“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程內(nèi)容的優(yōu)化研究

牛微?畢孝國

摘要：隨著機組參數(shù)的提高和火電廠水處理技術(shù)迅速發(fā)展，電廠水處理運行崗位所需的相關(guān)知識不斷更新，作業(yè)內(nèi)容不斷增多，原“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不能滿足新形勢下水處理運行崗位的要求。在充分調(diào)研國電鐵嶺電廠、宣威電廠水處理運行崗位作業(yè)內(nèi)容和所需知識要素的基礎(chǔ)上，對“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程的內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化研究，做到理論部分以“必需”和“夠用”為尺度，強化學(xué)生工程意識，突出教學(xué)內(nèi)容的實用性。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)凈化；課程優(yōu)化；應(yīng)用化學(xué)

作者簡介：牛微（1978-），女，遼寧本溪人，沈陽工程學(xué)院能源與動力工程系，講師；畢孝國（1962-），男，吉林遼源人，沈陽工程學(xué)院能源與動力工程系，教授。（遼寧 沈陽 110136）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）05-0065-02

應(yīng)用化學(xué)（電站方向）專業(yè)主要培養(yǎng)面向電力行業(yè)的化學(xué)作業(yè)人員。其中，電力生產(chǎn)用水處理是電廠化學(xué)作業(yè)的重要組成部分，也是本專業(yè)畢業(yè)生的核心就業(yè)崗位。近年來，隨著亞臨界、超臨界機組逐漸成為電力系統(tǒng)的主力型機組，熱力設(shè)備的水、汽質(zhì)量要求日益嚴(yán)格，使得電廠水處理技術(shù)迅速發(fā)展，水處理設(shè)備不斷更新，水處理工藝日益完善。[1]因此，原“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不能滿足新形勢下水處理運行崗位的需要。本文在充分調(diào)研國電鐵嶺電廠、宣威電廠水處理運行崗位作業(yè)內(nèi)容和所需知識要素的基礎(chǔ)上，[2]對“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程的內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化研究，刪除現(xiàn)已不再使用的傳統(tǒng)水處理工藝，增設(shè)能夠拓寬專業(yè)知識面、介紹高新電廠水處理技術(shù)的章節(jié)，強化學(xué)生工程意識，提高學(xué)生的工程實踐能力。

一、課程的性質(zhì)和任務(wù)

“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程是應(yīng)用化學(xué)（電站方向）專業(yè)十分重要的一門專業(yè)必修課，同時也是本專業(yè)的特色課程。課程內(nèi)容主要以火電工程水處理為主線，具體任務(wù)是使學(xué)生掌握火電廠補給水、循環(huán)冷卻水、發(fā)電機內(nèi)冷水、凝結(jié)水處理技術(shù)的基本理論、常用處理系統(tǒng)、主要設(shè)備的工作原理和運行工藝，使學(xué)生具備從事電力行業(yè)水處理設(shè)備運行與監(jiān)督的基本技能和水務(wù)管理的初步能力，勝任電廠水處理設(shè)備運行及監(jiān)督工作。通過本門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生同樣可以勝任其他相關(guān)行業(yè)的水處理設(shè)備運行工作，可在化工、環(huán)保、煤炭等相關(guān)領(lǐng)域從事水處理設(shè)備運行與監(jiān)督工作。

二、課程內(nèi)容優(yōu)化與設(shè)置

“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程內(nèi)容包括水質(zhì)概論、補給水處理、凝結(jié)水處理、循環(huán)冷卻水處理和發(fā)電機內(nèi)冷水處理五個部分。課程內(nèi)容設(shè)置應(yīng)緊密結(jié)合電廠水處理技術(shù)的實際應(yīng)用情況，減少電廠水處理技術(shù)的理論部分，補充與水處理運行崗位有關(guān)的實例和題目，做到理論部分以“必需”和“夠用”為尺度，突出教學(xué)內(nèi)容的實用性。

