МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ И МЕХАНИКИ (ЭнМИ) ___________________________________________________________________________________________________________

Направление подготовки: 141100 Энергетическое машиностроение

Профиль(и) подготовки: Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели;

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"Парогазовые установки"

Цикл:

профессиональный

Часть цикла:

вариативная

№ дисциплины по учебному плану:

ЭнМИ; Б3.15

ЭнМИ; Б3.15

Часов (всего) по учебному плану:

72

Трудоемкость в зачетных единицах:

2

8 семестр – 2;

Лекции

30

8 семестр

Практические занятия

15

8 семестр

Лабораторные работы

0 час

Не предусмотрено

Расчетные задания, рефераты

0 час

Не предусмотрено

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

27

Экзамены

25

8 семестр

Курсовые проекты (работы)

нет

Москва - 2010

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение принципов работы, методов расчета и конструирования парогазовых установок с целью их проектирования

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

·  самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

·  анализировать различного рода рассуждения, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику (ОК-12);

·  анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

·  принимать и обосновывать конкретные технические решения при создании объектов энергетического машиностроения (ПК-10);

·  использовать информацию о новых технологических процессах и новых видах технологического оборудования (ПК-17).

Задачами дисциплины являются:

·  познакомить обучающихся с типами парогазовых установок, работающих на электростанциях;

·  дать информацию о тепловых схемах ПГУ, методах их расчета;

·  научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при создании современных ПГУ.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "паротурбинные и газотурбинные установки и двигатели" направления 141100 Энергетическое машиностроение.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Термодинамика", "Теплопередача", «Энергетические машины и установки».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы, а также программы магистерской подготовки по направлению «Энергетическое машиностроение».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

·  основные источники научно-технической информации по парогазовым установкам электростанций (ОК-7, ПК-6);

·  технологию проектирования ПГУ и их оборудования (ПК-10);

·  материалы, применяемые в для ГТУ, котлов-утилизаторов и паровых турбин ПГУ (ПК-10);

·  источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по ПГУ (ПК-17).

Уметь:

·  самостоятельно разбираться в нормативных методиках расчета и применять их для решения поставленной задачи (ОК-7);

·  использовать программы расчетов характеристик ПГУ (ПК-1);

·  осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые материалы (ПК-6);

·  выбирать оборудование для ПГУ различного назначения в зависимости от потребностей в электрической и тепловой нагрузке (ПК-10);

·  анализировать информацию о новых технологиях основных элементов ПГУ (ПК-17).

Владеть:

·  навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

·  терминологией в области ПГУ, газовых турбин, котлов-утилизаторов и паровых турбин для ПГУ (ОК-2);

·  навыками поиска информации о характеристиках ПГУ (ПК-6);

·  информацией о технических параметрах оборудования для использования при расчете и проектировании ПГУ (ПК-17 );

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа.

№

п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)

лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Развитие энергетических технологий в мире и России. Использование ГТУ и ПГУ в энергетике, их преимущества и недостатки.

Понятие о комбинированном, бинарном и парогазовом циклах. Преимущества комбинированных циклов. КПД комбинированного и бинарного циклов. Коэффициент бинарности. Парогазовый цикл. КПД парогазового цикла. Особенности газотурбинного и паросилового циклов ПГУ.

8

8

4

4

Решение конкретных задач и проверка усвоения при проведении практических занятий

2

Классификация ПГУ. Превращение теплоты в электроэнергию в простейшей утилизационной ПГУ. Схемы, циклы, технико-экономические показатели, преимущества, недостатки и области использования ПГУ различных типов: с параллельной схемой,

с дожиганием, с вводом пара в камеру сгорания, со сбросом газов в энергетический котел, с высоконапорным парогенератором, с вытеснением регенерации.

18

8

9

9

Изучение конкретных тепловых схем, решение конкретных задач и проверка усвоения при проведении практических занятий

3

Классификация утилизационных ПГУ. Преимущества, области использования и их недостатки. Исходные данные для расчета. Общий подход к расчету тепловой схемы утилизационных ПГУ. Тепловая схема и расчет одноконтурной, двухконтурной и трехконтурной ПГУ с промперегревом.

