Турбины ТЭС
内容描述: Дисциплина охватывает теоретические и практические аспекты устройства, функционирования и эксплуатации паровых и газовых турбин, применяемых на тепловых электростанциях. Студенты изучают конструктивные особенности турбин, термодинамические циклы, процессы расширения пара и газа, принципы повышения КПД, вопросы надежности и технического обслуживания. В результате студент сможет применять и выбирать методы испытаний, монтажа, наладки, ремонта и эксплуатации паровых и газовых турбин, применяемых на тепловых электростанциях
贷款数: 5
Пререквизиты:
- Основы гидрогазодинамики в тепловых процессах
- Основы гидрогазодинамики в тепловых процессах
*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:
| *TypesOfClasses(zh-CN)* | *hours(zh-CN)* |
|---|---|
| *Lectures(zh-CN)* | 15 |
| *PracticalWork(zh-CN)* | 30 |
| *LaboratoryWork(zh-CN)* | |
| *srop(zh-CN)* | 30 |
| *sro(zh-CN)* | 75 |
| *FormOfFinalControl(zh-CN)* | экзамен |
| *FinalAssessment(zh-CN)* | экзамен |
零件: Компонент по выбору
循环次数: Базовые дисциплины
Цель
- Целью преподавания дисциплины является изучение паровых турбин тепловых и атомных электрических станций, их конструкциями, принципами действия, основами расчета
Задача
- В результате изучения курса студенты должны знать законы преобразования тепловой энергии в турбинной ступени и турбине в целом, конструкции паровых и газовых турбин, принцип действия и режимы их работы, уметь рассчитывать турбинную ступень и турбину в целом, получить инженерные навыки в ходе проведения лабораторных работ связанных с эксплутационными особенностями при работе турбинного оборудования.
Результат обучения: знание и понимание
- Знать типы и конструктивные схемы паровых и газовых турбин. Понимать физические и термодинамические процессы, происходящие в турбинах при преобразовании энергии. Владеть знаниями о параметрах работы, назначении узлов и систем турбин, а также о принципах их взаимодействия с другими элементами энергоблока.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- Выполнять тепловые и механические расчёты турбинных установок. Применять методики расчёта КПД, расхода пара, потерь энергии и оценивать рабочие характеристики турбин. Использовать полученные знания при анализе эксплуатационных режимов и диагностики технического состояния турбин.
Результат обучения: формирование суждений
- Оценивать эффективность и надёжность различных конструкций и схем турбин. Принимать инженерно обоснованные решения при выборе оборудования, модернизации турбин и устранении неисправностей. Анализировать влияние отклонений технологических параметров на работу турбин и предлагать пути их оптимизации.
Результат обучения: коммуникативные способности
- Оформлять технические расчеты, заключения и проектные материалы. Обосновывать технические решения в письменной и устной форме при работе в команде или перед руководством. Вести профессиональный диалог с представителями смежных инженерных направлений (теплотехника, автоматизация, КИПиА и др.).
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- Самостоятельно осваивать новые технологии и подходы в области турбостроения и эксплуатации турбин. Изучать техническую и нормативную документацию, необходимую для обслуживания и модернизации оборудования. Критически оценивать научную информацию и применять её для решения практических задач в профессиональной деятельности.
*TeachingMethods(zh-CN)*
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.
