《能源与环境系统工程概论》课程教学大纲.docx

能源与环境系统工程概论教学大纲一、课程基本信息课程名称能源与环境系统工程概论Introduction to Energy and Environmental Systems Engineering课程编码CNE123811015开课院部新能源学院课程团队环设与节能组学分1.5课内学时24讲授24实验0上机0实践0课外学时24适用专业环保设备工程授课语言中文先修课程工程热力学、流体力学与流体机械课程简介 （必修）本课程是环保设备工程专业的学科基础课程，是必修课。课程主要讲授能源与环境系统工程基础，常规能源、新能源的利用技术，节 能的分析方法和夹点技术，三废处理技术的基本原理、工艺流程及典型设备，净能量分析法、烟分析法等能源与环境系统的分析评价方 法。通过课程学习，使学生了解系统工程学，掌握各种能源利用技术、节能的热力学分析方法，掌握夹点技术并能利用夹点技术进行换热 网络的设计，熟悉污染物的排放控制方法，培养学生利用相关节能技术和分析方法对典型能源系统、用能过程和设备进行用能分析的能 力，以及用能过程对环境影响的评价能力。This course is a required course for the major of environmental protection equipment engineering. The course mainly discusses the foundation of energy and environmental system engineering, the utilization technology of conventional energy and new energy, the analysis method of energy saving, the pinch technology, the basic principle, treatment technology and typical equipment of waste water, polluted air and solid waste, the analysis and evaluation methods of energy and environmental system such as the net energy analysis method, the exergy analysis method. The tasks are to make students understand the system engineering, to master various energy utilization technologies and thermodynamic analysis methods of energy saving, to grasp the pinch technology and heat exchange network design using pinch technology, to be familiar with pollutant emissions control method, to develop the ability of students to make energy analysis for typical energy system, energy process and energy equipment, as well as the ability to make the environment impact assessment of power.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1： 了解系统工程学，掌握各种能源利用技术、节能的热力学分析方法，掌握夹点技术并能利用 夹点技术进行换热网络的设计。是7. 12M2目标2 ：掌握三废处理技术的基本原理、工艺流程及典型设备，掌握净能量分析法和斓分析法，能对 典型的用能系统、过程、设备进行用能分析评价是7. 1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第一章能源与环境系统工 程基础重点难点：系统工程的三维结构、人工生态系统及其控制。/21. 1系统与系统工程学系统、系统的分类、系统工程学、系统工程的方法Ml1讲授/31.2能源与环境系统工 程环境、环境问题、环境污染、人工环境、典型的人工生态系 统、能源的分类、我国的能源结构、可持续发展与能源环境问 题、能源与环境系统工程的任务Ml1讲授1作业4第二章能源的开发利用本章重点难点：各种能源利用技术、节能的热力学分析方法、 利用夹点技术进行换热网络的设计/52. 