Лекция 1 (2 академических часа). Способы производства и потребления энергии. Тепловые электрические станции – основной источник производства электрической и тепловой энергии. Потребители электрической и тепловой энергии, их влияние на выбор оборудования и работу ТЭС. Парогазовые установки. Вторичные энергоресурсы и их использование. Энерготехнологическое использование топлива на ТЭС. Теплонасосные станции и их энергетическая эффективность.
Лекция 2 (2 академический час). Способы производства пара. Принципы получения пара и типы паровых котлов. Устройство парового энергетического котла. Тепловые схемы паровых котлов. Основные характеристики паровых котлов. Виды энергетических топлив и их технические характеристики. Сжигание топлива и эффективность его использования. Системы пылеприготовления. Основы теории топочных процессов. Организация процесса горения в топочных устройствах. Тепловой баланс и КПД парового котла.
Лекция 3 (2 академический час). Конструкции энергетических котлов. Принцип компоновки поверхностей нагрева в паровых котлах. Конструкции парообразующих поверхностей нагрева. Конструкции пароперегревателей. Конструкции низкотемпературных поверхностей нагрева. Каркас и обмуровка котла. Особенности конструкций современных энергетических котлов.
Лекция 4 (2 академических часа). Эксплуатация паровых котлов. Эксплуатационные режимы и показатели. Регулирование температуры перегрева пара. Шлакование топок и поверхностей нагрева. Загрязнение поверхностей нагрева и способы их очистки. Износ и коррозия поверхностей нагрева. Водно-химический режим паровых котлов. Источники загрязнения питательной воды и пара. Методы получения чистого пара. Водно-химический режим барабанных котлов. Водно-химический режим прямоточных котлов.
Лекция 5 (2 академический час). Принцип работы паровых и газовых турбин. Принцип действия и устройство турбин. Основы теории турбинной ступени. Потери и КПД ступени. Многоступенчатые турбины. Предельная мощность турбины. Классификация паровых турбин. Турбины для атомных электростанций. Газотурбинные установки. Устройство и основные показатели ГТУ. Конструктивное устройство газовых турбин и ГТУ.
Лекция 6 (2 академический час). Регулирование, защита и маслоснабжение паровых турбин. Переменный режим работы паровых турбин. Системы парораспределения. Регулирование мощности скользящим давлением пара. Система регулирования турбин. Система маслоснабжения. Устройства защиты турбин.
Лекция 7 (2 академических часа). Конденсационные установки паровых турбин. Устройство поверхностного конденсатора. Принципиальная схема конденсационной установки. Тепловые процессы в конденсаторе. Тепловой баланс и характеристики конденсатора. Конструкции конденсаторов.
Лекция 8 (2 академических часа). Совершенствование тепловых циклов и процессов ТЭС. Способы повышения эффективности ТЭС. Технико-экономические особенности выбора начальных и конечных параметров. Комбинирование циклов. Регенерация теплоты. Выбор параметров регенеративного подогрева питательной воды. Теплофикация.
Лекция 9 (2 академических часа). Показатели тепловой экономичности паротурбинных электростанций. Баланс энергии и коэффициенты полезного действия конденсационных электростанций (КЭС). Расходы пара, теплоты и топлива на конденсационной электростанции. Показатели тепловой экономичности теплоэлектроцентралей.
Лекцияакадемический час). Тепловая (пароводяная) схема ТЭС. Принципиальная тепловая схема. Структурные схемы отдельных узлов и участков. Методы анализа принципиальных тепловых схем. Полная тепловая схема пароводяного тракта ТЭС. Внешние и внутренние потери рабочего тела на ТЭС. Методика расчета тепловых схем. Вспомогательное оборудование тепловой схемы. Насосное оборудование тепловой схемы. Подогреватели тепловой схемы. Трубопроводы и арматура тепловых схем. Оборудование утилизации потоков пара и воды, резервирования технологических процессов. Технико-экономические основы выбора оборудования, оптимальной скорости воды и пара.
