《燃?xì)廨啓C(jī)與聯(lián)合循環(huán)》課程教學(xué)大綱

《燃?xì)廨啓C(jī)與聯(lián)合循環(huán)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱燃?xì)廨啓C(jī)與聯(lián)合循環(huán)GasTurbineandCombinedCycle課程編碼CNE222621020開課院部石大山能新能源學(xué)院課程團(tuán)隊（未設(shè)置）學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時32講授32實驗0上機(jī)0實踐0課外學(xué)時0適用專業(yè)能源與動力工程授課語言中文先修課程工程熱力學(xué)、工程流體力學(xué)、傳熱學(xué)、工程燃燒學(xué)、汽輪機(jī)設(shè)備系統(tǒng)及運(yùn)行課程簡介（限選）《燃?xì)廨啓C(jī)與聯(lián)合循環(huán)》是能源與動力工程專業(yè)的一門選修課程。近年來，燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)在我國電力工業(yè)中蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用。本課程介紹燃?xì)廨啓C(jī)為主要目的，同時介紹聯(lián)合循環(huán)的基本理論。本課程主要內(nèi)容：燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)的發(fā)展條件和趨勢；聯(lián)合循環(huán)的基本原理和類型；燃?xì)廨啓C(jī)三大件即壓氣機(jī)、燃燒室和透平的工作原理和特性；燃?xì)廨啓C(jī)的變工況性能分析；燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行調(diào)節(jié)和維護(hù)等。通過學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生能夠掌握燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)性能分析和熱力計算；了解聯(lián)合循環(huán)的基本原理和類型；掌握軸流式壓氣機(jī)和軸流式透平的工作原理和變工況特性；了解不同軸系燃?xì)廨啓C(jī)的變工況性能；了解燃?xì)廨啓C(jī)的調(diào)節(jié)等，以后從事燃?xì)廨啓C(jī)和聯(lián)合循環(huán)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、科學(xué)研究等工作打下基礎(chǔ)。"GasTurbineandcombinedcycle"isanelectivecourseforenergyandpowerengineeringspecialty.Inrecentyears,gasturbineanditscombinedcyclehavebeenvigorouslydevelopedandwidelyusedinChina'spowerindustry.Thiscourseintroducesgasturbineasthemainpurpose,andalsointroducesthebasictheoryofcombinedcycle.Themaincontentsofthiscourse:thedevelopmentconditionsandtrendsofgasturbineanditscombinedcycle;Thebasicprinciplesandtypesofcombinedcycle;Theworkingprinciplesandcharacteristicsofthethreemajorpartsofgasturbine,namelycompressor,combustionchamberandturbine;performanceanalysisofgasturbineundervariableworkingconditions;OperationRegulationandmaintenanceofgasturbine,etc.Bylearningthiscourse,studentscanmasterthethermodynamiccycleperformanceanalysisandthermodynamiccalculationofgasturbine;Understandthebasicprinciplesandtypesofcombinedcycle;Mastertheworkingprinciplesandoff-dutycharacteristicsofaxialflowcompressorandaxialflowturbine;understandthevariableworkingconditionperformanceofdifferentshaftinggasturbines;Understandtheregulationofgasturbine,etc.,andlaythefoundationforthesafeandeconomicoperationandscientificresearchofgasturbineandcombinedcycleinthefuture.