1.水質(zhì)概論

水質(zhì)概論部分主要介紹天然水的水質(zhì)概況和水質(zhì)指標(biāo)，重點讓學(xué)生了解水在火電廠中的作用，電力工業(yè)通常采用的水源及其特點，電廠日常檢測的各類水質(zhì)指標(biāo)的含義及其測定方法。

隨著水資源的日益緊張，地表水和地下水的儲存量日益減少，建在城市的熱電廠普遍以城市污水處理廠處理后的中水作為電廠補給水和循環(huán)冷卻水水源。因此，在水質(zhì)概論部分增加中水水質(zhì)特點章節(jié)。

2.補給水處理

補給水處理部分按照水處理單元分為混凝、沉降、澄清、過濾、離子交換和膜分離六個章節(jié)。其中混凝、沉降、澄清、過濾是火電廠應(yīng)用最廣泛的預(yù)處理工藝，離子交換和膜分離是兩種最普遍的除鹽技術(shù)。

課程內(nèi)容安排方面，刪除了石灰處理、軟化和降堿、蒸餾等陳舊工藝和絮凝反應(yīng)動力學(xué)、沉降效率計算、半透膜透過機理等理論性較強內(nèi)容，減少了混凝原理、過濾機理、離子交換動力學(xué)、樹脂交換特性等原理性內(nèi)容的學(xué)時，增加了水處理設(shè)備運行與管理，水處理設(shè)備常見運行故障及消除方法、出水水質(zhì)不合格的原因和處置方法等應(yīng)用性強內(nèi)容，使學(xué)生真正學(xué)到實用的知識。

由于大多數(shù)新建電廠均采用反滲透等膜法除鹽，或?qū)㈦x子交換和膜分離技術(shù)組合應(yīng)用，因此，“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程擴充了關(guān)于膜分離技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容，增加了超濾和連續(xù)電除鹽章節(jié)，并注重對膜法除鹽工藝的組合應(yīng)用和超濾、反滲透設(shè)備的講解。

3.凝結(jié)水處理

隨著直流爐和高參數(shù)、大容量機組的投運，凝結(jié)水處理技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。目前，30萬千瓦的機組和冷卻水水質(zhì)較差的超高壓機組都設(shè)置了凝結(jié)水處理系統(tǒng)。

凝結(jié)水處理部分主要介紹目前較先進(jìn)水處理設(shè)備，如覆蓋過濾器、電磁過濾器、高速混床等，增加了凝結(jié)水處理系統(tǒng)的運行章節(jié)。

4.冷卻水處理

循環(huán)冷卻水處理部分主要介紹敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)易出現(xiàn)的結(jié)垢、腐蝕、微生物滋長問題和日常使用的水質(zhì)穩(wěn)定劑，刪除了阻垢機理部分，增加了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)日常運行和維護(hù)章節(jié)。

5.發(fā)電機內(nèi)冷水處理

《大型發(fā)電機內(nèi)冷卻水質(zhì)及系統(tǒng)技術(shù)要求》的發(fā)布和實施，對發(fā)電機內(nèi)冷水水質(zhì)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，單純加緩蝕劑的處理方案已不能滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此，“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程增加了發(fā)電機內(nèi)冷水處理部分，主要講授發(fā)電機內(nèi)冷卻水控制的目的和目前發(fā)電機冷卻水的常規(guī)處理方法。

此外，在內(nèi)容講授方面，教師應(yīng)注重結(jié)合電廠水處理工藝實例講解。如在講授火電廠補給水處理工藝時，結(jié)合鐵嶺電廠、大連熱電廠等各個電廠具體采用的補給水處理工藝進(jìn)行講解，并對各工藝進(jìn)行對比，組織學(xué)生討論各個工藝的選擇依據(jù)及優(yōu)點。教師講授水處理設(shè)備時也一樣，應(yīng)明確告訴學(xué)生各個電廠所采用的具體水處理設(shè)備的型號及控制指標(biāo)等，避免理論與實際脫節(jié)。結(jié)合理論講授，課后多給學(xué)生布置綜合性設(shè)計題目，培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、獨立思考、解決實際問題的能力。

