Котлоагрегати теплових електростанцій (курсовий проєкт)
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.01.E.049
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: Старший викладач ЗВО, к.т.н., Капустянський Андрій Олександрович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення освітнього компоненту передбачає формування у здобувачів вищої освіти компетентностей:
Інтегральна компетентність:
ІК. Здатність розв’язувати складні загальні, спеціалізовані задачі та практичні проблеми у сфері теплоенергетики або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів електричної інженерії і характеризується комплексністю та невизначеністю умов.
Загальні компетентності:
ЗК 4. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
ЗК 6. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
ЗК 9. Здатність приймати обґрунтовані рішення.
Фахові компетентності:
ФК 1. Здатність застосовувати відповідні кількісні математичні методи, методи природничих та технічних наук і комп'ютерне програмне забезпечення для вирішення інженерних завдань в теплоенергетичній галузі.
ФК 2. Здатність застосовувати і інтегрувати знання і розуміння інших інженерних дисциплін для вирішення професійних проблем.
ФК 3. Здатність проектувати та експлуатувати теплоенергетичне обладнання.
Фахові компетентності професійного спрямування:
ФКС 1.1. Здатність застосовувати професійно-профільовані знання і практичні навички для розв’язання типових задач спеціальності, а також експлуатації систем та обладнання теплових електростанцій;
ФКС 1.2. Здатність використовувати знання і уміння для розрахунку, дослідження, вибору, впровадження, ремонту, та проектування систем та складових теплових електростанцій;
ФКС 1.3. Уміння ідентифікувати, класифікувати та описувати роботу систем і складових ТЕС шляхом використання аналітичних методів і методів моделювання;
ФКС 1.5. Уміння проектувати системи та їх елементи з урахуванням усіх аспектів поставленої задачі, включаючи створення, налагодження, експлуатацію, технічне обслуговування та утилізацію;
ФКС 1.6. Уміння аргументувати вибір методів розв’язування спеціалізованих задач, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення.
Результати навчання: У результаті вивчення освітнього компоненту здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
ПР 7. Розробляти і проектувати складні вироби в теплоенергетичній галузі, процеси і системи, що задовольняють встановлені вимоги, які можуть включати обізнаність про технічні й нетехнічні (суспільство, здоров'я і безпека, навколишнє середовище, економіка і промисловість) аспекти.
ПР 9. Вміти знаходити необхідну інформацію в технічній літературі, наукових базах даних та інших джерелах інформації, критично оцінювати і аналізувати її.
ПР 13. Розуміти основні методики проектування і дослідження в теплоенергетиці, а також їх обмеження.
ПР 14. Мати навички розв’язання складних задач і практичних проблем, що передбачають реалізацію інженерних проектів і проведення досліджень відповідно до спеціалізації.
ПР 20. Вміти виконувати дослідження та вирішувати завдання, які потребують комплексного підходу до реалізації інженерних проектів відповідно до освітньої програми.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
- Гідрогазодинаміка.
- Тепломасообмін.
- Матеріалознавство.
- Основи програмування та програмного забезпечення для інженерних розрахунків.
- Теоретична механіка та основи конструювання.
- Інженерна та комп'ютерна графіка.
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
- Теплові електричні станції.
- Допоміжне устаткування теплових електростанцій.
- Виконання бакалаврської кваліфікаційної роботи.
Короткий зміст навчальної програми: Під час виконання курсової роботи студент повинен детально ознайомитись з конструкцією котлоагрегату, провести тепловий розрахунок усіх поверхонь нагріву і зобразити на кресленні поперечний і поздовжній розріз котельного агрегату.
Тепловий розрахунок котлоагрегату залежно від поставленого завдання може бути конструктивним або перевірочним. Перевірочний тепловий розрахунок виконують для реально існуючого котлоагрегату з метою
розрахунку його теплових характеристик при різних навантаженнях, а також при переведенні агрегату на інший вид палива.
Опис: Курсовий проєкт складається з пояснювальної записки та графічної частини. Пояснювальна записка до курсового проєкту складається з таких взаємопов’язаних між собою частин (розділів):
Завдання на курсовий проєкт.
Анотація.
Вступ.
1. Розрахунок котельного агрегату.
1.1. Визначення коефіцієнтів надлишку повітря вздовж газоходів
1.2. Розрахунок об’ємів повітря і продуктів згоряння
1.3. Розрахунок ентальпії повітря і продуктів згоряння
1.4. Розрахунок теплового балансу котлоагрегату
1.5. Розрахунок поверхонь нагріву
1.5.1. Розрахунок геометричних розмірів паливні
1.5.2. Розрахунок теплообміну в паливні
1.6. Розрахунок конвективних і ширмових поверхонь нагріву
1.7. Розрахунок пароперегрівника
1.8. Розрахунок водяного економайзера
1.9. Розрахунок повітропідігрівника
Спецзавдання
Література.
