“能源医生”式方案在能源与动力工程专业生产实习中的应用——以邵阳学院能源与动力工程专业热工方向为例

刘长青，武德智，曾东和，彭桂龙，伏 军，郭文敏

（邵阳学院机械与能源工程学院，湖南 邵阳 422001）

0 引言

随着国家“双碳目标”的提出，要求源头上坚持做到优化能源结构，用能企业在用能过程中完全实现节能减排，能源使用后尽量达到温室气体零排放处理[1-2]。因此对能源转化、能源利用单位相关技术人员提出较高的要求，如基于设备本身控制系统的已有数据及实际运行情况，能诊断用能设备使用过程中存在的能量损失问题，并提出有效的解决方案[3-4]。能源与动力工程专业着力培养与能源转换、利用过程中相关的设备和系统高效运行及优化的技术人员，实用性非常强，与实现双碳目标最紧密相关的专业[5]。在学生培养过程中，实践教学环节是至关重要的。实践环节主要包括校内实训和实验教学，以及校外认识实习、生产实习、毕业实习。邵阳学院定位为培养适应地方经济发展的技术应用型人才，使学生具有较强的动手能力、严谨的思维能力和较高的创新创业能力。能动专业毕业学生主要从事与能量转换系统、能源设备相关的运行、检修、安装和建设等方面的工作。然而，随着能源结构的多元化，数字能源和智慧能源等新兴产业的涌现，对能动专业的毕业生提出了更高的要求，现有能源与动力工程专业实践教学环节还不能完全满足培养目标的实现。本校能动专业生产实习环节进行了一系列的改革探索。

1 能动专业生产实习现状及存在的问题

前几年，为了提高学生的实际工程能力，让学生进入与专业紧密相关的行业企业，能动专业学生主要安排在火力发电厂进行生产实习。实习过程和主要内容如下：（1）安规制度培训学习。所有实习学生和带队老师都要参与厂级、车间和班组安排的三级安规培训学习，厂级培训由安规部专门培训师进行集中授课培训，车间培训由车间主任进行主要设备的安全培训，班组培训由各班组长分散式培训，并参加考试，成绩合格才能进入生产区完成后续实习任务；（2）熟悉火力发电生产流程，并大致认识熟悉相应的设备。由生产部门专门技术人员带领学生沿着火力发电生产程程进行参观，一般流程如下：煤场—磨煤机—锅炉—除尘装置—风机—烟道—汽轮机—凝汽器—凝结水泵—低压加热器—除氧器—给水泵—高压加热器—水处理车间，同时安排学生在培训室认识学习泵、风机、阀门、联轴器和汽轮机转子的结构和工作原理；（3）轮岗见习值班。将学生分成四组：集控运行组，环保组，水处理组和检修组。学生分到班组后，先进行安规培训，根据已有资料和现场熟悉设备生产流程，由技术人员带领到设备现场学习设备操作和注意事项，并尝试进行简单的操作和学习分析事故处理手册，每组学生实习三天后再依次换组，这样可以让每位学生都有机会接触更多的设备和资料；（4）电厂集控运行仿真操控。经过对全厂热力系统和局部设备有足够的认识熟悉基础上，安排学生在机组运行模拟仿真室观察机组在正常运行、启停运过程中各设备参数变化情况，并模拟处置既有场景问题的操控过程。这样学生可以将模拟和现场相结合，相互促进，快速提升对火力发电系统的认识水平。

经过几年的生产实习实施过程，并不断调整修改完善，总结学生反馈意见，主要存在以下几个方面的问题：（1）学生与技术人员实际有效交流较少，由于企业中每个岗位都有对应的职责，工作比较忙；（2）对具体设备的结构和工作过程了解不够全面和深入；（3）学生对专业认识不全面，导致缺乏对专业的认可，学习兴趣普遍不高。如图1 所示。

图1 能动专业已有生产实习方案

能动专业实习安排内容非常饱满、学习进度环环相扣，循序渐进。但学生在实习过程中总处于被动式接受状态，做什么工作，怎么做，指导教师和公司安排非常详细到位，这样学生缺乏积极主动思考的锻炼。学生学习兴趣和积极性不高，学习效果不是太理想的根本原因是没有激发内心学习驱动力。

