多郑州大学 能源与动力工程专业 《热力发电厂》 课程教学大纲 大纲制订人:李言钦、马新灵 大纲审定人:马新灵 修订日期:2022/11/25
能源与动力工程专业 《热力发电厂》 课程教学大纲 大纲制订人:李言钦、马新灵 大纲审定人:马新灵 修订日期:2022/11/25 郑州大学
《热力发电厂》课程教学大纲 课程编号:01323】 课程名称(中/英文):热力发电厂Thermal Power Plant 课程类型:模块课 (平台课、模块课、课程群) 总学时:40 讲课学时:40 实验学时:0 学分:2.5 适用对象:能源与动力工程及相关专业 先修课程:流体力学、传热学、工程热力学、锅炉原理、汽轮机原理 后续课程:无 开课单位:机械与动力工程学院 一、课程的性质和散学目标 《热力发电厂》课程是能源动力工程专业重要的综合性专业课,是从专业基础课《工程热力学》 到《锅炉原理》、《汽轮机原理》等专业课的一项基础的、系统的应用,其既具有深入、系统的理论 知识体系,又是直接应用于火力发电及热电联产这一特殊系统,同时对于其它不同热力系统的应用 具有很强的贯通性。因此,其对于能源与动力工程专业学生的培养是一门至关重要的专业课。在相 应理论和系统基础上,本课程是以热力发电厂整体为研究对象,以整个地区能量(电、热)供应系 统的效益为目标。 本课程的教学目标为: 课程目标1:掌握热力发电系统的工作原理,包括不同热力循环的工作原理:掌握分别基于热 量和热量火用分析的电厂热力循环中不同热力过程的能量损失的产生原理和计算,并能够进行整体 的分析与评价。 课程目标2:基于热力学第一、第二原理理解和掌握热力发电系统热经济性评价的方法、理论 技术指标,能够对一个电厂热力系统进行正确、有效的热经济性评价与计算:同时弄清楚不同热经 济性评价指标之间的内在联系,并能够进行相应推导;掌握影响和决定系统热经济性的因素和参数。 课程目标3:理解和掌握回热循环、再热循环的工作原理,理解相应热经济性的影响因素和原 理。 课程目标4:能够掌握热电联产与分产的概念与理论知识,并进行相应的基于热电联产系统的 整体热经济性评价,包括不同的评价方法及它们之间的区别、相对特点和优缺点。 本课程的教学目标与毕业要求的对应关系为: 序号单业要求指 毕业要求指标点具体内容 本课程的教学目标与 标点 毕业要求的对应关系 毕业要求1.4 14掌据工程热物理、执能工程、制冷及低温工程 课程目标1、 工业节能技术与先进装备领域的专业知识,能将其 与数理基础和工程基础等知识相结合,解决能源与 课程目标4
《热力发电厂》课程教学大纲 课程编号: 013231 课程名称(中/英文):热力发电厂/Thermal Power Plant 课程类型: 模块课 (平台课、模块课、课程群) 总 学 时: 40 讲课学时:40 实验学时:0 学 分:2.5 适用对象: 能源与动力工程及相关专业 先修课程:流体力学、传热学、工程热力学、锅炉原理、汽轮机原理 后续课程: 无 开课单位:机械与动力工程学院 一、课程的性质和教学目标 《热力发电厂》课程是能源动力工程专业重要的综合性专业课,是从专业基础课《工程热力学》 到《锅炉原理》、《汽轮机原理》等专业课的一项基础的、系统的应用,其既具有深入、系统的理论 知识体系,又是直接应用于火力发电及热电联产这一特殊系统,同时对于其它不同热力系统的应用 具有很强的贯通性。因此,其对于能源与动力工程专业学生的培养是一门至关重要的专业课。在相 应理论和系统基础上,本课程是以热力发电厂整体为研究对象,以整个地区能量(电、热)供应系 统的效益为目标。 本课程的教学目标为: 课程目标 1:掌握热力发电系统的工作原理,包括不同热力循环的工作原理;掌握分别基于热 量和热量火用分析的电厂热力循环中不同热力过程的能量损失的产生原理和计算,并能够进行整体 的分析与评价。 课程目标 2:基于热力学第一、第二原理理解和掌握热力发电系统热经济性评价的方法、理论 技术指标,能够对一个电厂热力系统进行正确、有效的热经济性评价与计算;同时弄清楚不同热经 济性评价指标之间的内在联系,并能够进行相应推导; 掌握影响和决定系统热经济性的因素和参数。 