Теплові електричні станції
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.01.E.051
Кількість кредитів: 7.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: Кравець Тарас Юрійович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: В результаті вивчення навчальної дисципліни здобувачі освіти повинні набути таких компетентностей:
Інтегральна компетентність (ІК):
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 ЗК:
ЗК3. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
ЗК4. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
ЗК7. Здатність працювати в команді.
ЗК9. Здатність приймати обґрунтовані рішення.
Спеціальні (фахові) компетентності (ФК):
ФК 2. Здатність застосовувати і інтегрувати знання і розуміння інших інженерних дисциплін для вирішення професійних проблем.
ФК 3. Здатність проектувати та експлуатувати теплоенергетичне обладнання.
ФК 4. Здатність виявляти, класифікувати і оцінювати ефективність систем і компонентів на основі використання аналітичних методів і методів моделювання в теплоенергетичній галузі.
ФК 6. Здатність враховувати знання і розуміння комерційного та економічного контексту при прийнятті рішень в теплоенергетичній галузі.
ФК 7. Здатність враховувати ширший міждисциплінарний інженерний контекст у професійній діяльності в сфері теплоенергетики.
ФК 9. Здатність розробляти плани і проекти для забезпечення досягнення поставленої певної мети з урахуванням всіх аспектів вирішуваної проблеми, включаючи виробництво, експлуатацію, технічне обслуговування та утилізацію теплоенергетичного обладнання.
ФК 13. Здатність розробляти оптимальні конструкції, експлуатаційні режими теплоенергетичного обладнання з використання різних видів ВЕР та нетрадиційних джерел енергії і оцінювати їх ефективність та загальну економічність.
Фахові компетентності професійного спрямування (ФКС):
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;
ФКС 2.1. Здатність аналізувати та застосовувати методи та засоби підвищення теплової економічності енергетичного обладнання об’єктів промислової та муніципальної теплоенергетики;
ФКС2.2. Здатність визначати шляхи модернізації теплової схеми з метою підвищення економічності та надійності роботи об’єктів промислової та муніципальної теплоенергетики.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувачі освіти повинні отримати такі програмні результати навчання, які передбачені професійно-практичною складовою ОПП спеціальності.
Програмні результати навчання (ПР):
ПР 11. Мати лабораторні / технічні навички, планувати і виконувати експериментальні дослідження в теплоенергетиці за допомогою сучасних методик і обладнання, оцінювати точність і надійність результатів, робити обґрунтовані висновки.
ПР 12. Розуміти ключові аспекти та концепції теплоенергетики, технології виробництва, передачі, розподілу і використання енергії.
ПР 13 – Розуміння 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 15. Розуміти основні властивості та обмеження застосовуваних матеріалів, обладнання та інструментів, інженерних технологій і процесів.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни:
Перелік попередніх та супутніх навчальних дисциплін:
Паливо та котельні установки.
Парові та газові турбіни.
Установки захисту природи в теплоенергетиці.
Методи підготовки води на ТЕС та водний режим теплоенергетичних установок.
Матеріалознавство.
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
Основи автоматики та автоматизації енергетичних об’єктів.
Режими роботи об’єктів теплових електростанцій.
Монтаж та ремонт об’єктів теплових електростанцій.
Експлуатація об’єктів промислової та муніципальної теплоенергетики.
Практика за темою БКР.
Короткий зміст навчальної програми: Розглянуті теплові цикли ТЕС, види споживання енергії, графіки навантаження ТЕС та вимоги до них. Описані принципові та повні (розгорнуті) теплові схеми теплової електростанції, методики розрахунку принципової теплової схеми. Основна увага зосереджена на проміжний перегрів пари та регенеративний підігрів води на ТЕС. Розглянуто положення і принципи експлуатації теплових електричних станцій та надійність їх роботи, енергетичні показники теплоелектроцентралей. Описано процеси відпуску технологічної пари з відборів турбіни. Детально розглянуто енергетичні характеристики теплових електричних станцій та теплоелектроцентралей, типи живильних установок. Очистка і видалення димових газів із котлів. Генеральний план та показники експлуатації ТЕС. Газотурбінні та парогазові електростанції. Нові типи електростанцій.