三、相關(guān)課程的銜接

1.先修課程

“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”的先修課程主要包括“無機化學(xué)”、“有機化學(xué)”、“分析化學(xué)”和“物理化學(xué)”，各門課程中與“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程相關(guān)的知識模塊如表1所示?！盁o機化學(xué)”、“有機化學(xué)”、“分析化學(xué)”和“物理化學(xué)”課程主要為“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程提供必須的化學(xué)基礎(chǔ)知識。

2.后續(xù)課程

知識上升為能力是學(xué)習(xí)知識的目的，也是應(yīng)用型教育的客觀要求。知識轉(zhuǎn)化為能力的中間環(huán)節(jié)是實踐，因為實踐的結(jié)果既豐富了知識的內(nèi)容，又使單個知識點之間建立了聯(lián)系，從而使學(xué)生真正掌握知識。因此，為加強學(xué)生的工程實踐能力，縮短畢業(yè)生的工程適應(yīng)期，“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程明確規(guī)定了實現(xiàn)能力目標(biāo)所需的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，分別為水質(zhì)凈化課程設(shè)計和水處理工藝實訓(xùn)（見表2），時間均為2周。

水質(zhì)凈化課程設(shè)計的任務(wù)是結(jié)合“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程的學(xué)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計一套符合要求的火電廠補給水處理系統(tǒng)，使學(xué)生對補給水處理方法、處理系統(tǒng)的設(shè)計和工藝計算、水處理工藝的合理布置有比較深刻的了解，加深對補給水處理系統(tǒng)整體概念的認(rèn)識，并獲得比較完整的工程設(shè)計知識。具體的設(shè)計任務(wù)包括原始設(shè)計資料的整理、預(yù)處理系統(tǒng)及相應(yīng)設(shè)備的選擇、除鹽系統(tǒng)及水處理設(shè)備的選擇、除鹽系統(tǒng)的工藝計算、繪制補給水處理系統(tǒng)流程圖、編寫設(shè)計說明書和計算書。

水處理工藝實訓(xùn)是要求學(xué)生自行調(diào)試過濾、澄清、離子交換、反滲透和電滲析小型實驗裝置，并對離子交換、反滲透和電滲析實驗設(shè)備的出水水質(zhì)進(jìn)行檢測。通過水處理工藝實訓(xùn)，學(xué)生掌握過濾器、澄清池、離子交換器、反滲透、電滲析裝置的結(jié)構(gòu)、運行與監(jiān)督方法，掌握電導(dǎo)率儀、鈉度計、濁度計、pH計的使用方法，提高學(xué)生的實踐能力，使其對水處理系統(tǒng)的工藝布置和水處理設(shè)備的運行有比較深刻的了解，為進(jìn)入崗位從事相關(guān)工作打下必要基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語

電力企業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的龍頭，須及時將新知識、新技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，這就要求電力行業(yè)院校及時更新知識內(nèi)容，實現(xiàn)教學(xué)、科研為社會服務(wù)三位一體的職能。因此，“火力發(fā)電廠水質(zhì)凈化”課程的教學(xué)內(nèi)容重在面向目標(biāo)崗位，強化實踐技能。做到理論部分以“必需”和“夠用”為尺度，強化學(xué)生工程意識，突出教學(xué)內(nèi)容的實用性。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃成群.《電廠化學(xué)》專業(yè)改革探索[J].重慶電力高等專科學(xué)校學(xué)報，2005，10（4）：44-49.

[2]畢孝國，牛微.應(yīng)用化學(xué)（電站方向）專業(yè)就業(yè)崗位的知識要素與課程設(shè)置[J].中國電力教育，2011，（7）：89-90.

（責(zé)任編輯：宋秀麗）