Лекцияакадемический час). Режимы работы и эксплуатация ТЭС. Работа теплоэнергетического оборудования в переменной части графика нагрузок. Маневренность тепловых электростанций. Режимы пуска и останова энергоблоков. Мобильность тепловых электростанций. Способы покрытия пиков электрической нагрузки. Управление работой электростанции. Охрана окружающей среды от воздействия ТЭС.
Лекцияакадемический час). Тепловое потребление бытовых и промышленных потребителей. Классификация тепловых нагрузок. Сезонная и круглогодичная тепловая нагрузка. Нагрузки отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Потребление тепла промышленными предприятиями. Определение часового и годового расхода тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические нужды промышленных предприятий. Годовой график тепловой нагрузки и коэффициент теплофикации.
Лекцияакадемический час). Системы теплоснабжения. Общая характеристика и классификация систем теплоснабжения. Тепловые схемы источников тепла. Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения. Водяные и паровые системы теплоснабжения. Выбор схем систем теплоснабжения. Оборудование тепловых пунктов. Оборудование тепловых сетей. Схемы присоединения абонентских установок к тепловой сети. Регулирование теплоснабжения.
Лекцияакадемический час). Режимы регулирования систем централизованного теплоснабжения. Классификация методов регулирования отпуска тепла. Тепловые характеристики теплообменных аппаратов. Центральное регулирование однородной и разнородной тепловой нагрузки. Режим отпуска теплоты от ТЭЦ. Совместная работа ТЭЦ и пиковой котельной района.
Лекцияакадемический час). Эксплуатация тепловых сетей. Повышение надежности и качества теплоснабжения. Методы обнаружения и ликвидации повреждений в системах теплоснабжения. Испытание тепловых сетей. Выбор основных параметров тепловой сети. Экономический эффект централизованного теплоснабжения.
3.3 Лабораторные занятия (30 часов)
3.3.1 Лабораторная работа № 1 - Определение влажности органического твердого топлива. (4 ч.).
3.3.2 Лабораторная работа № 2 – Определение выхода летучих органического твердого топлива. (4 ч.).
3.3.3 Лабораторная работа № 3 – Определение зольности органического твердого топлива. (4 ч.).
3.3.4 Лабораторная работа № 4 – Определение профильных потерь энергии потока в решетке турбинных лопаток. (4 ч.).
3.3.5 Лабораторная работа № 5 – Изучение эффективности работы уплотнений турбины. (4 ч.).
3.3.6 Лабораторная работа № 6 – Изучение вибрации модели рабочей лопатки турбины. (4 ч.).
3.3.7 Лабораторная работа № 7 – Определение температурного графика центрального качественного регулирования отопительной нагрузки. (4 ч.).
3.3.8 Лабораторная работа № 8 – Определение тепловых характеристик теплообменного аппарата (ТА) (2 ч.).
3.4 Содержание курсовой работы.
Курсовая работы служат для закрепления теоретического материала. Задание на курсовую работу предусматривает решение вопросов энергоснабжения заданного региона или города. Если требуется спроектировать отопительную ТЭЦ, то задается численность населения, по которой затем определяется нагрузка отопления и вентиляции. Для промышленно-отопительной ТЭЦ дополнительно задаются: производственная нагрузка по пару, возврат конденсата с производства и его температура, число часов использования максимума производственной нагрузки в год. Остальные необходимые данные берутся по нормативным документам.
При выполнении курсовой работы необходимо руководствоваться директивной, нормативной, справочной документацией и настоящими методическими указаниями.
курсовая работа должна содержать:
- расчет тепловых нагрузок ТЭЦ;
- выбор основного оборудования ТЭЦ;
- расчет тепловой схемы ТЭЦ;
- выбор вспомогательного оборудования ТЭЦ;
- принципиальную тепловую схему ТЭЦ.
Прежде чем приступить к выполнению курсовой работы необходимо получить задание и собрать материал по заданному региону или городу, т. е. климатологические характеристики, наличие источников водоснабжения и топливоснабжения, экологические данные по региону и т. д. Все эти данные позволят принять грамотные и обоснованные решения при выполнении курсовой работы.