10

8

5

5

Изучение конкретных тепловых схем, решение конкретных задач и проверка усвоения при проведении практических занятий

4

Технические требования к ГТУ утилизационных ПГУ. Конструктивные особенности ГТУ для ПГУ.

Влияние паросиловой установки на экономичность утилизационной ПГУ. Особенности паровых турбин утилизационных ПГУ. Выбор концепции паровой турбины для ПГУ. Способы деаэрации основного конденсата в ПГУ. Выбор давления в конденсаторе ПГУ.

, обеспечивающий Процесс расширения пара в двухконтурной и трехконтурной ПГУ. Расчет паровой турбины ПГУ.

Методы повышения экономичности утилизационных ПГУ.

Особенности конструкции трехконтурных одновальных ПГУ с промежуточным перегревом пара.

Требования к котлам-утилизаторам утилизационных ПГУ. Типы котлов-утилизаторов и их конструктивные особенности.

18

8

9

9

Решение конкретных задач и проверка усвоения при проведении практических занятий

Зачет

2

8

--

--

--

2

Устный опрос

Экзамен

25

8

--

--

--

25

устный

Итого:

72

36

18

27

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

4.2.1. Лекции

1. Развитие энергетических технологий. Комбинированные циклы. Классификация ПГУ

Развитие энергетических технологий в мире и России. Использование газотурбинных и парогазовых установок в энергетике, их преимущества и недостатки в сравнении с другими источниками электроэнергии.

Понятие о комбинированном, бинарном и парогазовом циклах. Преимущества комбинированных термодинамических циклов. Вывод соотношения для КПД комбинированного и бинарного циклов. Коэффициент бинарности. Понятие о парогазовом цикле. Вывод соотношения для КПД парогазового цикла. Особенности газотурбинного и паросилового цикла ПГУ.

Классификация ПГУ. Простейшая утилизационная ПГУ, ее теплосиловой цикл и технико-экономические показатели. Превращение теплоты в электроэнергию в утилизационной ПГУ

2. Типы ПГУ, их особенности и технико-экономические показатели

Схема и цикл ПГУ с параллельной схемой. Технико-экономические показатели. Преимущества, недостатки и области использования ПГУ с параллельной схемой. Схема и цикл ПГУ с дожиганием. Их преимущества, недостатки и области использования Основные соотношения для определения экономичности.

Схема и цикл ГТУ с вводом воды в камеру сгорания. ПГУ с вводом пара в КС ГТУ. Их преимущества, недостатки и области использования. Вывод соотношения для КПД ПГУ с вводом пара в КС. Ограничения по вводу пара в ГТУ.

Схема и цикл сбросной ПГУ. Вывод соотношений для степени бинарности, КПД и соотношения мощностей паросиловой и газотурбинной части сбросной ПГУ. Ее преимущества, недостатки и области использования. Сравнение утилизационных и сбросных ПГУ.

Принципиальная схема и теплосиловой цикл ПГУ с высоконапорным парогенератором. Преимущества и недостатки ПГУ с ВПГ. Вывод соотношений для степени бинарности и КПД.

Схема ПГУ с вытеснением регенерации и ее функционирование. Преимущества, недостатки и области использования ПГУ с вытеснением регенерации.

3. Утилизационные ПГУ и их расчет

Классификация утилизационных ПГУ. Преимущества, области использования и их недостатки. Исходные данные для расчета утилизационной ПГУ. Общий подход к расчету тепловой схемы утилизационной ПГУ.

Тепловая схема и расчет одноконтурной ПГУ. Пути повышения ее экономичности. Области использования.

Тепловая схема и расчет двухконтурной ПГУ. Определение технико-экономических показателей.

Устройство трехконтурной ПГУ с промперегревом. Тепловая схема и расчет котла-утилизатора трехконтурной ПГУ. Расчет параметров и технико-экономических характеристик.

