Підготовка і контроль палива та мастил

Мета дисципліни:

формуванні у студентів основ теоретичних знань про підготовку та контроль за фізико-хімічними показниками органічного палива на теплових електростанціях, в особливості типів та властивостей палива, умови його ефективного застосування; класифікація та вимоги до мастил, які застосовують на ТЕС

Завдання дисципліни:
 
систематизувати знання та надати практичні навички при засвоєнні принципів наукового аналізу та методів підготовки та контролю якості органічного палива на електростанціях;
основні відомості щодо надійних та наочних розрахунків процесів;
студенту надаються потрібні відомості для аналізу та впливу на хід підготовки палива та організацію його горіння;
підготовка студентів до виконання кваліфікаційних робіт, тематика яких зв'язана із дослідженням та проектуванням систем підготовки палива та мастил на ТЕС.
 
 
Основні результати навчання
 
Розуміти  основні  методики  проектування  і  дослідження  в  теплоенергетиці,  а також їх обмеження.
Знати заходи з підвищення енергетичної ефективності теплових процесів та теплоенергетичних установок.
Вміти проводити розрахунки та надавати рекомендації, що до ефективної роботи систем теплоенергетичної галузі.
Знати і розуміти основні вимоги до безпечної підготовки та контроль за якістю палива. 
 
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; ПЗ – практичні заняття; ЛЗ – лабораторні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; РГР – розрахунково-графічна робота; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.
 
 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень
 
Л1. Вступ. Предмет, об'єм та побудова курсу. Історія розвитку та завдання підготовки палива та мастил в енергетиці.
Л2. Хіміко-технологічні процеси при підготовці палива на ТЕС.
ПЗ1. Розрахункові принципи та закони кількісного аналізу в технології палива
СРС. К.
 
2 тиждень
 
Л3. Основні види промислового палива. Відходи після цільового використання палива та шляхи поводження з ними з метою зниження тиску на довкілля ТЕС
ЛЗ1. Приготування проб твердого палива для лабораторних досліджень. Дослідження калорійності органічного палива в лабораторних умовах.
СРС. К.
 
3 тиждень
 
Л4. Елементи хімічної термодинаміки стосовно органічного палива. Особливості спалювання палива
Л5. Застосування на практиці теоретичних засад горіння органічного палива
ПЗ2. Одиниці вимірювань в теорії горіння, підготовці та контролю органічного палива.
СРС. Кз. К.
 
4 тиждень
 
Л6. Закономірності хімічної кінетики реакцій горіння органічного палива. Особливості кінетики гетерогенних реакцій.
ЛЗ2. Дослідження домішок твердого палива: мінеральні, органічні, волога, зола, баласт палива.
СРС. К.
 
5 тиждень
 
Л7. Вхідний контроль палива на ТЕС та організація претензійної роботи. Методичні вказівки ГТР 34.09.110-2003. Практичні інженерні навички при проектуванні та експлуатації теплоенергетичного обладнання
Л8. Моніторинг за процесами підготовки та контролю палива на ТЕС. ГНД 34.09.101-2003 Методичні вказівки з обліку палива на електростанціях
ПЗ3. Розрахунок хімічного та елементного складу палива.
СРС. К.
 
6 тиждень
 
Л9. Хіміко-технологічний процес та його зміст, особливості ХТП в енергетиці, оцінка ефективності
ЛЗ3. Дослідження щільності та в’язкості нафтопродуктів в лабораторних умовах.
СРС. К.
 
7 тиждень
 
Л10. Види палива та їхнє походження. Енергетичне та технологічне паливо. Основне, резервне та підсвічувальне паливо.
Л11. Основні види промислового палива. Походження та фізичні властивості викопного твердого палива
ПЗ4. Визначення характеристик комплексу технічних засобів контролю загального факелу у топках енергетичних котлів «Факел»
СРС. Кз. К.
 
8 тиждень
 
Л12. Фізико-механічна переробка твердого палива. Втрати палива, % (через механічне і хімічне недопалювання, особливості або недосконалість технологічних процесів)
ЛЗ4. Дослідження хімічного складу палива за результатами аналізу лабораторії, в тому числі з урахуванням присадок (особливо таких, що містять іони важких металів) та з акцентом на наявність хімічних речовин I-III класів небезпеки
СРС. К.
МКР1.
 
9 тиждень
 
Л13. Технологія подрібнення твердого палива, місцеві заходи з пилопригнічення або пилоочисні установки у місцях вивантаження вугілля, перевантаження, на місцях зберігання, на тракті паливоподачі, на дробарному обладнанні, над обладнанням для приготування вугільного пилу
Л14. Рідке паливо, його походження та виробництво Переробка нафти. Мазут, його властивості та використання. ГНД 34.09.102-2004 Методика інвентаризації рідкого палива на енергооб’єктах
ПЗ5. Розрахунок теплоти згоряння палива за результатами лабораторних досліджень
СРС. Кз. К.
 
