時間:2022-11-11 08:03:12
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇循環流化床鍋爐論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1前言
循環流化床鍋爐具有高效、低污染、調節靈活、煤種適應廣、爐渣綜合利用率高等特點。特別是環保方面的實用性,使得這種鍋爐近年來在電站和熱電聯產項目上應用廣泛。石家莊熱電有限公司八期技改工程就采用了四臺DG410/9.81-9型循環流化床鍋爐。投產運行一年后,由于膜式水冷壁磨損嚴重,水冷壁爆管頻繁發生,以至于最長連續運行時間很難達到一個月,嚴重影響了公司的經濟效益。為此,公司從檢修工藝和運行調整兩方面入手,采取措施,控制磨損,成效顯著。
2磨損機理分析
物體表面與磨粒相互摩擦引起表面材料損失的現象叫磨粒磨損。它是指一個表面同它相匹配表面上的硬質物體或硬質顆粒,產生切削或刮擦作用,引起材料表面破壞。在流化床系統中,磨粒磨損現象十分嚴重。
磨粒磨損的機理有三種假說:(1)微切削假說,即磨粒磨損是由于磨料顆粒沿金屬表面進行微量切削過程引起的;(2)疲勞破壞假說,即磨粒磨損是磨粒使金屬表面層受交變應力和變形,便材料表面疲勞破壞;(3)壓痕假說,對于塑性較大的材料,因磨粒在力的作用下壓入材料表面而產生壓痕,從表面層上擠出剝落物。
總之,磨粒磨損的機理是屬于磨料顆粒的機械作用,它在很大程度上與磨粒的相對硬度、形狀、大小、固定程度以及載荷作用下磨粒與被磨表面的力學性能有關。
減少磨粒磨損一般從兩方面采取措施,一是增強材料的抗磨性能;二是防止或減少磨粒進入摩擦表面間。
3采取的控制措施
3.1檢修工藝方面
3.1.1膜式水冷壁局部熱噴焊
采用先進的電弧噴涂技術,施工過程主要兩部分組成:首先進行表面預處理,然后進行耐磨防護噴焊。涂層材料為PT60高強度超耐磨材料,規格為Φ2.5mm。
表面預處理采用噴砂防銹的方式,噴砂材料選用質堅有棱角、粒徑為2~4mm的石英砂,雜質含量低于5%,水分低于1%。噴砂前調整好風壓和噴砂量,噴砂氣壓為0.5~0.6Mpa,砂流量5~8Kg/min,噴槍與工作面成75度,噴砂速度為5~8m2/h,對施工部位全面細致的除銹和表面粗化。表面質量達到sa3級,表面粗糙度達到50~80µm。噴砂除銹粗化后,及時進行噴焊。噴焊至少分10次完成,使涂層厚度最終達到0.6mm以上。
施工完的噴涂層表面均勻光滑,無麻面、起皮、開裂、脫落等現象,涂層邊緣平滑過渡。
金相宏觀檢查:噴焊層與基體結合致密,無分層現象。
微觀分析:噴焊強化有三種方式:硬化相強化、固熔強化和彌散強化,其中以硬化相強化為主,并且硬化相強化效應使噴焊層具有很好的紅硬性,用里氏硬度計測得產品的噴焊層表面硬度不小于HRC55。
3.1.2加裝防磨平臺
在爐膛密相區的澆注料頂端,沿高度方向形成一個寬250mm,高210mm的平臺。運行中平臺上形成物料堆積,使沿爐膛壁面下流的固體物料在下落時實現軟著陸,改變下流物料的運動速度,減小固體顆粒對水冷壁的局部沖刷磨損。
3.2運行調整方面
3.2.1嚴格控制適宜的風量
煙氣流速是影響鍋爐內壁磨損最主要的因素,研究表明,磨損量與煙氣流速的3次方成正比關系。煙氣流速的大小直接影響到流動飛灰的運動動能和單位時間內沖擊到爐內壁的灰粒量。循環流化床鍋爐的運行是流態化的高溫物料懸浮燃燒,風量的大小將直接影響到鍋爐的安全運行。理論上講,運行風量略高于最小流化風量即可。但在實際操作中,為了提高保險系數,常以過大風量運行,造成煙氣流速過快,這將嚴重加大鍋爐的磨損,同時增加動力消耗。為此,根據鍋爐設計要求,嚴格控制鍋爐總風量不超過361000Nm3/h和底部流化風量不超過208000Nm3/h。在鍋爐帶80%B-MCR以上負荷運行時,應控制氧量在4%以下。燃用任何煤種時,鍋爐總煤量不得超過額定工況下的設計給煤量46.93t/h。
3.2.2嚴格控制入爐煤的煤質和粒度
由于循環流化床鍋爐的燃料適應性廣,可以燃用劣質煤,人們就會以為這種鍋爐只適宜于燃用劣質煤。實則不然,如果燃用優質煤,循環流化床鍋爐的優勢則更明顯,運行工況更好,消耗低,排渣熱損失小,燃燒效率明顯提高。若燃用劣質煤,由于其比重大,用風量提高,動力消耗增大,磨損加劇。另外如果煤質變差,灰分增加,燃煤量增加,造成煙氣中飛灰濃度劇增,也會加重水冷壁磨損。所以,燃用優質煤,有利于延長運行周期,經濟效益明顯。
灰粒磨損特性指灰的硬度、溫度、形狀和顆粒大小等的影響。如果灰中多硬性物質、灰粒粗大而有棱角,則灰粒的磨損特性增強。因此應該嚴格控制入爐煤的粒度,根據設計要求,保證入爐煤粒度d50=1mm,最大粒徑不超過8mm。
3.2.3控制鍋爐床壓
根據鍋爐設計要求控制鍋爐床壓不超過8Kpa,料層差壓在3874~5180Pa范圍內。如果料層差壓偏高,則會需要較大的流化風量,相應會增加動力消耗和磨損。
4取得的成果
石家莊熱電有限公司的循環流化床鍋爐在檢修時分別進行了熱噴焊處理和加裝防磨平臺;在鍋爐運行過程中嚴格控制鍋爐用風量、嚴格控制入爐煤的煤質和粒度等,經過一年多的運行與試驗觀察,膜式水冷壁磨損情況明顯減輕,因磨損發生爆管的現象明顯減少,鍋爐運行周期大大增長,取得了較好的經濟效益和社會效益。
參考文獻:
關鍵詞:循環流化床鍋爐;節能;減排;管理措施
一、循環流化床鍋爐節能減排現狀
(一)運行狀況
在我國循環流化床鍋爐的運行中,大量鍋爐都在低負荷狀態下運行,而出現這一問題的原因主要有兩方面:其一是用戶和設計部門出于目前及日后發展需求等因素,經常會出現采購鍋爐數量和容量明顯超過行業實際需求量的現象;其二,熱負荷、用氣的變化會導致循環流化床鍋爐的負荷在運行狀態下出現一定范圍的波動。據相關調查文獻,國內循環流化床鍋爐的平均負荷率處于60%左右,而鍋爐實際運行效率也只有額定熱效率的85%,大量能源在這一過程中被浪費。
(二)燃煤質量
無煙煤、貧煤和煙煤是當前中國循環流化床鍋爐所使用的主要燃料,而且由于鍋爐燃煤是由不同地區提供的,燃煤的質量存在很大的差異,有些企業雖然固定使用同一個地區的煤種,但其也經常容易出現變化。在鍋爐方面,中國目前常用的也主要是層燃循環流化床鍋爐,其運行過程中對煤種變化的適應性不高,主要原因在于其在熱面布置形式、爐拱裝置、面積大小等方面的結構都是按照煤種進行設計的,鍋爐的燃燒情況將會隨著煤種的變化而出現改變,這一問題使得鍋爐管理人員難以準確、及時掌握煤質的具體情況與鍋爐的運行規律,自然也就無法據此而采取相應的解決措施,循環流化床鍋爐污染物的排放量大大增加,其運行的熱效率卻在大大降低。
(三)燃燒設備
據調查,國內相當一部分數量的鍋爐制造企業并沒有對循環流化床鍋爐的設備加以充分的研究,僅僅只對其外觀設計加以重視,而且鍋爐制造企業通常會將鍋爐中的燃燒設備轉交給資質不高的配套廠進行生產,大多數配套廠并不具備足夠的研究能力,也僅僅只能根據設計圖紙來進行加工,如此生產方式將會導致鍋爐的燃燒設備出現嚴重不合理、制造粗糙、裝備間隙大等問題,將問題諸多的燃燒設備應用于循環流化床鍋爐上,其受熱之后的變形勢必會造成爐排漏風、漏煤,繼而引起鍋爐中的灰渣存在過高的含碳量,鍋爐中的路排風室間也因此無法封閉,風室間相互串風、風量調節性能降低等隨即出現的問題將會對循環流化床鍋爐的正常燃燒及運行效率帶來嚴重的影響。
(四)運行控制
PID、多位式是當前中國燃煤循環流化床鍋爐所使用的最常規的控制模式,運行控制水平較之世界其他國家偏低,且這兩種控制模式無法依據外界的變化來對鍋爐的實際運行情況進行調節與控制,參數儀表的缺失使得工作人員也無法及時知曉鍋爐運行狀態下的一系列參數,進而使得工作人員也無法準確判斷出鍋爐的運行狀況及燃燒工況。
二、節能減排技術的開發與利用
本論文以本市某電廠的國產化300MW循環流化床鍋爐的節能減排方案為例,具體內容如下:
(一)鍋爐概述
該電廠的鍋爐組成中有1個單爐膛、1個尾部對流煙道、1臺回轉式空預期,分別還有4臺高溫絕熱旋風分離器、回料閥、外置式換熱器、冷渣器。其單爐膛采用了褲衩腿與雙布風板結構,其蒸發受熱面采用的是膜式水冷壁以及水冷壁延伸墻體結構。具有布風均勻、防堵塞、防結焦和便于維修等優點。
(二)節能方案
1.合理安排輔機的啟停
當該電廠中各發電機組處于低負荷運行狀態中時,應根據中調曲線對機組的負荷作出積極且及時的預測。此外,還需對流化風機、水泵、二次風機以及引風機的啟停進行合理安排,以達到節約電廠自身用電的目的。在對機組進行定期切換以及試驗時,需安排在用電低谷時段進行,進而減少電廠有關定期切換和試驗的成本,同時也可減少定期切換和試驗對電網所造成的沖擊。
2.采用變頻調速技術
一般來說,發電廠中所使用的風機與水泵都是定速運行的,但機組負荷的變化會導致新工況出現,面對此情況只能對風機的出入口擋板或水泵的出口閥門加以改變,而這一操作會使得風機、水泵出現效率降低、大量能量在擋板、閥門和管道上遭遇損失。而變頻調速裝置則可根據工況具體變化來改變電機轉速,電力設備由此可達到最佳的運行狀態,節能目的隨之得到實現。目前,該電廠正在實施凝泵的變頻試點工作,如果獲得成功并作下一步的推廣,其所產生的節能效果將十分可觀。
3.加強燃料管理
1)按時、按質采購燃料,降低采購成本。為了保證鍋爐使用燃料的質量與其價格相符合,該電廠專門安排了相關人員深入煤場進行取樣、制樣以及送樣,并加強對煤質檢驗人員的管理,實施每日匯報來煤數、發熱量、存煤量等重要數據的制度,并督促檢驗人員將以上數據傳至本電廠所有的辦公自動化系統,以嚴格掌握鍋爐燃煤的質量。2)加強煤炭摻配,提高燃煤利用率。由于供煤量的緊張,電廠在使用燃煤時不得不摻雜其他煤種進行燃燒,但這些煤炭之間存在較大的成分差異與燃燒值差異,由此導致鍋爐中燃煤的硫份過高且容易結焦。某些劣質煤還存在揮發份低且不易燃燒的特點。對此,該電廠加大了對鑒別新舊煤、好劣煤、高低硫煤等煤種的工作,并在摻配煤種時盡量保證其合理性,以提高鍋爐的燃燒穩定性和燃煤利用率,進而達到節能減排的效果。