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號代號課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：具備燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)的基本專業(yè)知識，為從事燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)裝置的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、科學(xué)研究等工作打下理論基礎(chǔ)。是2M2目標(biāo)2：掌握燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)的性能分析和熱力計算，掌握燃?xì)廨啓C(jī)主要組成部件的工作原理和工作特性，了解不同軸系燃?xì)廨啓C(jī)的變工況性能，能夠分析和解決該領(lǐng)域內(nèi)實際工程問題。是三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)1第1章第1章緒論本章重點(diǎn)難點(diǎn)：燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理和類型////21.11.1燃?xì)廨啓C(jī)簡介燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理、類型、優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用M1,M21講授//31.21.2燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，聯(lián)合循環(huán)的發(fā)展趨勢和展望M10.5講授、討論//41.31.3聯(lián)合循環(huán)概論聯(lián)合循環(huán)的熱力學(xué)原理，聯(lián)合循環(huán)的類型和特點(diǎn)，聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的軸系布置方案，常規(guī)余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)M1,M22講授、討論2自學(xué)51.41.4其他形式的聯(lián)合循環(huán)簡介程式循環(huán)、濕空氣透平循環(huán)、卡林那循環(huán)、熱電（冷）聯(lián)產(chǎn)的聯(lián)合循環(huán)、基于燃料電池的聯(lián)合循環(huán)、燃煤的燃?xì)?蒸汽合循環(huán)M11.5講授2自學(xué)6第2章第2章燃?xì)廨啓C(jī)的熱力循環(huán)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：影響實際簡單循環(huán)性能的主要因素、燃?xì)廨啓C(jī)簡單循環(huán)的熱力計算。////72.12.1燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的主要指標(biāo)性能指標(biāo)、熱力參數(shù)M11講授//82.22.2燃?xì)廨啓C(jī)的簡單循環(huán)理想簡單循環(huán)、實際簡單循環(huán)、影響實際簡單循環(huán)性能的因素。M1,M22講授、討論//92.32.3燃?xì)廨啓C(jī)的復(fù)雜循環(huán)回?zé)嵫h(huán)，間冷循環(huán)，再熱循環(huán)，復(fù)雜循環(huán)的組合M12講授//102.42.4燃?xì)廨啓C(jī)簡單循環(huán)的熱力計算概述、簡單循環(huán)的計算M1,M22講授、討論2作業(yè)11第3章第3章壓氣機(jī)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：基元級的速度三角形、基元級內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換、具有不同反力度的軸流級、壓氣機(jī)特性、壓氣機(jī)喘振及防止方法。////123.13.1概述壓氣機(jī)的功能與分類；軸流式壓氣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)簡介M10.5講授//133.2-13.2軸流式壓氣機(jī)級的工作原理-1軸流式壓氣機(jī)級；基元級速度三角形，基元級內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換M1,M22講授、討論//143.2-23.2軸流式壓氣機(jī)級的工作原理-2壓氣機(jī)級的基本參數(shù)；具有不同反力度的軸流級。