Опис: Енергетика і типи електростанцій. Структура енергетики України. Технічна політика Мінпаливенерго України щодо розвитку енергетики, проблеми і задачі енергетики на період до 2035р. Типи електростанцій. Види споживання енергії, графіки навантаження ТЕС та вимоги до них. Енергетичні показники теплових електростанцій. Основний енергетичний показник електростанції, основні складові абсолютного ККД електростанції. Витрати пари, тепла та палива. Порівняння комбінованого і розподільного виробництва електричної та теплової енергії. Початкові параметри та проміжний перегрів пари. Залежність теплової економічності конденсаційних турбоустановок від початкових параметрів пари. Параметри та схеми проміжного перегріву пари та її сепарації. Загальна характеристика регенеративного підігріву води та його ефективність. Витрати пари на турбіну з регенеративними відборами. Типи підігрівачів та схеми їх включення. Оптимальні параметри регенеративного підігріву води на ТЕС без проміжного перегріву пари. та з проміжним перегрівом пари. Економічно найвигідніша температура живильної води. Баланси пари та води, способи поповнення втрат. Баланси пари та води на ТЕС. Хімічна та термічна підготовка додаткової води. Випарні установки. Пароперетворювачі. Деаераторні та живильні установки. Бездеаераторні схеми паротурбінних установок. Принципова та повна (розгорнута) теплова схема теплової електростанції. Зміст, основи складання принципової схеми. Методика розрахунку принципової теплової схеми ТЕС. Розгорнута теплова схема ТЕС. Системи технічного водопостачання ТЕС. Споживання води на ТЕС. Прямоточні та зворотні системи подачі води, техніко-економічні характеристики систем водопостачання. Системи очищення від викидів шкідливих речовин на ТЕС. Методи зменшення шкідливих викидів. Димові труби: характеристики, типи, конструкції. Енергетичні характеристики обладнання ТЕС. Енергетичні характеристики енергоблоків та котлів. Енергетичні характеристики конденсаційних та теплофікаційних турбін. Компоновка обладнання ТЕС та нові їх типи. Компоновка головного корпусу електростанції. Генеральний план ТЕС. Нові типи електростанцій.
Методи та критерії оцінювання: Оцінювання знань забезпечується поточним та екзаменаційним контролями:
1. Поточний контроль на практичних і лабораторних заняттях здійснюється з метою з’ясування готовності студентів до занять у таких формах:
– вибіркове усне опитування перед початком занять.
– фронтальне стандартизоване опитування з допомогою тестів тривалістю 5 – 10 хв.
– фронтальна перевірка виконання домашніх завдань.
– виклик до дошки окремих студентів для самостійного розв’язування задач, письмові відповіді на окремі запитання, задані на лабораторному занятті.
– оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей тощо.
2. Екзаменаційний контроль здійснюється з метою з’ясування рівня засвоювання знань студентів у таких формах:
– опитування з допомогою тестів, розміщених у ВНС Львівської політехніки, тривалістю 30 хв.
– письмове опитування (екзаменаційна робота) тривалістю 70 хв.
– 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, корекцію і самоконтроль викладених у процесі відповіді, аналіз та оцінювання її.
Критерії оцінювання результатів навчання: - робота на практичних заняттях – 15 балів;
- робота на лабораторних заняттях – 15 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 - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Скорочення викидів та покращення маневровості теплових станцій: монографія (видання 2-ге, доповнене) / М.П. Кулик, Т.Ю. Кравець. – Львів: Растр-7, 2019. – 229с.
2. Мисак Й.С., Івасик Я.Ф., Гут П.О., Лашковська Н.М. Об’єкти теплових електричних станцій. Режими роботи та експлуатації. – Львів: Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2007. – 256 с.
3. Варламов Г.В., Любчик Г.М., Маляренко В.А. Теплоенергетичні установки та екологічні аспекти виробництва енергії. – К.: Політехніка, 2003. – 228с.
4. Гічов Ю.О. Теплові електростанції та проблеми перетворення енергії. Частина ІІ: Навчальний посібник. – Дніпро: НМетАУ, 2017. – 59 с.
5. Омеляновський П., Мисак Й. Теплова енергетика - нові виклики часу. Львів. НВФ «Українські технології».2009р. – 660 с.
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).
Теплові електричні станції (курсовий проєкт)
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.01.E.052
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: Кравець Тарас Юрійович
Галянчук Ігор Романович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: В результаті виконання курсового проекту здобувачі освіти повинні набути таких компетентностей:
Інтегральна компетентність (ІК):
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 ЗК:
ЗК4. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
Спеціальні (фахові) компетентності (ФК):
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 3. Здатність проектувати та експлуатувати теплоенергетичне обладнання.
