时间：2023-09-13 17:06:45
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大中型沼气工程提高投资效益、减轻劳动强度促进管理水平起到借鉴作用。关键词：沼气工程；热电肥联动；互联网远程控制
1背景和意义
在全球提倡环保、低碳、新能源利用的大背景下，我国政府对环境污染治理高度重视，每年投入几十多亿资金推广沼气治污工程和“三沼”综合利用工程。近几年，温州市畜禽养殖场大中型沼气工程得到了大力推广，但是，大多数工程从实施的情况看效果不是很理想，主要原因是投资大，效益低，回收慢，运行费用高。如果改用沼气热电肥联动程控工程实现产业化生产，情况就大为改观，沼气热电肥联动程控工程不但集沼气发电、余热利用、有机肥生产为一体，而且智能化互联网远程控制，省工、省时、高质量完成人工不愿干的脏、累、臭工作。
该工程总投资增加不大，而经济效益十分显著。不但为农村面源污染治理作出贡献，实现了废弃物资源化利用，而且保护了大环境，减轻了国家电网用电压力，解决了居民用电难用电贵的问题，在生态农业的推广上做到化肥、农药减量化和有机沼肥普及化。为我市建设生态农业、经济可持续发展、新能源利用走出了一条可行之路，为克服环境、能源、和经济可持续发展中遇到的突出矛盾找到了一种科学解决办法。
2工程概况
该工程位于浙江省乐清市虹桥镇康顺农业合作社，合作社年平均存栏生猪7600头、其中母猪存栏600头。日排泄量100吨，其中干粪10多吨作有机肥直接被农户拉走还田，剩余排泄物全部进入热电肥联动智能程控沼气工程系统。
2.1工艺流程图1
2.2主要工程设施
2.2.1雨污分离和干清粪设施
为了减轻后续处理负荷提高排放标准，要求污水最大程度减量化，在猪场建设前同时建设雨污分离系统和干清粪设施。雨水收集渠可用开放式明渠，污水收集管必须用直径200mm以上的波纹管封闭地埋，以防杂物掉进和臭气挥发及滋生蚊蝇污染环境。污水收集管每隔30m设一个检查井兼作清粪井，每二排猪舍之间建一集污口加格栅以方便人工干清粪，建成投产后要做到先清粪后清洗猪舍，尽量节约用水减轻排放压力。
2.2.2集污池
为了减轻后续处理负荷，在集污池入口处和污水管接口处建一检查井兼清粪井并在集污池入口处设格栅以尽量分离猪场污水中的固形物。本工程集污池为地埋式钢筋混凝土结构，池容150m。，池深3m，池上方安装透明玻璃瓦盖防止雨水和杂物进入，同时吸收太阳能热量增加集污池温度促进污水酸化。
污水液面由液面开关控制，液面达到一定高度时无阻塞潜式高压污泥泵开启，内料液面降至一定位置时自动关闭使集污池料液始终不会溢流。在集污池后续工艺中安装一台固液分离机，定时分离干粪，减轻后续厌氧池负担。
2.2.3 UBS一级恒温程控液流搅拌厌氧池
该池为半埋式地上池，三分之一在地下三分之二在地上，采用这种设计方案主要考虑稳定性和保温性，结构为钢筋混凝土，地上矩型池，池的采用10cm厚聚氨酯泡沐板进行保温，池内四周混凝土池壁上安装加热盘管，利用沼气发电机组余热给加热盘管提供热量和安装电热管加热二套设施，使厌氧池常年保持发酵温度在30～C左右的中温范围。
日产沼气在500～800m。之间，沼气静态压力6000Pa，池底部分安装高压布水器，在运行中起到搅拌和防沉渣作用，池顶部位安装三相分离器，有利于沼气、沼渣、沼液的分离。池的总容量600m3，总高度12m。通过从池底高压一次性推流式进料然后池顶溢出再进入第二级厌氧消化，当进料泵停止后，再开启循环泵阶段性搅拌，实现连续产气。整个厌氧发酵过程的运行管理都由电脑程控完成，如气压、温度、pH值、进料、搅拌等。
2.2.4恒温二级电动搅拌程控厌氧池
该池为地埋自流式厌氧池，容积400m。，采用钢筋混凝土结构，地埋园型池，内部安装挡泥板，清渣孔，搅拌器和电热管，沼气静态压力6000Pa。经过一级发酵后的料液通过自流方式进入料口、经挡泥板引流慢慢进入二级厌氧池，在池内安装电动搅拌器，在电脑控制下定时搅拌防止沉渣和结壳并进一步发酵处理。清渣孔位于挡泥板上方，可以定期通过清渣孔检查厌氧池内部沼渣沉淀情况，并定期进行抽渣。每天生产沼气100～200m3，通过输气管道输送到沼气净化系统处理后，集中供给周边农户生活用能。
2.2.5多功能程控液流搅拌三级厌氧池兼沼气恒压储气柜
该设施主要由混凝土圆柱形储液池330m3、圆柱形钢制储气罩300m3、配重水箱、固定龙门架、避雷针、减压阀、配重块、及高压进料泵、止回阀、管道、开关等组成。下部为钢筋混凝土结构，水封边，上部是圆柱形钢制储气罩300m3，该池集三级厌氧发酵和储气于一体，用于暂时存放一二三级厌氧池生产的沼气和沼液。电脑通过控制配重水箱重量使沼气静态压力始终保持6000Pa，同时也控制高压进料泵间歇进料，并在液流搅拌作用下防止沉淀，使之保持日产沼气在100～200m3之间。
2.2.6生物过滤池
该池为地埋自流式池，采用钢筋混凝土结构，容积300m3，分三格过滤，第一格内置弹性填料，第二格内置石灰石，第三格内置组合硬性填料。
2.2.7氧化塘
氧化塘面积2000m3，水深0.8m，局部安装曝气系统，投放黑鱼苗20000尾，春、夏、秋三季种植水胡芦给猪场提供绿色饲料，出水达到《畜禽养殖业污染物排放标准》要求。
2.2.8程控沼气处理设施
该设施主要由脱水器、脱硫器和单向阀、流量表及部分管道、阀门组成。沼气由多功能恒压储气柜经单向阀输送至沼气净化系统，再经二次脱水、脱硫、电脑程控沼气检测仪检测，合格后（硫化氢含量在20mg.m-3以下）经沼气流量表，供沼气发电和农户集中供气。
2.2.9电脑程控沼气发电机组和集中供气设施
该沼气发电组采用四冲程全烧式，产地温州。功率60kw，耗气率2kwh/m3，满负荷耗气量25m3/h。
沼气工程的特点是冬季产气少、夏季产气多。而集中供气设施的特点是夏季用气少，冬季用气多，二者难以平衡。利用程控沼气发电机形成互补正好解决这一难题，冬季沼气发电机利用余热给厌氧池保温、增温，最冷时还可以用自发电给厌氧池电热增温，确保沼气工程冬季用气正常。
而集中供气设施的另一个特点是一日三餐的固定时间用气，发电机组可以停止发电，让气于民。每当夏季来临当地总是经常拉闸限电，而这时正是产气高峰，可以为企业和周边居民解决用电燃眉之急，同时也杜决了夏季沼气排空给大气造成二次污染现象发生，更为解决国家电网压力做出贡献。
212.10电脑程控沼气发电余热利用和电热保温设施
乐清市地处亚热带，冬季气温都在10℃左右，对沼气生产有一定影响，利用电脑程控沼气发电机产生的余热通过热盘管给一、二级厌氧池加温～300c以上，如温度不够再用电热管增温，实现热电联动功能，使一、二级厌氧池始终保持30℃以上中温状态，实现沼气工程在冬季保持稳定的“三高”运行（高产气、高消化、高利用）。
3关键技术热电肥联动程控系统
3.1控制集污池液面系统
控制污水液面高度，不让污水溢出池外，也不让液面过低损坏潜式污水泵，当污水泵堵塞或温度升高时自动切断电源保护污水泵并报警。
3.2控制UBS一级恒温液流搅拌厌氧池系统
控制厌氧池循环泵运行，不能让进料泵与循环泵同时开启，当进料泵停止时，再开启循环泵并设定时段性搅拌。在运行中控制沼液温度，当温度低于30%时自动开启电热管加热，到了31℃时自动停止加热，同时控制压力、温度、和甲烷浓度等。
