Некоммерческое акционерное общество
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА (РАБОТЫ) для студентов специальности 5В071700 – Теплоэнергетика всех форм обучения
(специализация – Тепловые электрические станции)
Алматы 2017
АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра тепловых энергетических установок
СОСТАВИТЕЛИ: Н.Г. Борисова, А.А. Кибарин Методические указания к выполнению дипломного проекта (работы) для студентов специальности 5В071700 – Теплоэнергетика (специализация – Тепловые электрические станции). - Алматы: АУЭС, 2017. - 36 с.
В методических указаниях освещаются: цели и задачи дипломного проекта (работы) бакалавра; общие положения по организации его выполнения, структуре, содержанию и объему работы в текстовой и графической части материала. Изложены требования к оформлению и защите дипломного проекта (работы), краткие рекомендации по выполнению всех разделов, а также дан перечень рекомендуемой литературы.
Методические указания предназначены для студентов специальности 5В071700 – Теплоэнергетика, специализация – Тепловые электрические станции, всех форм обучения.
Библиогр. - 21 назв.
Рецензент: канд. тех. наук, доцент Казанина И.В.
Печатается по дополнительному плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2017 г.
© НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2017 г.
1 Общие положения
Дипломный проект (работа) является письменной выпускной работой, которая выполняется на заключительном этапе обучения, в соответствии с государственным общеобязательным стандартом высшего образования, модульной образовательной программой и учебным планом специальности 5В071700 – Теплоэнергетика. В соответствии с государственным образовательным стандартом высшего образования, академическая степень
«бакалавр» присваивается после сдачи государственного экзамена и защиты выпускной квалификационной работы [1, 2].
Дипломный проект (работа) представляет обобщение результатов самостоятельного изучения и исследования актуальной проблемы в области теплоэнергетики. В работе должны быть предложены научно-технические решения по внедрению новых высокоэффективных технологических процессов теплоэнергетики, совершенствованию и интенсификации существующих процессов с целью повышения производительности, надежности, экономичности и увеличения сроков службы энергопроизводящих и энергоиспользующих установок, внедрения мер энергосбережения и охраны окружающей среды.
Дипломный проект (работа) выполняется под руководством научного руководителя и должен отвечать следующим требованиям:
- обобщать результаты научно-исследовательских и опытно- конструкторских проектных решений, проведенных учеными, аналитиками, практиками: инженерами, конструкторами, менеджерами, экономистами;
- содержать научно обоснованные теоретические выводы по исследуемому объекту, освещать различные точки зрения по затронутым дискуссионным вопросам с выбором студентом аргументированной позиции;
- содержать научно обоснованные результаты, использование которых обеспечивает решение конкретной задачи, раскрывать сущность исследуемой проблемы в соответствии с законодательными и нормативными актами Республики Казахстан;
- использовать актуальные нормативные документы, относящиеся к рассматриваемой теме;
- выполнять анализ состояния проблемы с использованием фактических материалов в динамике за несколько лет;
- использовать современные программные средства графического и расчетного характера;
- представлять комплексный инженерно-экономический подход, носящий научно-исследовательский характер, подтвержденный расчетно- графической частью, с учетом БЖД и экологических требований.
1.1 Цели дипломного проекта (работы) бакалавра
Дипломный проект (работа) ставит своей целью:
- выявление и оценку аналитических и исследовательских способностей выпускника (ГОСО);
- систематизацию, закрепление и расширение теоретических и практических знаний по специальности;
- применение полученных знаний при решении конкретных научных, технических, экономических, экологических, организационно-управленческих и производственных задач;
- развитие навыков ведения самостоятельной работы, опираясь на современную отечественную и зарубежную литературу по специальности;
- закрепление и развитие умений применять законодательную и нормативно-правовую базу по специальности;
- овладение методами теоретического исследования и экспериментирования при решении задач выпускной работы, проведения патентного поиска;
- закрепление и развитие умений применять вычислительную технику и методы моделирования, проводить вычислительный эксперимент;
- совершенствование навыков использования единой системы конструкторской документации (ЕСКД) и графического оформления результатов технических расчетов;
- развитие умений: разрабатывать системы автоматического управления теплоэнергетическими процессами и объектами; проводить технико- экономический анализ; выбирать мероприятия по энергосбережению и повышению энергоэффективности в теплоэнергетике; обеспечивать безопасность жизнедеятельности и охрану окружающей среды.