课程目标 3:理解和掌握回热循环、再热循环的工作原理,理解相应热经济性的影响因素和原 理。 课程目标 4:能够掌握热电联产与分产的概念与理论知识,并进行相应的基于热电联产系统的 整体热经济性评价,包括不同的评价方法及它们之间的区别、相对特点和优缺点。 本课程的教学目标与毕业要求的对应关系为: 序号 毕业要求指 标点 毕业要求指标点具体内容 本课程的教学目标与 毕业要求的对应关系 1 毕业要求 1.4 1.4 掌握工程热物理、热能工程、制冷及低温工程、 工业节能技术与先进装备领域的专业知识,能将其 与数理基础和工程基础等知识相结合,解决能源与 课程目标 1、 课程目标 4
动力系统的设计、控制或改进。 毕业要求2.12.1能够识别和判断影响工程热物理、热能工程、制课程目标2 冷及低温工程、工业节能技术与先进装备领域/系统 中复杂工程问题的关键环节和参数。 课程目标3 二、教学的基本要求 本课程教学的基本要求是:通过本课程的学习,了解现代大型热力发电厂的组成,掌握和运用 热功转换基本理论,能正确进行热经济性分析和热力系统的计算,在保证电力安全生产的前提下, 学会分析其经济性和社会效益,使学生在相应专业方面的能力得到训练,也为学生将来从事电厂实 际工作和科研工作打下基础,并培养学生综合分析和解决发电厂复杂工程技术问题的能力,同时具 有继续自学并结合工作实践应用、扩展的能力 各课程目标的培养环节为: 教学目标 培养环节 混合式教学0MO0C 平时作业 课程项目 课程实验 课程目标1 课程目标2 课程目标3 课程目标4 三、课堂教学内容及目标 本课程的主要内容包括:发电厂热力部分的基本原理:热力系统及计算:主要辅助设备的工作 原理及其应用。按章节分述其内容与目标如下: 0.绪论 了解热力发电厂的含义、分类和本课程的性质和任务:认识我国的能源概况和电力工业的发展 现状::熟悉火力发电技术的发展方向:掌握火热力发电厂的生产工艺过程。 1,热力发电厂动力循环及其热经济性 ①了解热力发电厂的经济效益和社会效益,熟悉热力发电厂热经济性的不同评价方法,熟练学 握发电厂的各种热损失和热效率的计算,掌握汽轮机实际内功的表示和计算方法,理解熵方法和用 方法对做功能力损失和烟损的表示。 ②理解并掌握凝汽式发电厂的主要热经济指标的表示方法和计算。 ③了解朗肯循环及其热经济性,认识回热循环的目的和意义,掌握回热抽汽做功比的含义及回 热对热经济性的影响:理解再热、蒸汽初参数、蒸汽终参数对电厂热效率的影响:了解热电联产的 概念及其热经济性:认识燃气一 一蒸汽联合循环的工作过程和意义。 2.发电厂的回热加热系统 ①了解热力系统的概念和分类。 ②认识回热加热器的型式,了解混合式加热器和表面式加热器的结构和优缺点:认识表面式加
动力系统的设计、控制或改进。 2 毕业要求 2.1 2.1 能够识别和判断影响工程热物理、热能工程、制 冷及低温工程、工业节能技术与先进装备领域/系统 中复杂工程问题的关键环节和参数。 课程目标 2、 课程目标 3 二、教学的基本要求 本课程教学的基本要求是:通过本课程的学习,了解现代大型热力发电厂的组成,掌握和运用 热功转换基本理论,能正确进行热经济性分析和热力系统的计算,在保证电力安全生产的前提下, 学会分析其经济性和社会效益,使学生在相应专业方面的能力得到训练,也为学生将来从事电厂实 际工作和科研工作打下基础,并培养学生综合分析和解决发电厂复杂工程技术问题的能力,同时具 有继续自学并结合工作实践应用、扩展的能力。 各课程目标的培养环节为: 教学目标 培养环节 混合式教学(MOOC) 平时作业 课程项目 课程实验 课程目标 1 √ √ 课程目标 2 √ √ 课程目标 3 √ √ 课程目标 4 √ √ 三、课堂教学内容及目标 本课程的主要内容包括:发电厂热力部分的基本原理;热力系统及计算;主要辅助设备的工作 原理及其应用。按章节分述其内容与目标如下: 0.绪论 了解热力发电厂的含义、分类和本课程的性质和任务;认识我国的能源概况和电力工业的发展 现状;;熟悉火力发电技术的发展方向;掌握火热力发电厂的生产工艺过程。 1.热力发电厂动力循环及其热经济性 ①了解热力发电厂的经济效益和社会效益,熟悉热力发电厂热经济性的不同评价方法,熟练掌 握发电厂的各种热损失和热效率的计算,掌握汽轮机实际内功的表示和计算方法,理解熵方法和火用 方法对做功能力损失和火用损的表示。 ②理解并掌握凝汽式发电厂的主要热经济指标的表示方法和计算。 ③了解朗肯循环及其热经济性,认识回热循环的目的和意义,掌握回热抽汽做功比的含义及回 热对热经济性的影响;理解再热、蒸汽初参数、蒸汽终参数对电厂热效率的影响;了解热电联产的 概念及其热经济性;认识燃气——蒸汽联合循环的工作过程和意义。 2.发电厂的回热加热系统 ①了解热力系统的概念和分类。 ②认识回热加热器的型式,了解混合式加热器和表面式加热器的结构和优缺点;认识表面式加
执器的端差和抽汽管道压隆对执经济性的母影响,弄清蒸汽冷知器及其执经济性,堂握表面式加执器 的不同疏水方式及热经济性的分析,理解安装疏水冷却器的意义。熟悉实际机组的回热原则性热力 系统,能看懂热力系统图。 ③了解给水除氧的必要性和我国锅护给水含氧的控制指标,弄清给水除氧的方法和热力除氧的 原理,熟悉除氧器的类型和结构,理解除氧器的自生沸腾现象及其防止方法:掌握除氧器的运行方 式以及其汽源连接方式,着重掌掘实现除氧器滑压运行应采取的措施、尤其是防止给水泵汽蚀的措 施:了解无除氧器的热力系统。 ④明确(汽轮)机组原则性热力系统计算的目的及基本公式,弄清其计算的方法和步骤,掌握 机组原则性热力系统的热经济指标的计算 3,热申厂的热经济性及其供热系统 ①了解不同热负荷的分类及计算,认识热负荷图:熟悉载热质及其选择。 ②明确热电联产的概念,掌握热电厂的总热耗及其在发电和供热的分配,者重掌握热量法这种 分配方法:重点掌握热电厂总的热经济指标和分项指标以及热化发电率,会进行热电厂的热经济指 标的计算:认识供热机组的类型,掌握不同供热机组的节煤条件,重点掌握热电联产较热电分产的 燃料节约量的计算。 ③弄清热化系数的概念和意义,注意供热机组的机型、容量和初参数的选择。 ④了解供热系统的分类,熟悉蒸汽供热系统和热水供热系统以及它们的设备,认识供热系统的 调峰设备,理解减温减压器的作用及其热力系统和热力计算。 4.发电厂的热力系统 ①明确热力系统的含义和类型,认识发电厂的设计和建设程序,弄清发电厂的型式和容量的确 定:熟悉国际上对机组出力等书语的定义,掌握汽轮机、锅炉等主要设备的选择原则。 ②认识发电厂的辅助热力系统,了解工质损失的类别和补充水引入系统及其特点:掌握汽包锅 炉连续排污利用系统的原理和计算:了解轴封蒸汽回收及利用系统和辅助蒸汽系统。 ③能看懂并理解各种蒸汽参数机组的发电厂原则性热力系统图。 ④在汽轮机组原则性系统计算的基础上,明确发电厂原则性热力系统计算的目的,弄清计算的 基本公式和步骤,掌握发电厂原则性热力系统的热经济指标的计算。 ⑤以识发电厂的管道和阀门,弄清主蒸汽系统、中间再热机组的旁路系统、给水系统、发电厂 的疏放水系统等的含义、类型、作用及其选择原则和它们设计、运行时应注意的问题。 ⑥理解给水系统、回热系统、除氧器的全面性热力系统及其运行。 ⑦熟悉发电厂热力系统管线、阀门的图形符号,能看懂并理解不同类型的发电厂全面性热力系 统图。 7.火电厂的除尘和除灰系统 ①认识火电厂的污染源和环境保护对火电厂的重要性,了解防治大气污染的主要措施:弄清除 尘器的效率计算,了解粉尘的性质:了解干式除尘器、湿式除尘器、袋式除尘器的工作原理、除尘 效率、优缺点:掌握电气除尘器的工作原理,并了解电气除尘器的分类、结构、除尘效率、优缺点。 ②了解火电厂除灰系统的方式,不同除灰系统的原理和流程,明确除灰系统的选择,了解灰渣 的综合利用
