20231020电厂化学大纲-能动专业.pdf 《电厂化学》课程教学大纲 Chemistry of Power Plant 编写单位：化学化工学院 应用化学系 编写时间： 2023 年 6月 《电厂化学》课程教学大纲 一、基本信息 课程名称：电厂化学 英文名称：Chemistry of Power Plant 课程类别：专业教育课 课程性质：选修课 课程编号：0817001205 学 分：1.0 总 学 时：16。其中，讲授16学时，实验0学时，上机 0学时，实训0学时。 适用专业: 能源与动力工程 先修课程：能源动力工程概论 后继课程：锅炉原理、汽轮机原理等 二、课程简介 通过本课程的学习，学生可以初步了解火力发电厂和电网设备运行的基本知识；了解能源电力行业化学应用方面应该掌握的相应知识和技能，了解水质净化与处理、材料腐蚀与防护、变电站防腐、电厂燃料及用油、热力设备水汽理化等理论和实践知识，了解能动专业工作与电厂化学工作的相互影响，使机炉运行的规范操作正向影响介质化学反应，保障机组安全运行。 三、教学目标 1.课程思政教学目标 本课程从专业课角度入手，结合能源电力行业化学应用方面为实体经济稳定发展的推动作用，提高资源利用率，优化资源配置，定位课程的价值属性，加强理工类课程的价值引领作用；以当代中国和世界面临的新能源和碳中和达标等热点问题为切入点，鼓励学生将所学知识与国计民生进行联系，培养学生家国情怀；全面提高学生的科学素养和工程实践能力，培养出基础扎实、知识面宽、具有开拓创新能力的复合型高素质专业人才。课程将思政教育融入课程教学的全过程，旨在课堂教学中实现知识传授和价值引领的有机统一，使学生能成为以德为先、德才兼备的创新型人才。 2、课程教学总目标：通过本课程的学习，学生可以应用发电厂和电网设备运行的基础知识，分析电厂化学应用的相关的化学知识和技能，如炉内外水质净化与处理、材料腐蚀与防护、电气设备防腐、电厂燃料及用油、电力设备油系统等理论知识，开展电厂化学工作与热力设备运行的相互影响分析，使学生能综合应用能动专业知识和化学应用技术进一步分析以后工作内容的联系和影响，根据电厂生产工艺全流程及电厂化学涉及的机炉相关的内容跨学科、专业思考如何形成水工况的良性循环，从而更好的保证机组安全运行。 3、课程目标与学生能力和素质培养的关系：在工程知识方面，使学生在学习一定专业知识的基础上，能够将能源与动力工程基础知识用于对化学应用方面复杂工程问题的分析，论证和评价电厂化学技术知识掌握对分析和解决能动工程相关问题及设计/开发解决方案，能够综合运用能动和电厂化学专业相关知识并考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素进行相关工程项目的规划与设计，开展工程问题科学方法研究，具有创新意识和对新工艺、新技术进行研究、开发和设计的初步能力。并从能动专业和化学应用角度对热力设备运行工况中的一些问题现象开展分析，选择专业术语表达获得的有效结论，促进专业之间的沟通，提高解决问题的能力。 4、毕业要求—课程目标关系（OBE结果导向） 按照2023培养方案中的毕业要求，考虑本课程与专业毕业要求的支撑关系，制定本课程学习目标如表1所示： 表1 《电厂化学》课程目标-毕业要求关系表 毕业要求 指标点 与课程关联度 课程目标 2工程知识 2-3能够将工程基础知识用于对能源与动力工程领域复杂工程问题开展分析、论证和评价。 H ①化学应用角度分析电厂工艺流程、热力设备工作原理及运行工况特点对系统内介质的影响； ②分析电厂化学工作与热力设备运行的相互影响，热力设备运行参数变化对水汽品质的影响，导致金属面的结垢、积盐和腐蚀状态变化，炉内化学加药方式调整减轻电厂热力设备结垢、积盐、腐蚀，并影响传热过程和设备运行参数。 5研究 5-1能够基于科学原理并采用科学方法，通过分析和推理对能源与动力工程中出现的未知现象的机理和规律做出合理的解释和预测。 M ③根据电厂生产工艺全程及电厂化学涉及的电气相关的内容思考电厂设备及设备内介质的化学反应过程，如水汽、油、六氟化硫、氢气等对设备的影响。 11沟通 11-1能够熟练运用能源与动力工程专业术语就能源与动力工程领域复杂工程问题与他人有效交流与沟通。 