M1,M21講授、討論2作業(yè)153.33.3平面葉柵平面葉柵的基本參數(shù)；壓氣機(jī)工作過程的特點(diǎn)；跨音速壓氣機(jī)級的工作簡介；葉片扭轉(zhuǎn)規(guī)律。M11講授、討論//163.43.4壓氣機(jī)級中的能量損失葉型損失、環(huán)端面損失、二次流損失。M10.5講授//173.53.5多級軸流式壓氣機(jī)概述，通流部分的結(jié)構(gòu)形式，主要性能參數(shù)，各級間壓縮功的分配M10.5講授//183.63.6壓氣機(jī)特性壓氣機(jī)的變工況，壓氣機(jī)級的特性曲線，多級壓氣機(jī)的特性曲線，壓氣機(jī)的通用特性曲線。M1,M20.5講授、討論//193.73.7壓氣機(jī)喘振及防喘方法壓氣機(jī)喘振的現(xiàn)象、原因分析，防止喘振的措施。M1,M21講授、討論//204第4章燃?xì)馔钙奖菊轮攸c(diǎn)難點(diǎn)：軸流式透平級的工作原理、基元級速度三角形、最佳速度比、透平變工況特性。////214.1-14.1軸流式燃?xì)馔钙降墓ぷ髟?1燃?xì)馔钙降墓δ芘c結(jié)構(gòu)；軸流式透平級的概念、工作原理；基元級速度三角形M12講授//224.1-24.1軸流式燃?xì)馔钙降墓ぷ髟?2基元級中各速度的確定；通過噴嘴的流量及通流面積的確定M1,M21講授//234.24.2透平級中的能量損失、效率和速度比透平級的能量損失，輪周效率和內(nèi)效率，最佳速度比M1,M21講授、討論2作業(yè)244.34.3多級透平通流部分形式，焓降分配與級數(shù)選擇，多級透平的熱重獲問題，透平的主要性能參數(shù)，多級透平的余速利用和排氣擴(kuò)壓M11講授、討論//254.44.4透平特性透平的變工況，透平特性線，透平的通用特性線。M1,M20.5講授//264.54.5透平部件的材料和冷卻先進(jìn)的透平材料和涂層，葉片的冷卻技術(shù)，葉片冷卻對透平效率的影響M10.5講授、討論1自學(xué)275第5章燃燒室本章重點(diǎn)難點(diǎn)：燃燒室的基本要求、圓筒型燃燒室基本結(jié)構(gòu)及工作原理。////285.15.1燃燒室的工作過程和基本要求燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的作用，工作過程，基本要求。M11講授//295.25.2燃燒室類型與基本結(jié)構(gòu)圓筒型、環(huán)型、分管型和環(huán)管型燃燒室的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和特點(diǎn)。M11講授//306第6章燃?xì)廨啓C(jī)變工況本章重點(diǎn)難點(diǎn)：燃?xì)廨啓C(jī)的平衡運(yùn)行條件、單軸燃?xì)廨啓C(jī)的變工況性能、分軸燃?xì)廨啓C(jī)的變工況性能、大氣參數(shù)對燃?xì)廨啓C(jī)性能的影響。////316.16.1概述燃?xì)廨啓C(jī)變工況概念、研究目的、基本要求；燃?xì)廨啓C(jī)的負(fù)荷特性；燃?xì)廨啓C(jī)的平衡運(yùn)行條件以及平衡運(yùn)行工況點(diǎn)的確定。M1,M21講授2作業(yè)326.26.2燃?xì)廨啓C(jī)的變工況性能單軸、分軸、三軸燃?xì)廨啓C(jī)的性能曲線網(wǎng)、帶動具體負(fù)載時的性能分析M1,M21講授//336.36.3大氣參數(shù)對燃?xì)廨啓C(jī)性能的影響大氣溫度對機(jī)組功率和效率的影響，大氣壓力對機(jī)組功率的影響，機(jī)組性能修正方法。M10.5講授//346.46.4燃?xì)廨啓C(jī)的加載與減載單軸、分軸、三軸燃?xì)廨啓C(jī)的加載和減載，天然氣管道輸送燃壓機(jī)組的加載與減載特點(diǎn)。M1,M20.5講授//357第7章燃?xì)廨啓C(jī)調(diào)節(jié)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：燃?xì)廨啓C(jī)的調(diào)節(jié)原理，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)////367.17.1概述燃?xì)廨啓C(jī)的調(diào)節(jié)原理，基本調(diào)節(jié)方式，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成。