“能源醫生”式方案在能源與動力工程專業生產實習中的應用
——以邵陽學院能源與動力工程專業熱工方向為例

劉長青，武德智，曾東和，彭桂龍，伏 軍，郭文敏

（邵陽學院機械與能源工程學院，湖南 邵陽 422001）

0 引言

隨著國家“雙碳目標”的提出，要求源頭上堅持做到優化能源結構，用能企業在用能過程中完全實現節能減排，能源使用后盡量達到溫室氣體零排放處理[1-2]。因此對能源轉化、能源利用單位相關技術人員提出較高的要求，如基于設備本身控制系統的已有數據及實際運行情況，能診斷用能設備使用過程中存在的能量損失問題，并提出有效的解決方案[3-4]。能源與動力工程專業著力培養與能源轉換、利用過程中相關的設備和系統高效運行及優化的技術人員，實用性非常強，與實現雙碳目標最緊密相關的專業[5]。在學生培養過程中，實踐教學環節是至關重要的。實踐環節主要包括校內實訓和實驗教學，以及校外認識實習、生產實習、畢業實習。邵陽學院定位為培養適應地方經濟發展的技術應用型人才，使學生具有較強的動手能力、嚴謹的思維能力和較高的創新創業能力。能動專業畢業學生主要從事與能量轉換系統、能源設備相關的運行、檢修、安裝和建設等方面的工作。然而，隨著能源結構的多元化，數字能源和智慧能源等新興產業的涌現，對能動專業的畢業生提出了更高的要求，現有能源與動力工程專業實踐教學環節還不能完全滿足培養目標的實現。本校能動專業生產實習環節進行了一系列的改革探索。

1 能動專業生產實習現狀及存在的問題

前幾年，為了提高學生的實際工程能力，讓學生進入與專業緊密相關的行業企業，能動專業學生主要安排在火力發電廠進行生產實習。實習過程和主要內容如下：（1）安規制度培訓學習。所有實習學生和帶隊老師都要參與廠級、車間和班組安排的三級安規培訓學習，廠級培訓由安規部專門培訓師進行集中授課培訓，車間培訓由車間主任進行主要設備的安全培訓，班組培訓由各班組長分散式培訓，并參加考試，成績合格才能進入生產區完成后續實習任務；（2）熟悉火力發電生產流程，并大致認識熟悉相應的設備。由生產部門專門技術人員帶領學生沿著火力發電生產程程進行參觀，一般流程如下：煤場—磨煤機—鍋爐—除塵裝置—風機—煙道—汽輪機—凝汽器—凝結水泵—低壓加熱器—除氧器—給水泵—高壓加熱器—水處理車間，同時安排學生在培訓室認識學習泵、風機、閥門、聯軸器和汽輪機轉子的結構和工作原理；（3）輪崗見習值班。將學生分成四組：集控運行組，環保組，水處理組和檢修組。學生分到班組后，先進行安規培訓，根據已有資料和現場熟悉設備生產流程，由技術人員帶領到設備現場學習設備操作和注意事項，并嘗試進行簡單的操作和學習分析事故處理手冊，每組學生實習三天后再依次換組，這樣可以讓每位學生都有機會接觸更多的設備和資料；（4）電廠集控運行仿真操控。經過對全廠熱力系統和局部設備有足夠的認識熟悉基礎上，安排學生在機組運行模擬仿真室觀察機組在正常運行、啟停運過程中各設備參數變化情況，并模擬處置既有場景問題的操控過程。這樣學生可以將模擬和現場相結合，相互促進，快速提升對火力發電系統的認識水平。

經過幾年的生產實習實施過程，并不斷調整修改完善，總結學生反饋意見，主要存在以下幾個方面的問題：（1）學生與技術人員實際有效交流較少，由于企業中每個崗位都有對應的職責，工作比較忙；（2）對具體設備的結構和工作過程了解不夠全面和深入；（3）學生對專業認識不全面，導致缺乏對專業的認可，學習興趣普遍不高。如圖1 所示。

圖1 能動專業已有生產實習方案

能動專業實習安排內容非常飽滿、學習進度環環相扣，循序漸進。但學生在實習過程中總處于被動式接受狀態，做什么工作，怎么做，指導教師和公司安排非常詳細到位，這樣學生缺乏積極主動思考的鍛煉。學生學習興趣和積極性不高，學習效果不是太理想的根本原因是沒有激發內心學習驅動力。