Конструювання та розрахунок виконується відповідно до завдання для проєктування. При виконанні курсової роботи рекомендується проводити перевірочний розрахунок з елементами конструктивного розрахунку окремих поверхонь нагріву (пароперегрівник, водяний економайзер, повітропідігрівник).
Методи та критерії оцінювання: Оцінювання знань забезпечується поточним (письмова компонента) та заліковим контролями.
Поточний контроль передбачає оцінювання таких складових:
– своєчасність виконання графіку роботи з курсового проєктування;
– сучасність та обґрунтування прийнятих рішень;
– правильність застосування методів аналізу і розрахунку;
– якість оформлення, виконання вимог нормативних документів.
Підсумковий контроль передбачає оцінювання таких складових:
– ступінь володіння матеріалом;
– повнота аналізу можливих варіантів;
– ступінь обґрунтування прийнятих рішень;
– вміння захищати свою думку.
Критерії оцінювання результатів навчання: - письмова компонента (30 балів): якість розрахунків та пояснювальної записки;
- підсумковий контроль (70 балів, залік): захист курсового проєкту.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Мисак Й.С., Івасик Я.Ф., Лашковська Н.М., Кузнецова М.Я., Павліш А.М., Якимів Є.М. Тепловий розрахунок парового котла / Методичні вказівки до виконання курсової роботи. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2013. – 44с.
2. Мисак Й.С., Гнатишин Я.М., Івасик Я.Ф. Паливні пристрої для спалювання низькосортних палив. —Л.:ну «ЛП», 2002. —136с.
3. Степанов Д.В., Корженко Є.С., Боднар Л.А. Котельні установки промислових підприємств: Навчальний посібник. – Вінниця : Внту, 2011. – 120 с.
4. Коновалов С.В. Експлуатація котлів / С.В. Коновалов. – Вінниця: ПП «Балюк», 2007. – 216с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).
Котлоагрегати теплових електростанцій
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.01.E.047
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: Старший викладач ЗВО, к.т.н., Капустянський Андрій Олександрович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
- інтегральні компетентності:
ІК-1: Здатність розв’язувати складні загальні, спеціалізовані задачі та практичні проблеми у сфері теплоенергетики або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів електричної інженерії і характеризується комплексністю та невизначеністю умов.
- загальні компетентності:
- ЗК4: Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
- спеціальні (фахові) компетентності:
ФК2: Здатність застосовувати і інтегрувати знання і розуміння інших інженерних дисциплін для вирішення професійних проблем.
- фахові компетентності професійного спрямування:
ФКС1.1: Здатність застосовувати професійно-профільовані знання і практичні навички для розв’язання типових задач спеціальності, а також експлуатації систем та обладнання теплових електростанцій;
ФКС1.2: Здатність використовувати знання і уміння для розрахунку, дослідження, вибору, впровадження, ремонту, та проектування систем та складових теплових електростанцій.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
знати:
- функції котельних установок ТЕС;
- параметри, технологічні схеми та конструкції котельних установок ТЕС;
- процеси, що відбуваються в паливнях та котельних установках загалом;
- технологічні схеми та устаткування систем підготовки палива для спалювання на ТЕС;
- методи спалювання палив в паливнях промислових котельних установок ТЕС;
- методи регулювання параметрів робочих тіл та режимів роботи котельних установок під навантаженням;
- методи розрахунку та досліджень котельних установок ТЕС.
вміти:
- визначати призначення та особливості конструкції вузлів котельних установок та систем підготовки палива на ТЕС;
- виконувати розрахунки поверхонь нагріву котельних установок;
- виконувати креслення котельних установок;
- визначати економічність, теплові і гідравлічні характеристики котельних установок ТЕС.
ПР4: Аналізувати і використовувати сучасні інженерні технології, процеси, системи і обладнання у сфері теплоенергетики.
ПР12: Розуміти ключові аспекти та концепції теплоенергетики, технології виробництва, передачі, розподілу і використання енергії.
ПР14: Мати навички розв’язання складних задач і практичних проблем, що передбачають реалізацію інженерних проектів і проведення досліджень відповідно до спеціалізації.
ПР15: Розуміти основні властивості та обмеження застосовуваних матеріалів, обладнання та інструментів, інженерних технологій і процесів.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
- Теоретичні основи теплотехніки
- Технічна термодинаміка
- Паливо та котельні установки
- Основи енергоаудиту
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
- Установки захисту природи у теплоенергетиці
- Теплові електричні станції
- Практика за темою БКР
- Теплогенеруючі установки об’єктів промислової та муніципальної теплоенергетики
Короткий зміст навчальної програми: Розглянуті основи однієї із загально-технічних дисциплін, яка є практичною основою теплоенергетики. Навчальна дисципліна «Котлоагрегати теплових електростанцій» необхідна для розвитку виробничо-технічних, проектних, конструкторських та дослідницьких навиків здобувачів освіти.
