Boiler plants and steam generators

Baidildina Aizhan

The instructor profile

Description: The discipline considers the following issues: classification of boiler units and steam generators, fuel preparation and storage of various types of fuel, methods of fuel combustion, design of boiler units and steam generators, heat balance of the boiler unit and steam generator, efficiency of boilers and steam generators, ash collection plants, composition of the main and auxiliary equipment of boiler houses units and steam generators, calculation of performance indicators of the boiler unit and steam generators.

Amount of credits: 6

Course Workload:

Types of classes hours
Lectures 30
Practical works 30
Laboratory works
SAWTG (Student Autonomous Work under Teacher Guidance) 30
SAW (Student autonomous work) 90
Form of final control Exam
Final assessment method

Component: Component by selection

Cycle: Profiling disciplines

Goal
  • Основной целью курса является изучение конструкций и характеристик, физических принципов работы котельных установок и парогенераторов, процессов газовой и рабочей средах, методик расчетов, промышленного применения котельных установок и парогенераторов.
Objective
  • Овладение студентами теоретической базой по конструкции и принципу работы котельного оборудования, вспомогательного оборудования котельных и ТЭС, методами подготовки и сжигания различных видов топлива, уметь рассчитывать тепловой баланс котельного агрегата, аэродинамический и гидравлический расчет котлов.
Learning outcome: knowledge and understanding
  • формирование профилирующего знаний и практических навыков профессионального уровня изучение законов сохранения и превращения энергии, принципов работы котельных установок и их тепловой расчет
  • Овладение студентами методами подготовки и сжигания различных видов топлива, уметь рассчитывать тепловой баланс котельного агрегата, аэродинамический и гидравлический расчет котлов.
Learning outcome: applying knowledge and understanding
  • В результате усвоения объема теоретических положений и проблем студенты должны уметь:–самостоятельно выполнять расчеты тепловых характеристик топлив и продуктов их сгорания, тепловые расчеты парового котла и отдельных его поверхностей нагрева, представлять перспективы развития котельного агрегатов и парогазогенераторов.–выбирать тип и характеристики котельного агрегата в зависимости от его технологического назначения;–анализировать техническое состояние котельного агрегата;–оценивать технико-экономические показатели работы котла и показатели надежности работы его поверхностей нагрева
Learning outcome: formation of judgments
  • В результате изучения курса студенты должны владеть:–методикой проектирования и теплового расчета котельных агрегатов различной мощности. В результате изучения курса студенты должны быть компетентными:–в разработке и чтении чертежей котельных агрегатов;–в вопросах надежности работы основного и вспомогательного оборудования котельных установок
Learning outcome: communicative abilities
  • 1. Уметь организовать рабочие места, их техническое оснащение, размещение технологического оборудования в соответствии с технологией производства, нормами техники безопасности и производственной санитарии, пожарной безопасности и охраны труда с учетом требований теплоэнергетики и теплотехнолгии
Learning outcome: learning skills or learning abilities
  • - составлять материальный и тепловой балансы горения; – рассчитывать и выбирать тип горелочных устройств в зависимости от мощности парогенератора и вида топлива -рекомендовать тип и число горелочных устройств, а также их расположение по периметру топочной камеры для достижения наилучшей полноты сгорания топлива, исключения шлакования топки, снижения образования вредных пылегазовых выбросов в атмосферу; -выполнять теплотехнологические расчеты теплотехнологических установок, определять эффективность различных вариантов использования энергетических ресурсов
Teaching methods

В условиях кредитной технологии обучения занятия должны проводиться преимущественно в активных и творческих формах. В числе эффективных педагогических методик и технологий, способствующих вовлечению обучающихся в поиск и управление знаниями, приобретению опыта самостоятельного решения задач, следует выделить: - технология проблемно- и проектно-ориентированного обучения; - технологии учебно-исследовательской деятельности; - коммуникативные технологии (дискуссия, пресс-конференция, мозговой штурм, учебные дебаты и другие активные формы и методы); - метод кейсов (анализ ситуации); - игровые технологии, в рамках которых обучающиеся участвуют в деловых, ролевых, имитационных играх; - информационно-коммуникационные (в том числе дистанционные образовательные) технологии.

Assessment of the student's knowledge

Teacher oversees various tasks related to ongoing assessment and determines students' current performance twice during each academic period. Ratings 1 and 2 are formulated based on the outcomes of this ongoing assessment. The student's learning achievements are assessed using a 100-point scale, and the final grades P1 and P2 are calculated as the average of their ongoing performance evaluations. The teacher evaluates the student's work throughout the academic period in alignment with the assignment submission schedule for the discipline. The assessment system may incorporate a mix of written and oral, group and individual formats.