2 能動專業“能源醫生”式生產實習改革方案

針對能動專業前幾年的生產實習過程中出現的學生被動式學習效果不佳問題，嘗試改進以往做法，實習過程中逐漸轉換為以學生為中心的理念，結合國家雙碳目標對能動專業學生的要求，提出“能源醫生”式生產實習改革方案。“能源醫生”式生產實習即學生利用已學過的傳熱傳質、測量控制等方面的知識，測量數據查明熱工設備能耗情況，并根據理論知識查找相應技術資料提出節能改造方案，盡可能跟進改進結果并進一步完善改造方案。如圖2 所示。

圖2 能動專業“能源醫生”式生產實習改革方案

“能源醫生”式生產實習流程：首先提出問題，廠家對整個能耗提出要求，熟悉生產流程，畫出能耗分布圖，分析現有能耗情況，主要為熱工設備能耗診斷，并得出最有可能降低能耗的設備（生產過程）；針對最有可能降低能耗的設備（生產過程）進行實測能耗，指導教師配合學生制定測量方案，學生進行測量，測量過程中應該判斷結果的正確性，隨時修正測量方案；計算分析設備能耗情況；查找資料，并找出最有可能實施完善的流程，從技術可行性和經濟實惠性角度提出有效的節能改造方案；后續可以繼續跟蹤并評價改造效果，完善改造方案。

具體實施過程中以典型的能量轉換公司（火力發電廠）和造紙廠（用能單位）為實施案列進行詳細介紹。實習提出兩個目標，一是電廠熱效率測試，二是紙廠能量平衡分析。根據實習任務和目標，熟悉火力發電廠和造紙廠的生產流程，畫出能源利用情況表，分析總廠能耗和各主要設備能耗情況，制定詳細的測量方案。表1 為某電廠熱效率測試過程中涉及的主要參數測量簡表，表2 為某紙廠能量平衡分析測試過程中涉及的主要設備用能情況測量簡表。根據測試點的要求，我們將學生分成六組，每組五位同學負責一個參數的測量工作，記錄時間為早上八點到下午四點時段，晚上大家負責查找資料，分析總結數據，探討存在的問題，為進一步提高完善第二天的工作提出改進意見。根據實際測量數據結果，分析設備能耗情況，繪制實際能耗表，查找資料和理論知識，與廠家技術骨干力量反復交流，提出可行的節能改造方案，爭取能夠給廠家帶來實質性的經濟效益。后續繼續跟進廠家的改造方案。實習完成后，學生完成實習報告，并召開實習答辯會議，交流實習心得及存在的問題，所有電子資料和紙質資料都及時存檔，為后續學弟學妹的實習提供寶貴的建議。

表1 某電廠熱效率測試過程中涉及的主要參數

表2 某紙廠能量平衡分析測試過程中涉及的主要設備用能情況

3 能動專業“能源醫生”式改革成效

能動專業“能源醫生”式生產實習改革堅持以學生主動學習為目標。首先根據公司能耗水平要求，提出熱工設備能耗診斷問題，幫助學生制定測量方案，學生測量相應參數，測試過程中要主動思考測量結果的正確性，并查找相應資料完善測量過程。分析測量結果，繪制能耗情況表，結合資料和技術骨干及時交流提出有效的節能措施。整個實習過程學生結合學過的理論知識，并查閱相關的資料，完成測量過程，提出可行的改造方案。學生在不斷思考和查資料過程中，深入理解理論知識，加強實踐動手能力，激發自主學習內驅力，將自己所學過的理論知識付諸并指導實際生產，學習興趣得到了極大的提升。

4 結語

能動專業“能源醫生”式生產實習改革方案經過一年的實施發現，學生對自己專業的認可度明顯提升，更加清晰自己未來工作方向、內容、能力要求以及自己目前的差距，更激發了學生的學習動力。指導教師在實習過程中，將理論知識與實踐有機結合起來，專業實踐能力得到了較大的提升，是一種非常好的雙師型培訓方案。當然，實習方案需繼續進一步完善，同時得到企業、學校的積極支持是保證實習過程順利完成的首要條件。