Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Тепловые и атомные электростанции: Учебно-методический комплекс

Голосов: 2

Рабочая программа разработана в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 650800 - "Теплоэнергетика" (специальность 100500 - "Тепловые электрические станции") и направлению подготовки бакалавра 550900. Дисциплина охватывает основные вопросы проектирования и эксплуатации тепловых и атомных электростанций, включающие типы электрических станций и их назначение, основные энергетические показатели электростанций, методы распределения регенеративных отборов и определения их параметров, методы расчета тепловых схем, методы расширения и модернизации ТЭС, выбор основного и вспомогательного оборудования, развернутые тепловые схемы, системы водоснабжения, типы компоновок ТЭС и АЭС, генплан и выбор площадок для электростанций, организацию эксплуатации.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
                      Министерство образования Российской Федерации

       Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
                                    образования

         Северо - Западный государственный заочный технический университет




                   Кафедра теплотехники и теплоэнергетики




             ТЕПЛОВЫЕ И АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ




                          Рабочая программа
                    Задание на контрольную работу
           Методические указания к выполнению контрольной
                    работы и практических занятий
                      Задание на курсовой проект
          Методические указания к выполнению курсового проекта




Факультет энергетический
Направление подготовки и специальность дипломированного специалиста:
650800 – «теплоэнергетика»
100500 – «тепловые электрически станции»
Направление подготовки бакалавра
550900 – «теплоэнергетика»




                                Санкт-Петербург
                                     2004


Утверждено редакционно-издательским советом университета
УДК 621.311.22 (07)


     Тепловые и атомные электростанции: Рабочая программа, задание на
контрольную работу, методические указания к выполнению контрольной работы и
практических занятий, задание на курсовой проект, методические указания к
выполнению курсового проекта. – СПб: СЗТУ, 2004.- 48 с.


     Рабочая программа разработана в соответствии с государственными
образовательными стандартами высшего профессионального образования по
направлению     подготовки    дипломированного     специалиста    650800    –
«Теплоэнергетика» (специальность 100500 – «Тепловые электрические станции») и
направлению подготовки бакалавра 550900.
     Дисциплина охватывает основные вопросы проектирования и эксплуатации
тепловых и атомных электростанций, включающие типы электрических станций и
их назначение, основные энергетические показатели электростанций, методы
распределения регенеративных отборов и определения их параметров, методы
расчета тепловых схем, методы расширения и модернизации ТЭС, выбор основного
и вспомогательного оборудования, развернутые тепловые схемы, системы
водоснабжения, типы компоновок ТЭС и АЭС, генплан и выбор площадок для
электростанций, организацию эксплуатации.


     Рассмотрено на заседании кафедры теплотехники и теплоэнергетики 13
ноября 2003 г., одобрено методическим советом энергетического факультета 21
января 2004 г.


      Рецензенты: кафедра теплотехники и теплоэнергетики СЗТУ (зав. кафедрой
З.Ф. Каримов, д-р, техн. наук, проф.); М.Е. Лебедев, канд.техн.наук, доц., вед. научн.
сотр. ОАО НПО ЦКТИ.




     Составитель Б.Л. Паскарь, канд.техн.наук, доц.




   © Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2004


                                 ПРЕДИСЛОВИЕ

     Целью изучения дисциплины является получение студентами специальности
100500 – «Тепловые электрические станции» устойчивых и детальных знаний по
основам теории, проектированию и эксплуатации энергетических установок
тепловых и атомных электростанций различного типа.
     Задачей изучения дисциплины является также приобретение студентами
твердых знаний, навыков и умений в различных отраслях, относящихся к
эксплуатации электростанций, и применение их для расчета, проектирования и
эксплуатации    как   отдельных    энергетических   систем,   так   и    всего
теплоэнергетического комплекса ТЭС и АЭС.
     В результате изучения курса студенты должны усвоить и уметь применять на
практике основные методы расчета, принципы проектирования, характеристики,
конструкции и режимы работы энергетических установок; методы оптимального
проектирования и расчета тепловых схем электростанций различных типов;
особенности и принципы выбора площадок под электростанции и компоновки
основного и вспомогательного оборудования; особенности и условия безаварийной
эксплуатации электростанций при сведении до возможного минимума
экологического ущерба.
     Теоретическим фундаментом курса являются знания, полученные студентами
при изучении общеобразовательных дисциплин: «Физика», «Химия» и «Высшая
математика»;       общетехнических       дисциплин:      «Гидрогазодинамика»,
«Термодинамика» и «Тепломассообмен», специальных дисциплин: «Котельные
установки и парогенераторы», «Турбины ТЭС и АЭС», «Ядерные энергетические
установки». Курс «Тепловые и атомные электростанции» изучается в течение двух
семестров и является завершающей дисциплиной в подготовке студентов к
дипломному проектированию.




