Theoretical Background of Thermal Plants
Description: The course provides students with an introduction to the design, operation, and thermal processes of thermal power plants. It also covers the efficient operation of these plants. Students will learn about the different types of thermal power plants and their technological and thermal schemes. They will also learn how to calculate the parameters of thermal power plants and analyze heat losses. Students will be able to develop solutions to improve the energy efficiency and safety of heat and power supply systems. They will learn how to analyze heat cycles and calculate the equipment of thermal power plants. This course will help students understand the importance of following current regulations in order to ensure safe and efficient operation of thermal power plants.
Amount of credits: 5
Пререквизиты:
- Heat-Mass Exchange
Course Workload:
| Types of classes | hours |
|---|---|
| Lectures | 15 |
| Practical works | 30 |
| Laboratory works | |
| SAWTG (Student Autonomous Work under Teacher Guidance) | 30 |
| SAW (Student autonomous work) | 75 |
| Form of final control | Exam |
| Final assessment method |
Component: Component by selection
Cycle: Profiling disciplines
Goal
- Приобретение студентами знаний об общих принципах, структуре, и функционировании теплоэнергетических систем промышленных предприятий, постановки и решения задач с основами проектирования и эксплуатации тепловых электрических станций.
Objective
- В результате изучения данной студент должен знать: основные типы тепловых электростанций (ТЭС), их назначение, условия расположения и параметры.
- расчет тепловых нагрузок систем теплоснабжения..
- составлять и рассчитывать принципиальные тепловые схемы различных типов промышленных тепловых электростанций
- методику расчета принципиальных тепловых схем ТЭС
Learning outcome: knowledge and understanding
- Знать классификацию и назначение основных типов тепловых электростанций. Понимать принципы построения энергетических и технологических схем ТЭС. Объяснять физические процессы, происходящие при производстве, преобразовании и передаче тепловой энергии.
Learning outcome: applying knowledge and understanding
- Выполнять расчёты параметров тепловых схем и рабочих процессов ТЭС. Применять методы анализа тепловых потерь и эффективности энергетических установок. Использовать нормативные данные и справочные материалы при расчетах и проектировании элементов ТЭС.
Learning outcome: formation of judgments
- Оценивать рациональность выбора типа ТЭС в зависимости от климатических, топливных и экономических факторов. Анализировать тепловые потери и предлагать пути повышения КПД установки. Обосновывать выбор схемы и параметров тепловой станции.
Learning outcome: communicative abilities
- Представлять схемы и расчеты в технической документации и отчетах. Обсуждать технические решения и оптимизации в составе рабочей группы. Использовать профессиональную терминологию при описании процессов и оборудования.
Learning outcome: learning skills or learning abilities
- Изучать современные подходы к проектированию и модернизации ТЭС. Анализировать научно-технические статьи и отчеты по тематике тепловых электростанций. Применять новые программные продукты и методики расчета энергетических процессов.
Teaching methods
интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь)
построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий
информационно-коммуникационная (занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ)
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 "Понятие о теплофикации." | 0-100 |
| Практическая работа №2 "Показатели режимов работы электрических станции (ТЭС, АЭС)" | ||
| Практическая работа №3 "Тепловая экономичность и технико-экономические показатели электрических станций (ТЭС, АЭС)" | ||
| Практическая работа №4 "Конденсационные электростанций (КЭС)" | ||
| СРС №1 "Потребление и производство электрической энергии и теплоты, типы ТЭС" | ||
| СРС №2 "Основное оборудование ТЭС" | ||
| СРС №3 "Промежуточный перегрев пара." | ||
| СРС №4 "Регенеративный подогрев питательной воды" | ||
| Рубежный контроль №1 | ||
| 2 rating | Практическая работа №5 "Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ)" | 0-100 |
| Практическая работа №6 "Атомные электростанции (АЭС)" | ||
| Практическая работа №7 "Расчет себестоимости тепловой и электрической энергии на ТЭЦ" | ||
| Практическая работа №8 "Расчет себестоимости тепловой и электрической энергии на КЭС" | ||
| СРС №5 "Потери пара и конденсата и их восполнение" | ||
| СРС №6 "Термическая деаэрация питательной воды" | ||
| СРС №7 "Отпуск теплоты от ТЭЦ" | ||
| СРС №8 "Принципиальная тепловая схема ТЭС" | ||
| 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
- Классификация электростанции
- Характеристика промышленных электростанции
- Технико-экономические показатели ТЭС
- Комбинированное производство тепловой и электрической энергии
- Начальные и конечные параметры пара на ТЭС
- Регенеративный подогрев питательной воды
- Пристройки и надстройки существующих ТЭС
- Отпуск теплоты на промышленных ТЭЦ
- Отпуск горячей воды
- Потери пара и конденсата и мероприятия по их уменьшения
- Требования к питательной воде паровых котлов, паропреобразователей, испарителей и добавочной воде тепловой сети
- Тепловые схемы паротурбинных электростанции
- Требования к проектируемой ТЭЦ
- Режимы работы и графики нагрузок промышленных ТЭС
- Топливоснабжение, очистка дымовых газов, золошлакоудаление
Key reading
- Буров В.Д., Дорохов Е.В., Елизаров Д.П. и др. Тепловые электрические станции. – М.; Издательский дом МЭИ, 2009.
- Стерман Л.С., Лавыгин В.М., Тишин С.Г. Тепловые и атомные электростанции. – М.: Издательский дом МЭИ, 2010.
- Федорович Л.А., Рыков А.П. Методика выбора тепломеханического оборудования ТЭС – М.: Издательский дом МЭИ, 2007.
- Г.И. Жихар. "Теплотехнические расчеты", 2017.
- Аракелян, Э. К., Ильин Е.Т., Н.Д. Рогалев. Режимы работы и эксплуатации ТЭС : [учебник] для реализации основных образовательных программ высшего образования по направлению 13.03.01 "Теплоэнергетика и теплотехника" / Э. К. Аракелян, Е. Т. Ильин, Н. Д. Рогалев, Нац. исслед. ун-т "МЭИ" (НИУ"МЭИ") . – Москва : Изд-во МЭИ, 2021 . – 520 с.
Further reading
- Жидких В.Ф., Лавыгин В.М., Тимошенко Н.И., Тишин С.Г., под. ред. Елизарова Д.П. Сборник задач по тепловым и атомным электростанциям – М.: Издательский дом МЭИ, 2006.
- Быстрицкий Г.Ф. Энергосиловое оборудование промышленных предприятий. – М.: Энергоиздат, 2003.
- Баженов М.И., Богородский А.С. Сборник задач по курсу «Промышленные тепловые электростанции». – М.: Энергоатомиздат, 1990.