1.2 Задачи дипломного проекта (работы) бакалавра
В соответствии с поставленными целями студент в процессе выполнения дипломного проекта (работы) должен решить следующие задачи:
- обосновать актуальность выбранной темы, ее ценность и значение для современного состояния и перспектив развития теплоэнергетики;
- изучить теоретические положения, нормативно-техническую документацию, статистические материалы, справочную и научную литературу по избранной теме;
- изучить технические, технологические, экономические условия производства и характер их влияния на технико-экономические показатели работы конкретного теплоэнергетического объекта;
- собрать необходимый материал, выполнить расчеты для проведения анализа, используя методы моделирования и компьютерные технологии;
- изложить свою точку зрения по дискуссионным вопросам, относящимся к теме;
- провести анализ полученных результатов, используя методы обработки и анализа информации;
- сделать выводы и разработать рекомендации на основе проведенного анализа с целью повышения эффективности энергоиспользования;
- выполнить расчет экономической эффективности предлагаемых технических решений;
- выбрать условия, отвечающие требованиям безопасности, охраны труда и защиты окружающей среды, и обосновать их расчетами;
- оформить дипломный проект (работу) в соответствии с нормативными требованиями к квалификационной работе.
1.3 Требования к тематике дипломных проектов (работ) бакалавра Тематика дипломного проекта (работы) должна соответствовать профилю специальности. Она должна быть актуальной, т.е. отражать современное состояние и перспективы развития теплоэнергетики страны.
Темы дипломных проектов (работ) должны быть реальными, т.е.
соответствовать реальным задачам, решаемым в области теплоэнергетики с использованием результатов для практического внедрения в промышленность или на кафедре.
Тематика дипломных проектов (работ) разрабатывается выпускающей кафедрой. Ежегодно ее рассматривает и утверждает Совет факультета.
Для мировой энергетики характерно бурное развитие парогазовых установок. На постсоветском пространстве активно ведутся и обсуждаются результаты исследования, разработки и совершенствования теплофикационных установок. С увеличением неравномерности графиков нагрузок и усложнением режимов эксплуатации ТЭС, удорожанием органического топлива возрастает актуальность задач обеспечения экономичной, надежной и маневренной работы оборудования ТЭС. Особо актуальна тематика работ, связанных с энергосбережением и использованием возобновляемых источников энергии в теплоэнергетике и в топливно- энергетическом комплексе в целом.
В настоящее время с учетом всех экономических, технических и социальных аспектов состояния и развития теплоэнергетики страны для студентов специальности 5В071700-Теплоэнергетика предлагается перечень тем дипломных проектов (работ) по следующим основным направлениям:
1.3.1 Технико-экономическое обоснование строительства новых ТЭС:
конденсационного типа, на базе комбинированного производства (ТЭЦ), газотурбинные ТЭС, ТЭС с ПГУ (ТЭО строительства промышленно- отопительной ТЭЦ для города N; ТЭО установки паровой турбины на газотурбинной станции мощностью 100 МВт; ТЭО строительства ТЭС мощностью 2640 МВт на тургайских углях; ТЭО выбора типа котлов для блоков 525 МВт на Экибастузском угле; перевод котельной в мини-ТЭЦ;
1.3.2 Реконструкция или модернизация действующих ТЭС с целью повышения их технико-экономических или улучшения экологических показателей (реконструкция котла БКЗ-320-140 с целью увеличения паропроизводительности до 400 т/ч; реконструкция паровой турбины Р-38-90 в Т-58-90; реконструкция схемы подогрева питательной воды с использованием противодавления турбины Р-50-130; установка турбин мятого пара 17 МВт на ТЭЦ; замена ПНД блока 500 МВт на подогреватели смешивающего типа;
перевод котлов БКЗ-420-140 на сжигание многозольного угля; установка эмульгатора второго поколения на котле БКЗ-420-140; реконструкция котла П- 57Р с целью уменьшения выбросов оксидов азота; замена электрофильтров на блоке 300 МВт; применение водоугольной технологии на газомазутной ТЭС;
совместная работа ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 г. Алматы; возможные направления реконструкции ТЭС с использованием ПГУ; разработка комплекса мер по повышению экологической безопасности компрессорных станций с газотурбинными ГПА; разработка комплексов (установок) по использованию вторичных энергетических ресурсов и т.д.).