                                      3


                       1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

                  1.1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ПО ГОС

СД03Тепловые и атомные электростанции: типы электростанций, энергетические
    показатели конденсационных тепловых и атомных электрических станций
    (ТЭС и АЭС), парогазовых (ПГУ) и газотурбинных (ГТУ) установок ТЭС,
    энергетические    показатели    теплоэлектроцентралей     с    паровыми,
    газотурбинными и парогазовыми установками; начальные и конечные
    параметры пара, промежуточный перегрев и разделительное давление для
    АЭС; регенеративный подогрев питательной воды, балансы пара и воды и
    способы    их    восполнения;    отпуск    технологического    пара   на
    теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), отпуск теплоты на отопление; деаэраторные и
    питательные установки, энергетические характеристики оборудования ТЭС и
    АЭС; составление и методика расчета принципиальной тепловой схемы ТЭС;
    особенности расчета тепловых схем ТЭЦ, АЭС, ПГУ ТЭС; выбор основного и
    вспомогательного оборудования; полная развернутая тепловая схема и
    трубопроводы электростанций; компоновка главного корпуса электростанций;
    техническое водоснабжение; топливное и золовое хозяйство электростанций;
    выбор площадки и генеральный план электростанции; основные положения
    эксплуатации; перспективные типы электростанций.


             1.2. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА (объем дисциплины 200 час.)

                                  ВВЕДЕНИЕ
                                  [1], с. 5…11

     Энергетика и электрификация как отрасль промышленности, ее значение в
развитии производительных сил. Роль плана ГОЭЛРО и пятилетних планов
развития энергетики и топливно-энергетической базы России. Основные
экономические показатели, расчетные затраты, сроки окупаемости строительства
электростанций. Энергетические ресурсы. Графики нагрузок.
     Задачи курса и связь со смежными дисциплинами.


                           Вопросы для самопроверки

1. Расскажите кратко о развитии российской энергетики (включая атомную) за
последние 15 – 20 лет и о перспективах ее развития на ближайшее пятилетие.
2. Каковы основные направления развития конденсационных электростанций и
теплоцентралей на органическом топливе и атомных электростанций?
3. В чем заключается сущность теплофикации?
4. Каковы основные технические и экономические требования, предъявляемые к
тепловой и атомной электростанциям?
                                     4


5. Каков состав мировых и отечественных энергоресурсов?
6. Графики нагрузок. Их характеристики и особенности.


                             1.2.1. ТИПЫ ТЭС И АЭС
                             [1], с. 11…14; [2], с. 5…20

     Классификация тепловых электростанций по виду отпускаемой энергии,
используемого топлива, типу основных турбин для привода электрогенераторов.
Единичные мощности и параметры пара энергоблоков, работающих на
органическом и ядерном топливе. Технологическая схема паротурбинной
электростанции, работающей на органическом топливе. Паротурбинные схемы
электростанций, работающих на ядерном топливе.
     Классификация атомных электростанций по типу установленного реактора:
одноконтурные, двухконтурные и трехконтурные. Атомные АТЭЦ и АСТ.
     Типы электростанций, использующих нетрадиционные и возобновляемые
источники энергии.


                            Вопросы для самопроверки

1. Дайте характеристику тепловым электростанциям
- по виду отпускаемой энергии
- по виду используемого топлива
- по типу основных турбин для привода электрогенераторов.
Укажите долю этих станций в общей выработке электроэнергии и покрываемую ими
часть графика нагрузки.
2. Назовите единичные мощности, параметры пара, реакторов, парогенераторов и
турбинного оборудования серийных и перспективных энергоблоков отечественных
электростанций.
3. Назовите значения коэффициента полезного действия тепловых электростанций
на органическом топливе, работающих на докритическом и сверхкритическом
давлении, и атомных электростанций.
4. Охарактеризуйте типы применяемых реакторов и технологические схемы одно-,
двух -, и трехконтурных атомных электростанций.
5. Опишите схемы отпуска тепловой энергии с атомных электростанций.
6. Перечислите и дайте характеристику электростанциям, работающим на
нетрадиционных и возобновляемых источниках энергии (гидроэлектростанции,
ветровые, геотермальные, приливные электростанции и др.)




                                       5


                       1.2.2. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ
                            [1], с. 140…174; [2], с. 173…181

     Назначение и содержание принципиальных тепловых схем электростанций на
органическом и ядерном топливе и принципиальных схем энергоблоков ТЭС и АЭС.
     Условные обозначения оборудования и трубопроводов. Типовые схемы
энергоустановок.