H ④从化学应用角度对热力设备运行工况中的一些问题现象开展分析，选择能动专业术语表达获得的有效结论。 ⑤运用能动专业习惯于系统分析的理念，综合化学专业知识更好地理解一些现场问题的分析。 注：表中“H（高）、M（中）、L（弱）”表示课程与各项毕业要求的关联度。 四、课程内容及学时分配 本课程内容、建议学时以及知识单元与课程目标支撑关系如表2所示。 表2 《电厂化学》课程内容及学时分配 知识单元 知识点 理论学时 课程目标 序号 描述 序号 描述 1 电厂化学概述 1 电厂热力系统及电网设备运行 2 ①③ 2 电厂化学工作内容及任务 3 化学监督 2 发电厂水处理技术 1 预处理技术及发展 1 ①②③ 2 离子交换除盐技术及发展 2 3 膜分离技术 1 3 电力设备的腐蚀与防护技术 1 水汽侧常见腐蚀形式、特征、防护技术 2 ①②③⑤ 2 烟侧常见腐蚀形式、特征、防护技术 1 3 停用保护技术 1 4 锅炉水化学工况及优化 1 磷酸盐处理 2 ①②③④⑤ 2 锅炉还原性水化学工况介绍 3 锅炉氧化性水化学工况介绍 5 电力用油（气） 1 汽轮机油系统净化处理 2 ①③④ 2 变压器油防劣化处理技术 3 SF6特性与应用 6 电厂燃料 1 电厂燃料特点及系统工艺流程 2 ①②③④⑤ 2 煤样采制化和分析监测 总计 16 五、教学方法及要求 1、教学方法要求 采用多媒体教学，课堂讲授结合讨论、案例教学和研究性教学以及要求课后查阅一定的文献资料，通过以上几种教学方式结合培养学生对系统中问题的解决思路。要求学生在初步学习了电厂热力系统的基础上，了解电厂热力设备及电气设备运行的基本知识，了解能动专业应该掌握的相关的化学知识和技能，即水质净化与处理、材料腐蚀与防护、电厂燃料及用油、电力用油、炉内加药及水工况等的处理和监测等理论知识，培养学生分析问题、解决问题的能力，并能够进一步与以后工作的内容相联系，了解电厂化学工作与能动专业工作的相互影响，树立系统性的理念，从而更好的保证机组安全运行，适应经济发展的需要。 本课程是综合性极强的一门课程，内容涵盖应用化学专业电力化学方向的几乎所有专业课程，因此采用电力出版社出版的《电厂化学概论》作为课程教材，结合学生特点，因材施教。课程教学对任课教师的要求：专业背景为电力化学相关专业；理解课程教学大纲，熟悉教学目标，编写教学日历、教学实施方案和PPT课件，完善教学案例；采用讲授法、讨论法、案例教学法、翻转课堂教学法、开放式交互式教学、研究型教学等多种方式调动学生学习积极性，提高教学效率。 课程采用考勤、课堂提问、讨论、小测验、选题报告及课后作业等考查学生对课程重难点的掌握程度，并以此为平时成绩评价学生完成课程目标的程度，期末则开卷考试或安排大作业1次，用以考查课程目标的达成情况。 2、课程思政教学方法及要求 案例讨论：要求结合具体指定任务讨论相关的处理措施，如汽轮机发生积盐时机组的负荷不能达到正常工况，造成热能资源浪费，如何通过调整化学处理方法减轻积盐，和如何控制机炉运行参数减轻积盐，或通过低负荷时高纯度给水方式洗掉积盐，教育学生专业之间团结协作，共同为电厂的安全经济运行出力，将务实合作落到实践中；同时通过案例教学结合专业知识点，导入经典案例，引发学生思考和共鸣，努力做到知行合一，发挥理论+实践的优势。 六、重点与难点 1.教学重点：水质净化处理的反渗透处理、电力设备的腐蚀与防护的高温蒸汽腐蚀、电厂燃料的采制化等相关知识内容。 2.教学难点：发电厂热力设备水工况的加氧处理等的内容。 七、学习要求 本课程要求学生每次上课前用一定时间提前预习讲授内容，课堂中提问抽查预习情况；课后要求学生复习巩固，拟布置课后作业4次，要求书面作业工整、内容或计算正确；布置1~2次课堂讨论课题，要求每位学生参与1次以上课堂讨论，口头作业表现大方自信，观点明确，逻辑性强，表达层次条理清楚； 1次课外大作业（包含文献查询总结或社会实践调查）要求学生完成论文过程中分工明确、团结合作、互帮互助、充分调研。 八、考核内容及考核方式 1.考核内容及评价依据 本课程考核内容、建议评价依据以及与课程目标对应关系如表3所示。 表3 《电厂化学》课程目标-考核方式关系表 课程目标 考核内容 评价依据 课程目标1 掌握电厂工艺流程、设备工作原理及运行工况特点和介质特点； 1.