МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ ТЕПЛОВОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИТАЭ) ___________________________________________________________________________________________________________

Направление подготовки: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника

Профиль(и) подготовки: Технология воды и топлива на тепловых и атомных электростанциях

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«химический контроль теплоносителей»

Цикл:

профессиональный

Часть цикла:

вариативная/по выбору

№ дисциплины по учебному плану:

Б.3 18.2

7 семестр – Б.3 18.2

Часов (всего) по учебному плану:

144

7 семестр – 144

Трудоемкость в зачетных единицах:

4

7 семестр – 4

Лекции

36 час

7 семестр – 36 час

Практические занятия

18 час

7 семестр – 18 час

Лабораторные работы

Расчетные задания, рефераты

18час

7 семестр – 18 час

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

90 час

7 семестр – 90 час

Экзамены

Курсовые проекты (работы)

Москва - 2010

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение организации измерения качества теплоносителя и добавочной воды на ТЭС и АЭС.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

·  к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

·  применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, готов использовать компьютер как средство работы с информацией (ОК-11);

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

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

·  к контролю организации метрологического обеспечения технологических процессов при использовании типовых методов контроля работы технологического оборудования и качества выпускаемой продукции (ПК-15);

·  к проведению экспериментов по заданной методике и анализу результатов с привлечением соответствующего математического аппарата (ПК-18).

Задачами дисциплины являются

·  познакомить обучающихся с устройствами и схемами определения качества теплоносителя и добавочной воды на ТЭС и АЭС;

·  дать информацию о методиках и приборах, применяемых при определении качества теплоносителя и добавочной воды на ТЭС и АЭС;

·  научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последующем проектировании и эксплуатации схем химического контроля качества теплоносителя и добавочной воды на ТЭС и АЭС.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Технология воды и топлива на тепловых и атомных электрических станциях» направления 140100 Теплоэнергетика и теплотехника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: физико-химические процессы в энергетике; химико-технологические процессы и аппараты.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы, а также для выполнения программы магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

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

Знать:

·  нормативные правовые документы в своей профессиональной деятельности (ПК-4);

·  методику планирования и участия в проведении плановых испытаний технологического оборудования (ПК-14);

·  типовые методики проектирования отдельных деталей и узлов с использованием стандартных средств автоматизации проектирования в соответствии с техническим заданием (ПК-9);

·  методику проведения измерений и наблюдений, составления описания проводимых исследований, подготовки данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций (ПК-19).

Уметь:

·  участвовать в испытаниях оборудования, предназначенного для контроля качества теплоносителя на ТЭС и АЭС (ПСК-11);

·  поддерживать оптимальные режимы при эксплуатации оборудования водоподготовительных установок (ПСК-4);

·  участвовать в испытаниях оборудования, предназначенного для очистки теплоносителя на ТЭС и АЭС (ПСК-2).

Владеть:

·  способностью к проведению предварительного технико-экономического обоснования проектных разработок по стандартным методикам (ПК-11);

·  методиками испытаний, наладки и ремонта технологического оборудования в соответствии с профилем работы (ПК-25);

·  готовностью к организации работы персонала по обслуживанию технологического оборудования (ПК-27);

·  способностью принимать участие в монтажно-наладочных и ремонтных работах на основном и вспомогательном оборудовании водоочистных установок ТЭС и АЭС при условии профессиональной адаптации (ПСК-5).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 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

Пароконденсатный тракт как объект химического контроля

12

7

4

2

6

Тест: источники появления водорода в питательном тракте энергоблока, поступление примесей в конденсат.

2

Установки подготовки воды как объект химического контроля

12

7

4

2

6

Тест: основные требования к объему химического контроля,

причины установки блочной обессоливающей установки на энергоблоках с прямоточными котлами.

3

Назначение систем химического контроля

14

7

4

2

8

Тест: основные факторы, влияющие на повреждаемость поверхностей нагрева, необходимость автоматизации химического контроля.

4

Методы получения представительной пробы

16

7

4

2

10

Тест: причины нарушения представительности пробы воды и пара, виды устройств для отбора проб пара и воды, требования к устройствам подготовки пробы, отличие УПП для различных точек контроля.

5

Электрохимические методы измерения

18

7

6

2

10

Тест: измерение удельной электрической проводимости с предварительным Н-катионированием пробы, необходимость контроля содержания в воде растворенного кислорода, требования к характеристикам вспомогательного электрода.

