Содержание курса «Общая энергетика»
1. Введение в дисциплину. Общие положения и понятия.
Термины и понятия, используемые в общей энергетике. Топливно-энергетические ресурсы, их классификация. Топливно-энергетический баланс, экологические, социальные и другие аспекты энергетического производства.
2. Энергетическое топливо и его характеристика.
Виды топлива. Органическое топливо как основной вид топливно-энергетических ресурсов, его классификация, основные характеристики (теплотворная способность, влажность, зольность и т.д.)
3. Типы электростанций и котельных. Графики их нагрузки.
Типы электрических станций и котельных (базисная, пиковая, полупиковая), графики энергетической и тепловой нагрузки, их основные показатели, подход к разнесению нагрузок между электростанциями энергосистемы.
4. Теоретические основы преобразования энергии в тепловых двигателях.
Первый и второй законы термодинамики. Понятие о циклах тепловых двигателей. Термодинамические свойства воды и пара, термодинамические процессы в PV и TS – диаграммах. Циклы Карно и Ренкина для водяного пара.
5. Паровые котлы и их схемы.
Процесс парообразования в котельном агрегате, схемы паровых котлов (с естественной и принудительной циркуляцией котловой воды). Основные характеристики паровых котлов, условия их нормальной эксплуатации.
6. Ядерные энергетические установки. Типы ядерных реакторов.
Ядерное горючее. Условия необходимые для протекания цепной реакции. Реакторы на тепловых и быстрых нейтронах, их конструктивные особенности, схемы АЭС (одноконтурная, двухконтурная и трёхконтурная).
7. Паровые турбины и их классификация.
Принцип работы паровых турбин. Процесс преобразования энергии в рабочих ступенях паровых турбин. Конструкция и классификация паровых турбин. Особенности турбин АЭС.
8. Эффективность использования топлива.
Топливный баланс котла (парогенератора), коэффициент полезного действия парогенератора, методы прямого и обратного балансов.
9. Энергетический баланс ТЭС и её установок.
Баланс котла и коэффициенты полезного действия конденсационной электростанции и её установок, показатели тепловой и общей экономичности электростанции.
10. Комбинированная выработка тепла и электроэнергии.
Тепловая экономичность ТЭЦ. Сопоставление раздельной и комбинированной схемы энергоснабжения потребителей.
11. Гидроэнергетические ресурсы и современные проблемы их комплексного использования.
Гидроресурсы России и Мурманской области, Располагаемые и используемые в настоящее время. Перспективы и проблемы комплексного водохозяйственного использования ресурсов.
12. Типы ГЭС, принципиальные схемы.
Классификация гидротурбин, их конструктивное использование. Схемы концентрации напора водяного потока. Плотинная и деривационная схемы, смешанные схемы.
13. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии.
Энергия ветра, волн, приливов, геотермальная энергия. Способы и схемы использования НВИЭ.
14. Энергосбережение и основные проблемы развития энергетики.
Энергосберегающие технологии. Роль повышения эффективности использования энергоресурсов в развитии энергетики и общества.
15. Социально-экономические вопросы функционирования энергетики.
Особенности энергетического производства по сравнению с другими видами промышленного производства. Энергетика – фундамент социально-экономического прогресса общества.
Вопросы к экзамену
1. Основные термины и понятия, используемые при изучении дисциплины Общая энергетика». Социальные аспекты развития энергетики.
2. Топливно-энергетические ресурсы и их классификация.
3. Топливно-энергетический баланс и примеры его составления.
4. Энергетическое топливо. Классификация и состав.
5. Технические характеристики энергетического топлива.
6. Типы электрических станций и котельных.
7. Графики электрической нагрузки электростанций.
8. Графики тепловых нагрузок источников тепла.
9. Первый закон термодинамики.
10. Второй закон термодинамики.
11. Изображение термодинамических процессов на PV и TS-диаграммах.
12. PV-диаграмма водяного пара.
13. TS- диаграмма водяного пара.
14. Цикл газотурбинной установки.
15. Цикл Ренкина для насыщенного пара.
16. Цикл Ренкина для перегретого пара.
17. Принципиальная схема котла с естественной циркуляцией.
18. Принципиальная схема котлов с принудительной циркуляцией.
19. Ядерное горючее, используемое в энергетике.
20. Необходимые условия для протекания цепной реакции.
