Міністерство освіти та науки України

Національний університет водного господарства та природокористування

Кафедра теплоенергетики та машинознавства

034 – 78

Робоча програма,

методичні поради та завдання до контрольної роботи з дисципліни

„Теплові та атомні електростанції”

для студентів заочної форми навчання спеціальності

„Теплоенергетика”

Затверджено методичною комісією

механіко - енергетичного факультету

протокол № 1 від 26. 10. 2005 р.

Рівне, 2005

Робоча програма, методичні поради та завдання до контрольної роботи з дисципліни „Теплові та атомні електростанції” для студентів заочної форми навчання спеціальності „Теплоенергетика” / В.З. Кочмарський, - Рівне: НУВГП, 2005. – 38 с.

Упорядник В.З. Кочмарський, к.ф.-м.н., доцент.

Відповідальний за випуск – зав. кафедри теплоенергетики та машинознавства, професор, д.т.н. Приходько М.А.

© Кочмарський В.З., 2005

© НУВГП, 2005

Зміст

ст.

І	Робоча програма...........................................................................	4
І.1	Електричні станції та їх основні типи. Графіки навантаження електростанцій .............................................................................................................	4
І.2	Термодинамічні цикли паротурбінних установок .....................................	6
І.3	Енергетичні характеристики роботи електростанцій .................................	7
І.4	Техніко-економічні характеристики ТЕЦ ...................................................	8
І.5	Схеми регенеративного підігріву живильної води .....................................	10
І.6	Типові та принципові схеми енергетичних установок паротурбінних та атомних електростанцій ................................................................................	11
І.7	Деаераторні та конденсаційні установки ....................................................	13
І.8	Системи технічного водопостачання (СТВ) електростанцій ....................	15
І.9	Компонування головних будівель електростанцій .....................................	17
І.10	Вплив роботи електростанцій на довкілля та принципи їх безпечної експлуатації ....................................................................................................	19
ІІ	Контрольна робота .......................................................................	21
ІІ.1	Загальні вимоги до виконання контрольної роботи ...................................	21
ІІ.2	Оформлення титульної сторінки ..................................................................	21
ІІ.3	Структура контрольної роботи .....................................................................	21
ІІ.4	Зміст контрольної роботи ..............................................................................	22
ІІ.5	Завдання контрольної роботи .......................................................................	22
ІІ.6	Розрахункове завдання до контрольної роботи ..........................................	24
ІІІ	Теплова схема турбоустановки з розрахованими парамет­рами ................................................................................................	37
ІУ	Висновки ........................................................................................	37
	Література до курсу .......................................................................................	38

Передмова

Курс „Теплові та атомні електростанції” вивчається з метою ознайомлення та засвоєння студентами основних етапів перетворення хімічної енергії палива в електричну на електростанціях, вивчення суті основних технологічних процесів та теплових схем, що забезпечують таке перетворення. Важливою метою курсу є засвоєння шляхів мінімізації втрат хімічної енергії на шляху її перетворення в електричну, ознайомлення з перспективними технологіями когенерації, розвитку парогазової та ядерної енергетики. Метою вивчення курсу є також формування у студентів розуміння необхідності „співпраці з довкіллям”, усвідомлення того, що розвиток енергетики невід’ємно зв’язаний зі способами та засобами захисту населення і природи від шкідливого впливу енергетичного виробництва.

І. Робоча програма

В результаті вивчення та засвоєння даного курсу студенти повинні:

• знати основні термодинамічні принципи функціонування ТЕС та АЕС, типи електростанцій, їх технологічні схеми, графіки навантаження та способи його вирівнювання;

• знати і розуміти структуру енергетичних та економічних показників роботи конденсаційних електростанцій та теплоелектроцентралей;

• знати, як впливають початкові параметри пари на економічність електростанцій, та оволодіти теоретичними засадами основних методів підвищення ККД турбоагрегатів, такими як проміжний перегрів пари та регенеративний підігрів живильної води;

• знати основні принципи роботи, вимоги до режимів експлуатації та типи деаераторних та конденсаторних установок, систем технічного водопостачання електростанцій;

• знати основні типові схеми та вміти читати, розуміти, складати та розраховувати принципові теплові схеми паротурбінних електростанцій;

• знати принципи компонування будівель електростанцій, розуміти їх зв’язок з технологічним процесом, вимогами безпеки експлуатації та принципом мінімізації шкоди довкіллю;

• знати та розуміти перспективу напрямів розвитку теплової, в т.ч. побудованої на використанні відновлювальних ресурсів, хімічної, ядерної та термоядерної енергетик;

• усвідомлювати, що функціонування електростанцій, зв’язане з забрудненням оточення, є джерелом небезпек для персоналу станції і жителів прилеглих територій, та знати способи зменшення відповідних ризиків;

• прагнути у своїй діяльності строго дотримуватися технологічної дисципліни як основного засобу мінімізації небезпек, що супроводжують експлуатацію ТЕС та АЕС.