3.3控制恒温二级电动搅拌厌氧池系统
当池温低于30%时自动开启电热管加热，到了31℃时自动停止加热。控制电动搅拌器定时搅拌防止沉淀和结壳，实现产气最大化。
3.4控制多功能液流搅拌三级厌氧池兼沼气恒压储气柜系统
控制高压进料泵间隙进料并在液流搅拌作用下防止沉淀，使气柜保持三级厌氧池连续产气作用，控制沼气压力，当沼气压力不够时自动给位于沼气钢罩顶部水箱加水增压，反之放水解压。使之始终保持6000Pa，当储气柜饱和后控制自动排空燃烧。
3.5控制沼气发电余热利用和电热保温系统
通过控制发动机冷却水流量，保持发动机850C恒温，继而将余热输送给厌氧池保温。
当厌氧池温度低于30℃时自动开启电热管加热，到了31℃时自动停止加热。
3.6控制沼气发电组运行系统
当发电机组运行中，出现水温、机油压力、沼气压力、及每缸运行功况出现异常时，自动报警停机。当发电频率、相位、负荷、电压、电流和调速器、调压器、执行器出现异常时，自动报警停机。并同时记录发电时间、总发电量、输出功率和故障发生情况，为下一步排除故障提供科学依据。
3.7控制生产用电流量系统
由于生产用电器功率大小不统一，使用时间不统一，使沼气发电机组很难发挥最大效率。利用电脑程控生产用电器，使之合理分配电流，控制用电器运行情况，当出现超负荷运行、电流、电压异常，自动报警停车。
3.8控制沼气净化器系统
当沼气中硫化氢、水蒸气成分超标时，自动报警，并要求更换脱硫剂，自动开启放水阀等。当发电机组满负荷运行时自动开启大流量电子供气阀，当怠速运行时自动关闭大流量电子供气阀。
3.9互联网远程控制系统
电脑全程控制沼气工程11个主要设施和9个关键系统，工作人员通过互联网远程控制、监视沼气工程运行情况，减轻劳动强度提高工作效率。
4传统工程造价与新增工程造价对比4.2运行费支出对比4.3产气情况对比
4.4传统工程收益与新增工程收益对比（见表4）
4.5新增投入产出比对（见表5）
5工程效益分析
5.1社会效益
项目实施前该养殖场周边污水横流臭气熏天，村民抱怨养殖场业主不顾大家利益破坏环境意见纷纷，业主抱怨建沼气池投资大，管理沼气池难，清渣维护费用高，经济效益低，投资划不来没积极性。
该项目实施后，养殖场污染得到有效治理，不但减少社会污染提高了环境质量，而且通过沼气发电，业主有收益，后续管理有热情，畜禽废弃物充分资源化循环利用，实现效益最大化。通过沼气发电和村民集中供气工程减轻了国家电网压力和电网投资，村民生活告别了烟熏火燎时代，让清洁能源走进千万家、走进新农村。使整个村子进入农业生态化，发展持续化、生活幸福化的良性循环。
5.2环保效益
工程运行前，每天100吨猪场污水只经过简单固液分离后，直排河道，造成河水地表水饮用水严重污染，水中生物因缺氧而死亡，周边环境臭气熏天，整个生态大环境遭到极大破坏。
工程运行后，每天可消纳100吨猪场污水。解决了养殖场产生的大量污水出路问题，有效治理了养殖场污水对周边河流和饮用水的污染。同时该工程的实施为周边农田提供充足的有机肥，减少了农药、化肥的用量、在节约农业成本的同时减少了对地表水的污染。沼气充分利用杜绝了排空给大气带来的二次污染。（减少沼气排空56720m3/年，1m3沼气排空污染相当于24m3二氧化碳排空）
5.3能源效益
项目实施前该畜牧场污水只有传统的沼气池和固液分离机，没有建沼气热电肥联动程控工程，能源得不到充分利用有时还排空给大气带来的二次污染。
该项目实施后，一级厌氧池日产沼气500～800m3之间，二级厌氧池日产沼气100～200m。，三级厌氧池日产沼气100―200m3，三池累计日均产气748.17m3，年产沼气26.9万m3每方，年发电39.5万KWh。可以实现猪粪废弃物的资源化利用，变害为利，变废为宝，能源效益非常显著。
5.4生态效益
项目实施前农业废弃物基本上没有利用且严重污染环境破坏生态，该项目实施后，可为周边1000多亩农田提供优质有机肥，使农业废弃物得到了循环利用，年减少了农药10余吨、减少化肥用量100多吨，减少对地表水的污染和重金属污染，防止土壤板结，提高农产品品质、提高食品安全质量，提高百姓身体健康。
5.5经济效益
项目实施前经济效益只有有机肥、农药及生活用气三种，间接投资回报，年累计51.9万元，该项目实施后，三池累计日均产气748.17m3，年产沼气26.934万m3，年发电39，5万KWh，以每度电0.8元（国家规定绿色能源补贴价格）计算31.6万元，加农药约10吨以每吨10000元计算合计10万，加化肥用量约100吨以每吨2000元合计20万，加生活用气7.3万m3，以3元/m3计算，价值21.9万元，各项收益总计83.5万元。
传统工程投资214万元，新增工程投资18.3万元，传统工程年运行费13.57万元，新型工程年运行费增加9.4万元，新增工程直接收益增加83.5-51.9=31.6万元/年。当年回收新增工程造价18.3万元和新增工程运行费9.4万元外可增加收入3.9万元/年，今后除承担全部沼气工程运行费22.97万元/年外，可增加收入8.63万元/年。
5.6经济可持续发展效益
该项目实施后，不但为农业可持续发展提供了示范，也为整个人类经济可持续发展提供了方向，为提高土地承载量、环境承载量、人口承载量，经济可持续发展提供可靠科学数据。
5.7其他效益
该项目实施后，起到了抛砖引玉效果，产生一个全新的集治理农业面源污染，废弃物循环利用，新能源开发，大环境污染治理，社会、经济效益可观的新型农业科技产业链。
【关键词】功率器件；散热
1.散热器基础
作为散热器的铝合金型材，通常采用的是6000系列镁硅铝合金，其供应状态包括T4、T5、T6。模块的散热器选配，其散热器主要选用6063铝合金型材。在众多的铝合金材料中，6063的导热系数是较高的，达到209 W/mK，与纯铝的导热系数237 W/mK比较接近。其抗拉强度适中，厚度可小于6 mm。供应状态T5系由高温成型过程冷却后，不经过冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限），型材变形系数小，硬度一般，适宜作为功率器件的散热器。
平板器件作为大电流的半导体器件，散热器是作为电极导电的，表面不宜进行氧化处理。
2.选配散热器的原则
散热器的选取原则，应使模块芯片的实际工作结温低于芯片的最高允许结温。无论是连续工作制还是短时工作制，都不允许器件超结温。晶闸管结温不超过125℃（398.15K），整流管结温不超过150℃（423.15K）。
模块在使用时，必须配备适当的散热器。为保证功率半导体器件正常工作，散热条件至关重要，主要涉及环境温度、空气流动、环境污染程度等情况。随着环境温度的升高，器件P-N结到散热器的温差变小，严重影响散热效果。空气流动越通畅，散热器向环境散热就越快，反之则散热变慢。环境污染越严重，散热器上覆盖的灰尘就会越多，不仅为散热器向环境散热增加了一个阻挡层，也使得散热风机的叶片结垢而影响转速，会严重影响散热效果。器件工作的空间大小也与散热有关，狭小的空间会造成热量聚积，减小模块到散热器的温度梯度，影响散热。因此，要注意保持环境的清洁，设备上的灰尘也应及时清理。
晶闸管模块的热阻与功耗计算，按以下经验公式：
Rja= （Tj-Ta）/ PT（AV）=Rjc+Rch+Rha （1）
