Předmět: Technologie tepelných elektráren

« Zpět
Název předmětu Technologie tepelných elektráren
Kód předmětu KEE/TTE
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia 1
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Špale Jiří, doc. Ing. CSc.
  • Čekalová Jaroslava, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Principy přeměny energie v tepelných elektrárnách, transformační řetězce 2. Výroba páry v klasických tepelných elektrárnách, porovnání účinností jednotlivých fází, typy parogenerátorů, tepelné motory 3. Výpočet tepelného oběhu a zvyšování jeho účinnosti, Carnotův oběh a Rankine-Clausiův (R-C) oběh parních elektráren 4. Tepelný výpočet R-C oběhu bez přihřívání a bez regenerativního ohřevu napájecí vody, stanovení množství provozních látek a účinnosti 5. Zvyšování účinnosti R-C oběhu, změna provozních parametrů, přihřívání páry, regenerativní ohřev napájecí vody 6. Protitlaký cyklus, protitlaká turbína, teplárenství 7. Kombinovaná výroba elektrické a tepelné energie 8. ORC tepelné oběhy a plynové oběhy a jejich realizace při výrobě elektrické energie 9. Kombinované oběhy výroby elektrické energie, paroplynové oběhy 10. Jaderné elektrárny, tepelné oběhy v JE, typy jaderných reaktorů, odvod tepla z jaderného reaktoru 11. Provozní látky v tepelných elektrárnách, určení množství, kontrola, úpravy 12. Stanovení nákladových a environmentálních toků ve výrobním systému elektrárny, provoz elektrárenských bloků, jejich nasazování k pokrytí spotřeby elektrické energie 13. Regulace tepelných elektráren, řízení provozu a způsob najíždění

Studijní aktivity a metody výuky
Laboratorní praktika, Přednáška
  • Vypracování seminární práce v magisterském studijním programu [5-100] - 40 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 39 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 30 hodin za semestr
  • Praktická výuka [vyjádření počtem hodin] - 26 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
vysvětlit probranou látku z předmětu KEE/EEN1 (Energetika 1) z bakalářského studia
vysvětlit základy termodynamiky
definovat základní termodynamické veličiny, děje a zákony
vysvětlit základní elektroenergetické pojmy
Odborné dovednosti
sestavit základní technologické schéma tepelných elektráren
aplikovat základy vysokoškolské matematiky a fyziky (termodynamika)
popsat diagram zatížení
Obecné způsobilosti
mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení,
mgr. studium: srozumitelně shrnou názory ostatních členů týmu,
mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru.,
Výsledky učení
Odborné znalosti
popsat tepelné oběhy v elektrárnách
charakterizovat parogenerátory a tepelné motory
vysvětlit Carnotův oběh a Rankine-Clausiův oběh a stanovit jejich účinnost
vysvětlit vliv změny provozních parametrů na účinnost tepelného oběhu
vysvětlit Carnotizaci (regenerativní ohřev napájecí vody a přihřívání páry)
popsat protitlaký cyklus a kombinovanou výrobu elektrické a tepelné energie
definovat ORC tepelné oběhy, plynové oběhy a vysvětlit princip paroplynové elektrárny
popsat tepelné oběhy v jaderné elektrárně
charakterizovat regulaci tepelných elektráren, řízení provozu a způsob najíždění
Odborné dovednosti
provést energetickou bilanci tepelných elektráren
stanovit účinnost elektrárny
určit množství provozních látek
určit parametry tepelného oběhu z i-s diagramu, parovodních tabulek a softwaru
Obecné způsobilosti
mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i širší veřejnosti vlastní odborné názory,
mgr. studium: samostatně a odpovědně se rozhodují v nových nebo měnících se souvislostech nebo v zásadně se vyvíjejícím prostředí s přihlédnutím k širším společenským důsledkům jejich rozhodování,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška založená na výkladu,
Cvičení (praktické činnosti),
Exkurze, soustředění, výuka v terénu,
Studijní praxe,
Řešení problémů,
Samostudium,
Samostatná práce studentů,
Individuální konzultace,
Odborné dovednosti
Přednáška s demonstrací,
Cvičení (praktické činnosti),
Studijní praxe,
Exkurze, soustředění, výuka v terénu,
Řešení problémů,
Samostatná práce studentů,
Samostudium,
Individuální konzultace,
Obecné způsobilosti
Přednáška s diskusí,
Řešení problémů,
Samostatná práce studentů,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Kombinovaná zkouška,
Seminární práce,
Průběžné hodnocení,
Odborné dovednosti
Kombinovaná zkouška,
Seminární práce,
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Průběžné hodnocení,
Obecné způsobilosti
Kombinovaná zkouška,
Seminární práce,
Doporučená literatura
  • Basu, Swapan;Debnath, Ajay Kumar. Power Plant Instrumentation and Control Handbook: A Guide to Thermal Power Plants. Academic Press, 2014. ISBN 978-0128009406.
  • Dipak Sarkar. Thermal Power Plant: Design and Operation. Elsevier, 2015. ISBN 0128017554.
  • Dvorský, Emil; Hejtmánková, Pavla. Elektrárny : zvyšování účinnosti přeměn energie v tepelných elektrárnách : příklady. 1. vyd. Plzeň : ZČU, 1999. ISBN 80-7082-523-5.
  • Dvorský, Emil; Hejtmánková, Pavla; Kocmich, Martin. Elektrárny : základy výroby elektrické energie : příklady. 1. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 1994. ISBN 80-7082-133-7.
  • Dvorský, Emil; Hejtmánková, Pavla. Kombinovaná výroba elektrické a tepelné energie. 1. vyd. Praha : BEN - technická literatura, 2005. ISBN 80-7300-118-7.
  • Horlock, J. H. Combined power plants : including combined cycle gas turbine plants. 1st ed. Oxford : Pergamon Press, 1992. ISBN 0-08-040502-9.
  • Ibler, Zbyněk. Elektrárny. 1. vyd. Plzeň : VŠSE, 1984.
  • Ibler, Zbyněk. Energetika v příkladech : technický průvodce energetika. 2. díl. 1. vyd. Praha : BEN - technická literatura, 2003. ISBN 80-7300-097-0.
  • Jaroslav Doležal; Jiří Šťastný; Jan Špetlík; Stanislav Bouček; Zbyněk Brettschneider. Jaderné a klasické elektrárny. Praha, 2011. ISBN 978-80-01-04936-5.
  • Kadrnožka, Jaroslav. Tepelné elektrárny a teplárny. 1. vyd. Praha : SNTL, 1984.
  • Kehlhofer, Rolf et al. Combined-cycle gas & steam turbine power plants. 3rd ed.. Tulsa, 2008. ISBN 978-1-59370-168-0.
  • Lindsley, David; Grist, John. Thermal Power Plant Control and Instrumentation: The control of boilers and HRSGs (Energy Engineering) 2nd Edition. The Institution of Engineering and Technology, 2018. ISBN 978-1785614194.
  • Liu, Xingrang; Bansal, Ramesh. Thermal Power Plants, Modeling, Control, a Efficiency Improvement. United States: Taylor & Francis Inc, 2016. ISBN 9781498708227.
  • Matěna, Štěpán. Výroba a rozvod elektrické energie II. 1. vyd. Praha : SNTL, 1975.
  • Matěna, Štěpán. Výroba a rozvod elektrické energie I. 2. upr. vyd. Praha : SNTL, 1978.
  • Šurovský, Jan. Spalovací turbíny. 2013. ISBN 978-80-260-4106-1.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr