《能源工程概論》課程教學(xué)大綱

《能源工程概論》課程教學(xué)大綱

課程名稱能源工程概論英文名稱IntroductiontoEnergyEngineering課程編碼180520034課程類型專業(yè)選修課程課程級別專業(yè)課程學(xué)分?jǐn)?shù)2先修課程化學(xué)反應(yīng)工程、物理化學(xué)學(xué)時數(shù)32其中實驗學(xué)時

其中實踐學(xué)時

適用范圍化學(xué)工程專業(yè)（4年制）制定單位化學(xué)化工學(xué)院

一、教學(xué)大綱說明（一）課程的性質(zhì)、地位、作用和任務(wù)能源工程概論是化學(xué)工程專業(yè)材料化工模塊的主干專業(yè)選修課程之一，也是車輛工程、工業(yè)工程等專業(yè)的必修課程之一。課程的任務(wù)是講授能源的基本概念、能源的發(fā)展形勢、特點以及與國民經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系，對常規(guī)能源和新能源進行論述與評價。通過該課程的學(xué)習(xí)可拓寬學(xué)生的知識面，使學(xué)生獲得較寬廣的能源科學(xué)技術(shù)知識并培養(yǎng)學(xué)生的前期專業(yè)課程知識的應(yīng)用能力，以適應(yīng)能源工業(yè)的迅速發(fā)展的要求。（二）課程教學(xué)目標(biāo)及其與本專業(yè)畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系序號課程教學(xué)目標(biāo)畢業(yè)要求1加強學(xué)生對能源與社會發(fā)展的關(guān)系、能源資源、能源的轉(zhuǎn)換與儲存、常規(guī)能源、新能源、節(jié)能與能源系統(tǒng)工程等能源基礎(chǔ)知識的掌握。具有從事化學(xué)工程專業(yè)工作所需的相關(guān)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識，并能運用這些知識解決化工過程中涉及的復(fù)雜工程問題。2培養(yǎng)學(xué)生對能源領(lǐng)域的新技術(shù)和新動向的興趣。能夠就化工過程的工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，并具備一定的國際視野。3通過交叉學(xué)科的了解，拓展學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。（三）課程教學(xué)方法與手段結(jié)合多媒體方式，采用課堂講授、專題討論等教學(xué)方法和手段。在課堂講授中注重基本理論的講述，及理論在能源工程中的應(yīng)用，并結(jié)合當(dāng)今能源的特點，讓學(xué)生了解相常規(guī)能源和新能源的最新發(fā)展動向，并通過展示能源對日常生活的影響來加深學(xué)生對能源技術(shù)的理解。（四）課程與其它課程的聯(lián)系物理化學(xué)、無機化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程等課程是能源工程概論課程的基礎(chǔ)，本課程是綜合性課程，其中涉及多個學(xué)科，如化學(xué)工程、材料學(xué)、環(huán)境學(xué)等，課程的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生畢業(yè)論文及設(shè)計等環(huán)節(jié)。（五）教材與教學(xué)參考書教材：吳金星，《能源工程概論》，機械工業(yè)出版社，2014。參考書：劉伯謙，《能源工程概論》，化學(xué)工業(yè)出版社，2009。王革華，《能源與可持續(xù)發(fā)展》，化學(xué)工業(yè)出版社，2005。蘇亞欣，《能源與可再生能源概論》，化學(xué)工業(yè)出版社，2006。任有中，《能源工程管理》，中國電力出版社，2004。

二、課程的教學(xué)內(nèi)容、重點和難點第一章緒論教學(xué)要求：1.了解目前的能源形勢以及能源在社會、經(jīng)濟發(fā)展中的作用2.理解能量與能源間的關(guān)系、能源對人類文明的影響3.掌握能源的基本概念與知識、能源的分類與評價教學(xué)內(nèi)容：能量相關(guān)的知識（概述、能量的形式、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化、傳遞）；能源的分類與評價；能源與社會發(fā)展、國民經(jīng)濟、人民生活的關(guān)系；能源資源生產(chǎn)與消費，包括能源資源、能源消費、能源的需求預(yù)測教學(xué)重點：能源的基本概念與知識教學(xué)難點：能量的形式、性質(zhì)、轉(zhuǎn)換、傳遞，能源的分類與評價

第二章能源的轉(zhuǎn)化與利用教學(xué)要求：1.了解能量的傳輸、能量的儲存2.理解化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能、熱能轉(zhuǎn)換為機械能和電能的原理3.掌握能量轉(zhuǎn)換的基本原理和能量貶值的概念教學(xué)內(nèi)容：能量轉(zhuǎn)換的基本原理（概述、能量守恒與轉(zhuǎn)換定律、能量貶值原理）；化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能（概述、燃料的燃燒、氣體燃料的燃燒技術(shù)、油的燃燒技術(shù)、煤的燃燒技術(shù)、燃燒設(shè)備）；熱能轉(zhuǎn)換為機械能（概述、蒸汽輪機、內(nèi)燃機、火力發(fā)電廠、先進發(fā)電技術(shù)）；能量的傳輸（概論、電能的傳輸、煤炭的運輸、石油和天然氣的運輸）；能量的儲存（概論、機械能的儲存、電能的儲存、熱能的儲存）教學(xué)重點：能量守恒與轉(zhuǎn)換定律，能量貶值原理教學(xué)難點：熱能轉(zhuǎn)換為機械能和電能的過程

第三章常規(guī)能源教學(xué)要求：1.了解煤炭、石油、天然氣等資源的開采、加工、消費以及利用技術(shù)2.理解常規(guī)能源的現(xiàn)狀及各自的局限3.掌握常規(guī)能源的種類