三、結語
節能減排工藝及新技術的應用是當前循環流化床鍋爐設計的重中之重,因此,筆者對其應用現狀進行了分析,并以本市某電廠的循環硫化鍋爐為例,具體闡釋了其節能減排方案,并獲得了良好的節能效果,值得廣泛應用與推廣。
作者:宋超 單位:中策橡膠(建德)有限公司
參考文獻:
一、2010年主要工作回顧
市場開發成效顯著,夯實公司發展基礎。一年來,我們把市場開發作為全年工作的重點,鞏固與五大發電公司、東方電氣等的合作關系,全面進軍國內外電建市場,不斷拓展發展領域。全年共簽訂發電集團電廠2330mw機組、xx發電廠2600mw#2機組、東方k廠2600mw機組、xx縣二電廠吹管技術服務、s廠運行手冊編制、大唐韓城第二發電有限責任公司升壓站改造、電廠2300mw機組工程2機組調試、國電電廠2600mw機組擴建、華能電廠1600mw機組擴建工程等調試合同9份。
在建工程順利推進,品牌形象不斷提升?,F場員工以實際行動踐行“品質成就未來”企業核心理念,做到服務理念追求真誠,服務內容追求規范,服務形象追求品牌,服務品質追求一流,全力打造電建調試的服務品牌。新疆市項目部針對該工程是循環流化床機組,設計變更多,新技術應用多,新疆冬季嚴寒大風施工難度大等特點,克服重重困難,以調試促安裝、土建,理順各階段應具備條件,積極參與到設備單體調試當中去,以優質服務贏得了總包方的認可。神華神東電力發電廠2300mw機組工程是地區最大容量的循環流化床機組,同時也是哈爾濱鍋爐廠首臺自主知識產權鍋爐,這臺機組的調試結果關系著調試公司將來在神東電力的市場,他們堅持“今天的現場就是明天的市場”理念,在項目經理王俊洋的帶領下,深入現場研究和分析每一個技術難題,認真消缺,確保按期移交生產投入營運。彬長礦區煤矸石資源綜合利用2200mw發電工程,是東鍋廠首臺自主開發的200mw循環流化床鍋爐,技術難度大,現場條件復雜,項目經理郭萌帶領現場員工,在循環流化床機組甩負荷試驗中實現了新突破,為調試公司在循環流化床調試方面積累了寶貴的經驗。
印尼南望電廠(2300mw)機組得到了印尼國家電力公司pln及相關單位的充分肯定、蘇娜拉亞電廠首次進行了海水淡化制水。陜北潔能(潔凈煤)電廠機組是xx省最大的焦爐煤氣發電項目,調試公司在焦爐煤氣發電調試中實現新突破。截止目前,xx蒲城發電廠技改工程(2330mw)1號機組、xx彬長礦區煤矸石資源綜合利用(2200mw)機組、神華神東電力發電廠2300mw循環流化床機組、神華新疆2300mw煤矸石熱電廠、國電大武口熱電有限公司2330mw機組1號機組、青銅峽鋁業自備電廠2330mw機組1號機組、發電集團熱電廠2330mw熱電聯產、中水集團發電有限責任公司一期(2660mw)工程2機組調試、神木潔能電廠250mw調試工程等9項工程,機組均通過了有關部門168(72+24)小時滿負荷試運后的質量檢驗工作,已順利移交生產投入營運。印尼南望電廠(2300mw)燃煤發電機組調試工程、印尼蘇娜拉亞(1600mw)燃煤發電機組調試工程、國電第二發電廠(2600mw)機組調試工程、balco(4330mw)機組調試工程等4項工程順利推進,受到中外業主的高度評價。涌現出了李琳、陳念重、王俊洋、張波等一批“忠誠企業、服務業主、奉獻精品、贏得市場”先進典型,使“電建”調試品牌的影響力不斷得到提升。
以“依法治企年”活動為契機,不斷提高經營管理水平。結合“依法治企年”活動和“小金庫”專項治理工作,嚴格按照“三標一體”管理體系的要求,不斷提高公司標準化管理水平。認真梳理完善相關管理和控制制度,對公司原有各項規章制度進行逐一審核、修訂、增加或刪改,使制度更合理、更具有操作性,并統一編輯裝訂成冊,形成公司規章制度體系。同時自查公司存在的管理漏洞和經營風險,提高公司依法治企水平。制定了調試公司三年規劃,為公司長遠發展指明方向。參與編寫了火電標準化建設委員會的《達標投產規程》和《火電建設質量管理規程》,編輯《調試手冊》,修改完善各個機組調試大綱、制定收資調研控制程序,初步建立循環流化床、海水淡化、電網安評、脫硝技術、水電調試和節能環保等調試規范,加強對工程項目的規范化和調試過程的標準化管理。開展“讓業主滿意”勞動競賽和“青年文明號”活動,以活動促進公司管理水平不提高。今年先后有4篇論文在《電力建設》和《清洗世界》發表,有10篇論文獲得省公司系統優秀論文,員工的專業技術水平不斷提高,公司的影響力也不斷擴大。
堅持以人為本,關心員工生活。一年來,我們一直把服務重點放在一線,堅持以“一線為重點、立足一線、服務一線”的理念。堅持黨建帶團建、促工建,特別是今年工作任務重,員工在現場工作時間長,環境差的情況下,我們更加注重關心員工生活,多為員工辦實事、辦好事。先后到工程現場對員工進行慰問,對員工及家屬的喜、病、喪事宜及時組織慰問、探視。加大小家建設力度,春節期間,印尼南望項目部,組織現場員工貼對聯、放鞭炮,舉行籃
球比賽。組織員工為xx玉樹地震災區踴躍捐款。開展“導師帶頭”和青年突擊隊活動,在海水淡化、循環流化床等新技術方面為公司培養專業人才,使生力軍隊伍不斷得到壯大。通過開展形式多樣的活動,營造了和諧、團結、向上的良好氛圍。
重視員工思想教育,努力建設一支高素質的員工隊伍。結合公司現場工程點多,人員分散的特點,以調試公司qq群、郵箱等網絡平臺為載體,學習文件,介紹工程情況,布置工作,組織開展網絡交流與討論,統一員工的思想和行動。針對全年工作特點,教育員工樹立大局意識,在集體利益與個人利益發生沖突時能“舍小家,為大家”。盧正陽、李琳、王俊洋、張潤軍等同志雖然是所領導,但他們分別兼任項目經理,他們敢于負責,勇挑重擔,身先士卒,一直堅持戰斗在調試現場第一線,以實際行動為員工當好表率。王俊洋同志的雙胞胎兒子,春節前都生病住院,時值電廠調試正處在緊張階段,妻子一人毫無怨言地承擔起照顧兩個孩子的義務,以實際行動支持他的工作,默默地為小家做出奉獻。他始終堅守在工程一線,沒有向組織提出任何要求。國慶節期間,張波同志不滿2歲的孩子得肺炎住進了醫院,而他卻在熱電廠鍋爐點火吹管中緊張工作著,直到現場吹管合格后,才連夜坐火車趕回家照顧孩子。劉曉鵬同志孩子患病住院,他讓父母和岳父母幫忙陪伴,堅持在現場準備相關資料,全身心投入到調試工作中,孩子快出院才趕回西安。一些同志新婚燕爾不要說渡蜜月,連蜜周都沒有渡完就又趕赴現場。調試公司正是因為有這樣一支忠誠企業,默默奉獻的員工隊伍,使調試公司從一個輝煌走向又一個輝煌,這里浸透了大家無數的汗水和心血。
二、存在的主要問題和不足
1、主營業務單一,拓展新的業務領域迫在眉睫。雖然在調試方面我們占有絕對的優勢,今年在循環流化床及焦爐煤氣發電等項目上有所突破,但隨著業主要求越來越高,在調試招標方面多為綜合招標,既包括調試又含有性能試驗及特殊試驗,在性能試驗及特殊試驗方面我們還存在一定的不足,拓展新的業務領域迫在眉睫。
2、人員素質、技術水平、技術裝備有待進一步提高。
由于電力施工企業工作條件艱苦,收入待遇較低,不僅人才引進比較困難,而且能力強、業務精的骨干跳槽,造成技術人才和高級管理人員嚴重短缺。近年來,我所新進人員較多,這些同志缺乏現場調試實踐經驗,特別是能夠獨當一面的專業骨干相對偏少,人員素質還不能滿足工作需要,也制約了市場的開發力度,對于公司長遠發展有一定的影響。但如新進人員太多又會影響到調試淡季人員窩工現像,所以配備合理的調試人員數量是一個及待解決的問題。隨著我國經濟的不斷發展,電力高端技術不斷涌現,機組裝機容量、技術參數不斷提高,需要儀器設備也不斷更新,目前我所的技術裝備還不能全面滿足調試需求。特別是在拓寬調試范圍上,我們要向性能試驗和特殊試驗方向發展,但這方面需要大量試驗儀器設備,我所目前還是空白。另外配備性能試驗及特殊試驗的儀器設備需要大量資金,資金來源的問題也要提到議事日程上。
三、對形勢和問題分析
2011年我公司調試工作雖然很重,但面臨最大的困難仍舊是調試市場競爭加劇,公司在調試的主導地位受到沖擊。由于目前國家節能減排工作重點和加大投資風電、核電及其他類型電力工程,火電市場相對萎縮,另外電力調試市場競爭越來越激烈,調試隊伍增多并在不規范的電建市場中無序競爭,一路拼殺下來,拼舊了設備,拼走了人才,幾乎拼光了老本,拼的電建兄弟猶如戰場上的仇敵,公司在調試的主導地位受到沖擊,這些問題使隊伍穩定和可持續發展受到了嚴峻的挑戰,使我們壓力巨大。
四、2011年的工作打算
工作思路:堅持“一個中心”:以確保調試公司穩定發展為中心;實現“兩個提高”:即提高工程項目調試管理水平,實現無形資產升值;提高抗擊市場風險的能力,繼續拓展新的調試領域。
重點工作:2011年調試公司各項工作依然很重,面臨的困難和市場壓力更大,又是九個工程同時上馬,十幾臺300mw以上的機組要求投產,我們要保證明年重點工程按期按質竣工。對此我們既要認清形勢,增強危機感、緊迫感,又要堅定信心,提高工作能力和管理水平,強化安全管理,確保調試質量和安全處于受控狀態,切實做好調試工作,努力保持調試公司經營業績和基礎管理工作持續穩定發展。
1、抓好在建工程。由于電力調試單位內部惡性競爭,經常導致低價中標,我們要以質量求生存。從調試質量、服務態度及人力資源配置各方面均要確保做好調試工作。要對調試質量、服務質量以及調試的深度和廣度上進行總結,保證新項目在實施過程中進展順利。只有這樣,才能使調試水平更高,效益好大,后勁更足。要加大對技術裝備的配置,特別是配置高精尖的測量設備,以滿足調試的需要。