PT（AV）=VTOITAV+rTIeq RMS （2）
或 PT（AV）=（0.785VTM+0.215VTO）ITAV （3）
式中：
PT（AV）――模块芯片耗散功率
IRMS――通态电流交流有效值
ITAV /IFAV――晶闸管/整流管通态平均电流
rT /rF――晶闸管/整流管斜率电阻
VTM /VFM――晶闸管/整流管通态峰值电压
VTO /VFO――晶闸管/整流管阈电压（门槛电压）
Rch――模块基板与散热器的接触热阻
Rja――芯片与环境间热阻（总热阻）
Rjc――模块结壳热阻
Rha――散热器热阻
Ta――模块使用环境温度
Tc――模块基板温度（壳温）
Tj――P-N结温度
3.连续工作制的散热器选配
连续工作制的半导体器件，选配散热器要充分考虑影响热传导的各种因素。散热器的选配只能是半定量计算，环境温度、散热空间、灰尘、空气流速等环境因素对散热条件均有影响，选配散热器时要多方考虑。
散热器的散热效果主要取决于散热器的表面积，其表面积越大，散热效果就越好。计算散热器表面积时，其端面可忽略。要增大散热器表面积可增加其长度，但散热器的长度又不能无限制，而且，散热器的热阻与其长度非线性关系！模块热量的传导以垂直方向为主，横向传导则要慢很多，因此，单纯依靠加长散热器是不可取的，而且在散热器长度增加的同时也增大了风阻，从而降低了散热效率。而7m/s以内的空气流速对散热器的热阻影响却很明显。
若利用公式（2）或公式（3），通过计算，得到某模块的耗散功率为240W，模块的结壳热阻Rjc=0.08K/W， 模块与散热器的接触热阻Rch=0.05K/W，环境温度按最高温度40℃，则按公式（1），有
Rja= （Tj-Ta）/ PT（AV）=（125-40）/240=0.35（K/W）
又Rja=Rjc+Rch+Rha，则
Rha=Rja-Rjc-Rch=0.35-0.08-0.05=0.22（K/W）
据此，可选择DXC-616散热器长度为100 mm、风速4 m/s的散热条件即可，或者DXC-616散热器长度为50 mm、风速不低于7 m/s（对风机要求较高）的散热条件也可。在实际工作环境下，模块的通态平均电流不会达到额定值，可根据实际情况酌情考虑。
如果梳状散热器没有相关试验曲线，我们也可按下面的公式选配散热器：
式中：
H――散热器齿高
K――散热器导热系数（6063铝合金的导热系数209 W/mK）
l――散热器长度
L――散热器截面周长
v――风速
w――散热器齿宽
n――散热器齿数
最后得到的结果，Rha单位为K/W
4.短时工作制的散热器选配
短时工作制，指的是功率半导体器件的持续工作时间不足以使散热系统达到热平衡，而其空载（或不工作）时间足以使系统恢复到环境温度。按国家标准，短时工作标准时间分为7种（30 s～90 min）。
短时工作制下，散热器的主要作用不是散热，而是吸收热量，这就要求散热器要有足够的热容量，在理想状态下，可把功率半导体模块的功耗发热全部吸收。实际工作中，虽然散热器在吸收热量的同时也向环境中释放热能，但因热阻的存在会使热量传递过程受到一定的阻碍，而且这种阻碍的效果远大于散热器的放热效果，致使散热器的温度远远低于芯片结温。因此，在计算过程中，我们会忽略散热器向环境释放的热能。
按GB/T3190-2008《变形铝及铝合金化学成分》的要求，作为散热器的铝合金型材，其铝的含量一般在98%～99%，我们可按纯铝的比热容0.88kJ/（kg・K）来计算。
以某厂家的KP2500-16平板硅为例，VTM=1.80V，VTO=0.75V，负载电机的每相工作电流有效值为1455A，短时工作环境为4倍电流、时间为30s。则
每路反并联平板硅通流的有效值为1455×4=5820A
每支平板硅通流的平均值为5820/2.2=2645A，略大于平板硅的额定值。
PT（AV）=（0.785VTM+0.215VTO）ITAV=（0.785×1.80+0.215×0.75）×2645=4164（W）
短时工作发热量Q=PT（AV）tw=4164×30=124920J=124.92kJ
设定环境最高温度为40℃，允许最高壳温85℃，则有
124.92/（0.88×45）=3.15kg
每一组反并联的平板硅需铝合金散热器3.15×2=6.3kg
如将上例中的散热器改为铜材，铜的比热容为0.39 kJ/（kg・K），则有
124.92/（0.39×45）=7.12kg
每一组反并联的平板硅需铜材散热器7.12×2=14.24kg
【关键词】油气管道；电伴热系统
1 前言
二十一世纪初期是我国油气储运建设的时期，大型油气码头、大型原油成品油气库，长距离输油和输气管线陆续开工建设与投用使管道工程建设进入了前所未有的蓬勃发展的历史时期。与此同时，电伴热系统克服了蒸汽伴热能源消耗大，维护管理费用高，腐蚀管道的不足，在输油输气管道中得到了广泛的应用。
2 电伴热技术概况
电伴热是指用电能补充被伴热物体在输送工艺过程中的热损失，使流动介质温度维持在一定的工艺温度范围内。管道电伴热有以下四种类型：
2.1 阴抗伴热
阴抗伴热分直流电伴热和交流电伴热两种类型。它要求管道等径，并且加热的管段上没有副管和阀门。阻抗伴热耗资小，施工操作方便，但具有以下弊端：
①为保证工作人员的安全，需要安装变压器；
②接地极的总电阻要小于管体电阻值；
③伴热管道应与相邻的设备进行绝缘；
④地下使用该伴热系统时，会引起电流的大量流失。
2.2 电磁感应伴热
电磁感应伴热利用电磁感应原理及感应电流通过导体时产生的热效应使工件快速加热。电磁感应伴热一般分为三类：工频电磁感应伴热、中频电磁感应伴热和高频电磁感应伴热。电磁感应伴热效率可达到80%以上，并且加热速度极高，热流密度大，可自动控温，可消除设备发生火灾的危险（仅铁芯发热）。电磁感应伴热的热惯性小，断电后会马上断磁、停止加热，控温性能比较准确，但设备复杂，成本很高。
2.3 柔性材料伴热
柔性材料伴热是以导体通电时产生的焦耳热来加热管道，包括电缆伴热和电热带伴热两种类型。
（1）电缆伴热是以铜或铜合金制成芯线，芯线外面用具有良好的热稳定性和导热性的材料做成绝缘层，最外层为不锈钢铠装护套。电缆伴热有两种敷设方式：①管道内部敷设；②管道外部敷设。
目前用于工程实际的常用电缆为MI矿物电缆。MI电缆采用高纯合金电热丝作为发热源，高纯、高温、高结晶度的氧化镁作导热绝缘体，无缝不锈钢或铜管作为护套管，具有耐高温、防水、防爆、机械强度高、寿命长、安全可靠等特点。但由于MI电缆以金属作为外护套，剪切及封口较麻烦，给现场施工安装带来不便；另外，MI电缆外护套内充填氧化镁粉末，对弯曲半径有较高要求，多次弯曲变形后将直接影响MI电缆的安全可靠性。
（2）电热带伴热分为恒功率和变功率两大类。电热带外形扁平便于与管道接触，传热效果优于电缆伴热。
①恒功率电热带单位长度的发热功率基本恒定，不受温度的影响，可分为并联式电热带和串联式电热带。恒功率电热带热量稳定并且与长度成正比，使用的伴热带越长，输出的总功率越大。当电热带交叉安装时局部管线温度有可能超过其最高承受温度，影响油质，而且电热带若有局部损坏，将影响其它部位的使用。此外，恒功率伴热带还受节长的限制，利用率低。但其设计选型较为方便、一次投资较少，目前使用较为广泛。
