項(xiàng)目化教學(xué)在火電廠煙氣脫硝課程中的運(yùn)用與優(yōu)化

張長(zhǎng)飛,張 方,李乾軍,劉獻(xiàn)鋒

(南京工程學(xué)院環(huán)境工程學(xué)院，江蘇 南京 211167)

隨著電力行業(yè)發(fā)展的需求以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)保人才需求的不斷增加，2002年南京工程學(xué)院環(huán)境工程系成立電力環(huán)保專業(yè)，從事火電廠煙氣脫硫脫硝除塵方向的教學(xué)和科研。學(xué)院注重加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的訓(xùn)練，通過國(guó)家與地方共建先后建設(shè)火電廠煙氣濕法脫硫、垃圾焚燒脫硝中試試驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識(shí)后，通過中試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模擬火電廠煙氣脫硫脫硝運(yùn)行仿真，理論與實(shí)際相結(jié)合,提高學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)際工藝運(yùn)行的能力[1-3]。

火電廠煙氣脫硝課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)用綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，因系統(tǒng)為中試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，系統(tǒng)控制運(yùn)行比較復(fù)雜，再加上4課時(shí)實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)不足，只能夠以理論講解為主，開展簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)組織評(píng)價(jià)單一，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果很難達(dá)到人才培養(yǎng)方案要求[4-6]。課題以南京工程學(xué)院一流應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)與模式改革、實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目化改革為契機(jī)，總結(jié)火電廠煙氣脫硝課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題并提出優(yōu)化運(yùn)行方案。

1 SCR煙氣脫硝實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介

SCR煙氣脫硝實(shí)驗(yàn)裝置包括氨噴射柵格、整流層、催化劑層、調(diào)節(jié)風(fēng)門和均衡煙氣流動(dòng)的氣流修正裝置(導(dǎo)流板)、儀表及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成，主要用為了能夠最好的接近實(shí)際SCR反應(yīng)器的流場(chǎng)情況，從而調(diào)節(jié)尺寸結(jié)構(gòu)和內(nèi)部裝置優(yōu)化流場(chǎng)情況，使各個(gè)性能參數(shù)減小誤差，提供較為精確的工程指標(biāo)、催化劑性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)等，圖1為火電廠煙氣脫硝綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

為了保證以上實(shí)驗(yàn)的開出，配套的儀器有程序升溫測(cè)定儀、高溫電爐、高溫管式電爐、煙氣分析儀、皮托管、質(zhì)量流量計(jì)、熱電偶、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和氨逃逸測(cè)試儀等，實(shí)現(xiàn)從煙氣模擬到煙氣與催化劑床層反應(yīng)的整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。

圖1 南京工程學(xué)院火電廠煙氣脫硝綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容與開展

根據(jù)教學(xué)大綱和人才培養(yǎng)方案的要求，火電廠煙氣脫硝課程試驗(yàn)測(cè)試項(xiàng)目如下：脫硝設(shè)備進(jìn)口煙道NOx、CO、O2濃度；脫硝設(shè)備出口煙道NOx、CO、O2濃度；脫硝效率測(cè)試；氨逃逸測(cè)試；SCR反應(yīng)器的煙氣溫降(脫硝設(shè)備進(jìn)、出口煙道煙氣溫度)；脫硝系統(tǒng)進(jìn)出口壓力及阻力測(cè)試；脫硝系統(tǒng)漏風(fēng)率。

以班級(jí)40人、8課時(shí)進(jìn)行分組，以4名同學(xué)為一組，分別從事課程試驗(yàn)測(cè)試項(xiàng)目，輪流測(cè)試所有項(xiàng)目。

3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試過程與結(jié)果評(píng)價(jià)

過程評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容包括學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的認(rèn)知程度、脫硝系統(tǒng)的控制運(yùn)行能力、學(xué)生使用儀器熟悉程度、測(cè)試方法的準(zhǔn)確性、發(fā)現(xiàn)問題動(dòng)手解決問題的能力等方面。結(jié)果評(píng)價(jià)包括數(shù)據(jù)記錄的科學(xué)性準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析以及對(duì)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)相互影響的科學(xué)解釋,實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)與分值評(píng)定見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)與分值評(píng)定

4 結(jié)束語

通過分析火電廠煙氣脫硝課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，提出課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織和教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)，豐富教學(xué)內(nèi)容和提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，為電力環(huán)保專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)與模式改革和實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目化改革提供參考。