6

Методы контроля коррозионного состояния оборудования

16

7

4

2

10

Тест: определение взаимосвязи водно-химического режима и теплотехнического контроля, контроль загрязненности труб котла, анализ отложений, образовавшихся на внутренних поверхностях нагрева котлов..

7

Оптические методы анализа состава теплоносителя

28

7

6

2

20

Тест: особенности фотоколориметрического метода анализа состава теплоносителя, погрешности фотометрического анализа.

8

Погрешности измерений и их оценка

14

7

2

2

10

Тест: отличие приведенной и относительной погрешностей измерения, доверительная вероятность и доверительный интервал.

9

Системы автоматизированного химического контроля

12

7

2

2

8

Тест: отличие нормируемых показателей качества теплоносителя от контролируемых, Организовать химический контроль различных точек контроля с указанием устройств для отбора и подготовки пробы воды и пара, пробоотборного оборудования и приборов химического контроля.

10

Зачет

2

2

11

Итого:

144

36

18

90

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

7 семестр

1. Пароконденсатный тракт как объект химического контроля

Принципиальные тепловые схемы тепловых и атомных электрических станций, их связь с водно-химическим режимом. Источники появления примесей в теплоносителе. Взаимосвязь теплотехнических параметров, материала оборудования и водного режима.

2. Установки подготовки воды как объект химического контроля

Назначение установки подготовки добавочной воды, блочной обессоливающей установки ТЭС, установки по очистке конденсата АЭС. Объем и методы химического контроля.

3. Назначение систем химического контроля

Связь химического контроля с надежностью работы оборудования.

Недостатки периодического лабораторного контроля. Обоснование необходимости автоматизации химического контроля. Скорость изменения химических показателей.

4. Методы получения представительной пробы

Условия получения представительных проб воды и пара. Виды пробоотборных устройств для отбора проб теплоносителя для однородных сред. Особенности получения представительных проб для гетерогенных сред. Виды пробоотборных устройств для отбора проб насыщенного пара. Пробоотборное оборудование. Роль материала и длины импульсных линий. Транспортное запаздывание.

Устройство подготовки пробы (УПП) для химического анализа. Предназначение устройства подготовки пробы и требования к нему. Различие в конструктивном исполнении УПП. Технические характеристики УПП различных производителей.

5. Электрохимические методы измерения

Кондуктометрия.

Основы кондуктометрии. Электрическая проводимость водных растворов солей, кислот и оснований.

Влияние температуры на электропроводимость растворов. Температурная компенсация. Кондуктометрический контроль воды высокой степени чистоты. Двойная температурная компенсация.

Виды кондуктометров. Чувствительные элементы кондуктометров и их различия для автоматического и лабораторного химического анализа.

Эксплуатация и поверка кондуктометров.

Потенциометрия.

Основы потенциометрии. Величина рН и ее измерение. Особенности измерения содержания концентрации натрия. Измерение окислительно-восстановительного потенциала среды.

Рабочие и вспомогательные электроды потенциометрических анализаторов. Особенности схемы измерения рН во вторичных преобразователях рН-метров.

Виды промышленных стационарных потенциометрических приборов. Технические характеристики и требования к среде для потенциометрических приборов различных производителей.

Эксплуатация и поверка потенциометрических приборов химического контроля.

Амперометрия.

Амперометрический метод анализа. Явление деполяризации катода электродной системы. Механизм образования диффузионного тока.

Виды электродных систем. Использование мембраны при измерениях микроконцентраций растворенного в воде кислорода.

Принципиальные схемы анализаторов растворенного в воде кислорода. Технические характеристики и требования к среде для анализаторов растворенного в воде кислорода различных производителей.

Эксплуатация и поверка автоматических кислородомеров.

6. Методы контроля коррозионного состояния оборудования

Цели и задачи коррозионного контроля. Оценка состояния водно-химического режима работающего оборудования по данным теплотехнического контроля. Контроль состояния труб котла и определение количества отложений.

Осмотр конденсатно-питательного тракта и определение скорости коррозии конструкционных материалов.

Определение состояния проточной части турбины.

7. Оптические методы анализа состава теплоносителя

Фотоколориметрический метод анализа состава теплоносителя.