教學(xué)內(nèi)容：

煤炭（煤炭相關(guān)的知識、煤炭資源與開采、煤炭消費、潔凈煤技術(shù)、煤的氣化與液化）；石油（石油相關(guān)的知識、石油資源、石油生產(chǎn)與消費、油田的開發(fā)、石油的加工、主要石油產(chǎn)品及油品結(jié)構(gòu)）；天然氣（天然氣的特性、天然氣資源與生產(chǎn)、天然氣市場、煤層氣、天然氣水合物）

教學(xué)重點：煤、石油、天然氣相關(guān)的知識，目前的生產(chǎn)與消費狀況

教學(xué)難點：主要石油產(chǎn)品及油品結(jié)構(gòu)

第四章新能源與可再生能源教學(xué)要求:1.了解核能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、生物質(zhì)能、氫能等能源資源狀況及利用技術(shù)。2.理解各自新能源與可再生能源的優(yōu)勢和缺陷3.掌握新能源與可再生能源的種類及各自的特點

教學(xué)內(nèi)容：

新能源和可再生能源含義和分類；太陽能及其利用（概述、太陽能基本特性、太陽能利用分類、太陽能熱利用、太陽能光伏發(fā)電）；生物質(zhì)能及其利用（生物質(zhì)能含義、生物質(zhì)資源、生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)換技術(shù)）；地?zé)崮埽ǖ責(zé)豳Y源的介紹及分類、中國地?zé)豳Y源及開發(fā)、地?zé)崮艿睦?、世界地?zé)岚l(fā)電現(xiàn)狀與發(fā)展前景）；海洋能及其發(fā)電技術(shù)（潮汐能、波浪能、冷熱交替海洋溫差熱能、海水鹽差能、海流能）；風(fēng)能及風(fēng)力發(fā)電（風(fēng)的產(chǎn)生與風(fēng)能定義、風(fēng)能特征及風(fēng)能估算、風(fēng)力利用、中國的風(fēng)能資源、風(fēng)能利用中的問題）；氫能（氫的基本性質(zhì)及氫能特點、氫的制取、儲存、利用和氫安全）；核能（概述、核電站、核反應(yīng)堆、核供熱技術(shù)、核廢棄物處理與核安全、核能利用的未來）

教學(xué)重點：太陽能的利用；生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)換技術(shù)；氫能安全

教學(xué)難點：地?zé)崮艿睦谩⒑藦U棄物處理與核安全

第五章節(jié)能教學(xué)要求:1.了解原節(jié)能的組織管理措施、熱能與電能節(jié)約的基本知識和技術(shù)2.理解節(jié)能的必要性3.掌握能源利用效率與節(jié)能的途徑

教學(xué)內(nèi)容：

節(jié)能概述；節(jié)約熱能（熱能的主要用途、按質(zhì)利用熱能、余熱回收和利用、熱能節(jié)約中的新設(shè)備和新技術(shù)）；節(jié)約煤炭（提高燃煤設(shè)備和裝置的效率、集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)）；節(jié)約用油（內(nèi)燃機節(jié)油、工業(yè)爐窯與工業(yè)鍋爐的節(jié)油、交通運輸節(jié)油、利用新技術(shù)從廢物中提取石油）；節(jié)約用電（概述、提高發(fā)電效率、輸配電節(jié)電）

教學(xué)重點：能源利用效率與節(jié)能的途徑

教學(xué)難點：內(nèi)燃機節(jié)油、熱能節(jié)約中的新設(shè)備和新技術(shù)

第六章能源與環(huán)境教學(xué)要求：1.了解環(huán)境概念、環(huán)境系統(tǒng)的組成，了解目前全球由能源帶來的環(huán)境問題2.理解能源利用與環(huán)境污染間的關(guān)系3.掌握溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層的破壞的原因和危害

教學(xué)內(nèi)容：

概述；環(huán)境保護與檢測；環(huán)境污染；能源與環(huán)境（能源與環(huán)境問題、溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層破壞、熱污染、能源對人體健康的影響）；能源的可持續(xù)發(fā)展（可持續(xù)發(fā)展的概念、能源問題、中國能源可持續(xù)發(fā)展的對策）

教學(xué)重點：重點掌握溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層的破壞的原因和危害

教學(xué)難點：能源對人體健康的影響；環(huán)境保護與檢測

第七章能源系統(tǒng)工程教學(xué)要求：1.了解能源系統(tǒng)工程的任務(wù)2.理解能源系統(tǒng)工程在能源領(lǐng)域的作用和應(yīng)用3.掌握能源系統(tǒng)工程投入產(chǎn)出分析法、線性規(guī)劃法、層次分析法教學(xué)內(nèi)容：

概述（基本概念、能源系統(tǒng)工程的任務(wù)）；能源系統(tǒng)工程的基本方法（能源投入產(chǎn)出分析法、線性規(guī)劃法、層次分析法）；能源系統(tǒng)的預(yù)測和規(guī)劃（能源系統(tǒng)預(yù)測、能源系統(tǒng)規(guī)劃）；能源管理及信息系統(tǒng)（能源管理信息系統(tǒng)）

教學(xué)重點：能源系統(tǒng)工程的基本方法

教學(xué)難點：能源系統(tǒng)的預(yù)測和規(guī)劃

三、學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容其中：各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配

章節(jié)主要內(nèi)容學(xué)時分配講授實驗討論習(xí)題實踐在線學(xué)習(xí)其它支撐課程教學(xué)目標(biāo)1緒論22

1、2、32能源的轉(zhuǎn)化與利用42

2

1,、2、33常規(guī)能源66

1、2、34新能源與可再生能源1010

1、2、35節(jié)能42

2

1、2、36能源與環(huán)境44