明年工程主要有:印尼南望電廠(2300mw)燃煤發電工程和蘇娜拉亞(1600mw)燃煤發電工程、balco(4330mw)燃煤發電工程、國電第二發電廠(2600mw)燃煤發電工程、中國水電建設集團公司發電有限責任公司一期(2660mw)工程2機組調試、xx榆橫電廠(2600mw)燃煤發電工程、新疆哈密大南湖電廠(2300mw)燃煤發電工程、華能xx發電有限公司電廠(2660mw)調試工程2號機組調試、華電新疆發電有限公司昌吉熱電廠(2330mw)熱電聯產工程2號機組調試等9項工程要按照達標投產、創優質工程要求按質按期完成。
2、增強“三種”意識。要以轉變觀念為先導,增強市場意識、服務意識、質量意識,按照市場經濟規律和企業自身的特點,打造企業自身的核心競爭力,以靈活的方式和手段,拓寬業務范圍。立足調試行業,尋求多元化發展,突出主營業務奮發拓展市場,既要做強主營核心業務,又要多元化經營,力爭在與調試相關或相鄰的業務范圍和領域,特別是性能試驗、調試監理、電廠技術改造及生產技術服務等方面有所突破?!岸鄺l退”走路,既要做強做大國內市場,又要積極拓展國外市場,使企業發展得越來越好,越來越強。加強經營管理,繼續擴大對外影響力。
3、建設“三支隊伍”。全面提高職工素質是干好工作的基本保證。要針對大容量、高參數機組的不斷出現,加快對高端人員的引進和培養教育的步伐,建設一支高精尖人才隊伍;充分發揮各專業人員的潛能,采用多種形式的培訓,加強對專業技術人員的培養,使他們能夠及時應對處理各種現場問題,解決疑難技術難題,逐步造就一批忠誠企業、樂于奉獻、技術精湛的專業帶頭人。加強對職工崗位技能培訓,力求將每位職工培養成為具有較高反事故能力的專業技術人才,培養出一批責任心強、技術水平高的中青年專家。
垞電公司黨政堅持人才強企戰略和以人為本、尊重知識、尊重人才的方針,努力為專業技術人才施展才華創造平臺。自2008年推行首席工程師評聘制度以來,先后聘任首席工程師40余名,進一步調動了專業技術人才的積極性。
一、健全完善制度,規范有序操作
1.建立設置機制。公司在推行首席工程師機制之前,調研分析了同行業各類專業人才的技術水平和緊缺程度,側重于機、爐、電等主體專業,同時考慮機關和基層專業技術人員的分布情況,分別設立了鍋爐、汽機、電氣、熱控、化學等專業工程師,并注重對聘用人員學歷、技能和成果的優先選擇,注重知識化、年輕化、專業化的優先考慮,使所聘用的專業工程師不僅是本專業的學科帶頭人,而且在公司和部門具有較強的示范性和代表性。與此同時對聘用的人員不搞固定制,對不能履行職責者,及時解聘,對缺額及時補位,以保持所聘職位相對穩定并符合質量標準。
2.建立競聘機制。從對參聘人員資格審查,到崗位條件的要求,到競聘過程的規范運作,再到任職后的跟蹤觀察,嚴格做到耐心、細心、精心|。整個競聘過程嚴格按照個人申請、部門推薦、民主評議、理論考試、現場答辯、公開公示、組織考核、研究審批等程序執行,達到了公開透明、公平公正。
3.建立跟蹤管理機制。公司極為重視對聘用首席人員的跟蹤管理。第一,明確職責,根據生產實際需要,規定聘用人員必須承擔技術革新、技術攻關任務,推廣使用新技術、新工藝,攻破生產現場存在的技術難題,對在任期內不稱職的,取消其稱號并停止相應待遇。第二,實行“全出競進”的動態管理法,每一屆管理期限為2年,期滿后按程序重新競聘。第三,實行目標管理和年度考核,根據其完成課題情況和主要業績成果,對照標準進行考評,并在一定范圍內進行公示,對考評末位的談話提醒,督促其不斷改進提高。
4.建立待遇薪酬機制。根據公司經濟效益和崗位需要,參照同行業專業技術人員的收入情況,提高了首席人員的崗位工資標準,設立了專項津貼,按月發放到他們個人的工資賬戶上;對首席人員技術成果轉化的所得收益,按照一定比例分配給個人,同時在建立補充醫療保險、健康體檢、企業年金、脫產學習培訓以及療養、休假等方面,向首席人員給予一定的傾斜;在首席人員申報科研項目、發表技術論文、實現技術革新時,公司優先給予經費和其它方面的支持。
二、發揮首席機制作用,推動企業科學發展
首席工程師機制的推行,催生了諸多技術成果,產生了較大的社會效益和經濟效益。技術支持部專工李長年自被聘為首席工程師以來,先后實施了2×135MW機組循環流化床鍋爐四臺冷渣器改造和鍋爐防磨技術改造,每年可節約標煤1.48萬噸。原電氣專業工程師李全超對公司2×135MW機組四臺一次風機分別加裝了變頻器,廠用電率由改造前7.6%降為改造后的6.7%,達到了節能降耗的目的。垞電公司2×135MW循環流化床鍋爐原采用爐內噴加石灰石粉的方法進行煙氣脫硫,不但造成較大的浪費,而且降低脫硫效率。鍋爐專業工程師李洪波作為鍋爐專業課題組組長,主動承擔了這一技術攻關課題,在充分調查論證和試驗的基礎上,提出改造方案,自行設計圖紙,并親自組織實施,在投入很少的情況下攻破了這一重大課題。在滿足環保要求的前提下,每天可減少石灰石粉用量約100噸,相關設備節約用電約3200千瓦時,每年可節約費用137萬余元,既實現了節能減排的目的,又提高了企業效益,取得較好效果。該項目被江蘇省總工會和經信委評為優秀合理化建議。
三、從建立用活首席機制中得到的啟示
1.創新了對專業技術人員的管理和使用模式。實行首席制破除了專業技術職務存在的終身制,使專業技術人員能上能下,能進能出,克服了只講待遇、不講奉獻,只講級別、不求成果的弊端,做到人盡其才,才盡其用,職酬相符,從而推動了職稱評聘工作逐步向評價社會化、用人聘約化、管理規范化的方向發展。
關鍵詞:工業鍋爐;節能減排;計算機控制;燃燒效率
論文從鍋爐(本文中的鍋爐籠統指代各種工業鍋爐)的選購到后期維護,介紹了相應的措施以期減輕鍋爐在應用中的能源消耗。同時論文強調了計算機控制技術在鍋爐節能和管理中的巨大作用。
1 工業鍋爐節能概況
我國工業鍋爐中,燃煤鍋爐占有很大的比重,燃油燃氣鍋爐所占比重不大,雖然增長很快,卻不會在短期內改變“煤爐”獨大的局面?;谶@種局面,我國工業鍋爐應用有以下特點:
(1)熱效率低。由于我國工業鍋爐主體的燃層平均熱效率只有60%左右,,所以總體熱效率比發達國家低15%-20%。并且,由于各種原因,鍋爐的實際熱效率,要比設計熱效率低10%-15%。
(2)設備整體技術水平低。主要表現在:①自動化程度低,燃燒過程不能實現自動檢測,自動調節,特別是小型燃煤鍋爐,加煤、調風、除渣、給水排污等過程調調節不能有一個量化指標反饋,完全憑借經驗進行操作;②節能、環保技術落后,甚至沒有相應的環保措施。
(3)鍋爐操作水平低。相關操作人員并不是完全是持證上崗。某些人員甚至沒有這方面的專業知識。這也導致了鍋爐設備的保養不當,完好率低。
(4)我國國情的影響。我國是產煤大國,市場上供應的煤燃料充足也是導致燃煤鍋爐占據大量比重的重要原因。我國的燃煤工業鍋爐通常都是按Ⅱ、Ⅲ類煙煤設計。我國燃煤供應目前仍是賣方市場,一般都是直接供應原煤,沒有根據煤質及粒度情況進行加工分類,用戶難以做到按需購買,且煤質多變,造成運行調整困難,機械不完全燃燒增加,熱效率下降。
2 工業鍋爐非正常耗能因素分析
2.1 熱力系統損失
鍋爐產生的熱力并不是完全被利用。在熱力的傳輸過程中會損失掉一部分。鍋爐、管網和用熱設備組成的熱力系統,該系統的能源利用率等于鍋爐熱效率、管網熱效率和用熱設備熱效率的乘積。由此可見,鍋爐耗能的大小不僅決定于本身熱效率的高低,而且也決定于熱力系統的能源利用率。因此,對于高效傳熱網的建設,也是節能措施必須考慮的部分。
2.2 運行操作不當造成能源損失
(1)我國是鍋爐作業人員普遍文化程度不高,化學專業知識掌握不多,缺乏必要的專業技能,而企業幾乎不會進行專業培訓。作業人員在水處理交換劑隨著交換水量達到一定量而失效時,沒能及時發現、及時再生,延誤再生時機,造成鍋爐結生水垢;其次交換劑交換使用一定時間時,部分交換劑會由于各種原因而發生破碎或被異物堵塞造成處理能力下降,沒對再生后的交換劑實際水處理能力進行必要修正。水垢會給工業鍋爐正常運行帶來極大危害:浪費燃料、損壞受熱面、降低鍋爐出力、降低鍋爐使用壽命。
(2)在運行中,經常將高壓蒸汽膨脹為低壓蒸汽送往用熱設備。在鍋爐啟動時,往往將蒸汽大量排空造成浪費。熱力管網上各種閥門跑冒滴漏現象司空見慣,并且沒有及時修理,甚至得不到重視。鍋爐排污量沒能合理控制,常常使鍋爐內部淤積垢渣。
2.3 設備配置不齊全造成熱能浪費
(1)缺乏蒸汽冷凝水回收裝置和蒸汽蓄能器,讓優質蒸汽凝結水任其流失,剩余的蒸汽也得不到儲存,造成熱浪費。
(3)煙道尾部沒有裝設換熱器設備,無法充分利用鍋爐排煙余熱,造成排煙損失。
(4)風機、水泵等設備的調速方法不當,使電機輸出功率大量損耗在擋板、閥門截流過程中。
(5)風機水泵等設備功率往往過大,在熱控制過程中造成功率浪費。
(6)排污系統缺乏擴容器或換熱器,以便于對排污熱量進行利用。
2.4 熱力管道安裝設計不科學
(1)對露天輸汽、水管道保溫層控制不力,沒有做好防雨防潮措施,造成管道降溫和其他問題。
(2)輸送距離較遠時,采取的蒸汽管徑較大,造成壓降較大,能耗損失大。
3 節能型鍋爐選購建議
工業鍋爐是把燃料的化學能轉化為熱能的設備。在這個轉化過程中要消耗燃料、電和水資源。搞好節能工作,首先要在設備的選取方面采取措施。
(1)選用節能型鍋爐:在經濟條件和滿足生產要求的前提下,工業鍋爐的選擇,能用熱水的,不用蒸汽;能用飽和蒸汽的,不用過熱蒸汽,以利安全節能。
2)必須滿足熱負荷和熱介質參數的要求。首先根據工藝生產、采暖通風和生活要求,計算出企業熱負荷;然后選擇鍋爐臺數和容量。鍋爐出力應能適應用戶熱負荷的變化。
3)鍋爐的熱效率越高越好,可以選擇一些大廠的名牌產品。當然也要選購優質的配套件。
4)要求鍋爐按照當地可用煤種的特性(如發熱量、揮發份、灰份、含硫量等指標)選用適宜的鍋爐。要求選用的鍋爐能有效地燃燒選用的燃料,對燃料品種有較大適應性。即使不能選用專用爐,也要注意鍋爐的可調性,即能根據煤種的不同對鍋爐進行適應性調整。鍋爐用煤一般采用就近煤種,避免長途運輸;有條件采用當地低質煤種,而且在經濟上合理時,宜采用低質煤。