21. Реактор на тепловых нейтронах типа ВВЭР.
22. Реактор на тепловых нейтронах типа РБМК.
23. Конструктивные особенности реактора на быстрых нейтронах.
24. Принципиальные схемы АЭС.
25. Основные элементы конструкции паровых турбин.
26. Классификация стационарных паровых турбин.
27. Балансы тепла КЭС и её установок.
28. Коэффициент полезного действия КЭС и её установок.
29. Основные понятия в гидрологии (сток, расход напор).
30. Работа водяного потока.
31. Платинная схема концентрации напора.
32. Деривационная схема концентрации напора.
33. Аккумулирование гидроэнергии (схема и назначение ГАЭС).
34. Приливные электрические станции.
35. Регулирование речного стока водохранилищами.
36. Каскадное и комплексное использование водных ресурсов.
37. Возобновляемые энергоресурсы, современный уровень их использования.
38. Использование ветроэнергетических ресурсов.
39. Использование энергии малых рек.
40. Использование геотермальной энергии.
Перечень тем контрольных работ (рефератов)
1. Классификация электрических станций. Способы производства электрической и тепловой энергии.
2. Тепловые конденсационные электрические станции. Теплоэлектроцентрали.
3. Газотурбинные установки. Термодинамический цикл газотурбинной установки.
4. Парогазовые установки. Двухвальные турбогенераторы.
5. Гидравлические электрические станции.
6. Гидроаккумулирующие электрические станции.
7. Приливные электрические станции.
8. Волновые электростанции. Малые и микро ГЭС.
9. Атомные электростанции.
10. Принцип работы ядерного энергетического реактора, типы ядерных реакторов. АЭС с водо-водяными энергетическими реакторами.
11. АЭС с канальными водографитовыми кипящими ректорами.
12. АЭС с реакторами на быстрых нейтронах.
13. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии.
14. Магнитогидродинамические генераторы. Топливные элементы.
15. Геотермальные электростанции.
16. Ветровые электростанции.
17. Солнечные электростанции. Термоэлектрические генераторы.
18. Термоэмиссионные преобразователи. Термоядерная реакция. Другие источники энергии.
19. Паровой котел и его основные элементы. Конструкции паровых котлов.
20. Классификация паровых котлов. Основные характеристики паровых котлов.
21. Основные поверхности нагрева парового котла, назначение. Испарительные
22. поверхности нагрева: конструкция, особенности теплообмена.
23. Пароперегревательные поверхности нагрева: типы, конструкция, особенности
24. теплообмена.
25. Водяные экономайзеры: типы, конструкция, особенности теплообмена.
26. Воздухоподогреватели: типы, конструкция, особенности теплообмена.
27. Способы организации газовоздушного тракта котла.
28. Тепловой баланс парового котла. Термодинамический цикл паротурбинных электростанций. Технологическая схема производства пара.
29. Действие рабочего тела на лопатки турбины. Классификация паровых турбин.
30. Активные паровые турбины. Реактивные паровые турбины. Мощность и КПД паровой турбины. Конденсационные устройства паровых турбин.
31. Турборасширительные машины.
32. Типы гидроэнергетических установок. Напор, расход и мощность
33. гидроэнергетических установок. Основные схемы использования водной энергии.
34. Особые схемы использования водных ресурсов. Схемы насосного аккумулирования водной энергии. Схемы использования энергии приливов.
35. Состав и компоновка основных сооружений ГЭС. Плотины ГЭС, типы и конструкции. Поверхностные затворы ГЭС. Глубинные затворы ГЭС. Здания ГЭС, типы и конструкции.
36. Водохранилища ГЭС, их влияние на окружающую среду. Верхний и нижний бьеф и их характеристики. Регулирование речного стока водохранилищами ГЭС.
37. Каскадное и комплексное использование водных ресурсов. Каскадное регулирование стока водохранилищами ГЭС.
38. Классификация гидротурбин, классы и системы. Активные гидротурбины.
39. Энергетические характеристики гидротурбин. Реактивные гидротурбины. Основные элементы проточного тракта реактивных гидротурбин. Кавитация и допустимая высота отсасывания.
40. Повышение эффективности использования топливоэнергетических ресурсов.
41. Накопители энергии. Основные способы организации энергосберегающих технологий. Утилизация вторичных энергоресурсов.