                            Вопросы для самопроверки

1. Охарактеризуйте    состав    и    технологические    связи    оборудования
конденсационного энергоблока.
2. Дайте характеристику основных параметров оборудования конденсационных
энергоблоков.
3. Охарактеризуйте состав и технологические связи оборудования одно -, двух - и
трехконтурных схем АЭС.
4. Дайте характеристику основных параметров оборудования схем АЭС.
5. Условные обозначения основного и вспомогательного оборудования,
трубопроводов электростанций.


            1.2.3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ОТБОРОВ
                          [1], с. 53…79; [2], с. 67…90

     Влияние регенеративного подогрева на тепловую экономичность
электростанций. Выбор числа ступеней подогрева питательной воды и типов
подогревателей. Регенеративный подогрев в циклах с промежуточным перегревом.
Определение оптимальной температуры питательной воды. Расчет регенеративных
подогревателей.


                            Вопросы для самопроверки

1. Напишите и проанализируйте формулу для КПД регенеративного цикла Ренкина.
2. От каких факторов зависит выбор числа ступеней подогрева питательной воды?
3. По каким параметрам выбирается величина подогрева питательной воды в
ступенях подогрева для циклов без промперегрева и с промперегревом?
4. От каких факторов зависит выбор оптимальной температуры питательной воды?
Какой метод применяется для определения оптимальной температуры питательной
воды?
5. Покажите схему подогрева питательной воды современного паротурбинного
энергоблока и поясните методику ее расчета для определения расхода тепла.
6. Определение расходов пара для смешивающих и поверхностных регенеративных
подогревателей.
                                       6


                      1.2.4. РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ ТЭС
                            [1], с. 140…174; [2], с. 200…220

       Расчет ПТС включает:
 ый
1 этап – разработка принципиальной схемы ТЭС. Предварительно на основе
исходных данных о характере и величинах энергонагрузок ТЭС определяют типы,
число и единичные мощности турбогенераторов и паровых котлов, а также
устанавливают наиболее представительные расчетные режимы для выбранной
категории ТЭС;
2ой этап – построение процесса расширения пара в проточных частях турбины в h–s–
диаграмме для номинального режима;
3ий этап – составление уравнений материальных балансов потоков воды и пара на
ТЭС;
4ый этап – составление и решение уравнений материальных и тепловых балансов
рабочих тел для различных участков схемы;
5ый этап – определение технико–экономических показателей турбоустановки и ТЭС.


                            Вопросы для самопроверки

1. С какой целью необходимо построить графики тепловой нагрузки и температур
сетевой воды в зависимости от температуры наружного воздуха?
2. Какими основными положениями надо руководствоваться при выборе типа,
единичной мощности и числа основных агрегатов ТЭС?
3. Какие основные вопросы решают при разработке принципиальной тепловой
схемы ТЭС?
4. В чем особенность расчета ПТС АЭС на насыщенном паре?
5. Какова последовательность расчета ПТС и способы контроля точности расчетов?


                       1.2.5. МЕТОДЫ РАСШИРЕНИЯ ТЭС
                              [1], с. 46…49; [2], с. 61…64

     Расширение действующей электростанции как способ одновременного
решения задачи модернизации и улучшения ее общих энергетических показателей.
     Виды расширения действующих электростанций: пристройка, т.е. установка
новых конденсационных турбоагрегатов с более высокими начальными
параметрами пара, и надстройка с установкой турбины более высоких (по
сравнению с турбинами действующих электростанций) начальных параметров с
противодавлением.
     Энергетическая эффективность пристройки и надстройки.




                                       7


                            Вопросы для самопроверки

1. Каковы значения относительного повышения КПД модернизированной
электростанции методами пристройки и надстройки?
2. За счет каких факторов КПД модернизированной электростанции методом
надстройки выше таковой с использованием метода пристройки?
3. Начертите принципиальные схемы электростанций, модернизированных
указанными методами.


              1.2.6. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
                         [1], с. 177…181; [2], с. 223…239

     Выбор типа и мощности электростанции. Выбор основного котлотурбинного и
паротурбинного     оборудования   электростанций.   Выбор    комплектующего
(вспомогательного)     оборудования:   питательных,    конденсационных     и
циркуляционных насосов, регенеративных подогревателей, деаэраторов, сетевых
подогревателей и т.д.