热器的端差和抽汽管道压降对热经济性的影响;弄清蒸汽冷却器及其热经济性,掌握表面式加热器 的不同疏水方式及热经济性的分析,理解安装疏水冷却器的意义。熟悉实际机组的回热原则性热力 系统,能看懂热力系统图。 ③了解给水除氧的必要性和我国锅炉给水含氧的控制指标,弄清给水除氧的方法和热力除氧的 原理,熟悉除氧器的类型和结构,理解除氧器的自生沸腾现象及其防止方法;掌握除氧器的运行方 式以及其汽源连接方式,着重掌握实现除氧器滑压运行应采取的措施、尤其是防止给水泵汽蚀的措 施;了解无除氧器的热力系统。 ④明确(汽轮)机组原则性热力系统计算的目的及基本公式,弄清其计算的方法和步骤,掌握 机组原则性热力系统的热经济指标的计算。 3.热电厂的热经济性及其供热系统 ①了解不同热负荷的分类及计算,认识热负荷图;熟悉载热质及其选择。 ②明确热电联产的概念,掌握热电厂的总热耗及其在发电和供热的分配,着重掌握热量法这种 分配方法;重点掌握热电厂总的热经济指标和分项指标以及热化发电率,会进行热电厂的热经济指 标的计算;认识供热机组的类型,掌握不同供热机组的节煤条件,重点掌握热电联产较热电分产的 燃料节约量的计算。 ③弄清热化系数的概念和意义,注意供热机组的机型、容量和初参数的选择。 ④了解供热系统的分类,熟悉蒸汽供热系统和热水供热系统以及它们的设备,认识供热系统的 调峰设备,理解减温减压器的作用及其热力系统和热力计算。 4.发电厂的热力系统 ①明确热力系统的含义和类型,认识发电厂的设计和建设程序,弄清发电厂的型式和容量的确 定;熟悉国际上对机组出力等书语的定义,掌握汽轮机、锅炉等主要设备的选择原则。 ②认识发电厂的辅助热力系统,了解工质损失的类别和补充水引入系统及其特点;掌握汽包锅 炉连续排污利用系统的原理和计算;了解轴封蒸汽回收及利用系统和辅助蒸汽系统。 ③能看懂并理解各种蒸汽参数机组的发电厂原则性热力系统图。 ④在汽轮机组原则性系统计算的基础上,明确发电厂原则性热力系统计算的目的,弄清计算的 基本公式和步骤,掌握发电厂原则性热力系统的热经济指标的计算。 ⑤认识发电厂的管道和阀门,弄清主蒸汽系统、中间再热机组的旁路系统、给水系统、发电厂 的疏放水系统等的含义、类型、作用及其选择原则和它们设计、运行时应注意的问题。 ⑥理解给水系统、回热系统、除氧器的全面性热力系统及其运行。 ⑦熟悉发电厂热力系统管线、阀门的图形符号,能看懂并理解不同类型的发电厂全面性热力系 统图。 7.火电厂的除尘和除灰系统 ①认识火电厂的污染源和环境保护对火电厂的重要性,了解防治大气污染的主要措施;弄清除 尘器的效率计算,了解粉尘的性质;了解干式除尘器、湿式除尘器、袋式除尘器的工作原理、除尘 效率、优缺点;掌握电气除尘器的工作原理,并了解电气除尘器的分类、结构、除尘效率、优缺点。 ②了解火电厂除灰系统的方式,不同除灰系统的原理和流程,明确除灰系统的选择,了解灰渣 的综合利用
四、课程教学思想、教学方法、教学手段 1.采用启发式教学,以激发学生主动学习的兴趣,并培养学生独立思考、分析问题和解决问题 的能力,最终引导学生主动通过实践和自学环节掌握本门课程相关知识, 2.在教学内容上,系统讲授课程所要求的相关内容,使学生能够系统掌握用于解决能动类专业 相关复杂工程问题的专业基础知识。 3.在教学过程中,采用多媒体教学与传统板书相结合的方式,提高课堂教学信总量、增强教学 的直观性。 4。将课堂理论教学与实验教学相结合,引导学生应用数学、自燃科学和工程科学的基本原理, 学习热力发电系统及热经济性评价的理论与方法,培养其识别、表达和解决能动类专业相关工程问 题的思维方法和实践能力。 5.课内讨论和课外答疑相结合,学生可随时进行答疑 五、各教学环节学时分配 教学内容 讲授讨论课 实验(学时) 课程项目 绪论:能源与热力发电的背景与前沿 4 音。热力发由厂动力循环及比热经这 10 性 第二章:发电厂的给水回热加热系统 8 第三章:热电厂的经济性及供热系统 8 第四章:发电厂的热力系统 6 第七章:火电厂的除尘和除灰系统 2 合计 38 P(线下) 六、考核及成绩评定方式 本课程的成绩评定方式为:期末考试成绩80%+作业及平时表现20%=100%。 评分标准: 1)期末者试 按期末考试的标准答案、评分标准百分制评分,总评后折算成80分。 期末考试采用闭卷或设计计算考核方式,闭卷考试的题型一般采用判断正误题、选择题、填空 题、简答题、计算题等。如为设计计算,为针对一定的热力系统进行热力计算、热经济性评价、优 化设计等。 2)作业: 每次作业必须在规定时间上交,迟交作业或作业不满足下列要求,均以零分计,每次作业按百 分制评分,总评后折算为20分