І.1. Електричні станції та їх основні типи. Графіки навантаження електростанцій

1.1. Структура розділу 1

Термодинамічна суть і соціальне значення перетворення теплової низьковпорякованої (високоентропійної) енергії в електричну – високоупорядковану (низькоентропійну). Структура ПЕК України. Основні завдання виробництва та використання енергоресурсів. Класифікація електростанцій. Види систем теплопостачання та їх особливості. Графіки електричного навантаження електростанцій та способи їх корекції.

Література для самостійного вивчення:

[1] - ст. 5-46; [2] – ст. 5-14; [3] – ст. 6 -15; [4] – ст. 6-18; [5] – ст. 8- 12;

[12] – тема 1.

1.2. Методичні поради до вивчення матеріалу розділу 1

При вивченні цього розділу слід усвідомлювати, що соціальний прогрес ґрунтується на генерації впорядкованості (зменшенні ентропії) цивілізації, в т.ч. шляхом генерації електроенергії. Необхідно зосередити увагу на великі затрати енергоресурсів на одиницю продукції в Україні та на методи зменшення питомих затрат шляхом раціонального вибору різнотипних електростанцій для конкретної енергосистеми. Звернути увагу на високу економічність когенераційних станцій (ТЕЦ) та на способи вирівнювання графіків добових та місячних навантажень станцій. Необхідно розуміти, що вивчення графіків навантаження та їх динаміки є важливим засобом для раціонального планування роботи та вибору структури технологічного обладнання і типів електростанцій у енергосистемах.

1.3. Контрольні питання до розділу 1

1. Сформулюйте основну проблему енергетики України. Вкажіть шляхи її розв’язання. До яких наслідків призводить марнотратство енергії? Які завдання і функція ПЕК? Зобразіть та опишіть структуру ПЕК України.

2. Перелічіть та охарактеризуйте основні типи класифікацій електростанцій. Поясніть, на чому вони ґрунтуються. Яка різниця між КЕС, ТЕС та ТЕЦ? Що таке „когенерація”? Які електростанції можна називати когенераційними? Запишіть та поясніть структуру ККД когенераційної станції.

3. Що є джерелом енергії на ТЕС та АЕС? Порівняйте енергетичні цінності хімічного та ядерного палив. Розрахуйте річну потребу у тоннах хімічного та ядерного палива для енергоблока потужністю 1000 МВт. В чому різниця і що спільне для ТЕС та АЕС? Де переважно будують ТЕС, а де АЕС і чому?

4. Яке призначення і які основні елементи ТЦ? Чи може на ТЦ генеруватися електроенергія? Зобразіть схеми теплопостачання з відкритим та закритим водорозбором. У чому їх особливості? Поясніть, де у технологічному ланцюгу теплопостачання можливі найбільші втрати? Запропонуйте засоби їх усунення.

5. Поясніть зміст поняття „графік електричного навантаження системи”. Які види графіків ви знаєте? Які особливості залежності електричного навантаження від часу? Поясніть на прикладі конкретного графіка навантаження енергосистеми, як вигляд добових та річних графіків залежить від дисципліни працівників?

6. Що таке коефіцієнт використання максимуму? Як, маючи графік навантаження, розрахувати коефіцієнт використання максимуму? Запишіть це у вигляді розрахункової процедури.

7. Поясніть зміст понять „базова станція”, „пікова станція”, „напівпікова станція”, використовуючи для цього її графік річного навантаження ? Задля чого існують такі станції і які станції найчастіше використовуються за таким призначенням? Якими властивостями повинні володіти ці станції і чому?

8. Що таке встановлена потужність станції, системи? Які дані потрібні для розрахунку цих величин? Поясніть зміст поняття коефіцієнт та час використання встановленої потужності станції. Що характеризують ці поняття? Наведіть приклади конкретних значень цих величин з практики. Джерела інформації – журнали: „Енергетика і електрифікація”, „Теплоенергетика”, „Електричні станції” та ін.

І.2. Термодинамічні цикли паротурбінних установок