1常规能源的开发利 用1）煤炭的开发利用：煤炭加工技术（洗选、粉煤成型、动力配 煤、水煤浆）、煤炭高效清洁技术（循环流化床燃烧、高效低污 染的粉煤燃烧）、煤炭转化技术（干僧、气化、地下气化、直接 液化、间接液化、IGCC、燃料电池、煤的多联产）2）石油的开发利用：石油的加工、石油制品3）天然气的开发利用，4）水能的开发利用，5）核能的开发利 用Ml2讲授/62.2新能源的开发利用太阳能的主要利用技术：光热转换技术（太阳能热发电、太阳 能制冷、太阳能热水系统），光电转换技术（太阳能电池），太 阳能一化学能转换（光分解制氢）Ml2讲授/72.3节能分析节能的热力学分析方法：锅炉、换热器、简单蒸汽动力循环的 节能分析3个例子Ml1讲授/82.4夹点技术及换热网 络设计夹点技术的理论基础，问题表法确定夹点位置和最小公用工 程，换热网络的设计Ml5讲授2作业9第三章污染物的排放控制重点难点：三废处理技术的基本原理、工艺流程及典型设备。/103. 1水资源与水污染水资源状况、天然水的组成、水体污染的类型、水质指标、水 质标准、污染物在水体中的迁移与转化、水体自净M22讲授/113.2污水处理技术1）物理法污水处理及设备：预处理（格栅、筛网、调节池）、 沉淀，艺及沉淀池、气浮原理及气浮池2）化学法污水处理及设备：混凝机理及澄清池3）生物法污水处理及设备：活性污泥法的工艺流程、运行方 式，曝气池；生物膜法的基本原理、工艺流程和主要设备；厌 氧生物处理；生物脱氮除磷。4）物理化学法污水处理及设备：吸附、离子交换、膜分离、萃 取/4讲授/123.3大气污染与防治主要的大气污染物、颗粒捕集理论基础、废气吸收净化的双膜 理论、常用除尘装置、除尘脱硫装置M22讲授/133.4固体废物的处理与处置固体废弃物预处理技术：压实、压实设备，破碎、破碎设备， 分选、分选设备常见固体废弃物处置技术：卫生填埋，生物处理（堆肥、压氧 发酵），热解，焚烧、焚烧设备、焚烧影响因素、焚烧尾气处 理，固化/稳定化技术M22讲授2自学14第四章能源与环境系统的 分析评价重点难点：利用净能量分析法、烟分析法进行典型用能系统、 过程和设备的用能分析评价/154. 1净能量分析法净能量的计算，用净能量法分析比较燃煤发电系统、太阳能发 电系统、太阳能住房供热系统M21讲授/164.2娟分析法机械形式能量的炯的计算，热量烟/冷量烟的计算，工质内能爆 的计算，工质给烟的计算；典型不可逆过程的烟损失计算；刑 效率M21讲授1作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .平均每章布置1次作业，每次2个题。2 .成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .考核学生传热强化相关理论及基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。题型主要有 分析和计算题。20%2专题调研 和汇报1 .要求学生结合课程所学，自选研究课题、从较新颖的视角进行信息整合。培养学生自己提出问题、寻找视角，进行信 息跟踪、分析评述、并形成调研报告（科技论文写作）的能力。2 .根据论文的完成情况、研究内容的明确性、研究思路清晰度、分析评述能力等打分。20%3期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。3.主要考核学生对传热强化相关原理及基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型 主要有简答分析题、计算题等。50%4考勤随机点名、刷卡点名等5%5课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况5%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业20%A-按时完成、独立思考、结果/步骤/思路正确B-按时完成、独立思考、结果或步骤或思路大部分正确 c-按时完成、独立思考、结果或步骤或思路部分正确。 D-没按时独立完成。2Ml专题调研 和汇报30%A-按时完成、独立调研、汇报思路清晰、有自己的思想B-按时完成、独立调研、汇报思路较清晰、有自己的评述C-按时完成、独立调研、汇报思路较清晰D-没按时独立完成3Ml期末考试50%（见试卷评分标准）4M2平时作业20%A-按时完成、独立思考、结果/步骤/思路正确B-按时完成、独立思考、结果或步骤或思路大部分正确 c-按时完成、独立思考、结果或步骤或思路部分正确。D-没按时独立完成。5M2专题调研 和汇报30%A-按时完成、独立调研、汇报思路清晰、有自己的思想B-按时完成、独立调研、汇报思路较清晰、有自己的评述C-按时完成、独立调研、汇报思路较清晰D-没按时独立完成6M2期末考试50%（见试卷评分标准）评分等级说明：A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C=90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1能源与环境系统工程概论，方梦祥，中国电力出版社，2009. （*主教材）2图书1环保设备原理与设计，陈家庆，中国石化出版社，2008.3图书1水污染控制工程，高廷耀，高等教育出版社，2007.4图书大气污染治理工程，蒲恩奇，高等教育出版社，1999.