5)按照不同的地區選用不同燃料的鍋爐,以滿足環境的要求。在市區、風景區應安裝層燃爐、型煤鍋爐或燃油燃氣鍋爐,而不能安裝粉塵排放濃度大的循環流化床鍋爐和煤粉鍋爐。
4 鍋爐后期維護建議
鍋爐設備的完好程度對鍋爐的熱效率影響很大,因此必須加強設備的維護工作。
1)定期檢修爐排,保證爐排平整沒有缺損。避免因爐排短缺或不平整所引起的漏煤和跑風現象。
2)清理積灰。積灰對鍋爐熱效率的影響很明顯,工作人員應該及時有效地清除鍋爐受熱面上的積灰,以降低鍋爐排煙溫度,提高熱效率。
3)及時維修和處理小問題:由于鍋爐爐墻、汽水管道的溫度比周圍環境溫度高,因此,要重視保溫,減少散熱損失。中小型工業鍋爐的爐膛和尾部漏風現象很普遍,漏風使煙氣量增加,爐膛溫度降低,對燃燒和鍋爐效率都有很大影響。應加強檢查和堵塞漏風。對于汽、水系統的跑、冒、滴、漏情況,要及時的維修,而不能等設備出大問題了才重視。
5計算機控制技術在工業鍋爐運行中的作用
工業鍋爐的計算機控制是近年來發展起來的一項新技術,它是微型計算機軟(硬)件、自動控制、鍋爐節能等幾項技術緊密結合的產物。
計算機控制不僅能最大限度地保證鍋爐的安全、穩定、經濟運行,減輕操作人員勞動強度,而且可對鍋爐進行自動檢測、自動控制,有效地避免人員檢測的不足,提升檢測效率。鍋爐控制的自動化,在減輕人員勞動強度的同時,也減少了操作人員的數量,節約了單位成本。計算機可以根據鍋爐運行過程中采集到的信息,按照鍋爐運行的數學模型自動改變執行機構的給定值,實現智能化控制,保證鍋爐在最優狀態下運行,達到保證安全、降低煤耗、提高供汽質量的目的。鍋爐的穩定運行,不僅加強了本身的壽命,也減少水垢的產生,降低了鍋爐發生爆炸的可能性。
計算機控制與工業鍋爐節能是相輔相成的。一方面,計算機控制可以為鍋爐的運行提供一個量化的指標,讓操作人員直觀的得到鍋爐的熱效率值,另一方面,鍋爐在最優化狀態下的運行本身就是一項節能措施。
6 總結
我國大多數工業鍋爐仍處于耗能大,污染大的境地,因此對于工業鍋爐的節能改造是勢在必行的。工業鍋爐的節能措施是一項系統工程,需要采取不同方面的措施,才能取得疊加效果。
參考文獻
[1]鹿道智.工業鍋爐司爐教程[M].航空工業出版社,2005,(4).
【關鍵詞】電廠鍋爐、煙氣除塵工程
中圖分類號:TK229文獻標識碼: A
一、前言
鍋爐是燃煤電廠三大主機之一,它是煤轉化成電的主要設備之一,燃煤鍋爐又有很多種爐型,如:鏈條鍋爐、循環流化床鍋爐、煤粉鍋爐等。鍋爐燃燒過程中不可避免地會產生煙氣和粉塵,鍋爐除塵就是把粉塵從煙氣中分離出來,從而減少粉塵污染,并且有利于煙氣后續脫硫、脫硝等處理效率及運行成本。隨著社會的發展,環保越來越受到人們的重視,各大中小型火力發電廠的鍋爐煙氣必須經過除塵處理后達標排放,要做到即發電造福人類、又做到綠色環保不破壞環境,鍋爐的煙氣除塵是鍋爐煙氣凈化最基本的要求,煙氣中除有大量的粉塵需要除塵外,還有SO2、氮氧化物、重金屬(如:汞)等多種污染物都需要脫除,這樣才能真正做好燃煤電廠的綠色發電。本論文著重對鍋爐煙氣除塵工程的應用進行論述。
二、燃煤電廠常用鍋爐分類及煙氣粉塵的產生
電廠常用鍋爐分類有:塔型鍋爐、箱型鍋爐、以及D 型鍋爐等。塔型鍋爐是電站鍋爐最常見的一種爐型,幾乎適用于各種容量和不同燃料。塔型鍋爐更適用于多灰分煙煤和褐煤,德國此種爐型較多。箱型鍋爐和D 型鍋爐主要燃用重油和天然氣。
目前大型發電廠大都使用煤粉鍋爐,它的燃燒效率高。它的燃燒過程是,燃煤經制粉設備干燥、磨制成煤粉,并用熱風或磨煤乏氣將煤粉通過燃燒器送入鍋爐爐膛,在懸浮狀態下進行沸騰燃燒的。煤粉鍋爐在爐膛的燃燒過程是,通過給氧設備(給氧器)鼓入大量的空氣與煤粉進行沸騰燃燒,燃燒過程中會產生大量細微的粉塵隨煙氣排出,一般煙氣中的粉塵濃度為30-100g/NM3,目前國家要求的排放濃度為10-30mg/ NM3(不同類別地區要求不同),這樣就需要選擇高效率的除塵設備(一般除塵效率要求達到99.8%以上)進行除塵。
三、電廠鍋爐煙氣除塵工程中除塵設備的選擇
電廠鍋爐煙氣除塵工程中除塵設備的選擇,要根據鍋爐型式、煙氣量大小、粉塵性質(如:粉塵粒徑、化學成分等)、除塵效率高低要求等多方面因素進行選擇,不同的除塵設備有其相應的使用條件和優缺點,因此選擇好合適的除塵設備進行鍋爐煙氣除塵非常重要。目前使用的鍋爐除塵器主要有:電除塵器(干式)、電袋除塵器、布袋除塵器、濕式電除塵器,它們有各自的優缺點和使用條件。
1、電除塵器
電除塵器從80年代開始在電力行業的鍋爐除塵工程上大量應用,更早時期由于鍋爐容量及煙氣量小,除塵效率要求不高,一般選用旋風離心除塵、麻石水磨除塵,這些除塵器的優點是結構簡單投資少、對煙塵的適應性強,缺點是處理煙氣量小(一般適用于35t/h以下鍋爐)、除塵效率低、煙氣阻力大、水磨除塵器還會造成二次的水污染及除塵下來的粉塵污泥處理費用高等。從80年代開始由于新建鍋爐的容量普遍較大,對環保要求也較高,因此就開始大量使用電除塵器作為電廠鍋爐煙氣除塵。電除塵器具有除塵效率高、煙氣阻力小、運行可靠、維修量少,但結構相對復雜投資費用高、對煙塵的適應性差(一般要求粉塵的比電阻值為106-1010)。由于其優點突出,因此從80年代至今80%以上的電廠鍋爐(特別是300MW以上鍋爐)煙氣除塵選用電除塵器。
2、袋式除塵器
隨著越來越嚴格的環保要求,而電除塵器的使用又有一些極限性,不能滿足日益嚴格的環保要求(如:≤20mg/NM3),或者超高除塵效率的電除塵器造價太高,性價比低,沒有適用性。隨著布袋濾料技術的重大創新進步,從2000年開始袋式除塵器應用到大型電廠鍋爐除塵工程中又被廣泛認可和采納。袋式除塵器具有除塵機理和結構簡單、除塵效率高、對煙塵適應性強;缺點是煙氣阻力大(約1500Pa)、煙氣阻力波動大不利于鍋爐穩定運行、需定期更換布袋維修費用高。
3、電袋復合式除塵器
電袋復核式除塵器,是集中電除塵和袋式除塵技術優點的一種新型復合型除塵設備,其最大的優點,就是在舊電除塵器的提效改造工程上使用。由于早期電除塵器的除塵效率已不能滿足現在嚴格的環保要求,要對原電除塵器進行提效改造,如何選擇合理低價的改造方案非常重要。如把原電除塵器全部拆除改裝成純袋式除塵器,則造成費用太高,且原電除塵器全部拆除造成太大的浪費;若用電袋復合式除塵器進行改造,可以保留原電除塵器的1-2個電場、殼體、灰斗、進出喇叭等部件,淘空后極電場的陰陽極系統,裝上布袋除塵器部件,這樣改造可最大限度地利用原電除塵器設備,是比較經濟科學的改造方案之一。電袋復合式除塵器作為一種新型的除塵設備,從2005年起大量應用于電廠鍋爐煙氣除塵工程上,深受用戶的歡迎和好評,并且得到了快速推廣,目前約有10臺以上1000MW機組、50臺以上600MW機組、100臺以上300MW機組鍋爐煙氣除塵工程使用電袋復合式除塵器。其主要優點是除塵效率高、對煙塵適應性強、布袋使用壽命較長(比純布袋除塵器長1年以上)、阻力較?。s800Pa)、改造舊電除塵器優勢顯著,缺點是氣流均勻性分布教難、煙氣阻力波動大不利于鍋爐穩定運行、存在布袋更換費用高(與電除塵器相比)等問題。
4、濕式電除塵器
隨著國家對環保日益嚴格的要求,特別是對PM2.5等超細粉塵排放和濕法脫硫后煙霧的處理有了非常嚴格的要求,這樣傳統的干式電除塵器、布袋(或電袋復合式)除塵器都無法滿足要求,目前電廠鍋爐煙氣脫硫后的除塵采用濕式電除塵器進行處理還是比較科學和可行的。濕式電除塵器主要采用在電場收塵極板噴上水膜及時清除吸附在收塵極板上的粉塵及對煙氣進行調質處理,有利于提高電除塵器的電氣性能,以及減少由于振打清灰造成的二次揚塵,從而大大提高了除塵效率(排放可達≤10mg/Nm3)。濕式電除塵器對收集PM2.5等超細粉塵效果非常顯著,可以講是治理PM2.5的利器,將濕式電除塵器應用在濕法脫硫后的除塵意義非常重大,效果也非常顯著,現在大多數經過濕法脫硫后的煙囪會排放出大量含粉煤灰和石膏粉塵的白霧煙氣,煙氣的粉塵排放嚴重超標,同時煙囪效果也很不好看,急需對濕法脫硫后煙氣進行除塵除霧處理,這種濕法脫硫后的除塵采用濕式電除塵器來處理是非常合理科學的,除塵后的污水直接進入濕法脫硫塔排出,無需新增污水處理設備,節省投資。由于早期建設的濕式脫硫設備脫硫率較低,不能滿足現在的環保要求,需要進行改造,這樣在進行脫硫塔的改造中就可以同時進行新增濕式電除塵器的改造,一舉兩得,將原來的GGH和機械式擋板除霧器拆除,新增濕式電除塵器進行脫硫后的最終除塵除霧(水霧和酸霧)處理把關,從而減少煙囪腐蝕和確保煙塵達標排放,煙囪基本看不到煙霧,效果非常好。
對于中小鍋爐原來采用水膜除塵器進行除塵的改造也非常經濟適用。保留原水膜除塵器,在水膜塔后面再加裝濕式電除塵器,在水膜塔中加入堿性溶液可以起到脫硫效果,煙氣經過水膜塔除塵脫硫后,再進入濕式電除塵器進行最終的除塵和除霧處理把關,確保排放達標(可以達到≤10mg/M3)。利用原水膜除塵器的污泥沉淀池,無需另行新建沉淀池,可以節省投資;利用污泥沉淀池沉淀后的水再抽到濕式電除塵器進行循環利用,減少濕式電除塵器的用水量。
五、電廠鍋爐煙氣除塵工程的科學管理
電廠鍋爐煙氣除塵工程主要包括:除塵器本體、電氣控制設備、上位機集中控制系統等,一個除塵工程設備是否能夠長期穩定運行,保證煙囪出口達標排放,就要求嚴格科學管理好除塵工程各個設備的完好率??刂剖乙袑H酥蛋?,一般通過電氣儀表的觀察就可以大致判斷設備的運行情況,一有故障及時報修;要定期進行巡檢,有故障及時排查維修,一般要求一年一小修、三年一大修。現在環保要求嚴格,一般煙囪都有裝設粉塵濁度儀進行在線監測,并且與環保局聯網監督,一旦煙囪出口排放超標,當地環保局就會知道進行處罰,因此電廠在設備投用前必須制定一套嚴格的科學管理制度進行管理,以確保除塵設備長期完好運行,鍋爐煙囪穩定達標排放。