②变功率电热带又称自限式伴热带，是指电热带的输出功率随被伴热介质温度的升高而下降，反之则增加。电热带核心部分由两根平行母线和发热元件构成，发热元件的电阻率具有正温度系数（简称PTC）。将PTC材料均匀地挤塑在两根平行的金属线芯之间即可得到芯带。PTC材料一般由塑料加导电碳粒组成。在通电的电热带内，母线间的电路数量随温度的变化而变化：当电热带周围的温度下降时，电路数量增加；当母线的温度升高时，电路数量减少。变功率电热带是整体发热，允许任意交叉重叠，并且在现场安装时可任意截其长度从而减少不必要的浪费。另外，电热带由无数并联结构组成，即使有局部损坏，也不影响其它部分的使用。自限式电热带伴热的性能是由制造它的PTC材料决定的，伴热温度受到限制，同时生产加工能力也制约了其长度（一般不到千米）。近年来，国内外短距离、伴热温度不高的油气管道多采用自限式电伴热带。
2.4 集肤效应伴热
当交流电通过铁磁性材料时，导体横截面上的电流分布是不相同的。在接近导体曲表皮部分电流比较集中，这种现象被称为集肤效应。管道集肤效应伴热（SECT）是利用集肤效应使电能集中在一小口径碳钢管的内表面处转换为热能，并把热量传给管道。因电流集中在钢管的内表面，外表面几乎没有电流，所以自身能形成很好的绝缘结构。SECT系统基本上由输液管、伴热管、耐热电缆、保温层及保护外壳五部分组成。输液管和伴热管为普通钢管，伴热管直径为15-40mm，间断地点焊在输液管上，耐热电缆放在伴热管中，外面是保温层和保护外壳。集肤效应伴热技术与设备具有显著的优点：
①防爆功能，自身形成的绝缘结构成功地解决了电器装置和设备的绝缘问题；
②装置一体化，伴热管可实现工厂预制化，减少了工程量，缩短了工程周期；
③伴热温度高，有效维持温度可达0-230℃；
④热量利用率高，在输送管与加热管间的焊缝间隙内加入传热水泥后的热效率可与电缆伴热的内部敷设方式相比拟；
⑤伴热距离长，一个电源点的伴热距离最长可达24km；
⑥使用寿命长，耐热电缆具有十年的使用寿命。
3 电伴热技术在管道工程中的应用
下面以某原油成品油管道工程某原油首站燃料油泵区为例对电伴热系统设计选型作简要介绍。
在实际工程中选择电伴热带类型应具体情况具体分析，不宜按区块划分，都选某种类型的伴热带，要从技术经济角度综合考虑，建议参照以下选型原则：
（1）在温度控制比较严格的区域（如过滤分离器、旋风分离器、调压阀较集中的区域）可以采用恒功率电伴热带。
（2）在可能出现交叉重叠式安装的区域（如阀门弯头较多的区域）不适宜安装恒功率电伴热带，可以选用自限式伴热带。
（3）从设计、安装角度讲，恒功率电伴热带一般受节长限制，若切割时未能找准一个节长，则该部分伴热带不起作用，这不仅影响管道的伴热效果，同时也造成浪费；而自限式伴热带可随意切割，能确保电伴热完整。
该原油首站燃料油泵区管线较短，阀门弯头比较多，考虑选用自限式伴热带。
自限式伴热带产品选型建议参考如下步骤：
（1）根据被伴热体系的最高维持性及偶然性操作温度来选择伴热带系列。首先要掌握管道的最高温升和偶发性温升（如蒸汽、热水、热油吹扫管道）数据。所选伴热带的最高暴露温度应不低于偶发性温升。如偶发性温升高于最高暴露温升，可在热工估算后调整安装方法，在伴热带与管道之间加一层适当厚度的保温层以缓解偶发温升对伴热带的影响。
（2）根据供电条件，电网负荷及被伴热体系的布局、尺寸、复杂程度确定电伴热方案及型号。
（3）根据管道单位长度或容器单位面积的热损失来确定伴热带功率和长度。选择伴热带的输出功率是以管道达到系统维持温度时伴热带必须输出的功率为依据的，而不是以伴热带标称功率为依据。电热带的总长度为管道部分、法兰部分、阀门部分、管架部分和其它部分敷设伴热带长度的总和。在计算管道部分需要的电热带时，如果电热带每米发热量足够补偿散热，电热带长度与管道长度相同；如果电热带发热量少于散热，就需缠绕（见图1）或增加电热带数目至两条或更多。每个法兰需要的电热带长度等于法兰直径的两倍；每个阀门需要的电热带长度等于阀门散热系数（见表1）乘以每米管道需要的电热带长度；每个管架需要的电热带长度等于管架与管道接触处长度的3倍；每一配件另加1米的电热带作接头用。
图1 电热带的螺旋缠绕
表1 阀门散热系数表
阀门种类 散热系数
闸门 1.3
蝶形阀、截留阀 0.7
球阀 0.8
球心阀 1.2
（4） 根据应用环境选择产品结构型式。在表面不能可靠接地的容器和管道上（如塑料或表面涂有油漆）可选用屏蔽型产品；在易燃易爆地区或管内介质是易燃易爆介质时应选用防爆型产品；在伴热带有可能腐蚀性化学品时应采用防护型产品。
为了确定管道或容器散失到环境的热量，应该找出下面几个参数：
TH，管道内流体维持温度（℃）：一般在冰点或凝固点之上，流体粘稠度最适宜的温度；
TA，当地最冷月平均环境温度（℃）；
管道直径（mm）；
保温层的种类和厚度（mm）；
管道安装地点：在室内或室外，地面上或地面下。
保温管道的热损失（加30%的安全系数）可按下式计算：
：单位长度管道的热损失，W/m
：流体维持温度，℃
：环境温度，℃
：保温层的导热系数，W/m・℃
：保温层内径，m
：保温层外径，m
：保温层外表面向大气的热交换系数，W/m・℃，α与风速ω（m/s）有关，
该原油首站燃油泵区各段待伴热管道参数如下：
流体：原油
地点：室外地上
保温材料：硅酸钙管壳40mm λ=0.05W/m・℃
室外最冷月平均温度：-11℃
流体维持温度：16℃
年平均风速：ω=1.8m/s
管径：φ60.3mm、φ88.9mm
根据以上数据按照公式计算可得：
管径φ60.3mm：
管径φ88.9mm：
根据工艺数据和计算结果选择BARTEC PSB26型伴热带（16℃时输出功率23W/m）沿管道直线敷设。
电伴热系统的供电电压为220V，电源由配电间引来，经过电伴热防爆动力配电箱分配给若干供电回路。防爆配电箱内装具过载短路保护功能的高分断小型断路器。根据IEEE规范（515―2004）建议，电伴热回路应配漏电保护装置进行保护，特别是在防爆区、危险区或腐蚀区，以及管道需经常维修和伴热线容易受到机械损坏的区域。
4 电伴热技术实际应用中的几个问题
伴热的目的是使伴热带的发热量大于管道的热损失，然而在输气管线中，天然气经调压阀后压力骤降、气体膨胀并吸收大量热量（通常取决于调压阀前后管道压差），用一般热平衡方程无法精确计算。因此在设计中应综合考虑各个管道项目中电伴热系统的实际运行情况、加热时间及启动温度等诸多因素按管道加热方式进行计算。
电伴热系统安装完毕后，初次使用之前，必须测量各个回路的绝缘电阻。电伴热系统应分批投人，以避免过大的启动电流。而且应在伴热管道运行前30分钟投入电伴热，以保证管道温度骤降时有充足预热时间。
电伴热系统能否良好运行，不仅取决于高质量的产品和正确合理的方案设计，而且和电伴热产品的正确安装、施工有着重要的关系。严格遵照程序施工，避免错误的施工方式（如在放带时过度弯曲或打折伴热带造成伴热带损坏；恒功率电伴热带安装时交叉缠绕致使重叠缠绕处过热）是十分必要的。
5 结语
随着油气储运工程建设的蓬勃开展，可以预期，电伴热技术将以其使用寿命长、自动控制水平高、节约能源、无污染、施工方便的特点在管道工程领域得到更广泛的应用。
参考文献：
[1]温栋，马.电伴热系统在西气东输管道工程中的应用.节能与环保.2004（12）.
