АННОТАЦИЯ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «Общая энергетика»
Цели освоения дисциплины
Целью дисциплины «Общая энергетика» является приобретение знаний по основам преобразования энергии топлива в электрическую энергию, изучение типов электростанций, конструкций основных агрегатов, процессов, происходящих в них.
Основные задачи дисциплины – раскрытие физической сути процессов, протекающих в основных агрегатах станций (котлах, турбинах).
Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина относится к циклу профессиональных дисциплин. Предшествующими дисциплинами для неё являются теоретические основы электротехники, математика, физика, она является базовой дисциплиной для таких дисциплин как электрические станции и подстанции, электроэнергетические системы и сети, электроснабжение, приёмники и потребители электрической энергии систем электроснабжения, системы электроснабжения городов и промышленных предприятий, электротехнологические установки.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля). ПК-15, ПК-16, ПСК-4.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
типы электростанций;
основные процессы, связанные с преобразованием первичной энергии в электрическую;
конструкции основных агрегатов, их назначение и условия эксплуатации;
Уметь:
выполнять расчеты по определению показателей экономичности электростанций;
выполнять расчеты по определению показателей экономичности потребления электрической энергии;
Владеть:
методами и правилами составления и чтения электрических схем.
Структура и ключевые понятия дисциплины
Типы ТЭС и АЭС, их классификация. Технологические схемы ТЭЦ, КЭС и АЭС. Назначение и краткая характеристика основного технологического оборудования. Теоретические основы преобразования энергии в тепловых двигателях. Понятие о циклах тепловых двигателей. Первый и второй закон термодинамики. Свойства рабочего тела для ТЭС и АЭС. Процессы в PV, TS и HS– диаграммах. Циклы Карно и Ренкина для водяного пара. Паровые котлы, их схемы. Энергетическое топливо и основные его характеристики. Системы и оборудование по транспортировке топлива и подготовке его к сжиганию. Технологические схемы и конструкции паровых котлов. Тепловой баланс и КПД парового котла. Вспомогательное оборудование котельной установки. Парогенераторы АЭС. Ядерное горючее. Принципы работы ядерного энергетического реактора. Типы ядерных реакторов. Характеристики и конструкции ядерных реакторов. Основные элементы реакторной установки
Принципы работы паровых турбин. Преобразование энергии в рабочих ступенях паровых турбин. Внутренний относительный КПД турбин. Часовой и удельный расход пара. Конструкция паровых турбин. Особенности турбин АЭС. Автономное регулирование турбин, система защиты. Конденсаторы паровых турбин. Эжекторные установки. Типы и назначение. Показатели тепловой и общей экономичности ТЭС и АЭС. Влияние начальных и конечных параметров параметров рабочего тела на тепловую экономичность. Регенеративный подогрев питательной воды. Промежуточный перегрев пара. Энергетический баланс энергоблока. Принципиальные тепловые схемы ТЭС и АЭС. Деаэрационно – питательная установка. Регенеративные подогреватели. Системы и оборудование по отпуску теплоты от ТЭЦ. Методика расчета тепловых схем ТЭС и АЭС.
Гидроэнергетические установки. Классификация гидротурбин. Активные и реактивные гидротурбины. Конструктивное выполнение гидротурбин: поворотно-лопастные, двухперовые, диагональные, радиально-осевые, пропеллерные. ковшовые. Мировые гидроэнергоресурсы и гидроэнергоресурсы России. Располагаемые и используемые в настоящее время. Перспективы и проблемы использования гидроресурсов. Схемы использования гидравлической энергии. Схемы концентрации напора водного потока. Плотинная и деривационная схемы. Смешанные схемы. Схемы ГАЭС. Процесс преобразования гидравлической энергии в электрическую на различных типах гидрогенераторов. Способы преобразования энергии движущегося потока воды в механическую энергию вращения. Механизм предващения энергии потока в турбинах активного и реактивного типа. Характеристики гидротурбин.
Проблемы комплексного использования водных ресурсов между водопотребителями и водопользователями. Эффективность комплексного использования гидроресурсов. Каскадное использование водных ресурсов в гидроэнергетике.
Проектирование и эксплуатация гидроэлектростанций. Традиционная и малая гидроэнергетика
Основные принципы выбора типа гидроэлектростанций и ее мощности. Основные сооружения ГЭС. Влияние режима стока воды на выбор мощности ГЭС. Регулирование речного стока в процессе эксплуатации. Энергия ветра, волн, солнца, приливов, геотермальная энергия. Ресурсы возобновляемой энергии. Способы использования возобновляемой энергии и их эффективность. Типы установок по использованию возобновляемой энергии. Социально-экологические проблемы использования возобновляемой энергии и ресурсосбережения.
Организация учебных занятий по дисциплине
Дисциплина построена по модульному принципу, каждый модуль завершается рубежным контролем. Для самостоятельной проработки дисциплины на сервере кафедры размещен конспект лекций, доступный студентам на первой неделе занятий. Лабораторные работы проводятся в компьютерном классе, имеющем выход в Интернет. В компьютерном классе установлены следующие пакеты программ: АВТОКАД, Компас-ЛТД (построение чертежей), MATLAB-5, MATHCAD-2000, имеется так же измеритель параметров электроустановок (С.А6115 комплект), измеритель электрической мощности и энергии (ИЭМЭ2-Н-Р, настольное исполнение, ручная версия), пирометр ThermoPoint 6 ProPlus. Предусмотрено использование действующего оборудования городских котельных. По окончании обучения студенты сдают зачёт в пятом семестре, экзамен – в шестом семестре.
|