六、結束語
綜上所述,電廠鍋爐煙氣除塵工程選擇科學合適的除塵工程方案非常重要,對于改造工程尤為重要,科學經濟的改造方案可以達到即節省投資又縮短改造工期的良好效果,要根據鍋爐燃燒的煤質、鍋爐類型、所在地區環保標準等多方面因素進行綜合考慮選擇。
【參考文獻】
[1]第十二、十三屆國際電除塵會議論文集
1.組建了一支結構合理的師資隊伍。2008年前,課程組僅有3名教師,且都是教授,年齡在45~60歲之間,雖然他們學術造詣高,教學能力強,教學經驗豐富,但師資結構明顯不合理。2008年開始我們陸續新引進了3名具有碩士學位的青年教師,其中一人具有5年的甲級電力設計院工作經歷。課程組現有教師5人,主講教師4人,輔導教師1人,教授2人,副教授1人,講師1人,助教1人,40歲以下3人,平均年齡42歲,形成了一支學歷結構、年齡結構、知識結構、職稱結構、學緣結構合理的教師隊伍。其中,課程組負責人周振起、主講教師張炳文、趙星海曾在電力設計院從事過電廠設計工作,有豐富的實踐經驗。
2.青年教師的培養計劃科學合理,效果明顯。課程組從執教理論水平、專業技術水平、教學能力和職業能力培養等方面為青年教師制定了有針對性的培養方案。①建立導師負責制,為新引進的青年教師分別安排了一名老教師作為教學指導教師。要求青年教師必須完整地聽一輪指導教師的課。導師通過聽課、討論、交流等對青年教師進行指導,使青年教師能盡快勝任教學工作并提高教學水平,較好地發揮傳、幫、帶作用。②采取走出去、請進來的多樣化方式,鼓勵青年教師走出校門到國內進修學習,參加各種教學和科研交流會議及各種與提高教學質量、改進教學方法有關的培訓活動,不斷提高青年教師專業教學水平與理論研究水平。③鼓勵青年教師參與科研工作。老教師與青年教師結對,青年教師參與老教師的課題研究,有效地提高了青年教師的科研能力,同時也促進了青年教師學術水平的提高。④支持青年教師攻讀學位,提高學術水平。為了進一步提高青年教師學術水平,學校鼓勵青年教師攻讀博士學位,課程組也為青年教師攻讀博士學位提供方便條件,同時課程組為進一步優化師資隊伍學緣結構,支持青年教師到外校攻讀博士學位。2012年課程組已有一位青年教師考取了華北電力大學的在職博士,另一位青年教師近期也準備在職攻讀其他學校的博士學位。通過上述培養措施的實施,提高了青年教師的教學與科研水平,收到顯著效果。青年教師趙星海,2008~2010年主持了吉林省教育廳“十一五”科學技術研究項目一項,2009年以第三參加人獲吉林省科技進步二等獎一項,近5年發表教學、科研論文8篇,其中2篇被EI收錄,2011年獲校“課堂質量優秀教師”稱號,2012年又獲?!扒嗄杲虒W標兵”榮譽稱號,2011年被評為副教授。
二、完善教學大綱和課程體系,引進新技術,更新課程內容,適應現代電力技術發展需要
1.引進新技術,更新課程內容,適應現代電力技術發展需要。注重經典與現代相結合,減少陳舊內容,把最新知識和技術引入教學。為了進一步提高效率,降低污染,減少機組單位功率建設投資,火電機普遍向高參數、大容量方向發展,我們將600MW、1000MW超臨界、超超臨界機組的內容引入教學;針對近期我國核能發電、燃氣-蒸汽聯合循環發電和空冷機組發展較快的特點,我們將這三部分發電技術也加入教學內容中,以適應現代電力技術發展需要。把課程組的教學成果和科研成果引入教學。利用課程組研制的單元機組仿真教學系統演示熱力過程;采用課程組張炳文老師的研究成果確定熱力發電廠最佳運行值。
2.調整理論和實踐教學環節學時,加強學生實踐能力培養
3.結合工程實際進行課程設計,培養學生的創新能力和工程意識?!冻R界600MW火力發電機組熱力系統設計計算》這一工程實際課題為課程設計題目。在給定機組形式和回熱級數等條件下,鼓勵學生利用學過的知識,擬定發電廠熱力系統。要求學生依據擬定的發電廠熱力系統完成原則性熱力系統計算、熱力系統優化設計、輔助熱力設備選擇、管徑計算及管道選擇、安全性及經濟性分析,并用CAD繪制原則性熱力系統圖,以此訓練學生的工程意識。在熱力系統優化設計過程中培養學生的創新意識和創新能力
三、教學方法與手段
1.重視新技術在教學中的應用,提高教學效果。生產過程中,由于熱力發電廠的熱力設備包裹在保溫層和保護層下,熱力管道縱橫交錯,學生在認識學習時很難看到熱力設備的內部結構,也很難建立熱力系統的整體概念,學生對熱力發電廠的熱力設備和熱力系統缺少感性認識,給《熱力發電廠》的教學帶來一定的困難。為了提高教學效果,在教學過程中,將CAI多媒體課件、動畫等現代媒體技術引入教學活動中。采用CAI多媒體課件和動畫將熱力發電廠生產過程、熱力系統的工作過程和熱力設備的內部結構有機地融入教學過程,增加了課堂教學的直觀性、生動性和信息量,提高了課堂學習效率。
2.重視教學方法改革,根據課程內容采用不同教學方法。講授“提高發電廠熱經濟性途徑”時,采用啟發式教學法。啟發學生利用學過的工程熱力學知識給出結論,使學生由過去的被動學習變為積極主動地學習。講授“除氧器滑壓運行的安全性”時,結合“暫態過程除氧器工作壓力和給水泵內靜壓曲線”,采用啟發式+討論式教學法,邊啟發邊討論,逐步給出防止除氧器滑壓運行時給水泵汽蝕的措施;啟發式、討論式、研究式教學法的應用促進了學生對知識的理解,分析解決問題的能力也得到了提高。
四、改善教學條件
1.教材建設。選用最新出版的普通高等教育“十二五”國家規劃教材作為授課教材,以保證課程內容的先進性,同時課程組教師也積極參與本課程教材的編寫,參考教材選用課程組教師出版的教材作為教學參考書;有自編的《熱力發電廠習題集》和《熱力發電廠課程設計指導書》,并為學生的研究性學習和自主學習的開展提供了有效的文獻資料,以滿足教學需要。
2.改善實踐教學條件,滿足實踐教學要求。為滿足實踐教學要求,除原有的鍋爐實驗室和汽輪機實驗室外,學校又建起了發電廠生產過程模型實驗室,該模型室配有300MW、600MW和1000MW火力發電機組結構模型,還配有300MW、600MW火力發電廠和900MW核電機組熱力系統電子演示版以及主要輔助設備,如高壓加熱器、低壓加熱器、除氧器及給水泵的結構模型。學校還建設了火電機組運行仿真中心。采用一機多模的方式仿真了幾種不同形式機組從電能生產、傳輸到分配的全過程,是國內規模最大、功能最全的電力運行仿真基地之一,是涉及發電廠動力部分、電氣部分、發電廠控制等多個領域的校內實訓基地?;痣姍C組運行仿真中心現有六套仿真軟件,包括300MW亞臨界汽包爐中儲式和直吹式火電機組仿真系統各一套、600MW超臨界強制循環直流爐火電機組仿真系統一套、135MW循環流化床火電機組仿真系統一套、集散控制系統圖形組態軟件一套。上述實踐基地在課外時間對學生實行開放制度,以滿足學生實踐的要求。所有這些都為學生在校內開展實踐活動提供了方便條件。
3.網絡教學資源建設。為方便學生自學,課程組積極進行網絡教學資源建設,本課程網頁已于2008年10月建設完成,網絡教學資源豐富,環境良好,教學中能發揮作用。課程網頁由課程組胡鵬飛老師負責維護,定期更新。學生可以隨時、隨地進入課程網頁進行學習,增強了學習效果。
五、改革輔導答疑方式,滿足學生學習要求
關鍵詞:裝備制造業;發展
中圖分類號:F424文獻標識碼:A文章編號:1003-4161(2009)01-0006-06
1.裝備制造業是我國國民經濟的脊梁
裝備制造業是一個國家實力的象征。裝備制造業在制造業中起著龍頭作用。很多工業化強國都有強大的裝備制造業。
1.1制造業是我國國民經濟的支柱
先簡要介紹一下制造業的概況。我國制造業的增加值占GDP的35.75%,超過1/3;制造業增加值占全部工業增加值的78.68%,接近80%;制造業上繳的稅金約占全部工業的90%,從業人員占全部工業的90.7%。在我們這樣一個發展中大國推進工業化,必然要發展制造業。
1.2我國制造業位居世界前列
我國制造業現在已經進入世界前三位。一大批產品在世界上占有重要位置,一些產品產量居世界第一,不少產品有很強的國際競爭力。雖然我國制造業的規模已位居世界前列,但僅是制造大國而非制造強國。
從三次產業比重看,2002年,第二產業占全國GDP的51.7%,第三產業只占33.7%;2004年全國工業普查以后,這個比例結構有所調整。2005年第二產業占GDP的比重是47.1%,第三產業占40.2%。如果我國制造業始終是現在這個比重,按現在這個速度增長,即制造業增長速度高于服務業增長速度,對整個工業化進程、緩解資源和環境壓力、提升制造業自身的競爭力不利。1999年我國第三產業的增長速度高于第二產業,因為那時整個制造業和裝備制造業處在停滯或低速增長階段。2002年以后,制造業、第二產業增長速度超過第三產業,這種勢頭到目前一直保持著。中央現在提出來要加快發展服務業,使我們制造業從價值量的低端走向高端。1995年到2005年10年間,第二產業占GDP的比重一直高于第三產業。制造業占工業的79.3%,裝備制造業占工業的23%、占制造業的29.9%,機械工業又占裝備制造業的63%。裝備制造業的主體就是傳統意義上的機械制造業。
裝備制造業是實現工業化的必備條件,是國民經濟的脊梁,是衡量國家國際競爭力的重要標志,也是決定國家在經濟全球化進程中國際分工地位的關鍵因素。國家提出振興裝備制造業,原來從事機械制造業的人感到非常興奮,覺得現在到了非常好的時期。
2.我國裝備制造業正處在高速發展期
我國這些年對裝備制造業的發展特別重視。裝備制造業發展正處于一個前所未有的戰略機遇期。
(1)各方上下取得了共識。
20世紀末和本世紀初對信息經濟、新經濟的重視,在某些方面形成了一些泡沫。現在反省這個時期,都認識到我國在工業化進程中還是要發展制造業和裝備制造業。制造業和裝備制造業在我國不是夕陽產業,在全世界也不是夕陽產業。