1.3.3 Разработка и проектирование нового тепломеханического оборудования электростанций (проектирование испарителя на сетевой воде из прямой магистрали; разработка вертикального подогревателя низкого давления смешивающего типа для блока 300 МВт; разработка вентиляторной градирни с управляемым приводом; разработка вакуумного деаэратора большой производительности; разработка мер энергосбережения в топливно- транспортном хозяйстве ТЭС; разработка высокоэффективных золо - и пылеуловителей с пористой структурой; расчет комплексов (установок) по использованию возобновляемых источников энергии и т.п.).
1.3.4 Оптимизация режимов работы теплоэнергетического оборудования (оптимизация совместной работы ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 АО «АлЭС» при вводе в эксплуатацию соединительной магистрали; оптимизация совместной работы газовых турбин ГТ-10 и ГТ-6 на компрессорных станциях; выбор оптимального состава работающих турбин ТЭЦ-2 в начале и конце отопительного сезона; выбор оптимального режима работы ТЭЦ-1 при аварийном останове турбины ПТ-60-90/13; расчет пиковой электрической мощности ТЭЦ; применение эксергетического метода распределения затрат между тепловой и электрической энергией для ТЭЦ АО «АлЭС»; определение мощности и оценка технического состояния ГПА; изучение и разработка экономичного режима работы энергоблока мощностью 200 МВт и т.д.).
1.3.5 Повышение эффективности теплофикации, развитие тепловых сетей (гидравлический режим тепловых сетей при расширении котельной
«Орбита»; схемы теплоснабжения городов спутников Алматы;
теплоснабжение тепличного комплекса в пригороде Астаны; гидравлические и тепловые режимы тепловых сетей города Gate G4 City; анализ потерь тепловой энергии тепловых сетей ТОО «АлТС» и т.п.).
1.3.6 Энергосбережение, использование возобновляемых источников энергии в комбинированных энергетических установках (использование тепловых труб в котлах утилизаторах; использование схем ТЭС с газификацией угля; повышение энергоэффективности транспорта газа;
повышение эффективности сжигания Экибастузского угля на ТЭЦ-2 «АлЭС»;
анализ эффективности парового цикла; исследование снижения потерь через ограждения зданий (на примере корпусов «А» и «Б» АИЭС); применение пористых систем в теплонагруженных элементах двигательных установок;
внедрение технологий снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на ТЭС; энергосбережение в системах производства и распределения тепловой энергии, использование низкопотенциального тепла ТЭС для выработки тепловой и электрической энергии и т.п.).
Кроме того, допускается комплексная работа, с одной общей задачей, но распределенная на несколько дипломных проектов (работ) в виде вариантных расчетов или этапов, каждая из которых выполняется одним студентом.
Студентам предоставляется право выбора темы дипломных проектов (работ) из перечня, который утверждается кафедрой ТЭУ в начале 7-го семестра. Студент может предложить для выпускной работы свою тему с необходимым обоснованием целесообразности ее разработки. Студентам, обучающимся без отрыва от производства, разрешается выбирать тему дипломного проекта (работы) в соответствие с производственной необходимостью.
По завершению производственной составляющей преддипломной практики тема дипломного проекта (работы) при необходимости может изменяться, уточняться, корректироваться по представлению выпускающей кафедры [1, 2].
2 Организация выполнения и защиты дипломных проектов (работ) бакалавров
2.1 Организация выполнения дипломных проектов (работ)
На написание и защиту дипломной работы (проекта) отводится 2 кредита, т.е. соответственно 4 недели. При этом в 2 кредита входит оформление и защита дипломной работы (проекта). Сам процесс выполнения дипломной работы (проекта) осуществляется заблаговременно в ходе профессиональной практики и на завершающем этапе теоретического обучения (ГОСО).