【关键词】 热电厂锅炉 烟气脱硫除尘工程 实施
热电厂烟气污染物规模较大的特点决定，其烟气脱硫除尘工程必须选择效率高、成本低、效果理想的技术才能够实现无二次污染的工程目的，现阶段热电厂锅炉烟气脱硫除尘工程主要应用石灰石一石膏湿法脱硫工艺、常规氨法脱硫工艺系统和流光放电氨法烟气脱硫工程等，本文结合实际案例针对烟气脱硫技术展开研究。
1 烟气脱硫工程技术方案设计研究
氨气脱硝烟气脱硫技术的稳定性和可靠性较高，“喷淋+筛板+电除雾”吸收结构将氨逸出和酸雾的指标分别控制在5ppm和75mg/m3以下，能耗指标相对其他烟气脱硫除尘技术更理想，经济性突出，氧化效果可观，二次投资较少，所以将其应用到热电厂锅炉烟气脱硫除尘工程中可以取得较理想的效果[1]。例如针对案例燃煤火电厂在应用氨气脱销的过程中脱硫效果和经济、社会、环境效益的对比分析，在总成本费用、固定成本、吨SO2脱除成本等方面具有明显的优势，且防污染效果较理想，其具体采用以下工艺流程实现锅炉烟气脱硫除尘，首先将经过除尘和脱硝反应器的烟气输入预洗塔，使烟气中含有的热量缩减；其次将处理后的烟气输入吸收塔，使SO2和NOx实现热化学吸收；然后利用湿式电除雾器强化吸收SO2，实现对SO3排放的控制；再次利用电厂高度在180m以上的烟囱排放，在此过程中要利用吸收液对排放气体进行循环的吸收，而吸收液在处理后可作为农用氨肥使用，可有效提升资源的使用效率，考虑到热电厂的正常运行，在此脱硫除尘工程系统中应建设旁路烟道，通过提升烟气抬升阻力的方法节约建设烟气-烟气转换器的成本费用。在除尘过程中需要注意，在利用电袋除尘器的同时应用小仓泵式间断交替排灰和双灰管连续输灰，并将采集的灰集中输送至粉煤灰库的方式可实现除尘效果在99.8%以上，效果较为理想。
案例燃煤火电厂结合生产过程和生产水平在建设锅炉脱硫除尘工程的过程中选用电袋复合除尘器，实践证明其除尘效率可满足99.8%以上，在其出口烟气浓度可控制在50mg/Nm3以下；考虑到在常规燃烧的过程中NOx的生成主要集中在煤燃烧的过程中，所以其将脱硝反应器安装于风机与预洗塔之间并在预洗塔的底部设置亚盐氧化反应器；为实现全面的烟气降低温度提升湿度、浓缩硫铵溶液、氧化位于塔底的亚盐，案例案例燃煤火电厂锅炉烟气脱硫除尘工程中将预洗塔设置在吸收塔之前；而吸收塔为控制烟气的温度，实现对SO2和NOx的高效吸收，在吸收塔中设置双层双向喷淋层并向其循环水中注入氨水；在其流程后设置电除雾器，实现对残氨和其他污染物成分的控制[2]。此锅炉烟气脱硫除尘工程的实现，不仅需要工艺水系统、氨水供应系统、烟气系统、预洗塔系统、吸收塔系统、硫氨排放系统的高质量规格设备，而且要建立在高水平、全面化的自动化及信息控制系统基础上，案例化工公司在控制方面应用分散控制系统，对锅炉烟气脱硫除尘工程中所有设备的运行状况进行监管并制定紧急事故处理方案，例如对吸收塔出口SO2浓度、循环液pH值进行控制；对除尘脱硫脱硝系统运行状态顺序进行控制；对烟气压力越限异常进行控制等。流光放电氨法烟气脱硫工程的实现对分散控制系统的依赖性较强，所以在建立分散控制系统的过程中必须对其控制台、柜、箱以及就地设备，如温度、压力、流量等方面的仪表进行较为严格的甄选。
2 氨气脱硝法烟气脱硫工程实施效果分析
通过对案例燃煤火电厂锅炉烟气脱硫除尘工程的各分系统调试和运行状况检测，其进行了168小时试运行，在运行中发现工程中各系统运行稳定，经环保部门检测，其烟气量为每小时265800Nm3，入口和出口的烟气中SO2的浓度分别为898mg/Nm3和30.4mg/Nm3，可见脱硫效率已经达到96.7%左右，另外，整过过程中氨水的PH值恒定在5.4至6.3之间，浓度保持在5%至8%之间，使脱硫的效率和对残氨的控制得到保证，外运硫铵母液浓度也控制在35%至38%之间，符合生产农用氨肥的标准，所有设备和自动化控制系统运行稳定、可靠，对相关设备数据整理发现，其锅炉烟气脱硫除尘工程的脱硫率在95%以上、残氨逸出在8mg/Nm3以下、尾气雾浓度在72mg/Nm3以下、亚盐氧化率在98%至99.9%之间，可见此烟气脱硫工程实施效果非常理想，应推广使用[3]。
3 结语
通过上述分析可以发现，热电厂实施锅炉烟气脱硫除尘工程是实施社会可持续发展战略的必然要求，其有效的提升了资源的利用效率，可减少经济发展对环境的污染，热电厂实施锅炉烟气脱硫除尘工程要结合国家的相关需求和自身生产过程、规模等方面的实际条件，实现经济与社会的双方面共赢。
参考文献：
[1]李磊.热电厂锅炉烟气脱硫除尘工程的研究与实施[D].上海：华东理工大学，2014.