(2)中央重視、國務院了文件。
從2003年開始醞釀一直到2006年,國務院形成了8號文件。這個文件的形成過程也是一個統一認識的過程。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006~2020年)》中確定了16個重大專項:核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品;極大規模集成電路制造裝備及成套工藝;新一代寬帶無線移動通信網;高檔數控機床與基礎制造裝備;大型油氣田及煤層氣開發;大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站;水體污染的控制與治理;轉基因生物新品種培育;重大新藥創制;艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治;載人航天與探月工程。其中的第四個即高檔數控機床與基礎制造裝備,正處在編制實施方案的階段?!秶鴦赵宏P于加快振興裝備制造業若干意見》中確定了16個重點領域:發展大型清潔高效發電裝備、特高壓輸變電裝備、大型石油化工裝備、大型煤化工成套設備、大型薄板冷熱連軋設備、大型井下采掘設備、大型海洋工程設備、鐵路和軌道交通設備、環保設備、大型施工機械、自動化控制系統、數控機床、新型紡織機械、新型大馬力農業裝備、集成電路關鍵設備、民用飛機。
(3)國民經濟處于高速發展期。
工業品的市場需求非常大,這樣好的市場機遇拉動了我國裝備制造業發展。
(4)裝備制造業有一定基礎和規模。
裝備制造業完全有可能在這樣的基礎上騰飛。
(5)有較好的國際環境。
這五點充分說明我國裝備制造業正處在很好的發展時期。再用裝備制造業中的主體――機械工業增長速度的變化來佐證。
從2001年開始,機械工業增長速度一直保持在百分之十幾,2003、2004、2005年一直保持在20%~30%,2007年上半年在33%左右。機械工業增長速度連續六年都在20%以上,這是建國以來各個歷史時期所沒有的。與此同時,很難得的是利潤也同步增長。產值、增加值、利潤同步增加的同時,對三種所有制進行比較:國有企業的發展情況、利潤增長速度要好于和高于民營和三資企業。2003~2005年,全國裝備制造業總產值分別是:2003年42.000億元,2004年56.000億元,2005年接近70.000億元,2007年超過75.000億元;增加值分別是:2003年10.000億元,2004年13.000億元,2005年17.000億元;人均增加值分別是:2003年7.9萬元,2004年8.8萬元,2005年10萬元,2007年已經超過了10萬元。
在上下取得共識的情況下,各地對裝備制造業發展都非常重視,各省市都劃出了相當大的土地面積要搞裝備制造業基地。如天津的濱海、唐山的曹妃甸、遼寧的五點一線,還有渤海灣周邊的營口、錦州、葫蘆島,上海的臨港工業區。杭州提出要適度發展重化工業,福建提出要建海峽西岸的裝備制造業基地,廣州南沙、珠海、四川德陽也有很強的裝備制造業。等等。
在這樣好的形勢下,我們很多產品的產量已經躍居世界第一位。發電設備的產量最能說明問題。20世紀末我國發電設備行業曾處在谷底,2001年發電設備產量只有1.340萬千瓦。到2005年發電設備制造業又處在非常興旺的時期,2006年發電設備產量達到11.000萬千瓦,當年的產量和裝機容量超過英國。在世界歷史上,發電設備一年的產量達到11.000萬千瓦,中國是第一個。現在汽車產量也位居世界前列,汽車尤其是轎車產量直線上升、突飛猛進。2003年、2004年很多轎車廠都是供不應求,排隊、寫條子才能買到。2005年汽車銷售情況有所轉變。2006、2007年汽車工業又處在高速發展時期。機械工業的工作母機機床,精細機床產量從2001年的27~28萬臺增長到2006年55萬臺左右,數控機床產量2001年不到2萬臺,2006年已經達到86.000臺,2007年可接近10萬臺。而當時作規劃時曾認為到“十五”末需求量最多5萬臺。由于國家農業政策和農村產業結構的變化,大中型拖拉機的需求也猛增。2006年大中型拖拉機的產量達到20萬臺。有一個時期很多大中型拖拉機廠的產品供不應求。
在國內裝備制造業迅速發展的同時,很多企業也在積極拓展國際市場。機電類產品出口增長很快,使進出口逆差由大變小,2006年首次出現順差。當年進口1.416億美元,出口1.423億美元,順差7億多美元。2007年上半年機械工業進出口順差70多億美元。這表明我國產品的國際競爭力有所提高。同時我們還存在著很多不足。
3.我國制造業大而不夠強
前面說我國制造業和裝備制造業都處在很好的發展時期,裝備制備業已經很大,但為什么是大而不夠強?
首先是資金周轉次數少,利用率比較低,企業效益不高。我國制造業流動資金一年的平均周轉次數是兩次左右,大大低于一些工業發達國家的先進企業,所以很多企業都覺得流動資金不足。制造業的庫存率比較高,大都在12%~15%左右,占用資金比較多,加之銀行貸款利息又比較高,自然會影響企業效益。
第二是產品以低端為主,增加價值不高。2003年我國制造業工業增加值率僅為26.23%,與美國、日本及德國比分別低22.99、22.12及11.69個百分點。2003、2004、2005年我國裝備制造業工業增加值率分別為25.28%、24.27%、24.83%,低于美國、日本及德國十幾個百分點。電子及通信設備制造業工業增加值率更低,分別為22.43%、20.38%、21.47%。消耗同樣的勞動力、資源等,人家創造的價值幾乎是我們的一倍。2002年到2005年,我國制造業大中型企業的工業增加值率從28.2%下降到25.5%,不增反降不是好現象。隨著技術進步、企業內部機制轉換,工業增加值率應該提高才正常。
第三是利潤率不高。規模以上制造企業主營業務收益率、利潤率都偏低。整個工業是5.97%,制造業只有4.56%。制造業中利潤率最低的是電子計算機制造業。這是因為我們沒有核心技術,是組裝式生產,而組裝創造的增加值比較低。發展裝備制造業當然要發展利潤率高的產業。我們不能規模做得很大,但得到的實惠很少,只圖虛名。現在船舶制造在很多地方很熱,沿海地方幾乎沒有不搞船舶制造的。船舶制造的利潤要低于修船利潤。2005年我國規模以上船舶制造企業的平均銷售收入利潤率只有2.32%,工業增加值率只有23.66%,資產負債率卻高達79.89%。而我國大中型企業的平均利潤率是4%~5%。因此在選擇產業、確定發展方向的時候,要考慮產業的投入產出,效益高才能有發展后勁。
第四是裝備制造業附加價值不高。我國裝備制造業的工業增加值率大約是24.2%到25.2%,低于美國、日本和德國。裝備制造業七大產業門類金屬制品、通用設備制造、專用設備制造、交通運輸設備制造、電氣機械及器材制造、通信設備與計算機及其他電子設備制造、儀器儀表及文化辦公用機械制造中,工業增加值率最高的是儀器、儀表、專用設備,比較低的是通信設備與計算機及其他電子設備制造。
我們現在需要思考的是,制造業在今后十年乃至幾十年中,能不能保持高速增長?能不能把資源和成本優勢轉化成技術和效率優勢?裝備制造業能否為制造業發展提供支撐和保障?這是擺在我們面前的突出問題。
4.我國制造業發展面臨資源與環境壓力
研究制造業發展首先要考慮我們現在面臨的資源和環境問題。我國耕地、淡水、森林等多數資源的人均量都低于世界平均水平,天然氣只占世界人均水平的3%。我們面臨的資源環境問題主要是:
第一,世界資源逐漸枯竭,我國的礦產資源更加短缺。按照全世界目前的開采速度,地球上的金屬礦產只夠開采100~300年,其中鐵只夠開采100~160年,鈦、銅、銀不足50年。我國的鐵礦石總儲量為530億噸,按目前的生產規模只能供應20年。當然這是基于現狀而言的,將來還可能發現新的資源。但地球上的資源總是有限的,不是無窮無盡的。
第二,我國水資源短缺問題突出,耕地資源很緊張。我國雖然南方水資源多,但整個國家總體是水資源緊缺。到2030年,人均水資源大概只有1.706~1.819立方米,會成為全球用水最緊張的國家。從北京到陜西再到甘肅,從飛機上看下去全是黃色的山丘、土地、沙漠,看不到河流。我國耕地面積1996年是19.51億畝,人均1.57畝;2002年是18.89億畝,人均1.47畝;預計到2030年為15~16億畝,人均1畝以下。國家現在雖然采取了措施,要求各地搞開發區都必須保護耕地。但是變成開發區的那些耕保面積都是原來的好地,再開發出來的新地都是一些生地。
第三,能源消耗大,環境污染嚴重。我國制造業能耗和制造業產品能耗合計約占全國一次能耗的63%,單位產值能耗遠高于國際先進水平。如鋼鐵、乙烯、水泥及載貨車能耗比國際先進水平分別高出19.5、20、31.3及55.2個百分點,而單位產值產生的污染卻遠遠高于發達國家。以GTP物耗能耗為例,我國在世界上占的比例很高。水泥消耗全世界的40%,鋼鐵消耗全世界的20%。按理說GDP在世界占的比例也應該比較大。但實際是我們GDP只占全世界的4%,投入產出比明顯比較低。
有的專家不大贊成這些數據,認為應該比單位產品的能耗比例。單位產品能耗跟世界平均水平比,我國也高于世界平均水平。每萬元GDP綜合能耗,假如中國是100,全球平均水平就是55.6,我們是全球的1.8倍、美國的2.5倍、歐盟的4.9倍、日本的8.7倍。這些年我國能源消費增長遠遠高于GDP增長。而2002年之前,我們能源消費增長是低于GDP增長的。這就說明我們的單位能耗也是很高的。所以中央特別提出要節能降耗。每個產業、每個地區都要有節能降耗的硬指標,目的就是要解決GDP增長和能源消耗增長之間的不協調,因為長此下去將難以為繼。