Описано процеси, що відбуваються в паливнях та котельних установках
загалом. Наведено технологічні схеми та устаткування систем підготовки палива для
спалювання, а також розглянуто методи спалювання палив в паливнях промислових котельних
установок, методи регулювання параметрів робочих тіл та режимів роботи котельних установок
під навантаженням, методи розрахунку та досліджень котельних установок загалом.
Опис: Тема 1. Вступ. Загальна технологічна схема котельної установки ТЕС і її робота. Технологічна схема виробництва пари. Призначення, конструкція і схема роботи котлоагрегату. Елементи котлоагрегату.
Тема 2. Класифікація і типи парових котлів. Парові котли з природною циркуляцією. Парові котли з примусовою циркуляцією. Прямоточний паровий котел. Котельна установка.
Тема 3. Поверхні нагріву парових котлів. Конструкції топкових екранів. Види пароперегрівників. Водяні економайзери. Повітропідігрівники.
Тема 4. Тепловий баланс котла. Загальне рівняння теплового балансу. ККД котла. Залежність ККД котла від навантаження. Ексергетичний баланс котла.
Тема 5. Класифікація паливень і загальні характеристики процесів. Показники роботи топкових пристроїв. Топкові пристрої для спалювання палив.
Тема 6. Топкові камери і пальники для спалювання твердих палив. Організація шлаковидалення. Пальникові пристрої. Пилеприготування. Особливості спалювання твердого палива в пилоподібному стані. Основні схеми пилоприготування. Сушіння палива. Розмелення палива. Вибір системи пилоприготування і млинів
Тема 7. Спалювання газоподібного палива. Класифікація паливень і
пальників для газоподібного палива. Спалювання газу разом з
іншими видами палива. Експлуатація газових паливень.
Особливості розрахунку газових пальників і паливень.
Спалювання рідкого палива. Схеми розпилення рідкого палива.
Мазутні форсунки. Комбіновані газомазутні пальники. Паливні
для спалювання рідкого палива і газомазутні передпаливні.
Тема 8. Теплообмін в елементах котла. Теплообмін в паливні. Теплообмін в конвективних поверхнях нагріву. Інтенсифікація радіаційного і конвективного теплообміну. Гідродинаміка котла. Умови надійної роботи елементів котла. Режим, структура і характеристика потоку робочого тіла. Характеристика випарних систем.
Тема 9. Аеродинаміка газоповітряного тракту. Системи газоповітряного тракту. Аеродинамічні опори. Аеродинаміка димаря. Вибір вентилятора і димосмоку. Водний режим і якість пари котлів. Утворення накипу і вимоги до живильної води.
Тема 10. Теплова схема котла. Характеристика теплової схеми. Температура продуктів згоряння на виході з паливні. Теплосприйняття у випарній системі, економайзері і пароперегрівачі. Температура відхідних газів. Приклади теплової схеми котлів.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на практичних заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах:
• вибіркове усне опитування перед початком занять;
• фронтальна перевірка виконання домашніх завдань:
- виклик до дошки окремих студентів для самостійного розв’язання задач,
письмові відповіді на окремі запитання та письмове розв’язування задач;
- оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій,
оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх
відповідей і т. ін.;
- опитування та доповіді під час практичного заняття;
- захист практичних робіт, оцінювання звітів до практичних робіт.
Екзаменаційний контроль здійснюється з метою з’ясування рівня
засвоювання знань студентів у таких формах:
- письмова екзаменаційна робота впродовж 90 хвилин;
- усне опитування з метою оцінювання рівня засвоювання знань та
досягнення результатів навчання. Полягає у з’ясуванні рівня знань
студентів завдяки прямому контакту з ним під час перевірочної бесіди.
Усне опитування передбачає постановку викладачем питань (завдань),
підготовку студентів до відповіді та демонстрації своїх знань,
самоконтроль і корекцію помилок під час відповіді, аналіз та оцінювання
відповіді.
Підсумковий контроль проводиться шляхом підсумовування результатів
поточного контролю та семестрового екзаменаційного контролю.
Критерії оцінювання результатів навчання: - робота на практичних заняттях – 30 балів;
- екзаменаційний контроль – 70 балів (письмова компонента - 60 балів, усна компонента - 10 балів).
Разом за дисципліну - 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Мисак Й.С., Гнатишин Я.М., Івасик Я.Ф. Паливні пристрої для спалювання низькосортних палив. —Л.:ну «ЛП», 2002. —136с.
2. Степанов Д.В., Корженко Є.С., Боднар Л.А. Котельні установки промислових підприємств: Навчальний посібник. – Вінниця : Внту, 2011. – 120 с.
3. Коновалов С.В. Експлуатація котлів / С.В. Коновалов. – Вінниця: ПП «Балюк», 2007. – 216с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).