1、熱能動力工程專業(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,1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院簡介,3,1.1 本科生教學(xué)體系,4,1.2 科研機構(gòu)設(shè)置,5,1.3 學(xué)科設(shè)置情況,6,1.4 近幾年本科生就業(yè)情況,7,幾個就業(yè)動向,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，實行雙向選擇。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%），其他主要是從事計算機、管理、營銷等。,2、推動

2、熱能動力工程專業(yè)科技發(fā)展的因素,2.1 經(jīng)濟發(fā)展引起的能源需求的高速增長,10,我國能源基本情況,中國人口眾多； 經(jīng)濟還要爭取幾十年的高速增長； 人均能源消費水平低 能源強度高 能源資源人均占有量低； 今后能源需求將大幅度提高； 能源供應(yīng)的保障和安全面臨挑戰(zhàn)；,11,我國能源基本情況,1998年中國能源消費量13.22億噸標準煤，為世界第二大能源消費國； 目前，中國能源消費量占世界總量的10%。 注：標準煤的熱值：7000 Kcal/Kg (1 Kcal =4.2 KJ ),12,我國能源基本情況,人均消費水平低。1996年人均能源消費1.1噸標準煤，是世界平均值的55%，發(fā)達國家的的1/6，

3、居民家庭用電量僅為美國的2.6% 能源強度高。1994年2.04噸標準煤/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)計到2050年達到中等發(fā)達國家水平。,13,我國能源發(fā)展趨勢,預(yù)計到2050年我國將達到中等發(fā)達國家水平，人均GDP可達到50006000美元。 預(yù)計到2050年我國的能源強度可達到1994年的1/5，則一次能源總需求為34.4億噸標準煤，人均2.15噸標準煤。 能源強度對比： 1994年：2.04噸標準煤/千美圓GDP 2050年：0.41噸標準煤/千美圓GDP。,14,中國電力工業(yè)概況,我國現(xiàn)在人均擁有裝機容量每4人1千瓦，即

4、0.25千瓦/人；美國2.5千瓦/人。 預(yù)計2030年我國總裝機容量將達到15億千瓦。即人均1千瓦。大約相當于目前較發(fā)達國家水平。,2.2 能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,16,煤炭是我國主要的一次能源,我國在相當長時間內(nèi)煤仍然是主要一次能源。,tce : 噸標準煤,17,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、風力、太陽能.,原煤熱值：5000千卡/公斤；標準煤熱值：7000千卡/公斤 （1 千卡 = 4.2 千焦耳）,18,中國一次能源生產(chǎn)與消費狀況,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）消費總量及構(gòu)成（1999年）,19,2050年的中國一次能源結(jié)

5、構(gòu),我國在相當長時間內(nèi)煤仍然是主要一次能源。,20,世界能源委員會預(yù)測,2050年可再生能源占一次能源消費總量的1639 %（包括水力）； 核電占 414 %； 未來20年化石能源仍是世界最主要的能源； 未來3050年不同方案預(yù)測表明，化石能源在世界能源消費結(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，煤炭的儲采比最大，約是石油的 5 倍，天然氣的 3 倍。,21,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，能源消費在上述兩項的排放中的貢獻分別為85%和70%，中國的環(huán)境污染為典型的能源消費性污染； 1995年，酸雨沉降，造成的

6、經(jīng)濟損失達1165億元，占當年GDP的1.9%； 空氣污染引起的呼吸道疾病成為死亡的禍首，列城市第二、三位。,2.3 我國的能源安全問題,23,世界化石能源剩余探明儲量及儲采比,1998年底數(shù)據(jù),據(jù)上表可以看出：石油、天然氣將早于煤炭走向枯竭,24,中國化石能源剩余可采儲量及儲采比,資料來源：能源政策研究，2000，No.1,25,石油的生產(chǎn)與進口情況,今后1015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)油高峰期可能出現(xiàn)在2010年2015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逐漸提高，從2000年的20%，提高到2010年的40%以

7、上，2020年將有一半以上的石油供應(yīng)來自國外。 能源安全面臨挑戰(zhàn)。,26,石油與天然氣的進口量預(yù)測,預(yù)計2010年中國將進口原油1.031.32億噸、天然氣300億立方米； 到2020年石油進口量將到達2.002.50億噸，天然氣1000-1500億立方米。,3、高等學(xué)校熱能工程學(xué)科科研工作活躍,28,3.1 超臨界和超超臨界,29,3.2 整體式煤氣化燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)(IGCC),原則性系統(tǒng)圖,30,整體式煤氣化燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)(IGCC)概述,由于石油和天然氣儲量有限，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)煤粉爐進行競爭，有望成

8、為本世紀最有發(fā)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8495%。GT入口煙氣達1300。效率可達到4245%，進一步發(fā)展可望達到50%。,31,3.3 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,分離器,煤,空 氣,白云石,余熱 鍋爐,75%,32,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。 第一代：由于PFBC所提供的煙氣溫度在900 以下，

9、使發(fā)電效率最多只能達到40-42%； 第二代：煤先在炭化爐半焦化，產(chǎn)生的煤氣用以外燃，使燃氣輪機入口煙溫達11001150，效率提高68%，可達到4446%。,33,3.4 潔凈煤技術(shù)的廣泛開展,34,3.5 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、風能、生物質(zhì)能、風力、海洋和地熱能） 燃料電池 熱力設(shè)備的監(jiān)測與控制技術(shù) 工業(yè)爐窯,4、高等學(xué)校熱能動力工程專業(yè)改革方案的設(shè)想,36,專業(yè)改革的基本條件已經(jīng)具備,教師是專業(yè)改革的關(guān)鍵，專業(yè)研究領(lǐng)域的拓寬為進一步的專業(yè)改革提供了基本條件； 改革開放20年，一系列的社會改革對人才培養(yǎng)提出了新的要求； 對外交

10、流的不斷擴大，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）,37,專業(yè)改革的基本思路,解放思想，改革把一個具體的工業(yè)產(chǎn)品作為我們的一個專業(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； 從加強學(xué)生素質(zhì)教育、提高綜合能力的角度思考專業(yè)改革。,38,低年級的主要公共基礎(chǔ)課程,39,大力加強技術(shù)基礎(chǔ)課程,大力加強技術(shù)基礎(chǔ)課的教學(xué)改革，使學(xué)生擁有更為堅實的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ),增加化工學(xué)科等相關(guān)學(xué)科的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,用飛速發(fā)展的計算技術(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。,40,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)計開設(shè)的輔助課程需要進一步精煉、減少； 原有的鍋爐設(shè)計可以作為案例教學(xué)，可以將其作為學(xué)生的綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)； 開設(shè)多種選修課，如：大氣污染防治、低溫與制冷、化工設(shè)備等,41,加強學(xué)生綜合能力培養(yǎng),立足本科教