关键字：电气工程；自动化控制；应对措施
当代科学技术的法发展是趋于一体化、综合化，现在计算机技术等信息技术的突破性发展，使得电气工程与自动化的控制操作比以前更为简单且灵活。自动化控制不仅降低了由于人为手工操作而导致的事故发生率，而且提高了工业技术的运作效率。我们可以毫不夸张的说，电气工程与自动化的发展直接影响现代工业的发展，它的发展也很大程度上取决于信息技术的进步。但是，当前的电气工程与自动化的发展存在着一些常见的热点问题，亟需相应的有效措施来改进。
一、目前电气工程与自动化的发展概况
电气工程自动化控制系统是一个较为庞大的系统，它通过集成控制系统来运行，那么集成控制系统的运行快慢、运行效果就直接影响自动化控制效果。在这个集成系统中编程时间的长短制约着电气工程系统的运作效率，目前该项系统工程的发展较为顺利，但它的稳定性、可操作性、维修便捷性及可靠性等都还有待提高。比如说电气工程系统的数据库的存储就是一个问题，系统的不断改进意味着不断有数据更新和储存，现在的数据存储问题就直接导致企业的设备成本费用。随着控制技术和通信技术的发展，电气工程与自动化的改进空间还很大。
二、当前电气工程与自动化常见的热点问题
1.电气工程与自动化系统能源浪费量较大。在这个工程中有很多元器件对于能源的利用高，比如电阻的使用，它需要大量的电能同时释放了没有有效利用的热能，这就导致在实施电气工程与自动化的过程中效率低。目前，针对不同领域，电气工程与自动化的建设要满足各自需求，这样就增加了设计成本，使得工程在具体的设计、运行和维护的过程变得繁杂无一定的规律去借鉴，延长了开发时间并且各个环节的费用增加，那么企业获得的净利润就会减少。
2.不同领域不同企业对电气工程与自动化的需求不同，使得这项工程无法形成统一、模块化的运用系统。电气工程与自动化的应用遍及各行各业，可以说从家用的一个淋浴头到航天飞机的设计都离不开它，工业、农业甚至国防上都有它的身影，它是电气信息领域的重头戏。
从高校毕业的人才可以在电力设计、自动控制和电力公司就业，不同的企业对电气工程与自动化的要求不尽相同，大都各取所需，比如一家企业对于电力的控制使用较为重视而另一家企业重在利用其自动化应用，那么这两家企业所用到的电气化与自动化控制的具体技术就不尽相同，因此无法形成统一模块化的软件或硬件设备来方便所有企业使用，这就延缓了这项工程的发展。
3.电气工程与自动化在质量管理上存在很多的漏洞。在进行行业生产研究调查时，会发现不同领域不同企业的工程质量管理水平参差不齐，在这个高度追求效率的社会，人们将管理的目光仅仅放在工程的结果上而自动屏蔽和忽略了工程的内部质量，长此以往不合格质量的发现就会日益增长，这不仅拉低了工程的效率而且浪费了人力物力。疏忽了质量管理的问题就会直接影响现代化工业的发展。
4.人才的供应不足。由于它是包含文理、结合软件与硬件、对控制理论和电力网理论的高要求交叉型学科，所以对人才的综合素质要求较高。它不仅对人才的基础理论知识要求严，更注重他们的实践操作能力，由于这些难关，导致这门学科的毕业生人数并不多，加上学校教学设备的限制，使得他们的动手能力也无法很好的达到这项工程的质量要求，科研跟不上就直接导致电气工程与自动化工程的进步进程减缓。
三、电气工程与自动化常见热点问题的应对措施
1.合理利用资源，选择低耗能、低成本和安全系数高的的电力设备。在节能的基础上不断创新技术，采用新方法、新材料等不断研发能提高效率并较少能源浪费的产品。比如电路板中电阻的使用就要根据不同的场所而有不同的选择。不用调节阻值的就用固定电阻就可以了，这样就可以减少一定的设备成本，而像用于电视音量的音量调节的电阻就需要使用可调电阻，另外有的设备对于电流电压的要求较严谨时就必须使用特种电阻了。这样，根据阻值特性的不同选择不同的电阻就可以在节约能源及成本的基础上最大化的实现设备的运作效率。
2.建立集成性较高的电气自动化系统，形成统一化、模块化的工程系统。虽然有不同的领域的不同企业运用的设备不尽相同，但是如果可以设计成具备兼容性系统平台，那就能够将各种已经健全和完善的技术充分运用到这个平台上。比如说在开机这一操作上，各个领域的不同企业用的都不一定是同一种技术操作手段，但是如果去统一规定一种方式，那么，科研人员们就会相应的做研究，即致力于开发一种最优的开机操作程序，这不仅使得这种开机方式最有效而且便于统一工作模式。
3.建立通用的网络结构是必不可少的提高快捷性操作的手段。随着通信技术的不断发展，原来凌乱繁杂的数据管理模式已经无法适应新的时代工业要求，要想快捷高效的实现各个管理系统数据之间的交换建立通用的网络结构是最好的处理方法。同时在自动化数据管理上协调好各项数据才可以实现电气工程与自动化工程的高效率。
4.注重电气工程与自动化的质量管理和安全管理。首先建材的选择是电气工程与自动化的基础，它直接决定工程质量的好坏，企业应该使用的经过权威鉴定的正规厂家生产的工程材料，从基础上保证电气工程与自动化的质量。其次，企业要完善安全管理环节，所谓安全管理就是要严格按照安全工作流程工作，比如在工作场地谨记设备对地电压高于250V为高电压但人体的安全接受电压是36V一下，另外在雷雨天气工作人员必须外出检查室外高压设备时，应尽量远离避雷针和接地装置并且穿上绝缘靴以保证人身安全。
5.提高电气工程的建设团队的专业技能和综合素质。新时代最缺少最需要的是专业型人才，属于三大产业之一的工业对人才的要求更高也更重要，电气工程与自动化工程应在人才参与进去工程之前，认真积极的对他们进行系统的专业技能培训和实践考核，这样才能打造一支具有扎实理论知识和熟练时间操作能力的技术人员。因此，作为专业人才输出的学校更应该做的就是培养出适应生产建设的高技能素质人员，在提供必要的实验环境和设备的同时，还要考虑到在学生学习的必要阶段去安排他们进入社会的实际工作场所中去，这样将知识和技能完备的结合在一起时才会提高电气工程与自动化的工作效率。另外还应注重技术人员的创新，只有不断的实践不断的创新才能使工程最大化的实现它的用途。
总之，人们对于工业的要求越来越高，对电气工程与自动化的发展要求日益增高，电气工程需要在克服一些存在的问题时更加完备它的发展，这样才能推动工业发展进程。
参考文献：
[1] 周亚峰.浅谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2011（06）
[2] 于洪亮.我国电气自动化发展的现状与趋势[J]. 民营科技. 2011（12）
论文关键词：电气工程；专业英语；教学方法；教学改革
专业英语，顾名思义，以英语讲解专业知识，是大学英语的后续课程。专业英语课程的目的是为了使学生能够阅读英语专业文献，了解国外学术及业内动态，为将来从事本专业工作后参加学术会议、听取国外学者的演讲报告、学术讨论会、出国留学或参观考察等提供基础。专业英语也是电气工程专业的基础课程，它使学生能够对国内外的行业现状、研究前沿、研究难点和研究热点有一个比较清晰的认识和了解。因此可以认为，专业英语为电气工程专业学生的进一步发展建立了一个平台。基于这个平台，学生可以深化既得知识，扩展专业知识领域，了解专业领域的全貌，洞察该领域中技术和理论研究的前沿，为学生在本专业领域中与国内外的同行进行交流创造条件。
电气工程专业涉及面广，设置课程包含“电气工程”、“电子应用技术”、“计算机技术”、“控制理论”等内容，与之相应，专业英语也应涵盖这些内容。因此学习专业英语要具备一定的专业知识，并且要区别于基础英语的学习。为了使学生顺利地从基础英语过渡到专业英语，并将所学专业知识与英语能力相结合，提高专业英语的听、说、读、写能力，本文结合实际教学，在教学内容、教学方法和教学设计与安排等方面提出一些改进方法。
一、教学内容
