鍋爐機組的熱力計算是一項繁雜的工作，由于鍋爐負荷變動幅度的增大，對燃料適應性的要求越來越寬，在鍋爐機組設計和運行時，必須對各種工況和方案進行計算和技術經濟比較，尋求最佳方案，并對鍋爐機組負荷變化、燃料變化等進行校核計算，以掌握鍋爐機組的熱力特性，以便進行調節系統的設計、輔助設備的選擇以及為空氣動力、水動力、管壁溫度、強度和其他可靠性等計算提供原始資料。
傳統的鍋爐機組熱力計算主要是由人工計算來完成的，隨著鍋爐機組的大型化，人工計算中計算量越來越大，反復計算的次數多，使鍋爐計算的周期過長；同時計算中大量采用查表、查圖來獲取某些參數的數值，存在很大的人為誤差，計算精度不能保證，不能滿足生產的要求。隨著計算機技術的迅速發展，常規的鍋爐機組熱力計算和設計逐步由計算機來實現，用計算機進行鍋爐熱力計算，輸入參數以后計算機自動完成計算，不僅速度快而且精度高。
一、教學改革
為了使科技的發展體現在教學中，使教學跟上科學進步的步伐，我們對鍋爐課程設計的內容和方法進行了改進。
傳統的鍋爐機組課程設計仍然采用計算器加圖板的形式，計算過程復雜而重復，效果不是很好，和社會對學生的要求也有脫節。針對這種情況，對鍋爐的課程設計采取了以下幾方面的改進。
1．設計思想
通過課程設計不僅要使學生掌握的知識得以鞏固，還要培養、訓練多方面的綜合能力，切實提高設計環節的效果。
2．設計題目
以前的課程設計基本上全班都采用一個設計題目，而現在鍋爐機組的形式越來越多樣化。針對這種情況，列出三大類（煤粉爐、燃氣爐和循環流化床鍋爐）六個系列的題目供學生選擇，學生可以根據興趣來選擇，最后由老師來平衡各組的人數。
3．設計任務
根據原始資料設計一臺給定規范和形式的鍋爐。由于我國的燃料種類眾多，在設計中我們給定學生多種燃料，可以使學生在設計過程中體會到燃料的不同對鍋爐機組結構的影響。
4．設計內容
(1)計算機編程
在學生設計過程中加入計算機編程環節，由于時間限制，不可能要求每個學生完成整個計算過程的程序編程，那樣也失去了課程設計的本意。為使每個學生都有鍛煉的機會，把整個機組的熱力計算過程按照計算的先后順序分成若干相對獨立的部分，同時把學生分組，小組中的成員各自完成一個計算部分的程序編制，其他的計算部分仍然采用傳統的設計計算手段。完成設計以后，每個同學都能提供一份完整的設計說明書，同時把他們編制的子程序串聯起來就是一個完整的鍋爐機組熱力計算過程。采用這種方式，一方面利用手算讓學生對鍋爐機組熱力計算的步驟有了更深入的了解，這是設計的基礎；其次有利于對學生計算機編程能力的培養，使他們更能適應科技發展對大學生要求的提高，培養了學生的綜合能力。
(2) CAD制圖
學生完成設計以后要繪制鍋爐的剖面圖，以前都是采用手工制圖的方式，能夠鍛煉學生的制圖和看圖能力，但是畫圖的速度慢，圖紙效果差。針對這種情況，簡化了鍋爐剖面圖的內容，比如有些受熱面可以用簡化的形式代替，這些簡化受熱面的結構讓學生用CAD來完成。這些結構都比較簡單，同時學生已經學過CAD制圖，所以不會占用很長時間。在設計中增加這樣一個環節，可以豐富設計的內容，使學生掌握不同的制圖方式，為以后的畢業設計和工作打好基礎。
5．設計時間安排
設計的時間為三周，由于設計的內容很豐富，合理的安排設計進程至關重要。根據設計的內容，大致可以安排如下：
(1)輔助計算（2天）；
(2)鍋爐爐膛熱力計算（2天）；
(3)按煙氣流向對各個受熱面依次進行熱力計算（包括過熱器、再熱器、省煤器和空氣預熱器）（4天）；
(4)鍋爐整體計算誤差的校驗，編制主要計算數據匯總表，設計分析及結論（1天）；
(5)繪制鍋爐縱剖面結構簡圖（3天）；
(6)編制程序（1天）；
(7)用CAD繪圖（1天）；
(8)完成設計說明書（1天）。
通過實踐，證實這樣有條不紊的安排可以使學生圓滿地完成設計。
二、改革效果
通過以上幾個方面的改進，使課程設計的效果得到了明顯的改善，主要體現在以下幾個方面：
1．課程設計的內容大大豐富
課程設計通過改進，不僅包含了鍋爐機組設計計算、機械制圖這些傳統課程設計中的知識點，還增加了計算機編程和CAD制圖等多方面的知識，達到了綜合性設計的目的，既鞏固、訓練了學生的專業知識，又促進了學生其他技能的提高，對后續課程的學習以及學生適應日后工作都大有裨益，符合當代大學教育要培養素質型人才的要求。
2．培養學生的團隊意識
當代大學生中獨生子女占有很大的比例，由于其成長環境等因素的影響，他們這一代人的突出特點是個性鮮明，獨立性強，在與人合作共同完成任務方面有所欠缺。在課程設計過程中，需要分組來實現整個程序的編制，由于每個小程序間互有關聯，使學生在完成程序時需要互相合作、取長補短、及時溝通，這都有利于團隊精神的培養。
5．增強學生的學習興趣
本次的設計內容和過程讓學生對設計有了新的認識，不再是枯燥無味的計算和畫圖，有了挑戰性的任務，使學生產生耳目一新的感覺，容易產生興趣，效果較好，達到了教學創新的目的。
通過學生共同的努力，組成計算程序，每一部分都有可視的計算窗口，只要輸入相應的原始數據和誤差控制數值就可以完成鍋爐機組的熱力計算。當學生看著自己設計的程序迅速計算出結果時，十分高興，很有成就感。
三、結論
通過對課程設計的改進，內容更加豐富，時間的安排也比較合理，大部分同學都在規定的時間內完成了設計，對學生的能力訓練是有效的，設計也達到了教學的要求。本次課程設計的改進，對工科專業課程的改革有借鑒意義，應有利于培養學生的基本知識體系，有利于擴展學生的知識面，有利于提高學生的綜合素質，從而為學生更好地適應今后的工作崗位創造條件。
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