四、课程教学思想、教学方法、教学手段 1.采用启发式教学,以激发学生主动学习的兴趣,并培养学生独立思考、分析问题和解决问题 的能力,最终引导学生主动通过实践和自学环节掌握本门课程相关知识。 2.在教学内容上,系统讲授课程所要求的相关内容,使学生能够系统掌握用于解决能动类专业 相关复杂工程问题的专业基础知识。 3.在教学过程中,采用多媒体教学与传统板书相结合的方式,提高课堂教学信息量、增强教学 的直观性。 4.将课堂理论教学与实验教学相结合,引导学生应用数学、自然科学和工程科学的基本原理, 学习热力发电系统及热经济性评价的理论与方法,培养其识别、表达和解决能动类专业相关工程问 题的思维方法和实践能力。 5. 课内讨论和课外答疑相结合,学生可随时进行答疑。 五、各教学环节学时分配 教学内容 讲授 讨论课 实验(学时) 课程项目 绪论:能源与热力发电的背景与前沿 4 第一章:热力发电厂动力循环及其热经济 性 10 第二章:发电厂的给水回热加热系统 8 第三章:热电厂的经济性及供热系统 8 第四章:发电厂的热力系统 6 第七章:火电厂的除尘和除灰系统 2 合计 38 2(线下) 六、考核及成绩评定方式 本课程的成绩评定方式为:期末考试成绩 80%+作业及平时表现 20%=100%。 评分标准: 1)期末考试 按期末考试的标准答案、评分标准百分制评分,总评后折算成 80 分。 期末考试采用闭卷或设计计算考核方式,闭卷考试的题型一般采用判断正误题、选择题、填空 题、简答题、计算题等。如为设计计算,为针对一定的热力系统进行热力计算、热经济性评价、优 化设计等。 2)作业: 每次作业必须在规定时间上交,迟交作业或作业不满足下列要求,均以零分计,每次作业按百 分制评分,总评后折算为 20 分
作业的评分标准: 完成情况 得分 严格按照作业要求并及时完成,基本概念清晰,解决问题的方案正确、 80-100分 合理,能提出不同的解决问题方案。 基本按照作业要求并及时完成,基本概念基本清晰,解决问题的方案基6079分 本正确、基本合理 不能按照作业要求,未及时完成,基本概念不清晰,解决问题的方案基 40-59分 本不正确、不合理 不能按照作业要求,未及时完成,基本概念不清晰,不能制定正确和合0-39分 理解决问题的方案。 3)课堂表现: 案例分析讨论、知识点讨论、作业讨论等,以充分调动学生积极性、创造性为准,不计分 七、教材和参考书目 教材:《热力发电厂》(第六版),张燕平、叶涛主编,中国电力出版社,2020年。 参考书:《热力发电厂》(第二版),郑体宽主编,中国电力出版社,2010年。 《热力发电厂》,高鹗,刘鉴民编,上海交通大学出版社,1995年
作业的评分标准: 完成情况 得分 严格按照作业要求并及时完成,基本概念清晰,解决问题的方案正确、 合理,能提出不同的解决问题方案。 80-100 分 基本按照作业要求并及时完成,基本概念基本清晰,解决问题的方案基 本正确、基本合理 60-79 分 不能按照作业要求,未及时完成,基本概念不清晰,解决问题的方案基 本不正确、不合理, 40-59 分 不能按照作业要求,未及时完成,基本概念不清晰,不能制定正确和合 理解决问题的方案。 0-39 分 3)课堂表现: 案例分析讨论、知识点讨论、作业讨论等,以充分调动学生积极性、创造性为准,不计分。 七、教材和参考书目 教 材:《热力发电厂》(第六版),张燕平、叶涛主编,中国电力出版社,2020 年。 参考书:《热力发电厂》(第二版),郑体宽主编,中国电力出版社,2010 年。 《热力发电厂》,高鹗,刘鉴民编,上海交通大学出版社,1995 年