10 тиждень
 
Л15. Склад газоподібного палива, шкідливі домішки. Природні та супутні гази, транспорт та застосування
ЛЗ5. Дослідження особливостей аналізу складу металів і металоїдів в залежності від виду палива (згідно з європейськими BAT): паливо з біомаси і торф - визначають миш’як, кадмій, хром, мідь, ртуть, свинець, цинк; вугілля - миш’як, кадмій, кобальт, хром, мідь, ртуть, марганець, нікель, свинець, сурма, телур, ванадій, цинк
СРС. К.
 
11 тиждень
 
Л16. Види мастил, які застосовують на ТЕС. Властивості трансформаторного мастила. 
Л17. Розчинність газів в трансформаторному мастилі. Дифузія газів в трансформаторному мастилі. 
ПЗ6. Розрахунок теплових ефектів реакції горіння та вирішення термохімічних рівнянь
СРС. К.
 
12тиждень

Л18. Методи і пристрої визначення характеристик трансформаторного мастила. 
ЛЗ6. Дослідження умов зберігання та вплив на якість палива та мастил на ТЕС.
СРС. К.

13тиждень

Л19. Хроматографічний аналіз розчинених газів в трансформаторних мастилах.
Л20. Експлуатація трансформаторних мастил
ПЗ7. Розрахунок швидкості реакції горіння палива з застосуванням закону діючих мас
СРС. К.

14тиждень

Л21. Властивості турбінних мастил на ТЕС.
ЛЗ7. Дослідження органічних забруднень в технологічних матислах: методики, прилади, оцінка похибки вимірювань
СРС. К.
Захист протоколів ЛЗ.
Захист РГР

15тиждень

Л22. Основні засади контролю за станом енергетичних мастил на ТЕС.
Л23. Наукові основи та технології заміщення органічного палива на теплових електростанціях. Перспективні напрями
ПЗ8. Розрахунок питомих витрати умовного палива на одиницю виробленої електроенергії при роботі на номінальному навантаженні, г/кВт*год
СРС. К.
МКР2.
 
 
Індивідуальна робота
 
Виконання розрахунково-графічної роботи. 

Мета РГР:
 
набуття загальних та спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів і засвоєння теоретичних та практичних знань про вибір і розрахунки систем підготовки та контролю органічного палива, визначення складу та класу небезпеки відходів; ідентифікування речовин невідомого складу і походження

Завдання РГР:
засвоєння основ вибору і розрахунків систем підготовки  органічного палива на ТЕС;
надбання навичок розрахунку продуктів згоряння, приладів для очищення димових газів від золи;
засвоєння та практичне застосування методів розрахунку основного та допоміжного обладнання і критерії його вибору.

1–6 тижні
 
Отримання завдання. Аналіз основних вихідних даних: тип, потужність та кількість блоків ТЕС; характеристики парових котлів; аналіз палива та його характеристик (марка, склад робочої маси, домішки тощо).
 
7–11 тижні
 
Розрахунок і вибір основного устаткування: батарейного циклону, мокрого золоуловлювача, електрофільтру. Виконання креслення обладнання та технологічної схеми підготовки палива. Висновки та пропозиції щодо оцінки ефективності функціонування системи підготовки палива на ТЕС та шляхи її підвищення шляхом застосування новітніх технологій.
Захист РГР.
 
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота складає 104 години. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
 - підготовка до лекційних занять – 23 години;
-  підготовка до практичних занять та до виконання лабораторних робіт - 30годин;
- підготовка та виконання РГР - 21 година;
- підготовка до екзамену – 30 годин.
 
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи та 4 індивідуальних контрольних завдання.
 
Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (4 запитання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 5 балами. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 10 балів.
 
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:
 
Семестровий модуль № 1
 
ПЗ 1, 2, 3, 4 – виконання та їх захист  - 10 балів.
ЛЗ 1, 2, 3.4 – виконання та їх захист  - 10 балів.
МКР1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2
 
ПЗ 5, 6, 7, 8 – виконання та їх захист  - 8 балів.
ЛЗ 5, 6, 7 – виконання та їх захист  - 6 балів.
Виконання та захист РГР – 16 балів;
МКР2. Модульна контрольна робота – 20 балів (15 тиждень).
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
 
Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен, білет до якого складається з теоретичної частини (4 запитання) та практичної частини (1 задача). Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання екзаменаційного білету становить 100 балів. 
 
 
Умови допуску до підсумкового контролю
 
До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 60 %.

Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни.

Складання/перескладання екзаменів організовується за встановленим навчально-методичним відділом розкладом.
 
 
Політика освітнього процесу
 
Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 
 
Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.
 
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
 
Відсутність здобувача на екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
 
Складання/перескладання екзаменів – за встановленим деканатом розкладом.
 
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.

Під час розв’язання задач на МКР та екзамені дозволяється користуватися хімічними довідниками.