能源、資源的大消耗對環境帶來了大影響,污染非常嚴重。全國67.6%的二氧化硫排放量是火電站和工業鍋爐產生的。這些年對電廠脫硫脫硝重視了,大氣環境相對好了一些,但是水污染情況相當嚴重,很多水系都有污染,很難找到一個非常清潔的水系,很多城市的用水都處于警戒線以下。這些問題需要我們認真思考。
5.我國裝備制造業發展中突出的幾個問題
5.1 增長方式不佳
我國制造業和裝備制造業目前的增長依然是投資拉動型。資源、能源消耗高,環境污染嚴重,產業效率和效益整體不夠高,高速增長的代價太高。分析1996~2005年我國固定資產投資和GDP的比例關系,就會發現固定資產投資率是逐年升高的。2005年固定資產投資占GDP的比例接近48%。這樣高的投資率對裝備制造業和制造業應該是一個強大的拉動力。但我們需要思考能不能長期靠投資拉動。
5.2 產業結構不良
我國裝備制造業占制造業的比重為26%,發達國家一般在40%。我國的比重偏低,工業產業結構不盡合理。在產業組織結構上,既缺大企業也缺專、精、特的中小企業。在產業技術結構上,基礎尤其是基礎零部件、功能部件、基礎技術薄弱。在產品結構上,出口產品中勞動密集型和附加值不高的產品比重偏高,技術附加值高的偏低。在企業結構中,缺乏一批支撐產業的強大的領軍龍頭企業。經濟學有一個公式認為,一個國家擁有世界500強企業的數量跟這個國家的GDP規模和人均GDP存在冪函數關系。隨著我國經濟增長,1995年到2006年我國進入世界500強的企業數量在增加。這反映了我國經濟增長比較好。但也要看到,進入500強的中國公司大部分是壟斷行業如石油、化工、發電、銀行、通訊企業,裝備制造業企業很少。2006年的500強只有一汽、上汽是裝備制造企業。中國裝備制造業中銷售收入前100名企業,除汽車企業外,上海電汽一直是第一名。但其690多億元人民幣的規模,跟世界知名大公司比只是個小兄弟。
5.3 一些產業的集中度不夠高
我國制造業的集中度這幾年不但沒有提高,反而有所降低,1億元以上企業所占的比重比較低。煙草行業比較集中,裝備制造業行業集中度都很低。通用設備制造產業中億元以上的企業占企業總數的1.2%,專用設備占1.8%,交通運輸占3.0%,汽車制造占2.9%,電器占2.8%?,F在18個省市有轎車工業,生產轎車的企業有40家。2006年電線電纜行業有3.000家企業,平均一個企業的主營業務收入是1.2億元,利潤530萬元。工程機械里裝載機生產企業有20家,年產量最多的2萬多臺,少的就幾百臺。鋼鐵行業是產業集中度比較高的,可是2000年到2006年,前十佳企業占全國鋼鐵產量的比重卻是下降的。2005年前十佳占35.34%,2006年下降為34.85%。我國鋼鐵大企業寶鋼,原來占全國鋼鐵產量的6.5%,到2006年只占5.38%。這些都說明,我們的產業結構存在的問題比較多。
5.4 自主創新能力不強
技術來源依靠國外,技術創新動力不足,技術創新能力薄弱,產業共性技術研究“缺位”,研發投入強度不夠高,基礎、系統設計“兩頭”薄弱,創新文化和氛圍不強是我國裝備制造企業普遍存在的問題。
2001~2005年我國R&D經費支出占GDP的比重是百分之一點幾,沒有達到很多專家呼吁要求的2%。制造業R&D投入強度與產品銷售收入比從1995年的0.46%提高到了2005年的0.76%,發達國家先進企業一般都在3%,我們雖有所提高但還是偏低。大中型制造業企業設立科技機構的比例2000年接近30%,到2005年反而降低了,這是非常反常的現象。發展我國的制造業必須重視科技,自己設立研發機構的企業應該多起來,比例應該大起來?,F在不升反降,一個因素就是大中型企業數量這幾年增加了,但設立科技進步基金的企業數沒有同步增加。2005年大中型企業科技經費占銷售收入的比例為1.85%左右,R&D人員占從業人員的1.7%;每百家企業發明專利擁有數是80件,全部規模以上企業更低些。大中型企業引進技術費用與消化吸收費用之比,我國2005年是1∶0.22,韓國、日本分別是1∶7、1∶8。近五年,我國儀表、農機、汽車、電工電氣、重型礦山、石化通用、機床工具、工程機械行業的研發費用占銷售收入的比例,基本在1.5%~2%。
我國裝備制造業存在產業共性技術的研究“缺位”問題,自主創新能力不很樂觀。我國裝備制造業大中型企業R&D經費支出僅占銷售收入的1.24%。主導產品的技術相當部分來自國外。裝備制造業企業還不夠強不夠大,尚無實力從事產業共性技術研究和前瞻性研究。
我們曾經做了三次調查,研究我國產品的技術來源?!捌呶濉逼陂g,引進技術大體上占75%,到20世紀90年代引進技術占57%,2006年占到39.4%。這說明來自國內自主開發技術的比重增加了,這是一個好現象。但是仔細分析我們自主開發產品的性能、質量、水平,與世界先進水平比起來還不夠。總之,我們自主技術比例提高了,但處于世界先進水平的比例還不高。
5.5 利用外資質量不高
原來我們寄希望于通過引進外資,利用外資的技術溢出效應帶動國內產業發展。但并沒達到所期望的程度。技術溢出有前后項聯系效應、人力資本流動的競爭效應、示范效應??鐕镜募夹g轉讓一般是內部轉讓,即轉到其國內控股的企業,不是轉到我們的企業。其次我們對引進技術的消化吸收不足,妨礙了技術示范效應的發生。再次外資企業一般在主機進來以后,將零部件企業帶進來,自己形成配套關系,我國企業配不上套。這就影響了前后項聯系效應的發生。寄希望于通過人力資本從合資企業到內資企業流動來實現,實際上也不行。事實是從內資企業流到合資企業的人才遠遠大于從合資企業流到內資企業的人才。這幾年很多行業已經形成了外資壟斷,這些都是我們裝備制造業發展中不得不引起重視的重要問題。
總之,國際技術轉讓在很大程度上被內部化,外資的技術溢出效應很不明顯,本地企業過度依賴引進現成技術,消化吸收投入嚴重不足,妨礙了技術示范效應的發生;外資企業進出口依存度高,與國內經濟的聯系不夠緊密,妨礙了前后項聯系和競爭效應的發生;外資企業的吸引力強于本地企業,FDI的人力資本流動效應不明顯;外資企業在某些行業形成壟斷,抑制了本地企業的創新活動。
5.6 出口產品結構不優
出口產品結構不夠優主要是我們出口的是勞動密集型和技術含量低的產品,是資源型產品和初級制成品,缺乏自己的品牌,多數是加工貿易。另外出口產品的地域、地區和市場分布有偏倚,發達國家比較少,中東國家比較多。杜祥琬院士講,我們出口八億件襯衫的利潤等于一架空中客車,這個空中客車還是330型,不是現在的380型。我看八億件襯衫也不夠。貼牌生產僅是初始階段、粗級制成品的出口,某種意義上等于出口資源。我們裝備制造業的出口產品基本上也是附加值低的產品。我們平均進口一臺機床的單價是7.86萬美元,而出口一臺機床的平均單價是2.231美元,拿單價來比,進口是出口的35倍。這種狀況還導致貿易摩擦增加,已引起中央特別重視。
概括而言,我國機械產品出口的現狀和特點是,出口產品技術含量偏低,勞動密集型產品和中低檔產品為主的格局未根本改變,但中高檔產品明顯增長;出口比重上升,有些產品出口量激增,貿易摩擦顯現;出口貿易提速增長,三資企業產品在中高檔出口品中所占比例較高。
5.7 企業生產模式不適應
我國企業生產結構和模式仍帶有較強的計劃經濟特點。生產模式的改變滯后于技術變革,管理理念落后,基礎管理薄弱,生產業發展遲緩。但整個機械工業出口貿易方式有了變化,一般貿易占出口貿易的比重逐年提升。到2007年上半年,一個非常明顯的變化,就是出口貿易中一般貿易的比重已經大于加工貿易。
5.8 信息化的深度不夠
裝備制造業信息化應用面比較廣,但深度不夠。主要體現在三方面,一是信息化發展不平衡,二是重視管理信息化、忽視技術開發和生產過程的信息化,三是信息化投入效果不夠理想,關鍵是底層信息化相對薄弱。具體可概括為四點,首先是基礎管理薄弱,數據不全,流程不暢;其次是產品設計中的計算機輔助技術應用仍然處在低層次,多半還是CAG,不是真正的CAD;再次是系統設計、系統集成、系統優化技術差別很大;最后是產品本身數字化水平不高。所以在重大裝備產品制造上,是外國公司拿訂單,我們做分包,做價值量多而附加值低的部分。
5.9 人才結構不合理
缺學科帶頭人和領軍人物,缺優秀企業家,缺高技能、復合型人才,缺大量在一線工作的工程師。不少領域存在人才斷層,制造業的一些技術工種后繼乏人。一般來說初中高級研究技術人才隊伍結構應該是金字塔形,但現在好多領域是倒三角形。初級的少,中級的大,高級的更大。我們最近統計了摩擦學71個教學單位的調查表,其中教授170人,副教授99人,講師37人,其他人員101個,是典型的“倒三角”結構。
6.對提升我國裝備制造業的思考
世界裝備制造業的發展趨勢是:市場多樣化、個性化,產品高效低耗、大容量、高參數化,服務在價值鏈中增值化,生產過程及設備柔性化,產品和制造過程綠色化,企業“虛擬化”、制造網絡化,信息技術與高新技術融合實現信息化。將來的制造業模式是小批量、多品種、高質量、低成本、研發期短、柔性生產、環境友好。
跨國公司在中國的戰略正在變化,我們也要考慮自己裝備制造業的發展戰略??鐕驹谥袊鴳鹇缘淖兓瘹w結起來是,從合資到獨資,從單一產品到成立扇形公司,從取得部分市場到形成控制再到取得壟斷地位,從到中國建生產基地到在中國建研發基地。中國裝備制造業發展,必須考慮這個變化,適應這個變化。我們有兩種可能的選擇,一種是繼續成為世界加工車間(接受訂單、接納轉移、出口產品、出口勞務、來料加工、招商引資……),另一種是成為全世界的制造基地(協同設計、網絡制造、企業集成、出口技術、高端產品、自主創新……)。
要大力加強整個裝備制造業的自主創新能力,提升自主產業(國內資本占控制地位的產業)和內資企業的技術創新能力。構建企業技術創新機制,培養自主創新精神和創新人才,營造好的創新環境和氛圍。形成創新的氛圍和政策環境。