3. Основное оборудование ПГУ и его особенности

Технические требования к ГТУ утилизационных ПГУ. Конструктивные особенности ГТУ для ПГУ.

Влияние паросиловой установки на экономичность утилизационной ПГУ. Особенности паровых турбин утилизационных ПГУ. Примеры конструкций отечественных и зарубежных паровых турбин для ПГУ. Выбор концепции паровой турбины для ПГУ. Способы деаэрации основного конденсата в ПГУ. Выбор давления в конденсаторе ПГУ, обеспечивающий максимальные экономичность и надежность ее основного оборудования. Процесс расширения пара в двухконтурной и трехконтурной ПГУ. Порядок расчета паровой турбины ПГУ.

Методы повышения экономичности утилизационных ПГУ

Особенности конструкции трехконтурных одновальных ПГУ с промежуточным перегревом пара. Сравнение одновальных и многовальных ПГУ по экономичности, стоимости и надежности

Требования к котлам-утилизаторам утилизационных ПГУ. Типы котлов-утилизаторов и их конструктивные особенности.

4.2.2. Практические занятия

Примеры работающих и строящихся ПГУ с параллельной схемой. ПГУ ТЭЦ Альтбах Датсау (Германия). Использование ПГУ с параллельной схемой для замены устаревшего оборудования ТЭЦ с поперечными связями. ПГУ с ГТУ LM2500 и LM5000 Дженерал Электрик с вводом пара в КС.

Схема ПГУ-ТЭЦ Носсенер Брюкке (г. Дрезден) с дожиганием и ее анализ.

Тепловая схема сбросной ПГУ Молдавской ГРЭС. Сбросная ПГУ ТЭЦ Хемвег (Нидерланды).

Тепловая схема ПГУ-200 Невинномысской ГРЭС.

Пример использования ГТУ с вытеснением регенерации для турбоустановки с турбиной Т-110-12,8 УТЗ.

Тепловые схемы типичных коденсационных и теплофикационных ПГУ.

Компоновки ПГУ на площадке электростанции.

4.3. Лабораторные работы: лабораторные работы учебным планом не предусмотрены

4.4. Расчетные задания:

«Расчетные задания учебным планом не предусмотрены»

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия

проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов.

Практические занятия

включают рассмотрение реальных тепловых схем с использованием плакатов и презентационных средств а также и решение практических задач.

Самостоятельная работа включает домашнюю подготовку, выполнение типового расчета и подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос и защита типового расчета

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 8 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1.  Основы современной энергетики: Учебник для вузов. В двух частях. Под общей ред. чл.-корр. РАН . – 5-е изд., стереотипное. –М.: Издательский дом МЭИ, 2005. Том 1. Современная теплоэнергетика. , , ; под ред. . – 472 с., ил.

2.  Трухний тепловых схем утилизационных парогазовых установок: учебное пособие / , .- М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 40 с.

б) дополнительная литература:

1.  Цанев и парогазовые установки тепловых электростанций: учебное пособие для вузов / , , ; под ред. . – 2-е изд., стереотипное. – М.: Издательский дом МЭИ. 2006. – 584 с.: ил.

2.  , «Комбинированные установки с газовыми турбинами». Л.: Машиностроение, 19с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

б) другие:

1.  Трухний тепловых схем утилизационных парогазовых установок: учебное пособие / , .- М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 40 с. (электронное издание на CD)

2.  Основы современной энергетики: Учебник для вузов. В двух частях. Под общей ред. Чл.-корр. РАН . – 3-е изд., перераб. и доп. –М.: Издательство МЭИ, 2002. Часть 1. , , . Современная теплоэнергетика. – 376 с., ил. (электронное издание на CD)

3.  Презентации к лекциям и практическим занятиям

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 141100 «Энергетическое машиностроение» и профилю «Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д. т.н., профессор

Зав. кафедрой паровых и газовых турбин

д. т.н. профессор