Системы энергетических комплексов

Цели и задачи дисциплины

Целями изучения дисциплины является является формирование у студентов знаний и умений в области теплоэнергетических систем и теплоэнергетических балансов промпредприятий(ТЭС ПП) - состоянии и перспективах развития ТЭС ПП, обеспечивающих централизованное производство, преобразование, распределение и увязку потоков энергоносителей, используемых для надежного и экономичного проведения технологических процессов. Задачами изучения дисциплины является приобретение умений и навыков по формулировке целей, выявления приоритетных решений задач в области ТЭС ПП, проектированию, эксплуатации, методам системного анализа и математического моделирования теплоэнергетических систем и теплоэнергетических балансов промпредприятий, обеспечивающих в любой момент времени балансирование и рациональное использование всех производимых и потребляемых на нем энергоресурсов. Изучение общих принципов, структуры к функционирования систем производства и распределения энергоносителей и отличительных особенностей их основных злем.ентов: станций и установок по производству сжатого воздуха, холода, продуктов разделения воздуха, систем водо- и топливоснабжения, вопросов эксплуатации оборудования на различных промышленных предприятиях. Задачи - студенты должны приобрести навыки в выборе рациональных с точки зрения технико-экономических показателей схем производства и потребления сжатого воздуха, холода, продуктов разделения воздуха, технической воды, умение рассчитывать потребности в энергоносителях, составлять, и анализировать схемы и входящее в их состав оборудование на расчетных и нерасчётных режимах с оптимальным использованием современной вычислительной техники, прогнозировать совершенствование этих систем и их элементов в связи с необходимостью рационального энергопотребления на промышленном предприятии, с учетом максимального использования ВЭР.