*AssessmentKnowledge(zh-CN)*
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| *Period2(zh-CN)* | *TypeOfTask(zh-CN)* | *Total(zh-CN)* |
|---|---|---|
| 1 *Rating(zh-CN)* | Практика 1 - Тепловые циклы и конструкция паровой турбины (ПТУ). Основные узлы и конструкция паровой турбины. Закрепление лекционного материала, решение задач. | 0-100 |
| Практика 2- Принципиальные тепловые схемы современных ПТУ. Классификация турбин. Закрепление лекционного материала, решение задач. | ||
| Практика 3- Паровые турбины. Особенности преобразования энергии в паротурбинной ступени. Закрепление лекционного материала, решение задач. | ||
| СРС 1- Теория турбинной ступени | ||
| СРС 2- Многоступенчатые турбины | ||
| Устный опрос | ||
| Рубежный контроль №1 | ||
| 2 *Rating(zh-CN)* | Практика 1- Схемы и циклы газотурбинных установок (ГТУ). Закрепление лекционного материала, решение задач. | 0-100 |
| Практика 2- Методы повышения КПД газотурбинных установок. | ||
| Практика 3- Эксплуатация турбинных установок. Задачи эксплуатации. Закрепление лекционного материала, решение задач. | ||
| СРС 1- Работа турбины на переменных режимах | ||
| СРС 2-Турбины для комбинированной выработки тепловой и электрической энергии | ||
| Устный опрос | ||
| Рубежный контроль №2 | ||
| *TotalControl(zh-CN)* | экзамен | 0-100 |
*PolicyAssignmentTask(zh-CN)*
| *TypeOfTask(zh-CN)* | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Excellent | *Grade4(zh-CN)* | *Grade3(zh-CN)* | *Grade2(zh-CN)* | |
| Собеседование по контрольным вопросам | демонстрирует системные теоретические знания, владеет терминологией, логично и последовательно объясняет сущность явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью и способность быстро реагировать на уточняющие вопросы | демонстрирует прочные теоретические знания, владеет терминологией, логично и последовательно объясняет сущность, явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью, но при этом делает несущественные ошибки, которые исправляет самостоятельно или при незначительной коррекции преподавателем | демонстрирует неглубокие теоретические знания, проявляет слабо сформированные навыки анализа явлений и процессов, 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, показывает слабое владение монологической речью, не владеет терминологией, проявляет отсутствие логичности и последовательности изложения, делает ошибки, которые не может исправить даже при коррекции преподавателем, отказывается отвечать на занятии |
| Работа на практических (семинарских) занятиях | выполнил практическую работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности действий; в ответе правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления; правильно выполняет анализ ошибок. При ответе на вопросы правильно понимает сущность вопроса, дает точное определение и истолкование основных понятий; сопровождает ответ новыми примерами, умеет применить знания в новой ситуации; может установить связь между изучаемым и ранее изученным материалом, а также с материалом, усвоенным при изучении других дисциплин | выполнил требования к оценке «5», но допущены 2-3 недочета. Ответ обучающегося на вопросы удовлетворяет основным требованиям к ответу на 5, но дан без применения знаний в новой ситуации, без использования связей с ранее изученным материалом и материалом, усвоенным при изучении других дисциплин; допущены одна ошибка или не более двух недочетов, обучающийся может их исправить самостоятельно или с небольшой помощью преподавателя. | 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. При ответе на вопросы обучающийся правильно понимает сущность вопроса, но в ответе имеются отдельные проблемы в усвоении вопросов курса, не препятствующие дальнейшему усвоению программного материала; допущено не более одной грубой ошибки и двух недочетов. | 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; допущены больше ошибок и недочетов, чем необходимо для оценки 3 или не может ответить ни на один из поставленных вопросов. |
| Задания в тестовой форме для рубеж-ного контроля | 100-90% правильных ответов | 89-70% правильных ответов | 69-50% правильных ответов | 49-0% правильных ответов |
*EvaluationForm(zh-CN)*
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Введение. Значение и место паровых турбин в энергетической установке
- Тепловые циклы и конструкция паровой турбины (ПТУ). Основные узлы и конструкция паровой турбины. Тепловой цикл турбинной установки. Комбинированная выработка теплоты и электрической энергии. Промежуточный перегрев пара. Регенераторный подогрев питательной воды. Принципиальные тепловые схемы современных ПТУ. Классификация турбин.