                            Вопросы для самопроверки

1. Какие показатели являются основанием для выбора типа и мощности
электростанции?
2. Какие существуют нормы и требования при выборе типа, производительности и
параметров парогенераторов ГРЭС и ТЭЦ?
3. По каким показателям выбирается тип и единичная мощность турбогенератора
ТЭЦ?
4. Какие схемы включения питательных насосов применяются на электростанциях?
Какие недостатки и преимущества имеют схемы включения питательного насоса
«на холодную воду» и на «горячую воду»?
5. Какие типы привода питательных насосов применяются, и от чего зависит выбор
типа привода?
6. Чем определяется выбор напора и производительности конденсатных насосов? В
каких случаях применяются схемы с одной ступенью конденсатных насосов, и в
каких – с двумя ступенями насосов?
7. Как осуществляется выбор теплообменников?
8. Как осуществляется выбор пылеприготовительных установок?
9. Как осуществляется выбор ТДМ?
10. Как осуществляется выбор оборудования системы водоподготовки?




                                      8


             1.2.7. РАЗВЕРНУТЫЕ ТЕПЛОВЫЕ СХЕМЫ ТЭС И АЭС
                          [1], с. 187…206; [2], с. 240…260

     Назначение, содержание и состав развернутой тепловой схемы
электростанции и энергетического блока. Выбор и составление схемы станционных
трубопроводов блочных электростанций и ЭС с поперечными связями.
     Выбор материала, количества ниток, диаметров и толщин стенок главных
трубопроводов (свежего пара, промежуточного перегрева и питательной воды).
Арматура станционных трубопроводов и ее характеристики. Схемы восполнения
потерь воды в цикле, обеспечения паром деаэраторов, эжекторов, концевых
уплотнений турбин в пусковых режимах. Схемы включения обводных устройств
БРОУ и РОУ.


                           Вопросы для самопроверки

1. Какие схемы главных паропроводов применяются для станций с поперечными
связями и имеющих блочную структуру?
2. Какое оборудование и трубопроводы должна включать развернутая тепловая
схема энергетического блока?
3. На какие категории подразделяются станционные трубопроводы для пара и
воды? Приведите их характеристики.
4. Назовите основные марки сталей, применяемых для станционных трубопроводов
при различных параметрах среды.
5. Приведите пример выбора диаметра и толщины стенки трубопровода свежего
пара энергоблока сверхкритического давления.
6. Какие типы арматуры применяются на электростанциях? Приведите их основные
характеристики.


                    1.2.8. ТИПЫ КОМПОНОВОК ТЭС И АЭС
                           [1], с. 208…224; [2], с. 295…311

     Компоновка главного корпуса электростанций на органическом топливе.
Варианты взаимного расположения помещений главного корпуса. Компоновочные
решения и размещение оборудования в главном корпусе электростанций. Примеры
компоновок главного корпуса с энергоблоками мощностью 500, 800 и 1200 МВт.
Компоновка главного корпуса ТЭЦ. Компоновка главных корпусов АЭС с
реакторами типа ВВЭР и РБМК.


                           Вопросы для самопроверки

1. Какие основные компоновочные решения по главному корпусу заложены в
универсальном проекте ГРЭС?
                                      9


2. На какие зоны обслуживания подразделяется главный корпус АЭС?
Охарактеризуйте их с точки зрения режимов пребывания в них обслуживающего
персонала.
3. Какие преимущества и недостатки имеет компоновка турбины поперек
продольной оси машзала по сравнению с продольной?
4. Охарактеризуйте основные компоновочные решения машинных залов
двухконтурных АЭС с реакторами типа ВВЭР и одноконтурных – с реакторами типа
РБМК.


               1.2.9. ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
                          [1], с. 261…262; [2], с. 355…363

     Выбор площадки электростанции. Вертикальная и горизонтальная планировки
площадки, размещение зданий и сооружений на станциях различного типа,
сжигающих органические виды топлива (твердое, жидкое, газообразное).
     Генеральный план атомной электростанции.


                           Вопросы для самопроверки

1. Каким требованиям и нормам должна удовлетворять площадка, отводимая под
строительство ГРЭС?
2. Поясните генеральный план типовой пылеугольной электростанции.
3. Каково отличие генерального плана газомазутной электростанции по сравнению
с пылеугольной?
4. Особенности генплана ТЭС с «зубчатой» компоновкой главного корпуса.
5. Особенности генплана АЭС.


         1.2.10. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
                         [1], с. 269…281; [2], с. 363…386

      Организация эксплуатации. Пуск основного оборудования ТЭС и АЭС.
Пусковые схемы блоков. Маневренность блочных электростанций. Останов
агрегатов и блоков.


                           Вопросы для самопроверки

1. Назовите наиболее важные из регулируемых величин при нормальном режиме
эксплуатации электростанций.
2. Какие сроки проведения текущих и капитальных ремонтов на электростанции?
3. Какие основные мероприятия выполняет персонал при подготовке к пуску
парового котла?
                                     10



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика