Тема 3. Технологический процесс тепловых и атомных электростанций

УТВЕРЖДАЮ

Директор ИДО

_______________ С.И. Качин

«____»____________ 2013 г.

ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Методические указания и индивидуальные домашние задания

для студентов ИДО, обучающихся по направлению
140400 «Электроэнергетика и электротехника»

Составители
Ю.С. Боровиков, Г.А. Елгина, Н.Р. Пономарчук

Семестр
Лекции, часов
Лабораторные занятия, часов
Практические занятия, часов
Индивидуальные домашние задания
Самостоятельная работа, часов
Формы промежуточного контроля	зачет

Издательство

Томского политехнического университета

УДК 620.9(075.8)

ББК 31я73

Общая энергетика: методические указания и индивидуальные домашние задания для студентов ИДО, обучающихся по направлению 140400 - «Электроэнергетика и электротехника » / сост. Ю.С. Боровиков, Г.А. Елгина, Н.Р. Пономарчук – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013 – 26 с.

Методические указания и индивидуальные домашние задания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры «Электроэнергетические системы» 06 ноября 2012 г., протокол № 26.

Зав. кафедрой ЭЭС,

кандидат технических наук, доцент _____________ Ю.С. Боровиков

Аннотация

Методические указания и индивидуальные домашние задания по дисциплине «Общая энергетика» предназначены для
студентов ИДО, обучающихся по направлению140400 - «Электроэнергетика и электротехника » Данная дисциплина изучается в одном семестре.

Приведено содержание основных тем дисциплины и указаны темы практических занятий и перечень лабораторных работ. Приведены варианты индивидуальных домашних заданий. Даны методические указания по их выполнению.

МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТКРЕ ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

Дисциплина «Общая энергетика» является одной из базовых дисциплин, изучающая методы получения, преобразования, передачи и использования различных видов энергии, а также технологические особенности, принципы действия и конструктивные устройства энергетического оборудования, обеспечивающая общетеоретическую и профессиональную подготовку студентов по направлению 140400 «Электроэнергетика и электротехника »

Цель курса: формирование знаний об устройстве, параметрах
и работе электростанций различного типа, передаче и распределении электрической энергии, системах контроля и управления на электростанциях, проблемах энергосбережения.

Студент, изучивший курс «Общая энергетика», должен:

иметь представлениео типах электростанций и особенностях их технологического процесса производства тепловой и электрической энергии;

Знать

· принципы выполнения и работы основного теплотехнического
и электрического оборудования электростанций;

· принципы построения и эксплуатации систем передачи и распределения электрической энергии;

· структуру затрат на производство электрической и тепловой энергий;

уметь выполнить оценку эффективности энергоиспользования;

иметь опыт работы со справочной литературой, стандартами
и другими нормативными материалами.

Самостоятельная работа студента – важнейший элемент обучения
в вузе. Основной целью настоящих методических указаний является организация помощи при изучении дисциплины. По курсу «Общая энергетика» выпущены учебники, которые рекомендованы в прилагаемом списке литературы.

СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛА ДИСЦИПЛИНЫ

Семестр

Тема 1. Введение

Этапы развития энергетики России. Население, энергопотребление и энергетические ресурсы. Роль энергетического комплекса для социально-экономического развития страны. Принципы формирования Федерального общероссийского рынка энергии и мощности. Отличительные особенности электроэнергетики как важнейшей составной части топливно-энергетического комплекса страны.

Рекомендуемая литература: [2, стр.4-12]. [6, стр. 3–7].

[8, стр. 5–27].

Методические указания

При изучении темы обратить внимание на тенденцию развития электроэнергетики России

Вопросы для самоконтроля

1. Какими качественными особенностями характеризуются основные этапы развития энергетики страны?

2. Основные энергетические ресурсы, используемые в современном мире

3. Понятие “восполняемые” и “невосполняемые” энергоресурсы

4. Коэффициент полезного действия энергетических установок

5. Специфика электроэнергии как товара

Тема 2. Электростанции – основа энергетики страны

Типы электростанций и особенности их технологического процесса – теплофикационные конденсационные электрические станции (КЭС); теплофикационные электростанции – теплоэлектроцентрали (ТЭЦ); атомные электростанции (АЭС); гидроэлектростанции (ГЭС); гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС); газотурбинные электростанции; нетрадиционные типы электростанций (геотермальные, ветряные, солнечные, приливные, биоэнергетические). Понятия о графиках нагрузок электроустановок.

Рекомендуемая литература: [7,стр.11-27]. [2, стр. 13–23].

[8, стр. 28-42].

Методические указания

При изучении темы обратить внимание на распространение типов электростанций в зависимости от некоторых факторов: географического расположения, особенностей климатических условий, наличие энергоресурсов и т.д. Отличия в технологическом процессе КЭС и ТЭЦ

Освоить материал по составлению суточного графика активной нагрузки электрической системы

Вопросы для самоконтроля

1. Каковы особенности ТЭЦ, КЭС, АЭС, ГЭС, ГАЭС, их влияние на окружающую среду?

2. Преимущества комбинированной выработки электрической и тепловой энергии

3. Каково назначение графиков нагрузки?

4.Участие станций различного типа в покрытии графика нагрузки энергосистемы.

Тема 3. Технологический процесс тепловых и атомных электростанций

Теоретические основы преобразования энергии в тепловых двигателях. Подготовка твердого топлива к сжиганию: дробление, размол топлива, система пылеприготовления с шаровой барабанной мельницей. Классификация паровых котлоагрегатов: котлы барабанного и прямоточного типов. Выполнение и принцип работы парогенераторов прямоточного и барабанного типов. Ядерные энергетические установки и типы ядерных реакторов. Промежуточные пароперегреватели. Установки для подготовки питательной воды. Паровые и газовые турбины. Назначение конденсационной установки, ее схема и состав. Энергетический баланс ТЭС и АЭС.

Рекомендуемая литература: [8,стр.42-98]. [7,стр.17-19]. [6, гл 1].

Методические указания

При изучении темы обратить внимание на суть преобразования энергии в тепловых двигателях, термодинамический цикл Ренкина, Т, s- диаграмму. Типы ядерных реакторов. Принцип работы парогенераторов

Вопросы для самоконтроля

1. Дать определение теплового двигателя

2. Энтальпия, энтропия, цикл Ренкина, Т, s- диаграмма

3. Процессы: изобарный, изохорный, изотермический, адиабатный, политропный.

4. Этапы процесса топливоприготовления на станции.

5. Устройство энергетических ядерных реакторов. Что такое ТВЭЛ и какие требования к ним предъявляются?