Краткое содержание дисциплины

1. Теплоэнергетические системы промышленных предприятий (СТЭС ПП) и их подсистемы. Общие сведения о системах теплоэнергоснабжения; обобщенная схема теплоснабжения промышленного предприятия. Система промышленного теплоснабжения промышленного предприятия. Системы промышленного теплоснабжения: общие сведения; водяные системы; паровые системы; теплоснабжение промышленных предприятий. Системы пароснабжения предприятия: назначение, состав и схемы пароснабжения; обобщенная схема системы пароснабжения предприятия; Парогенерирующие установки и станции; паровые сети; установки и сооружения для сбора и возврата конденсата технологического пара. Системы технологического водоснабжения: общие сведения; охлаждающие устройства в оборотных системах водоснабжения; сооружения для очистки загрязненных стоков в оборотных системах водоснабжения; системы воздухоснабжения. Газоснабжение промышленных предприятий: назначение, состав и схемы газоснабжения; газосмесительные станции (ГСС). Общие и отличительные принципы построения подсистем СТЭС ПП: общие принципы построения подсистем; некоторые научные задачи промышленной энергетики; отличительные принципы построения подсистем; схемы теплоснабжения. Принципы приема, распределения и использования ресурса в различных системах: прием и распределение ресурсов, элементная база центральных и местных пунктов трансформации ресурса, потребление ресурсов; использование отработанных ресурсов. 2. Контроль, регистрация и регулирование параметров ресурса системы при его преобразовании, распределении и использовании в системах теплоэнергоснабжения. Основные задачи контроля, регистрации и регулирования систем теплоэнергоснабжения. Технические средства систем управления: структура технических средств; средства локального контроля и регулирования; регуляторы прямого действия; назначение дроссельно-регулирующей арматуры. Контроль и регулирование систем теплоэнергоснабжения: контроль и регулирование котельных; контроль и регулирование паровой сети; автоматизация, диспетчеризация. 3. Энергетические балансы промышленных предприятий. Автоматизированные системы сбора и обработки данных по балансам систем теплоэнергоснабжения промпредприятий. Общие сведения об энергобалансах: топливно-энергетический баланс предприятий; виды и назначение энергетических балансов; анализ энергетических балансов. Топливные балансы. Пароконденсатные балансы: методы сведения балансов производственного пара; аккумулирование производственного пара; выравнивание производительности утилизационных установок. Балансы горючих ВЭР: общие положения; методы сведения балансов доменного и коксового газов. Основы построения систем мониторинга энергобалансов промышленного предприятия: основы построения информационной системы; принципы организации информационной системы. Теплоэнергетические системы, энергетические балансы и энергосбережение. Моделирование и оптимизация в энергетике, математическое программирование, системные исследования в энергетике. Автоматизация системы сбора и обработки данных по балансам системы теплоэнергоснабжения промышленного предприятия. 4. Системы производства и распределения энергоносителей на промпредприятиях. Характеристика энергоносителей. Современные масштабы и перспективы производства и потребления энергоносителей на промышленных предприятиях. Методика определения потребности в энергоносителях. Обобщенное понятие о системе и энергоносителях. Показатели и характеристики системы. Методы оценки эффективности систем и их элементов. Системы воздухоснабжения промышленных предприятий Характеристика потребителей сжатого воздуха в различных отраслях. Структура системы воздухоснабжения. Выбор типа и количества компрессоров. Определение нагрузки на компрессорную станцию. Характеристики и основы расчета основного и вспомогательного оборудования систем воздухоснабжения. Перспективы совершенствования показателей систем воздухоснабжения. Системы технического водоснабжения промышленных предприятий. Характеристика потребителей технической воды и основные направления ее использования на промышленном предприятии. Назначение и классификация потребителей воды. Схемы водоснабжения. Связь технического водоснабжения с экологическими и социальными проблемами в масштабах региона, города, республики. Определение потребности в воде на технологические, противопожарные и хозяйственно-питьевые нужды цехов и предприятий. Оборотные системы как средство снижения затрат на водопотребление. Основные сооружения систем производственного водоснабжения. Состав оборудования. Системы газоснабжения промышленного предприятия. Технико-экономические показатели. Проблемы защиты окружающей среды. Масштабы потребления газа современными промышленными потребителями. Газовый баланс предприятия. Система обеспечения потребителей природным газом. Снабжение отходящими горючими газами, учет реальных графиков выхода газов, утилизация избыточного давления газов, проблемы очистки и аккумулирования. Вспомогательное оборудование СГС, назначение, схемы, классификация. Проблемы очистки и аккумулировании газа. Системы хладоснабжения промышленных предприятий. Характеристика промышленных потребителей искусственного холода. Комбинированные системы хладо- и теплоснабжения. Назначение, схемы, классификация систем холодоснабжения. Системы хладоснабжения с компрессионными адсорбционными и пароэжекторными установками. Технологические схемы холодильных установок. Станции, цеха централизованной выработки холода, определение расчетной потребности в холоде для различных потребителей. Решение проблемы рационального выбора хладагентов. Перспективы совершенствования систем хладоснабжения. Методика определения потребности в холоде. Системы обеспечения промпредприятий продуктами разделения воздуха. Характеристика промышленных потребителей технического и технологического кислорода, азота, аргона и других продуктов разделения воздуха. Требования к качеству продуктов разделения воздуха. Специфика потребления продуктов разделения воздуха, графики и режимы потребления. Сравнение показателей циклов, используемых для сжижения воздуха. Энергетические и экономические показатели современных воздухоразделительных установок. Промышленные станции производства продуктов разделения воздуха, технологического кислорода, азота, аргона и других продуктов разделения. Назначение режимы работы и основы расчета вспомогательного оборудования воздухоразделительных установок и станций. Методы снижения себестоимости продуктов разделения воздуха при их комплексном использовании. Графики и режимы потребления. Методы расчета технологических схем станций разделения и их оборудование.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать:

УК-6 Способен управлять своим временем, выстраивать и реализовывать траекторию саморазвития на основе принципов образования в течение всей жизни