График выполнения КР
№ п/п | Этап | Неделя |
1 | Выдача задания на КР | 1 |
2 | Консультация №1 | 2 |
3 | Консультация №2 | 3 |
4 | Контроль выполнения 1ч | 3 |
5 | Консультация №3 | 4 |
6 | Консультация №4 | 5 |
7 | Контроль выполнения 2ч | 6 |
8 | Консультация №5 | 6 |
9 | Консультация №6 | 7 |
10 | Защита КР | 8 |
3.5 Разделы для изучения в рамках самостоятельной работы студента
Разделы для изучения в рамках СРСП
№ | Название темы |
1 | Типы современных котлов и их особенности. |
2 | Типы современных турбин и их особенности. |
3 | Нетрадиционные источники энергии. |
4 | Показатели эффективности теплофикации на ТЭЦ в процессе эксплуатации. |
5 | Оптимальный коэффициент теплофикации. |
6 | Эффективность применения пиковых водогрейных котлов. |
7 | Системы отопления и вентиляции зданий. |
8 | Энергосберегающие технологии в системах теплоснабжения. Использование нетрадиционных источников тепла. |
Офис часы преподавателя определяются в соответствие с расписанием СРСП размещенным на кафедре и в деканате. В рамках СРСП осуществляется также консультирование по лабораторным, практическим занятиям и выполнению курсовой работы.
Разделы для изучения в рамках СРС
№ | Название темы |
1 | Климатология. Методики определения расчетных температур наружного воздуха для отопления и вентиляции. |
2 | Системы вентиляции и кондиционирования зданий. |
3 | Повышение надежности работы систем теплоснабжения. |
4 | Резервирование магистральных тепловых сетей. |
5 | Структура предприятия «Тепловые сети». Назначение подразделений. |
6 | Виды и характер испытаний водяных тепловых сетей. |
7 | Виды и ликвидация аварий в тепловых сетях. |
8 | Оптимизация режима работы оборудования систем теплоснабжения. |
4. Методические указания по изучению дисциплины и контрольные вопросы
4.1 Тема 1. Способы производства и потребления энергии.
При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы: Тепловые электрические станции – основной источник производства электрической и тепловой энергии. Потребители электрической и тепловой энергии, их влияние на выбор оборудования и работу ТЭС. Парогазовые установки. Вторичные энергоресурсы и их использование. Энерготехнологическое использование топлива на ТЭС. Теплонасосные станции и их энергетическая эффективность.
При изучении темы следует использовать учебную и справочную литературу [1, 2, 3, 4].
Вопросы для самопроверки
1. Основные направления развития энергетики Казахстана.
2. Простейшая принципиальная схема паротурбинной конденсационной ТЭС.
3. Простейшая принципиальная схема промотопительной ТЭЦ.
4. Простейшая принципиальная схема отопительной ТЭЦ.
5. Простейшая принципиальная схема парогазовой ТЭС
4.2 Тема 2. Способы производства пара.
При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы: Принципы получения пара и типы паровых котлов. Устройство парового энергетического котла. Тепловые схемы паровых котлов. Основные характеристики паровых котлов. Виды энергетических топлив и их технические характеристики. Сжигание топлива и эффективность его использования. Системы пылеприготовления. Основы теории топочных процессов. Организация процесса горения в топочных устройствах. Тепловой баланс и КПД парового котла.
При изучении темы следует использовать учебную и справочную литературу [2, 3, 4, 5].
Вопросы для самопроверки
6. Роль паровых котлов в современной энергетике.
7. Основные характеристики паровых котлов.
8. Классификация и маркировка паровых котлов.
9. Тепловой баланс паровых котлов.
10. КПД-брутто и КПД-нетто парового котла.
11. Потери тепла в паровых котлах.
12. Подготовка к сжиганию твердого топлива на ТЭС.
13. Подготовка к сжиганию жидкого топлива на ТЭС.
14. Подготовка к сжиганию газообразного топлива на ТЭС.
4.3 Тема 3. Конструкции энергетических котлов.