2 能动专业“能源医生”式生产实习改革方案

针对能动专业前几年的生产实习过程中出现的学生被动式学习效果不佳问题，尝试改进以往做法，实习过程中逐渐转换为以学生为中心的理念，结合国家双碳目标对能动专业学生的要求，提出“能源医生”式生产实习改革方案。“能源医生”式生产实习即学生利用已学过的传热传质、测量控制等方面的知识，测量数据查明热工设备能耗情况，并根据理论知识查找相应技术资料提出节能改造方案，尽可能跟进改进结果并进一步完善改造方案。如图2 所示。

图2 能动专业“能源医生”式生产实习改革方案

“能源医生”式生产实习流程：首先提出问题，厂家对整个能耗提出要求，熟悉生产流程，画出能耗分布图，分析现有能耗情况，主要为热工设备能耗诊断，并得出最有可能降低能耗的设备（生产过程）；针对最有可能降低能耗的设备（生产过程）进行实测能耗，指导教师配合学生制定测量方案，学生进行测量，测量过程中应该判断结果的正确性，随时修正测量方案；计算分析设备能耗情况；查找资料，并找出最有可能实施完善的流程，从技术可行性和经济实惠性角度提出有效的节能改造方案；后续可以继续跟踪并评价改造效果，完善改造方案。

具体实施过程中以典型的能量转换公司（火力发电厂）和造纸厂（用能单位）为实施案列进行详细介绍。实习提出两个目标，一是电厂热效率测试，二是纸厂能量平衡分析。根据实习任务和目标，熟悉火力发电厂和造纸厂的生产流程，画出能源利用情况表，分析总厂能耗和各主要设备能耗情况，制定详细的测量方案。表1 为某电厂热效率测试过程中涉及的主要参数测量简表，表2 为某纸厂能量平衡分析测试过程中涉及的主要设备用能情况测量简表。根据测试点的要求，我们将学生分成六组，每组五位同学负责一个参数的测量工作，记录时间为早上八点到下午四点时段，晚上大家负责查找资料，分析总结数据，探讨存在的问题，为进一步提高完善第二天的工作提出改进意见。根据实际测量数据结果，分析设备能耗情况，绘制实际能耗表，查找资料和理论知识，与厂家技术骨干力量反复交流，提出可行的节能改造方案，争取能够给厂家带来实质性的经济效益。后续继续跟进厂家的改造方案。实习完成后，学生完成实习报告，并召开实习答辩会议，交流实习心得及存在的问题，所有电子资料和纸质资料都及时存档，为后续学弟学妹的实习提供宝贵的建议。

表1 某电厂热效率测试过程中涉及的主要参数

表2 某纸厂能量平衡分析测试过程中涉及的主要设备用能情况

3 能动专业“能源医生”式改革成效

能动专业“能源医生”式生产实习改革坚持以学生主动学习为目标。首先根据公司能耗水平要求，提出热工设备能耗诊断问题，帮助学生制定测量方案，学生测量相应参数，测试过程中要主动思考测量结果的正确性，并查找相应资料完善测量过程。分析测量结果，绘制能耗情况表，结合资料和技术骨干及时交流提出有效的节能措施。整个实习过程学生结合学过的理论知识，并查阅相关的资料，完成测量过程，提出可行的改造方案。学生在不断思考和查资料过程中，深入理解理论知识，加强实践动手能力，激发自主学习内驱力，将自己所学过的理论知识付诸并指导实际生产，学习兴趣得到了极大的提升。

4 结语

能动专业“能源医生”式生产实习改革方案经过一年的实施发现，学生对自己专业的认可度明显提升，更加清晰自己未来工作方向、内容、能力要求以及自己目前的差距，更激发了学生的学习动力。指导教师在实习过程中，将理论知识与实践有机结合起来，专业实践能力得到了较大的提升，是一种非常好的双师型培训方案。当然，实习方案需继续进一步完善，同时得到企业、学校的积极支持是保证实习过程顺利完成的首要条件。