M10.5講授//377.27.2轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，間接轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)M10.5講授//387.37.3溫度控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)的作用，溫度控制的方法M1//1自學(xué)397.47.4輸氣管線用燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)組的控制系統(tǒng)輸氣管線用燃?xì)廨啓C(jī)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原則方案M1//1自學(xué)408第八章燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行與維護(hù)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：燃?xì)廨啓C(jī)典型故障分析與處理////418.18.1燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行特點(diǎn)、起動、正常運(yùn)行、停機(jī)、運(yùn)行檢查M10.5講授1自學(xué)428.28.2燃?xì)廨啓C(jī)日常維護(hù)燃?xì)廨啓C(jī)日常維護(hù)M1//1自學(xué)438.38.3燃?xì)廨啓C(jī)典型故障分析與處理啟動過程中容易出現(xiàn)的故障、加載過程中可能出現(xiàn)的故障、機(jī)組振動偏大故障、壓氣機(jī)喘振、燃燒室震蕩及常見故障、壓氣機(jī)葉片故障和透平葉片故障等。M10.5講授2自學(xué)四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評占比1平時作業(yè)1.根據(jù)授課內(nèi)容布置作業(yè)題目，燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)布置3-4題、壓氣機(jī)布置3-4題、透平布置3-4題、變工況性能布置2-3題。2.成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成完整性和準(zhǔn)確性、是否按時上交、是否獨(dú)立完成等方面評分。3.考核學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力，題型主要有作圖、分析和計算題等。20%2章節(jié)測試1、在云課堂上設(shè)置各章在線測試模塊，每章內(nèi)容講完后在規(guī)定的時間內(nèi)要求學(xué)生登陸作答，題型以填空題、選擇題和判斷題等客觀性題目為主。2、各章在線測試成績采用百分制，最后取所有章節(jié)測試的平均分。30%3自學(xué)報告1、選定本課程某一章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行自學(xué)，按自學(xué)要求完成一篇自學(xué)報告。2、報告成績采用百分制，根據(jù)學(xué)習(xí)態(tài)度、格式規(guī)范、報告內(nèi)容以及與工程實際的結(jié)合程度等方面進(jìn)行評分。10%4期末測試1、采用試卷、筆試的方式進(jìn)行，成績采用百分制。2、考核學(xué)生對本課程基本知識的掌握情況以及綜合運(yùn)用知識分析問題、解決問題的能力，題型可以是填空題、選擇題、判斷題、簡答題、分析作圖題以及計算題等。3、課程目標(biāo)1的題目約占30-40%，課程目標(biāo)2的題目占60%-70%。40%五、評分細(xì)則序號課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)20%A【90-100】：獨(dú)立完成、按時完成；格式規(guī)范，作業(yè)整潔，書寫認(rèn)真；解題思路和公式運(yùn)用正確，計算步驟完整；所有題目的計算結(jié)果正確。B【80-89】：獨(dú)立完成、按時上交；格式規(guī)范，作業(yè)整潔，書寫較認(rèn)真；解題思路和公式運(yùn)用正確，計算步驟完整；大多數(shù)題目的計算結(jié)果正確；C【70-79】：獨(dú)立完成、按時上交；格式較規(guī)范；解題思路清晰、公式運(yùn)用基本正確，計算步驟較完整；個別題目計算結(jié)果有誤；D【60-69】：作業(yè)未能按時上交；格式不規(guī)范；解題思路不清、公式應(yīng)用有誤；計算步驟不全；多個題目計算結(jié)果有誤。E【0-59】：不交作業(yè)；作業(yè)抄襲嚴(yán)重；未完成布置題目；書寫極其潦草；解題思路混亂、公式應(yīng)用錯誤；無計算過程、結(jié)果不正確。2M1章節(jié)測試40%主要是客觀題，在線測試/閱卷，依據(jù)實際所得分?jǐn)?shù)3M1自學(xué)報告10%（見自學(xué)報告評分標(biāo)準(zhǔn)）4M1期末測試30%（見試卷參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)）5M2平時作業(yè)30%A【90-100】：獨(dú)立完成、按時完成；格式規(guī)范，作業(yè)整潔，書寫認(rèn)真；解題思路和公式運(yùn)用正確，計算步驟完整；所有題目的計算結(jié)果正確。B【80-89】：獨(dú)立完成、按時上交；格式規(guī)范，作業(yè)整潔，書寫較認(rèn)真；解題思路和公式運(yùn)用正確，計算步驟完整；大多數(shù)題目的計算結(jié)果正確；C【70-79】：獨(dú)立完成、按時上交；格式較規(guī)范；解題思路清晰、公式運(yùn)用基本正確，計算步驟較完整；個別題目計