При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы: Принцип компоновки поверхностей нагрева в паровых котлах. Конструкции парообразующих поверхностей нагрева. Конструкции пароперегревателей. Конструкции низкотемпературных поверхностей нагрева. Каркас и обмуровка котла. Особенности конструкций современных энергетических котлов.
При изучении темы следует использовать учебную и справочную литературу [2, 3, 4, 5].
Вопросы для самопроверки
15. Назначение и типы котельных установок.
16. Основные характеристики водогрейных котлов.
17. Принципы компоновки паровых котлов.
18. Типы воздухоподогревателей паровых котлов.
19. Типы и конструкции поверхностей нагрева котлов.
20. Пароперегреватели котлов их виды и назначение.
4.4 Тема 4. Эксплуатация паровых котлов.
При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы: Эксплуатационные режимы и показатели. Регулирование температуры перегрева пара. Шлакование топок и поверхностей нагрева. Загрязнение поверхностей нагрева и способы их очистки. Износ и коррозия поверхностей нагрева.
Источники загрязнения питательной воды и пара. Водно-химический режим паровых котлов. Методы получения чистого пара. Водно-химический режим барабанных котлов. Водно-химический режим прямоточных котлов.
При изучении темы следует использовать учебную и справочную литературу [2, 3, 4, 5].
Вопросы для самопроверки
21. Основные характеристики паровых котлов.
22. Эксплуатационные режимы и показатели паровых котлов.
23. Регулирование температуры перегрева пара котельных установок.
24 Водно-химический режим паровых котлов
4.5 Тема 5. Принцип работы паровых и газовых турбин.
При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы: Принцип действия и устройство турбин. Основы теории турбинной ступени. Потери и КПД ступени. Многоступенчатые турбины. Предельная мощность турбины. Классификация паровых турбин. Турбины для атомных электро станций. Газотурбинные установки. Устройство и основные показатели ГТУ. Конструктивное устройство газовых турбин и ГТУ. Регулирование, защита и маслоснабжение паровых турбин.
Переменный режим работы паровых турбин. Системы парораспределения. Регулирование мощности скользящим давлением пара. Система регулирования турбин. Система маслоснабжения. Устройства защиты турбин.
Конденсационные установки паровых турбин. Устройство поверхностного конденсатора. Принципиальная схема конденсационной установки. Тепловые процессы в конденсаторе. Тепловой баланс и характеристики конденсатора. Конструкции конденсаторов.
При изучении темы следует использовать учебную и справочную литературу [2, 8, 9].
Вопросы для самопроверки
25. Типы паровых турбин и их обозначения.
26. Основные характеристики паровых турбин.
27. Типы паровых турбин и их маркировка.
28. Теплофикационные паровые турбины их типы и характеристики.
29. Вспомогательное оборудование паровых турбин.
30. Назначение конденсационной установки турбины и ее состав.
31. Назначение конденсатора турбины и его основные характеристики.
4.6 Тема 6. Совершенствование тепловых циклов и процессов ТЭС.
При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы: Способы повышения эффективности ТЭС. Технико-экономические особенности выбора начальных и конечных параметров. Комбинирование циклов. Регенерация теплоты. Выбор параметров регенеративного подогрева питательной воды. Теплофикация. Показатели тепловой экономичности паротурбинных электростанций. Баланс энергии и коэффициенты полезного действия конденсационных электростанций (КЭС). Расходы пара, теплоты и топлива на конденсационной электростанции. Показатели тепловой экономичности теплоэлектроцентралей.
При изучении темы следует использовать учебную и справочную литературу [2, 8, 9, 10].
Вопросы для самопроверки
32. В чем состоит принципиальное отличие конденсационных ПТУ от теплофикационных.
33. Могут ли ТЭЦ работать в режиме КЭС и могут ли ПТУ КЭС работать в режиме ТЭЦ.
34. Откуда удовлетворяется производственная тепловая и отопительная нагрузка на ТЭЦ.
35. Покажите принципы отбора производственных и отопительных нагрузок на простейших схемах ТЭЦ.
36. На примерах тепловых схем с промежуточным перегревом пара и без него покажите контуры греющей и нагреваемой среды. Объясните назначение этих сред и их параметры.