Period Type of task Total
1  rating Практическая работа №1-4 0-100
Практическая работа № 5-8
СРО №1-4 (на выбор 3)
СРО №5-8 (на выбор 3)
Рубежный контроль №1
2  rating Практическая работа №9-11 0-100
Практическая работа № 12-15
СРО №9-11 (на выбор 3)
СРО №12-15 (на выбор 3)
Рубежный контроль №2
Total control Exam 0-100
The evaluating policy of learning outcomes by work type
Type of task 90-100 70-89 50-69 0-49
Excellent Good Satisfactory Unsatisfactory
Работа на практических занятиях Выполнил практическую работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности действий; сопровождает ответ новыми примерами, умеет применить знания в новой ситуации. Допущены одна ошибка или не более двух недочетов, обучающийся может их исправить самостоятельно или с небольшой помощью преподавателя; ответ дан без применения знаний в новой ситуации Выполнил работу не полностью, но не менее 50% объема практической работы, что позволяет получить правильные результаты и выводы; в ходе проведения работы были допущены ошибки. Выполнил работу не полностью или объем выполненной части работ не позволяет сделать правильных выводов. При ответе на вопросы демонстрирует не владение основными знаниями и умениями в соответствии с требованиями программы.
Собеседование по контрольным вопросам Владеет теоретическими знаниями, терминологией, основными законами данного курса; логично и последовательно объясняет сущность явлений и процессов; приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью и способность быстро реагировать на уточняющие вопросы. Владеет теоретическими знаниями, терминологией, основными законами данного курса; логично и последовательно объясняет сущность явлений и процессов; приводит примеры, показывает свободное владение монологической, но при этом делает несущественные ошибки, которые исправляет самостоятельно или при незначительной коррекции преподавателем. Демонстрирует неглубокие теоретические знания, недостаточное умение делать аргументированные выводы и приводить примеры, показывает недостаточно свободное владение монологической речью, терминологией, логичностью и последовательностью изложения, делает ошибки которые может исправить только при коррекции преподавателем. Демонстрирует незнание теоретических основ предмета, несформированные навыки анализа явлений и процессов, не умеет делать аргументированные выводы и приводить примеры, делает ошибки, которые не может исправить даже при коррекции преподавателем
Задания в тестовой форме для рубежного контроля 100-90% правильных ответов 89-70% правильных ответов 69-50% правильных ответов 49-0% правильных ответов
Evaluation form

The student's final grade in the course is calculated on a 100 point grading scale, it includes:

  • 40% of the examination result;
  • 60% of current control result.

The final grade is calculated by the formula:

FG = 0,6 MT1+MT2 +0,4E
2

 

Where Midterm 1, Midterm 2are digital equivalents of the grades of Midterm 1 and 2;

E is a digital equivalent of the exam grade.

Final alphabetical grade and its equivalent in points:

The letter grading system for students' academic achievements, corresponding to the numerical equivalent on a four-point scale:

Alphabetical grade Numerical value Points (%) Traditional grade
A 4.0 95-100 Excellent
A- 3.67 90-94
B+ 3.33 85-89 Good
B 3.0 80-84
B- 2.67 75-79
C+ 2.33 70-74
C 2.0 65-69 Satisfactory
C- 1.67 60-64
D+ 1.33 55-59
D 1.0 50-54
FX 0.5 25-49 Unsatisfactory
F 0 0-24
Topics of lectures
  • Введение
  • Источники энергии котельных агрегатов
  • Тепловой и эксергетический балансы котельного агрегата
  • Сжигание газообразных топлив в топках котельных агрегатов
  • Сжигание жидких топлив в котельных агрегатах
  • Сжигание твердых топлив в котельных агрегатах
  • Теплообмен в радиационных и конвективных поверхностях нагрева котельного агрегата
  • Гидродинамика систем с естественной и принудительной циркуляцией
  • Аэродинамика газовоздушного тракта котельного агрегата
  • Водный режим котельной установки
  • Тепловые схемы и основные элементы котельных агрегатов
  • Стандартизация параметров и мощностей котельных установок
  • Конструктивные схемы паровых и водогрейных котлов
  • Системы топливоподачи, золо и шлкакоудаления
  • Коррозия, абразивный износ, загрязнение и очистка поверхностей нагрева котельного агрегата
Key reading
  • Сидельковский Л.Н. Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий: учебник для вузов. - М.: Бастет, 2009. - 527 с.
  • Беликов С.Е., Котлер В.Р. Котлы тепловых электростанций и защита атмосферы: учебное пособие для вузов и колледжей по спец. "Тепловые электростанции". - М.: Аква-Терм, 2008. - 210 с.
  • Соколов Б.А. Котельные установки работающие на твердом топливе. - М.: Академия, 2012. - 63 с.
  • Лебедев В.А., Пискунов В.М. "Основы энергетики: учебное пособие 2019"
  • А.В. Таранов, А.П. Биличенко "Теплоэнергетические системы и энергоиспользование", Караганда: КарГТУ, 2017)
  • Исаев В.Л., Таранов А.В., Булатбаев Ф.Н "Спецвопросы сжигания топлива", Караганда: Изд-во КарТУ, 2020
  • "Теплотехника: учебник", под ред. С.В. Пузача, Ю.А. Кошмаров, С.В. Пузач, О.С. Лебедченко, М.: Академия ГПС ИЧС России, 2019
  • А.А. Кибарин, "Режимы работы и эксплуатация котельных установок. Учебное пособие" Алматы: АИЭС, 2019
Further reading
  • Липов Ю.М., Третьяков Ю.М. Котельные установки и парогенераторы - Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2003.
  • Нурекен Е. Жылу электр станцияладың қазандық қойдырғылары. Оқу қуралы. – Алматы: АЭжБИ, 2007 – 270 б. 2007
  • Нурекен Е. Жылу электр станцияладың қазандық қойдырғылары. Мысалдар мен есептер. Оқу қуралы. – Алматы: АЭжБИ, 2008 – 206 б.