ФК13: Здатність розробляти оптимальні конструкції, експлуатаційні режими теплоенергетичного обладнання з використання різних видів ВЕР та нетрадиційних джерел енергії і оцінювати їх ефективність та загальну економічність.
Фахові компетентності професійного спрямування (ФКС):
ФКС1.3: уміння ідентифікувати, класифікувати та описувати роботу систем і складових ТЕС шляхом використання аналітичних методів і методів моделювання;
ФКС1.5: уміння проектувати системи та їх елементи з урахуванням усіх аспектів поставленої задачі, включаючи створення, налагодження, експлуатацію, технічне обслуговування та утилізацію;
ФКС1.6: уміння аргументувати вибір методів розв’язування спеціалізованих задач, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення;
ФКС 2.1: здатність аналізувати та застосовувати методи та засоби підвищення теплової економічності енергетичного обладнання об’єктів промислової та муніципальної теплоенергетики;
ФКС2.2: здатність визначати шляхи модернізації теплової схеми з метою підвищення економічності та надійності роботи об’єктів промислової та муніципальної теплоенергетики.
Результати навчання: У результаті виконання курсового проекту здобувачі освіти повинні отримати такі програмні результати навчання, які передбачені професійно-практичною складовою ОПП спеціальності.
Програмні результати навчання (ПР):
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 – Розуміння 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: Перелік попередніх та супутніх навчальних дисциплін:
Паливо та котельні установки.
Парові та газові турбіни.
Методи підготовки води на ТЕС та водний режим теплоенергетичних установок.
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
Режими роботи об’єктів теплових електростанцій.
Експлуатація об’єктів промислової та муніципальної теплоенергетики.
Короткий зміст навчальної програми: Висвітлено теоретичні основи створення принципових та повних (розгорнутих) теплових схем теплової електростанції, методики розрахунку принципової теплової схеми. Основна увага зосереджена на проміжний перегрів пари та регенеративний підігрів води на ТЕС чи ТЕЦ. Розглянуто принципи експлуатації теплових електричних станцій та надійність їх роботи, енергетичні показники теплоелектроцентралей. Описано процеси відпуску технологічної пари з відборів турбіни. Розглянуто енергетичні характеристики теплових електричних станцій та теплоелектроцентралей.
Опис: Основний енергетичний показник електростанції, основні складові абсолютного ККД електростанції. Витрати пари, тепла та палива. Порівняння комбінованого і розподільного виробництва електричної та теплової енергії. Параметри та схеми проміжного перегріву пари та її сепарації. Загальна характеристика регенеративного підігріву води та його ефективність. Витрати пари на турбіну з регенеративними відборами. Типи підігрівачів та схеми їх включення. Оптимальні параметри регенеративного підігріву води на ТЕС без проміжного перегріву пари. та з проміжним перегрівом пари. Баланси пари та води на ТЕС. Бездеаераторні схеми паротурбінних установок. Зміст, основи складання принципової схеми. Методика розрахунку принципової теплової схеми ТЕС. Розгорнута теплова схема ТЕС. Споживання води на ТЕС. Енергетичні характеристики енергоблоків та котлів. Енергетичні характеристики конденсаційних та теплофікаційних турбін.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль проводиться з метою виявлення готовності здобувача освіти до занять у таких формах:
оцінка активності здобувача освіти, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.
Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль письмова компонента (30 балів): оцінюється якість розрахунків і оформлення пояснювальної записки та графічної частини, усне опитування.
Підсумковий контроль (70 балів, залік): захист курсового проекту, усне опитування.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Методичні вказівки до виконання курсового проекту здобувачами вищої освіти денної та заочної форм навчання першого (бакалаврського) рівня вищої освіти (ОПП) спеціальності 144 “Теплоенергетика” / Укл. Т.Ю. Кравець, І.Р. Галянчук – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2024. – 34с.
2. Тепловий розрахунок регенеративної схеми турбоустановки та вибір типу і розрахунок регулювального ступеня парової турбіни. Методичні вказівки до курсового проекту / Укл.: Т.Ю.Кравець, І.Р.Галянчук, С.Г.Ягольник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2012. – 60с.
3. Дослідження циклів паросилових установок. Методичні вказівки до самостійної підготовки до практичних занять / Укл.: І.Л.Тимофєєв, І.Р.Галянчук, Т.І.Римар. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2012. – 24с.
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).