸）原煤19石油1億噸1.43天然氣12000億M31.6水電2600億W2.29核電1200億W2.16新能源4.6合計(jì)31.0819世界能源委員會(huì)預(yù)測2050年可再生能源占一次能源消費(fèi)總量的16～39%〔包括水力〕；核電占4～14%；未來20年化石能源仍是世界最主要的能源；未來30～50年不同方案預(yù)測說明，化石能源在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍占有重要地位，其比例維持在47%～80%；化石能源資源中，煤炭的儲(chǔ)采比最大，約是石油的5倍，天然氣的3倍。20能源與環(huán)境的關(guān)系1997年，全國SO2排放量為2370萬噸，煙塵排放量為1840萬噸，能源消費(fèi)在上述兩項(xiàng)的排放中的奉獻(xiàn)分別為85%和70%，中國的環(huán)境污染為典型的能源消費(fèi)性污染；1995年，酸雨沉降，造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1165億元，占當(dāng)年GDP的1.9%；空氣污染引起的呼吸道疾病成為死亡的禍?zhǔn)?，列城市第二、三位?12.3我國的能源平安問題22世界化石能源剩余探明儲(chǔ)量及儲(chǔ)采比1998年底數(shù)據(jù)品種石油天然氣煤炭儲(chǔ)量1411.3萬t143.9萬億m39842.1億t產(chǎn)量33.2萬t/a2.34萬億m3/a45.1億t/a儲(chǔ)采比42.5a61.5a218a據(jù)上表可以看出：石油、天然氣將早于煤炭走向枯竭

23中國化石能源剩余可采儲(chǔ)量及儲(chǔ)采比資料來源：?能源政策研究?，2000，No.1品種剩余可采儲(chǔ)量儲(chǔ)采比占世界比例在世界排序比例%煤炭1145.0億t92年11.63392.3石油32.7420.5年2.32105.6天然氣13668.9億m363年0.95202.124石油的生產(chǎn)與進(jìn)口情況

今后10—15年，如果石油勘探?jīng)]有大的發(fā)現(xiàn)和重大技術(shù)突破，中國的產(chǎn)油頂峰期可能出現(xiàn)在2021年—2021年之間，最大產(chǎn)量為1.9-2.0億噸，并可能維持20年。中國對國際石油市場的依賴度會(huì)逐漸提高，從2000年的20%，提高到2021年的40%以上，2021年將有一半以上的石油供給來自國外。能源平安面臨挑戰(zhàn)。25石油與天然氣的進(jìn)口量預(yù)測預(yù)計(jì)2021年中國將進(jìn)口原油1.03—1.32億噸、天然氣300億立方米；到2021年石油進(jìn)口量將到達(dá)2.00—2.50億噸，天然氣1000-1500億立方米。263、高等學(xué)校

熱能工程學(xué)科科研工作活潑273.1超臨界和超超臨界常規(guī)超臨界機(jī)組（conventionalsupercritical）超超臨界機(jī)組（ultrasupercritical）主汽壓力:24Mpa左右,主汽和再熱汽溫度:540-560℃效率比亞臨界機(jī)組高2%左右主汽壓力:25-35Mpa及以上，主汽和再熱汽溫度:580-600℃及以上，效率比常規(guī)超臨界機(jī)組高4%左右283.2整體式煤氣化燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)(IGCC)加壓煤氣爐煤空氣或氧煤氣凈化系統(tǒng)排煙至煙囪燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)熱排氣清潔煤氣燃燒室空氣壓氣機(jī)蒸汽輪機(jī)冷凝器粗煤氣余熱鍋爐蒸汽原那么性系統(tǒng)圖29整體式煤氣化燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)(IGCC)概述由于石油和天然氣儲(chǔ)量有限，常規(guī)聯(lián)合循環(huán)受到制約，因此，IGCC在效率、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)三方面都可以和同容量、帶有煙氣脫硫、脫硝的常規(guī)煤粉爐進(jìn)行競爭，有望成為本世紀(jì)最有開展前途的潔凈煤發(fā)電技術(shù)之一；整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)由于燃煤氣，煤氣經(jīng)過清洗可脫硫99%、并除塵，但效率有所降低；高溫脫硫除塵、汽化爐能量轉(zhuǎn)換效率由76%提高到84—95%。GT入口煙氣達(dá)1300℃。效率可到達(dá)42—45%，進(jìn)一步開展可望到達(dá)50%。303.3增壓流化床鍋爐聯(lián)合循環(huán)(PFBC)25%增壓式〔第一代〕PFBC系統(tǒng)簡圖別離器煤空氣白云石余熱鍋爐75%31增壓流化床鍋爐聯(lián)合循環(huán)(PFBC)概述采用增壓循環(huán)流化床鍋爐作為循環(huán)系統(tǒng)中的增壓鍋爐，可充分發(fā)揮流化床鍋爐技術(shù)低溫燃燒、高效、低排放的優(yōu)點(diǎn)。第一代：由于PFBC所提供的煙氣溫度在900℃以下，使發(fā)電效率最多只能到達(dá)40-42%；第二代：煤先在炭化爐半焦化，產(chǎn)生的煤氣用以外燃，使燃?xì)廨啓C(jī)入口煙溫達(dá)1100—1150℃，效率提高6—8%，可到達(dá)44—46%。323.4潔凈煤技術(shù)的廣泛開展煙氣除塵技術(shù)煙氣脫硫脫硝技術(shù)其它污染控制新技術(shù)潔凈煤技術(shù)煤炭加工煤炭轉(zhuǎn)化先進(jìn)發(fā)電技術(shù)煙氣凈化技術(shù)等煤炭洗選