37. Проанализируйте ТЭС по типу (структуре - блочные и неблочные).
38. Что характеризует основной энергетический показатель ТЭС. Каковы его составляющие. Как он определяется.
39. Что представляет собой КПД турбоустановки. Каковы его составляющие.
40. Как определяется расход пара и расход теплоты на ПТУ.
41. Объясните, что представляет собой уравнение общего энергетического баланса ТЭС.
42. Как определяется удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии на КЭС.
43. Как определяется удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии и тепла на ТЭЦ.
44. Сравните экономичность ПТУ типа Т, ПТ, Р. Какова структура КПД теплофикационной ПТУ.
45. Каково влияние начальных параметров пара на тепловую экономичность ТЭС. Какова связь Ро, to с экономичностью и надежностью установки.
46. Что такое сопряженные начальные параметры. Какое значение имеют сопряженные начальные параметры.
47.Каково назначение промперегрева. Каковы параметры промперегрева, на каких ПТУ целесообразно обустройство промперегрева.
48.Каковы способы промперегрева. Проанализируйте их с помощью тепловых схем.
49.Каковы особенности промперегрева на ТЭЦ.
50.Каково влияние конечного давления пара ПТУ на его работу.
51. Приведите примеры и объясните принципы расширения, реконструкции и модернизации действующих ТЭС. Покажите на простейших схемах примеры надстройки и пристройки.
52. В чем состоит сущность регенеративного подогрева воды и каковы принципы его организации.
53.Приведите примеры включения смешивающих и поверхностных подогревателей.
54. В чем состоит задача теплового расчета регенеративных подогревателей. Как определяются расходы пара на подогреватели смешивающие и поверхностные.
55.По каким принципам распределяется подогрев воды между подогревателями.
4.7 Тема 7. Тепловая (пароводяная) схема ТЭС.
При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы: Принципиальная тепловая схема. Структурные схемы отдельных узлов и участков. Методы анализа принципиальных тепловых схем. Полная тепловая схема пароводяного тракта ТЭС. Внешние и внутренние потери рабочего тела на ТЭС. Методика расчета тепловых схем. Вспомогательное оборудование тепловой схемы. Насосное оборудование тепловой схемы. Подогреватели тепловой схемы. Трубопроводы и арматура тепловых схем. Оборудование утилизации потоков пара и воды, резервирования технологических процессов. Технико-экономические основы выбора оборудования, оптимальной скорости воды и пара.
При изучении темы следует использовать учебную и справочную литературу [2, 8, 9, 10].
Вопросы для самопроверки
56. Простейшая принципиальная схема паротурбинной конденсационной ТЭС.
57. Простейшая принципиальная схема промышленно-отопительной ТЭЦ.
58. Простейшая принципиальная схема отопительной ТЭЦ.
59. Каково назначение и способы промежуточного перегрева пара на ТЭС.
60. Как определяется расход пара и расход теплоты на ПТУ.
61. Простейшая принципиальная схема парогазовой ТЭС.
62. Назначение и конструкции ПНД.
63. Назначение, типы и конструкции деаэраторов на ТЭС.
64. Типы, назначение и конструкция деаэраторов.
65. Назначение и конструкции ПВД.
66. Проанализируйте ТЭС по типу (структуре - блочные и неблочные).
67. Схемы выдачи тепла от ТЭЦ.
68. Покажите принципы отбора производственных и отопительных нагрузок на простейших схемах ТЭЦ.
69. В чем состоит принципиальное отличие конденсационных ПТУ от теплофикационных.
70. Откуда удовлетворяется производственная тепловая и отопительная нагрузка на ТЭЦ.
4.8 Тема 8. Режимы работы и эксплуатация ТЭС.
При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы: Работа теплоэнергетического оборудования в переменной части графика нагрузок. Маневренность тепловых электростанций. Режимы пуска и останова энергоблоков. Мобильность тепловых электростанций. Способы покрытия пиков электрической нагрузки. Управление работой электростанции. Охрана окружающей среды от воздействия ТЭС.