自主創新能力的提升應從兩個層面來講,在產業層面、體系結構上,第一要解決共性技術“缺位”問題;第二要解決創新主體問題;在技術供應鏈上要加強兩個環節,一個是引進技術消化吸收環節,一個是加強已有成果的工程化環節。這兩個環節加強了,就有能力形成裝備制造業比較順暢合理的技術供應鏈。在技術供應鏈上,企業內部的技術中心著重前瞻性研究、換代產品改進更新以及群眾性的技術革新;要與大專院校、科學院的研究所、產業部門的研究所從事的基礎研究、應用研究、工程化研究聯合,形成良好的產學研模式。引進技術應該好好消化吸收,形成較好的技術創新鏈。
技術能力是一個機構(區域、國家)在長期的技術創新活動中積累起來的知識、技能、隊伍、條件的結合和總和,是技術創新活動持續、旺盛開展的根本保證。技術能力積累對企業、機構、區域、國家至關重要。技術能力主要由體系、機制、文化、隊伍、設施所構成。
技術能力包含五個要素,一是創新體系―縱深部署、“三層”體系;二是創新機制――激勵、動力、制度;三是創新文化――氛圍、精神、理念;四是創新隊伍――領軍人物、團隊、技能人才;五是創新設施――關鍵實驗研究手段的建立。
提高企業的技術創新能力,一是制訂正確的技術創新戰略;二是選擇正確的技術創新途徑;三是構建技術創新體系;四是營造技術創新氛圍和機制;五是以信息技術促進技術創新能力提升;六是培養技術創新人才和隊伍。
技術創新能力是一種內生能力。產品可以模仿,技術也可以引進,技術創新能力無法引進,要靠企業自身積累。技術創新能力是企業的核心競爭力所在。
要充分估計制造業前端、中端、后端附加價值及其變化。原來一般是中端的附加價值比較高。隨著技術進步,中端的附加值降低了,兩端的附加值升高了。因此制造業發展中必須重視前端和后端的附加值。不要只滿足于在中端加工組裝、創造低附加值,雖然規模很大但效益比較低。
要改變計劃經濟中形成的思維模式和生產模式。著力提高技術進步能力,加強自主革新技術,把輔助業務逐漸外包出去,請專業化企業來做。
我們以前比較偏重于大規模生產?,F在要按照個性化、多樣化需求,轉變大規模定制生產模式,逐步轉到全球化網絡制造模式。產品研發、加工制造、財務管理以及采購供應、市場銷售等等通過網絡來進行。真正用信息化手段創造財富,優化資源配置,分享知識和資源。
加快發展生產業。要往兩頭延伸,從附加值較低的加工、組裝向附加值較高的研發、設計、采購、材料以及品牌、物流、銷售和經營延伸。提高服務在制造價值鏈中的比重。發展能為中小企業服務的應用服務提供商ASP。
大力推進供應鏈管理(SCM)。按供應鏈管理理念,制造業就要將企業內部物流與上、下游及社會物流連接起來,實現精益生產(準時生產)與精益物流,使制造業與現代服務業對接,加速供應鏈企業群體發展,帶動第三方物流產業形成,從整體上提升制造業的效益。
加快由生產型制造向服務型制造轉變,即第二產業第三產業化。服務型制造是制造與服務相融合的新產業形態。服務型制造向客戶提供的不僅是產品,還包括依托產品的服務或整體解決方案。發達國家的制造業在不斷實現產業升級,服務創造的價值在制造業價值鏈中的比重越來越高。
生產性制造向服務性制造轉變是全球制造業發展的一大趨勢。這種趨勢要求我們加快發展現代裝備制造業。
我們理解,現代制造服務業就是圍繞制造業生產過程前端和后端的一些業務開展專業的服務活動?,F代制造服務業的產業門類包括各類咨詢、專業設計、租賃維修、會展培訓、專利商標等中介、下料配送中心、生產力促進機構、網絡制造服務平臺、工程總承包、單項業務承包、應用服務提供商(ASP),第三方、第四方物流提供商以及供應鏈管理等等。
我國資源約束嚴重,提升裝備制造業,要積極開發節能產品,大力推廣。這里列出一些需要開發與發展的產品和節能技術:
(1)集中供熱和熱電聯產所需的中、大容量工業鍋爐系列;高效燃煤鍋爐和清潔燃燒鍋爐;循環流化床鍋爐和水煤漿鍋爐;適合國內外市場需要的、使用各種燃料的特種用途鍋爐;超臨界和超超臨界火電機組;整體煤氣化聯合循環技術。
(2)為提高工業爐窯的節能效果,發展自動控制技術和智能監測技術,使這些爐窯成為應用微電子技術、計算機技術、信息技術的高技術產品;采用新型、高效保溫材料和隔熱材料,減少熱能損失;開發新型、高效電熱材料,提高電熱效率。開發、推廣余熱余壓利用設備。
(3)為提高電動機的效率,積極推行用冷軋矽鋼片代替熱軋矽鋼片;發展超高效率三相異步電動機;開發鑄銅轉子電機;開發高效率高起動轉矩永磁同步電機。積極開發應用電機交流變頻調速技術。提高風機、泵和壓縮機的能效指標,大力發展節能型風機、泵和壓縮機產品。
(4)重點發展缸徑80mm以下直噴型單缸柴油機,直噴、增壓、增壓中冷、電控、四氣門多缸柴油機,電控、增壓車用汽油機及節能環保小型通用汽油機,代用燃料內燃機,電控高壓燃油噴射系統。節材技術主要有近凈成形、凈成形技術,快速制造(RM)技術以及熱加工工藝模擬及優化技術。
6.1 大力推行綠色制造
面臨資源和環境的壓力,裝備制造業必須往綠色制造這個方向走。綠色制造是指從產品的設計到原材料的使用、加工制造包裝以及維修、拆卸、回用、處置、再生等全壽命周期的環境管理體系。
6.2 重視系統設計、集成與優化技術
重大成套設備的系統設計、系統成套和工程總承包能力是我國裝備制造業的“軟肋”。提高制造系統集成能力,有利于解決我國裝備制造業特別是重大技術裝備只能“干粗活”、“干體力活”、“干單機”的問題,提高國產重大裝備的市場占有率。由于這個環節薄弱,我們往往做了80%的工作量,只得20%的價值量。這兩年價值量的比重在逐漸提升,情況有了改善。這一塊加強了,我們將來的工作量和獲得的價值量相比就比較相稱。
6.3 重視制造業的信息化
信息化本身是一個過程。它是指把自動化技術、現代管理技術、信息技術跟原有的制造技術融合,改善企業生產、經營、管理、產品開發,最后實現產業升級。裝備制造業信息化可以分為五個層次:企業間信息互通互聯;管理數字化;生產過程自動化、智能化;設計數字化;產品智能化、數字化。這五個層次當中,我們把產品的智能化和數字化、設計的數字化、生產過程的自動化和智能化叫做底層信息化。我們現在的薄弱環節是底層信息化。我們建議今后要加強底層信息化,加強基礎管理。為此,要大力推進計算機輔助工程;抓好系統設計、集成與優化技術;強化裝備和產品的數字化;加強企業各項基礎管理。通過加強這些薄弱點形成信息化企業,提升整個產業。裝備制造業企業如果能夠成為信息化企業,在信息化時代就有很強的競爭力。
信息化企業的特征是:建立了計算機網絡,實現了企業資源共享;企業的組織結構為“啞鈴型”; 企業內部組織為“扁平型”,柔性生產組織; 快速響應市場,交貨及時;不斷開發市場所需的產品,有技術儲備;生產技術裝備為柔性、可重構;與合作伙伴(包括用戶)有良好的關系,實現雙贏;環境優美,綠色工藝、綠色產品,環保型企業;以人為中心,不斷提高人的素質;領導群體具有遠見卓識。最關鍵的是產品應該快速響應市場,處于市場生命周期的上升期。如果產品處在市場生命周期的下降期,雖然企業的信息化系統、手段形成了,但產品沒有生命力,企業就要走入困境。
6.4 呼喚工業文明
工業文明主要體現在以人為本、誠信為懷,綠色生產、循環經濟,節約資源、技術進步,公平競爭、合作共贏。現在好多地方都在追求快速增長,粗放式甚至近似于野蠻式的生產隨處可見?!洞笳T》中同仁堂的店規值得學習:品位雖貴必不敢減物力,炮制雖繁必不敢省人工。裝備制造業企業包括食品企業,都要呼喚工業文明,使產品讓消費者都放心。
6.5 工程教育制度值得深思
我們培養的工程技術類人才,是要對裝備制造業作出貢獻的。但現在學校中有一些現象需要深思。中專升大專,大專升學院,學院改大學,理工科大學改成綜合性大學,大學合并進“211”工程。這是否就是一條好路子?另外,現在考核老師就是文憑、學位、SCI檢索,以論文論英雄。這個是不是就好?還有現在學校大規模擴招,就業壓力后移,好多學校都是三、四個平方公里圈地、建校舍,不少都是負債經營,等等。這些也是人才培養面臨的問題。我們的教育制度值得深思。
6.6 健全人才培養體系
改變人才結構,從“倒三角形”變為“金字塔形”。 要建立各類實訓基地,實施“653工程”,強調繼續教育,強調工程教育。裝備制造業振興要重點培養五類人才:企業家,首席專家,高素質的創新科研人才,高級技能人才,復合型戰略人才。
7.對甘肅裝備制造業發展的幾點建議
第一,要著力提高效益。一個企業沒有效益、沒有持續的技術,就沒有發展的資本、潛力,靠輸血不行,要靠造血。造血就要有利潤,就要提高效率、提高效益。有了錢才能辦事。提高效益途徑很多,要從內部挖潛。
第二,激活國有資本。國有企業在裝備制造業里起主要作用。裝備制造業是技術密集、資金密集、人才密集性行業,很多民營企業要進入這個領域還有一定的難度和過程。眼前最現實的就是把國有企業搞好,把國有資本激活。它發展壯大以后就能夠帶領或者帶動一批企業。民營企業有錢以后就會發展跟這些國有企業配套的產品。
第三,加強技術創新。甘肅地處邊遠地區,唯有在產品更新上有自己的強項,才能立于不敗。甘肅的裝備制造企業跟沿海來比,相當多的處在粗放經營階段。要加強技術創新。
第四,轉變生產模式。很多裝備制造企業的生產模式還是計劃經濟體制沿襲下來的,在經濟全球化、信息化、綠色化、智能化發展階段,企業必須適應這種變化。為此生產模式必須改變,最終走向網絡化生產制造模式。
第五,加速市場響應。發展風電現在是各地的一個熱點。大眾大啟、東方電氣集團、上海電氣集團、哈爾濱電站集團,還有新疆南通,很多企業都在上馬。蘭州電機廠也在發展風電。建議甘肅省把風電作為發展重點之一,加大支持,加速發展。整合蘭州、天水兩邊的資源,完全能夠在風電上形成一定的優勢。
綜合這五條,關鍵就是要形成自己的優勢特色。這樣我們的企業就有不可替代性,沿海的企業就代替不了我們。展望未來,在全球化、信息化、綠色化這個環境下,整個裝備制造業和機械行業都處在不斷提升過程中,其中一部分產業會上升到更高級產業,有可能演變成為高新技術產業。