型煤水煤漿煤炭氣化煤炭液化高效超臨界發(fā)電常壓循環(huán)流化床加壓流化床聯(lián)合循環(huán)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)333.5其它領(lǐng)域廢棄物無害化能源利用研究工程多相流研究核能技術(shù)及可再生能源技術(shù)〔太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)力、海洋和地?zé)崮堋橙剂想姵責(zé)崃υO(shè)備的監(jiān)測與控制技術(shù)工業(yè)爐窯344、高等學(xué)校熱能動(dòng)力工程

專業(yè)改革方案的設(shè)想35專業(yè)改革的根本條件已經(jīng)具備教師是專業(yè)改革的關(guān)鍵，專業(yè)研究領(lǐng)域的拓寬為進(jìn)一步的專業(yè)改革提供了根本條件；改革開放20年，一系列的社會(huì)改革對人才培養(yǎng)提出了新的要求；對外交流的不斷擴(kuò)大，為專業(yè)改革提供了更多的思路〔必須不斷探討既與國際接軌又符合國情的專業(yè)教育模式〕36專業(yè)改革的根本思路解放思想，改革把一個(gè)具體的工業(yè)產(chǎn)品作為我們的一個(gè)專業(yè)的老式專業(yè)教育格局本科生培養(yǎng)中“大專業(yè)〞+“小專業(yè)方向〞，在目前情況下是可行的；不斷拓寬專業(yè)領(lǐng)域，給予學(xué)生更多的選擇；從加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)教育、提高綜合能力的角度思考專業(yè)改革。37低年級的主要公共根底課程大學(xué)物理工程化學(xué)高等數(shù)學(xué)

英語

電工技術(shù)金工實(shí)習(xí)機(jī)械原理材料力學(xué)高級語言與程序設(shè)計(jì)金屬材料及熱處理大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)金屬工藝學(xué)

機(jī)械設(shè)計(jì)理論力學(xué)計(jì)算方法機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)電子技術(shù)

互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)

38大力加強(qiáng)技術(shù)根底課程傳熱學(xué)工程流體力學(xué)工程熱力學(xué)大力加強(qiáng)技術(shù)根底課的教學(xué)改革，使學(xué)生擁有更為堅(jiān)實(shí)的專業(yè)技術(shù)根底增加化工學(xué)科等相關(guān)學(xué)科的專業(yè)技術(shù)根底課化工原理物理化學(xué)化學(xué)反應(yīng)工程用飛速開展的計(jì)算技術(shù)來改造傳統(tǒng)專業(yè)課程，如在本科生中開設(shè)：計(jì)算流體力學(xué)、數(shù)值傳熱學(xué)、熱力設(shè)備控制與仿真等課程的初步。39傳統(tǒng)專業(yè)課程的改革例如：我校熱能工程專業(yè)〔鍋爐〕傳統(tǒng)的圍繞鍋爐設(shè)計(jì)開設(shè)的輔助課程需要進(jìn)一步精煉、減少；原有的鍋爐設(shè)計(jì)可以作