При изучении темы следует использовать учебную и справочную литературу [2, 8, 9, 10].
Вопросы для самопроверки
71. Работа теплоэнергетического оборудования в переменной части графика нагрузок.
72. Маневренность тепловых электростанций.
73. Режимы пуска и останова энергоблоков.
74. Мобильность тепловых электростанций.
75. Способы покрытия пиков электрической нагрузки.
4.9 Тема 9. Тема 9. Теплоснабжение потребителей
При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы: Тепловое потребление бытовых и промышленных потребителей. Классификация тепловых нагрузок. Сезонная и круглогодичная тепловая нагрузка. Нагрузки отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Потребление тепла промышленными предприятиями. Определение часового и годового расхода тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические нужды промышленных предприятий. Годовой график тепловой нагрузки и коэффициент теплофикации.
При изучении темы следует использовать учебную и справочную литературу [6, 7, 10].
Вопросы для самопроверки
76. Виды теплового потребления. Сезонные виды тепловых нагрузок.
77. Годовые тепловые нагрузки.
78. График продолжительности тепловых нагрузок и его построение.
79. Температурный график тепловых нагрузок.
80. Общая характеристика и классификация систем теплоснабжения.
81. Потребители теплоты и виды тепловых нагрузок.
82. Системы теплоснабжения и их виды.
4.10 Тема 10. Устройство и эксплуатация тепловых сетей.
При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы: Устройство тепловых сетей. Эксплуатация тепловых сетей. Испытания сетей. Выбор основных параметров тепловой сети. Экономический эффект от теплофикации и централизованного теплоснабжения.
При изучении темы следует использовать учебную и справочную литературу [6, 7, 10].
Вопросы для самопроверки
83. Устройство тепловых сетей.
84. Типы и оборудование теплофикационных установок ТЭЦ.
85. Схемы присоединения потребителей к тепловой сети.
86. Основные способы регулирования тепловых нагрузок.
87. Способы регулирования отпуска тепла потребителям.
88. Назначение пиковых водогрейных котлов на ТЭЦ.
89. Коэффициент теплофикации и его смысл.
90. Назначение элеватора в схеме теплоснабжения потребителя.
5. Информационно-методическое обеспечение.
1. Нормы технологического проектирования тепловых электрических
станций., М. 1981 г.
2. Рыжкин электрические станции. М., Энергоатомиздат,
1987 г.
3. , Антипов книжка энергетика. М.
Энергоатомиздат, 1984 г.
4. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод), под ред.
и др., М. Энергия, 1973 г.
5. и др. Компоновка и тепловой расчет парового котла. М.
Энергоатомиздат. 1988г.
6. Соколов и тепловые сети - М.: Издательство МЭИ, 20с.
7. Сафонов задач по теплофикации и тепловым сетям. - М.: Энергоатомиздат, 1985. – 230 с.
8. Щегляев турбины. – М: Энергия, 1976.-375 б.
9. Теплотехнический справочник, под ред. , т.1, 2.
М., Энергия. 1975 г.
10. Соловьев теплоснабжающих установок для промышленных предприятий. - М.: Энергия, 196с.
11. Зингер и тепловые режимы теплофикационных систем. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 216 с.
12. Хрилев системы. - М.: Энергоатомиздат, 198с.
13. Ильина гидравлического расчета инженерных сетей.-М.:МЭИ, 200с.
14. Методы и алгоритмы расчета тепловых сетей / Под ред. , .- М.: Энергия, 197с.
15. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. М.
Энергоатомиздат. 1989г.
16. Рихтер водного и воздушного бассейнов от выбросов ТЭС.
М. Энергоиздат. 1981 г.
17. Фирменный стандарт. Работы учебные. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию. – Алматы: АИЭС, 2002. – 34 с.
18. Бакытжанов основы производства тепловой энергии. Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 070200 – Автоматизация и управление. Алматы: АИЭС, 2010. – 20 с.
19. , Александров свойства воды и
водяного пара. Справочник. М. Энергоатомиздат. 1984г.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 |