大学本科教育的目的主要是培养学生扎实的专业功底和独立获取知识的能力，为学生继续学习和独立从事本专业的研究工作奠定基础。为此，专业英语课程对内容和教材的要求就不能局限于用英语念原文、翻译课文、用中文讲解难点、用中文解释重点，这样就很难把基础英语与专业英语区分开。
电气工程专业英语教材的课文内容主要包括构词法、翻译和写作的内容。构词法主要介绍电气工程专业英语中一些常用的词根、前缀、后缀以及合成词等构词方法。大学生掌握了构词法，就可以达到对专业英语词汇举一反三、融会贯通的效果。熟练和掌握构词法是学习专业英语的基础，为以后阅读英文专业文献资料、学习新的词汇做铺垫，也是扩展词汇量的一种高效方法。翻译是针对专业英语的句子特点，比如长句多、句子结构复杂等，介绍其翻译技巧。翻译技巧涉及词义选择、语序的变换、用词的增加和省略等内容。掌握翻译技巧是学习专业英语的更高一层次要求。翻译要做到信、达、雅，符合中英文的语言表达习惯和语法规则。写作是比专业英语翻译更高一层次的内容。英文写作包括应用文、学术论文、学位论文等。熟悉应用文写作有利于帮助学生到工作岗位后尽快适应工作、熟悉工作。学术论文、学位论文的写作为学生进一步的深造奠定了基础。这三方面内容是专业英语教材内容中要讲解的重点。
学习专业英语，除了以上这些内容之外，内容安排还应该注意以下两点。
第一，专业英语的教学内容越新越好，内容应与国内外最新的专业知识技术和前沿热点保持同步。鉴于此，笔者认为，电气工程专业英语的教材内容可以选取一些国外相关专业技术期刊或报纸上的文章，并且要与时俱进。每学期安排几个学时，专门用来探讨这些技术发展的新动态。
第二，电气工程专业英语的教学内容还应该兼顾传统内容与现代内容、基础知识与前沿热点之间的联系。教材中的内容是一些基础的专业词汇以及基本的原理介绍。通过教材学习，可以让学生从基础英语过渡到专业英语，了解专业英语的特点以及一些词法和句法特点，使学生在有限的教学时间内提高自己的听、说、读、写能力，锻炼出一种能够终生受用的专业英语应用能力。
二、教学方法
传统的教学观以知识为本，而不是以人为本，立足于向学生传授知识，而不考虑学生的需求和学生的接受程度。课堂上教师讲、学生听，“满堂灌，注入式”的教学方法不根本改变，学生的学习主动性就不会调动起来，电气工程专业英语教学要实现从知识传授向综合能力和素质培养的转变，着力培养学生的创新精神和创新能力。这一实现过程，教学方法尤为重要。
1.采用启发式与交流式教学
电气工程专业英语内容本身比较枯燥，而且难于理解。因此，教师在教学过程中要采用各种手段和方法去调动学生学习的主动性和积极性，让学生参与进来，营造一个轻松的学习环境，让学生作为课堂的主体全身心投入到教学过程中，启发和激励学生的兴趣使其主动地思考问题。学生在不知不觉中通过自己的积极参与、自由交流，无障碍地发表见解，在宽松和自由的氛围中完成学习任务，枯燥的学习内容也变成了有趣的内容不容易忘记。例如在电气工程专业英语教学中，专业术语和专业词汇比较多，笔者启发学生运用构词法，如前缀、后缀、合成词等联想和记忆更多的单词，并让学生课下制作单词卡片在课堂分组进行交流，让学生在自由的交流中找到单词的规律，激发兴趣来记忆；另外利用多媒体教学方法给一些单词增加适当的图片解释以活跃课堂气氛。
2.觅食发现法
在教学中发挥学生的主体作用是一种教学的指导思想和理念。如何实现这一教学方法因课程、教师的不同而不同，其关键是从学生的角度出发。针对电气工程专业英语，笔者认为，应该从“讲、议、读、练、评”这几个方面使学生积极、主动地学习。
（1）讲，是让学生上讲台来讲，改变教师讲一课堂的做法。比如教材文章，可以提前布置给学生阅读，自己归纳。在下一节课，以自愿的方式让学生上台讲课，由其他学生来补充不足，最后教师进行归纳和点评。采用这种方法，使学生可以自由地发表自己的观点，学生得到了交流的机会，又活跃了课堂气氛。
（2）议，即精心地设计和组织课堂讨论。结合当前电气工程专业发展的新趋势，确定一些具有代表性、普遍性和现实性的热门话题，提前一周布置，指导学生阅读有关资料和信息，分小组讨论并推荐代表发言，最后由教师评析和总结。如在电气工程专业英语教学中，笔者给学生布置关于智能电网、风能、光伏发电、电动汽车等热点话题进行讨论，讨论其当前发展的现状和未来发展的趋势，以及发展过程中各自的优缺点和技术难题。通过自主学习和讨论，使学生感受到身边这些新技术和新科技为自己生活带来的变化，让学生加深对自己所学专业知识的了解。学生们积极发表自己的见解，踊跃讨论，激发学习兴奋点，从课堂讨论中获得了大量专业发展的前沿知识。教师从学生的发言和辩论中也获得了大量的信息，从中掌握了学生的思想动态，增强了教学的针对性。
（3）读，即读书，不仅读课本，还要读与专业相关的书，如国外电气工程专业的期刊杂志，国外电气工程专业网站等，一方面学生可以加深对课堂内容的理解，另一方面也可以丰富学生的文化底蕴，了解英语的语言表达习惯和语法规则，拓宽学生的知识面，有助于培养学生自主学习和独立思考的能力。
（4）练，就是设计以培养学生能力为目的的“问题体系”。这个问题体系可以根据学生的能力发展水平分层次进行。通过不同层次的练习，逐步培养学生自主发现、分析问题、创造性解决问题的能力。
（5）评，每个教学阶段结束，可以让学生对自己学习专业英语的收获进行自评和互评，并对教师的教学工作进行评价，发扬教学民主，了解学生对课堂的教学意见和建议，提高教学的透明度，支持和鼓励学生参与到教学改革中来，增强学生的主体意识，同时也督促教师不断提高自己的教学水平。
采用这些教学方法，引导学生创造性地获取与运用知识，在不知不觉中培养专业英语能力。与此同时，教师的能力也获得了提高，心智获得了完善。
三、教学设计与安排
学完电气工程专业英语后，学生应该掌握一定量的专业词汇，掌握阅读专业相关英文资料的技巧，能够熟练阅读和翻译相关的专业文献资料，并且具备一定的听、说、读、写、译的能力。因此，电气工程专业英语的教学安排也应该培养学生的听、说、读、写、译的能力，而不是只偏重于某一面能力的培养，忽视了其他方面。
在规定的教学学时内，教学内容可以分块进行讲授。比如，安排几个学时的听说课教学，几个学时的读写译，再通过几个学时把这几个方面综合起来。这样学生会在每一阶段教学结束后很有收获感。并且课下也更容易有重点地去学习，去提高自己。
充分运用现代化的教学手段，建立了真正意义上的网络课程。教学辅导、作业布置与批改、问题的讨论与回答都在网上进行，除要求学生通过网络完成并提交作业外，还规定每个学生必须提出当前最新的专业发展的技术前沿问题，并参与其他同学提出的问题的讨论。课程结束时，每位学生在网上跟同学的讨论都可以查到，并且点击率很高。这不仅明显提高了学生运用现代化手段进行学习的能力，而且还可以让学生随时参与讨论自己想要了解的问题，教学效果与效率都令人满意。
关键词：电气工程；专业英语；教学方法；教学改革
作者简介：黄慧（1982-），女，河南长葛人，华北水利水电学院电力学院，助教。（河南郑州450011）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）10-0148-02
专业英语，顾名思义，以英语讲解专业知识，是大学英语的后续课程。专业英语课程的目的是为了使学生能够阅读英语专业文献，了解国外学术及业内动态，为将来从事本专业工作后参加学术会议、听取国外学者的演讲报告、学术讨论会、出国留学或参观考察等提供基础。专业英语也是电气工程专业的基础课程，它使学生能够对国内外的行业现状、研究前沿、研究难点和研究热点有一个比较清晰的认识和了解。因此可以认为，专业英语为电气工程专业学生的进一步发展建立了一个平台。基于这个平台，学生可以深化既得知识，扩展专业知识领域，了解专业领域的全貌，洞察该领域中技术和理论研究的前沿，为学生在本专业领域中与国内外的同行进行交流创造条件。