- Особенности преобразования энергии в паротурбинной ступени. Уравнение Эйлера. Относительный лопаточный КПД ступени. Радиальные и радиально-осевые ступени. Геометрические и газодинамические характеристики решеток паротурбинных ступеней
- Особенности определения размеров паротурбинных ступеней. Внутренний относительный КПД. Особенности расчёта размеров решёток сопловых и рабочих лопаток для одновенечных ступеней. Дополнительные потери. Потери трения диска и лопаточного бандажа. Потери, связанные с парциальным подводом пара. Потери от утечек. Лабиринтные уплотнения.
- Многоступенчатые паровые турбины (МПТ). Особенности теплового процесса в МПТ. Коэффициент возврата теплоты. Сепарация влаги в турбине.
- Турбины для комбинированной выработки теплоты и электрической энергии. Турбины с противодавлением. Турбины с промежуточным регулируемым отбором пара. Турбины с противодавлением и регулируемым отбором пара. Турбины с двумя регулируемыми отборами пара.
- Регулирование паровых турбин. Регулирование угловой скорости ротора. Регуляторы скорости. Нечувствительность системы регулирования. Механизм регулирования. Параллельная работа турбоагрегатов. Суммарная нечувствительность систем регулирования. Сервомоторное регулирование.
- Схемы и циклы газотурбинных установок (ГТУ). Общие сведения. Основные показатели, характеризующие ГТУ, и способы повышения экономичности ГТУ. Одновальные ГТУ с регенерацией. ГТУ со ступенчатым сжатием и со ступенчатым сгоранием.
- Сложные и многовальные ГТУ. Замкнутые ГТУ. ГТУ с утилизацией теплоты. Парогазовые установки. ГТУ в энергетике.
- Эксплуатация турбинных установок. Задачи эксплуатации. Критерии надѐжности работы турбин. Пуск турбины. Стационарная работа. Изменение аксиальных и радиальных зазоров в проточной части турбины. Техника безопасности и вопросы экологии при эксплуатации паровых турбин.
Основная литература
- Энерго- и экологически эффективные технологии генерации холода и теплоты Александр Бараненко, О. Б. Цветков, Ю. А. Лаптев 2018.
- Турбины тепловых и атомных электростанций. Проект многоступенчатой паровой турбины : учебное пособие / В. И. Беспалов, С. У. Беспалова; Томский политехнический университет (ТПУ), Институт дистанционного образования (ИДО). — Томск: Изд-во ТПУ, 2016. — 100 с.: ил.. — Библиогр.: с. 76-78.
- Трухний А.Д., Ломакин Б.В. Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки. – М.: Издательство МЭИ, 2012. – 540 с.
- Ветошкин А.Г. Основы инженерной экологии: Учебное пособие. Изд.: Лань 2018. http://rmebrk.kz/book/1163498.
- Курманбаева, А.С. Промышленная экология: Учебно-методический комплекс дисциплины. / Р.М. Тазитдинова. - Кокшетау: КГУ им. Ш. Уалиханова, 2019. http://rmebrk.kz/book/1034495
- "Общая энергетика: Энергетическое оборудование, Часть 2: справочник для академического бакалавриата" - М.: Издательство Юрай, 2017.
- "Нагнетатели и тепловые двигатели. Тепловой расчет паровой многоступенчатой противодавленческой турбины: учебно - методическое пособие к выполнению курсовой работы" / Сост. П. Н. Коновалов, А. А. Верхоланцев, М. С. Липатов. СПбГУПТД ВШТЭ, СПб., 2018.
Дополнительная литература
- Щегляев А.В. Паровые турбины. - М.: Энергия, 1976. - 368 с.
- Паровые и газовые турбины: Сборник задач: Учебное пособие для вузов. /Г.С.Самойлович, Б.М.Трояновский, В.Б.Нитусов, А.Н.Занин. Под ред. Г.С. Самойловича и Б.М.Трояновского. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
- "Электрический нагрев: основы физики процессов и конструктивных расчетов: учебное пособие" / И. В. Юдаев, Е. Н. Живописцев. СПб.: Лань, 2018.
- "Паровые котлы тепловых электростанций" / М.И.Резников, Ю.М. Липов. М.: Энергоиздат, 2021.