平时表现、课堂提问等 2.课堂讨论 3.大作业或开卷考试 课程目标2 深入掌握电厂化学工作与热力设备运行的相互影响，会综合分析电力设备运行时结垢、积盐和腐蚀问题和化学加药方式调整设备运行对过程和参数的影响。 1.平时表现、课堂提问、作业等 2.课堂讨论 3.课堂小测验 4.大作业或开卷考试 课程目标3 了解电厂生产工艺全流程及电厂化学涉及的内容，思考电厂设备及设备内介质的化学反应过程及对设备的影响。 1.平时表现、课堂提问等 2.课堂分组讨论 3.课堂小测验等 课程目标4 掌握热力设备运行问题或现象的化学应用角度分析，能够跨专业运用相关知识比较全面的开展问题分析和预测。 1.平时表现、课堂提问、作业等 2.课堂讨论 3.课堂小测验 4.大作业或开卷考试 课程目标5 综合运用能动专业和化学专业的理念、思考方式、角度、知识更好地分析工程现场问题及现象。 1.平时表现、课堂提问等 2.课堂讨论 3.选题报告等 4.开卷考试 2、成绩评定 期末总评=期末考查成绩×70%+平时成绩×30%。 其中：期末考查为大作业评分或开卷考试成绩，主要采用书面考核的方式评定。 平时成绩则根据出勤、课后作业、课堂提问、讨论、小测验和选题报告等能力、素质情况评定。 （1）成绩评定标准 成绩评定标准如表4。平时成绩考核合格方能参加期末考查，两项分数合计为课程最终成绩。 表4 成绩评定标准关系表 成绩 成绩评定标准 平时成绩占总成绩的30%（平时分≥100分以100分记） 课堂考勤情况：缺勤1次扣平时分20分，满勤60分； 课堂提问回答情况：优+5平时分，良+3分，差+0分； 课堂讨论或选题报告：优+10平时分，良+6分，其余+0分； 课堂小测验：优+10平时分，良+6分，其余+4分； 课后作业情况：优+20平时分，良+15分，其余+10分； 期末考查占总成绩的70% 期末大作业评分：以文献阅读量大、课题总结观点明确、条理清晰、逻辑性强、问题表述清晰为优秀；观点、逻辑混乱，不能清楚表达的不予及格。 开卷考试评分：题型为填空题、选择题、判断题、简答题、论述题，覆盖课程目标考核的主要内容。 成绩 计算公式 平时成绩×30%=加权分1；期末考试×70%=加权分2； 加权分1+加权分2=课程得分。 （2）课程目标与评分标准之间的对应关系 课程目标与评分标准之间的对应关系如表5。 表5 课程目标-成绩评定标准关系表 课程目标 成绩评定标准 课程目标1 平时表现（占10%）： ①考勤；②课堂提问或抢答等课堂活动；③课堂讨论情况。 期末考查（占10%）： 开卷考试：选择题、填空题、判断题。 课程目标2 平时表现（占25%）： ①考勤；②课堂提问、测验或抢答等课堂活动；③课堂讨论情况；④课后作业。 期末考试（占30%）： 开卷考试：选择题、填空题、判断题、简答题、论述题 课程目标3 平时表现（占15%）：小组课堂讨论与综合问题解决。 ①考勤；②课堂提问、测验或抢答等课堂活动；③课堂讨论情况；期末考试（占0%）： 课程目标4 平时表现（占20%）： ①考勤；②课堂提问、测验或抢答等课堂活动；③课堂讨论情况；④课后作业。 期末考试（占40%）： 开卷考试：选择题、填空题、判断题、简答题、论述题 课程目标5 平时表现（占30%）： ①考勤；②课堂提问、测验或抢答等课堂活动；③课堂讨论情况；④选题报告。 期末考试（占20%）： 开卷考试：简答题、论述题 九、课程资源平台 1. 长沙理工大学网络教学平台：http://pt.csust.edu.cn/meol/main.jsp 2. CNKI中国知网：http://10.255.18.50/kns55/ 3. 长沙理工大学慕课教学平台：http://mooc.csust.edu.cn/portal 4.美国电力科学研究院：http://www.wpri.com/ 十、教材与主要参考书 推荐教材： [1] 朱志平主编，《电厂化学概论》，中国电力出版社，2013.3 主要参考书： [1] 于萍主编，《电厂化学》，武汉大学出版社，2009.1 [2] 盛伟等编，《电厂热力设备及运行》，中国电力出版社，2007.3 [3] 吴仁芳、徐忠鹏主编，《电厂化学》，中国电力出版社，2010.1 大纲执笔人：杨晓焱 课程负责人：杨晓焱 大纲审核人：