电气工程专业涉及面广，设置课程包含“电气工程”、“电子应用技术”、“计算机技术”、“控制理论”等内容，与之相应，专业英语也应涵盖这些内容。因此学习专业英语要具备一定的专业知识，并且要区别于基础英语的学习。为了使学生顺利地从基础英语过渡到专业英语，并将所学专业知识与英语能力相结合，提高专业英语的听、说、读、写能力，本文结合实际教学，在教学内容、教学方法和教学设计与安排等方面提出一些改进方法。
一、教学内容
大学本科教育的目的主要是培养学生扎实的专业功底和独立获取知识的能力，为学生继续学习和独立从事本专业的研究工作奠定基础。为此，专业英语课程对内容和教材的要求就不能局限于用英语念原文、翻译课文、用中文讲解难点、用中文解释重点，这样就很难把基础英语与专业英语区分开。
电气工程专业英语教材的课文内容主要包括构词法、翻译和写作的内容。构词法主要介绍电气工程专业英语中一些常用的词根、前缀、后缀以及合成词等构词方法。大学生掌握了构词法，就可以达到对专业英语词汇举一反三、融会贯通的效果。熟练和掌握构词法是学习专业英语的基础，为以后阅读英文专业文献资料、学习新的词汇做铺垫，也是扩展词汇量的一种高效方法。翻译是针对专业英语的句子特点，比如长句多、句子结构复杂等，介绍其翻译技巧。翻译技巧涉及词义选择、语序的变换、用词的增加和省略等内容。掌握翻译技巧是学习专业英语的更高一层次要求。翻译要做到信、达、雅，符合中英文的语言表达习惯和语法规则。写作是比专业英语翻译更高一层次的内容。英文写作包括应用文、学术论文、学位论文等。熟悉应用文写作有利于帮助学生到工作岗位后尽快适应工作、熟悉工作。学术论文、学位论文的写作为学生进一步的深造奠定了基础。这三方面内容是专业英语教材内容中要讲解的重点。
学习专业英语，除了以上这些内容之外，内容安排还应该注意以下两点。
第一，专业英语的教学内容越新越好，内容应与国内外最新的专业知识技术和前沿热点保持同步。鉴于此，笔者认为，电气工程专业英语的教材内容可以选取一些国外相关专业技术期刊或报纸上的文章，并且要与时俱进。每学期安排几个学时，专门用来探讨这些技术发展的新动态。
第二，电气工程专业英语的教学内容还应该兼顾传统内容与现代内容、基础知识与前沿热点之间的联系。教材中的内容是一些基础的专业词汇以及基本的原理介绍。通过教材学习，可以让学生从基础英语过渡到专业英语，了解专业英语的特点以及一些词法和句法特点，使学生在有限的教学时间内提高自己的听、说、读、写能力，锻炼出一种能够终生受用的专业英语应用能力。
二、教学方法
传统的教学观以知识为本，而不是以人为本，立足于向学生传授知识，而不考虑学生的需求和学生的接受程度。课堂上教师讲、学生听，“满堂灌，注入式”的教学方法不根本改变，学生的学习主动性就不会调动起来，电气工程专业英语教学要实现从知识传授向综合能力和素质培养的转变，着力培养学生的创新精神和创新能力。这一实现过程，教学方法尤为重要。
1.采用启发式与交流式教学
电气工程专业英语内容本身比较枯燥，而且难于理解。因此，教师在教学过程中要采用各种手段和方法去调动学生学习的主动性和积极性，让学生参与进来，营造一个轻松的学习环境，让学生作为课堂的主体全身心投入到教学过程中，启发和激励学生的兴趣使其主动地思考问题。学生在不知不觉中通过自己的积极参与、自由交流，无障碍地发表见解，在宽松和自由的氛围中完成学习任务，枯燥的学习内容也变成了有趣的内容不容易忘记。例如在电气工程专业英语教学中，专业术语和专业词汇比较多，笔者启发学生运用构词法，如前缀、后缀、合成词等联想和记忆更多的单词，并让学生课下制作单词卡片在课堂分组进行交流，让学生在自由的交流中找到单词的规律，激发兴趣来记忆；另外利用多媒体教学方法给一些单词增加适当的图片解释以活跃课堂气氛。
2.觅食发现法
在教学中发挥学生的主体作用是一种教学的指导思想和理念。如何实现这一教学方法因课程、教师的不同而不同，其关键是从学生的角度出发。针对电气工程专业英语，笔者认为，应该从“讲、议、读、练、评”这几个方面使学生积极、主动地学习。
（1）讲，是让学生上讲台来讲，改变教师讲一课堂的做法。比如教材文章，可以提前布置给学生阅读，自己归纳。在下一节课，以自愿的方式让学生上台讲课，由其他学生来补充不足，最后教师进行归纳和点评。采用这种方法，使学生可以自由地发表自己的观点，学生得到了交流的机会，又活跃了课堂气氛。
（2）议，即精心地设计和组织课堂讨论。结合当前电气工程专业发展的新趋势，确定一些具有代表性、普遍性和现实性的热门话题，提前一周布置，指导学生阅读有关资料和信息，分小组讨论并推荐代表发言，最后由教师评析和总结。如在电气工程专业英语教学中，笔者给学生布置关于智能电网、风能、光伏发电、电动汽车等热点话题进行讨论，讨论其当前发展的现状和未来发展的趋势，以及发展过程中各自的优缺点和技术难题。通过自主学习和讨论，使学生感受到身边这些新技术和新科技为自己生活带来的变化，让学生加深对自己所学专业知识的了解。学生们积极发表自己的见解，踊跃讨论，激发学习兴奋点，从课堂讨论中获得了大量专业发展的前沿知识。教师从学生的发言和辩论中也获得了大量的信息，从中掌握了学生的思想动态，增强了教学的针对性。
（3）读，即读书，不仅读课本，还要读与专业相关的书，如国外电气工程专业的期刊杂志，国外电气工程专业网站等，一方面学生可以加深对课堂内容的理解，另一方面也可以丰富学生的文化底蕴，了解英语的语言表达习惯和语法规则，拓宽学生的知识面，有助于培养学生自主学习和独立思考的能力。
（4）练，就是设计以培养学生能力为目的的“问题体系”。这个问题体系可以根据学生的能力发展水平分层次进行。通过不同层次的练习，逐步培养学生自主发现、分析问题、创造性解决问题的能力。
（5）评，每个教学阶段结束，可以让学生对自己学习专业英语的收获进行自评和互评，并对教师的教学工作进行评价，发扬教学民主，了解学生对课堂的教学意见和建议，提高教学的透明度，支持和鼓励学生参与到教学改革中来，增强学生的主体意识，同时也督促教师不断提高自己的教学水平。
采用这些教学方法，引导学生创造性地获取与运用知识，在不知不觉中培养专业英语能力。与此同时，教师的能力也获得了提高，心智获得了完善。
三、教学设计与安排
学完电气工程专业英语后，学生应该掌握一定量的专业词汇，掌握阅读专业相关英文资料的技巧，能够熟练阅读和翻译相关的专业文献资料，并且具备一定的听、说、读、写、译的能力。因此，电气工程专业英语的教学安排也应该培养学生的听、说、读、写、译的能力，而不是只偏重于某一面能力的培养，忽视了其他方面。
在规定的教学学时内，教学内容可以分块进行讲授。比如，安排几个学时的听说课教学，几个学时的读写译，再通过几个学时把这几个方面综合起来。这样学生会在每一阶段教学结束后很有收获感。并且课下也更容易有重点地去学习，去提高自己。
充分运用现代化的教学手段，建立了真正意义上的网络课程。教学辅导、作业布置与批改、问题的讨论与回答都在网上进行，除要求学生通过网络完成并提交作业外，还规定每个学生必须提出当前最新的专业发展的技术前沿问题，并参与其他同学提出的问题的讨论。课程结束时，每位学生在网上跟同学的讨论都可以查到，并且点击率很高。这不仅明显提高了学生运用现代化手段进行学习的能力，而且还可以让学生随时参与讨论自己想要了解的问题，教学效果与效率都令人满意。
四、结束语
电气工程专业英语的教学目的是为学生提供一种把握国外同一专业发展脉络和趋势的能力。不但要提高学生运用英语阅读专业书籍的能力，而且要提高他们运用英语进行专业学术交流的能力。因此，教学效果除了与教师自身的因素有关外，还与学生自身的专业基础和英语基础有很大关系。虽然文中介绍了一些改进措施，但是教师除了自身与时俱进外，还应该因材施教，根据每一届学生的个性不同来不断地对专业英语的教学改革进行探索。
参考文献：
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