Основы фотоколориметрии. Измерение оптической плотности окрашенных растворов. Основные типы фотоэлементов и законы фотоэффекта.

Принципиальные схемы измерения оптической плотности окрашенных растворов.

Чувствительность и погрешность фотоколориметрического анализа.

Нефелометрический и турбидиметрический методы анализа состава теплоностеля.

Основы нефелометрического и турбидиметрического методов анализа и их предназначение.

Условия получения воспроизводимых результатов при турбидиметрическом методе анализа.

Эксплуатация приборов для измерения мутности, основанных на нефелометрическом или турбидиметрическом методах анализа.

Методы спектрального оптического анализа.

Виды методов спектрального оптического анализа.

Основы эмиссионного спектрального анализа. Применение эмиссионного метода в современных приборах лабораторного химического контроля.

Основы метода пламенной фотометрии. Принципиальные схемы установок для проведения анализа методом пламенной фотометрии. Чувствительность метода пламенной фотометрии.

Основы атомно-абсорбционного метода анализа состава теплоносителя. Принципиальные схемы определения концентрации вещества в растворе атомно-абсорбционным методом.

8. Погрешности измерений и их оценка

Виды технических измерений.

Общие сведения о погрешностях. Виды погрешностей и их определение.

Оценка и учет погрешностей при технических измерениях. Определение номинальной статической характеристики средства измерения. Динамические характеристики средств измерений.

Влияние условий измерений на погрешности средств измерений.

9. Системы автоматизированного химического контроля

Нормируемые и контролируемые показатели качества теплоносителя по тракту энергоблока.

Виды объемов оперативного автоматического химического контроля для энергоблоков с различными типами котлов.

Виды объемов диагностического автоматического химического контроля для энергоблоков с различными типами котлов.

Виды объемов лабораторного химического контроля для энергоблоков с различными типами котлов.

Особенности химического контроля в пусковом режиме энергоблока.

Принципиальные схемы химического контроля водно-химического режима ТЭС и АЭС.

4.2.2. Практические занятия

7 семестр

Выбор устройств для отбора и подготовки проб пара и воды для различных точек контроля.

Определение удельной электрической проводимости и электрического сопротивления электродной ячейки.

Расчет постоянной электролитической ячейки электродной системы. Оценка компенсации температурной погрешности приборов для измерения удельной электрической проводимости.

Определение коэффициента преобразования водородного электрода. Расчет координат изопотенциальной точки.

Определение равновесной концентрации в воде растворенного кислорода и углекислого газа при контакте воды с атмосферой.

Определение влияния температуры на показания приборов.

Оценка погрешностей, имеющих место при эксплуатации приборов химического контроля.

Организация химического контроля на энергоблоках ТЭС с выбором устройств отбора и подготовки пробы, приборов химического контроля.

Организация химического контроля на энергоблоках АЭС с выбором устройств отбора и подготовки пробы, приборов химического контроля.

4.3. Лабораторные работы

7 семестр

Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания

7 семестр

Расчет показателей качества теплоносителя в зависимости от состава среды и температуры.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы

7 семестр

Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме в виде лекций с применением ЭВМ.

Практические занятия проводятся в традиционной форме.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, подготовку к зачету.

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

Для текущего контроля успеваемости используются тесты, контрольные работы, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка на зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература

а) основная литература:

1. , , Маркин контроль ВХР ТЭС. М.: Энергоатомиздат, 1979.

2. , Максимов процессов ВПУ и ВХР. М.: Энергоатомиздат, 1980.

3. , Попечителев приборы для исследования жидких сред. Л.: Машиностроение, 1981.

4. Инструментальные методы химического анализа. М.: Мир, 1989.

5. Преображенский измерения и приборы. М.: Энергия,1978.

б) дополнительная литература:

1. , , Логачева методы анализа: Учеб. пособие для хим.-технол. вузов. М.: Высшая школа, 1989.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

1. и др. Энциклопедия физико-химических технологий ТЭС и АЭС. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25.08.2000 г. Свидетельство № . Роспатент.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, компьютерного класса, тренажеров.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140100 Теплоэнергетика и теплотехника и профилю «Технология воды и топлива на тепловых и атомных электростанциях».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

К. т.н. ассистент

К. т.н., доцент

«УТВЕРЖДАЮ»:

Заведующий кафедрой Технологии воды и топлива МЭИ (ТУ)

д. т.н., профессор