Организация и контроль выполнения дипломных проектов (работ) осуществляется кафедрой «Теплоэнергетические установки» в соответствии с [1, 2, 3, 4].
К защите дипломного проекта (работы) допускаются студенты, полностью выполнившие учебный план специальности, защитившие отчет по преддипломной практике, прошедшие предзащиту дипломного проекта
(работы) по итогам преддипломной практики, сдавшие государственный квалификационный экзамен по специальности.
Научными руководителями дипломных проектов (работ) назначаются профессора, доценты, наиболее опытные преподаватели и научные сотрудники кафедры ТЭУ. К руководству дипломных проектов (работ) могут привлекаться ведущие специалисты ТЭС, научно-исследовательских и проектных институтов и организаций.
Задание на дипломный проект (работу), оформленное на типовом бланке, выдается студентам дневного отделения до начала преддипломной практики, оно может быть уточнено и оформлено в период прохождения преддипломной практики и написания дипломного проекта (работы) [4].
Задание подписывается научным руководителем, консультантами по экономической части и безопасности жизнедеятельности, студентом, после чего утверждается заведующим кафедрой.
Непосредственное руководство всем дипломным проектом (работой) бакалавра осуществляет научный руководитель, который выдает студенту задание и составляет календарный график работы, а также:
рекомендует студенту необходимую литературу, справочные, нормативные и другие материалы по теме;
уточняет задание на дипломный проект (работу) по окончании преддипломной практики;
устанавливает объем всех частей и разделов дипломного проекта (работы);
регулярно по расписанию проводит консультации;
проводит текущий контроль выполнения работы;
дает письменный отзыв о дипломном проекте (работе) студента.
В период прохождения преддипломной практики и написания дипломного проекта (работы) студент обязан регулярно посещать назначенные консультации по всем разделам работы. При пропуске консультаций без уважительных причин или при значительном отставании его работы от графика кафедра вызывает студента на заседание кафедры и принимает по отношению к студенту через деканат соответствующие административные меры, вплоть до отстранения от выполнения дипломного проекта (работы).
В сроки, установленные графиком, но не реже 2-х раз в месяц, студент обязан информировать своего руководителя о ходе выполнения дипломного проекта (работы) и соответствии календарному графику, представляя выполненные разделы для оценки их доли в процентах от общего объема проекта. Руководитель доводит эти сведения до заведующего кафедрой.
Состояние выполнения дипломных проектов (работ) обсуждается на заседаниях кафедры и Совета факультета.
Дипломный проект (работа) предполагает творческую самостоятельность студента, поэтому руководитель и консультанты должны только направлять студента, знакомить его с возможными вариантами и
методами расчетов, высказывать критические замечания, но не принимать за студента технические решения.
За правильность принятой в работе технологической схемы производства, выбор оборудования, правильность выполнения расчетов и оформления текстовой и графической части работы несет ответственность студент. Для своевременного и качественного выполнения дипломного проекта (работы) необходима систематическая работа и четкая организация труда студента.
Итоги работы над дипломным проектом (работой) и окончательные итоги преддипломной практики подводятся на предварительной защите дипломной работы (проекта), организуемой выпускающей кафедрой.
Предварительная защита дипломной работы (проекта) проводится на заседании кафедры перед проведением государственного экзамена по специальности и оформляется протоколом. Научный руководитель пишет письменный отзыв на работу и представляет его на предварительную защиту.
По итогам предварительной защиты дипломной работы (проекта) выставляется оценка по преддипломной практике и выносится решение о возможности защиты дипломного проекта (работы) на заседании ГАК.
Студент, получивший неудовлетворительную оценку на предварительной защите, направляется на практику повторно и не может продолжать обучение.
Дипломный проект (работа), представленный выпускающей кафедрой к защите, оформляется в соответствии с требованиями нормативных документов и замечаниями, высказанными в ходе предварительной защиты, и направляется деканом факультета на рецензию. Списки рецензентов утверждаются приказом ректора по представлению заведующего выпускающей кафедрой из числа специалистов производства и научных организаций. В качестве рецензентов могут привлекаться также профессора, доценты и преподаватели других высших учебных заведений.
Рецензент в письменном заключении о дипломном проекте (работе) отражает: актуальность, новизну и практическую значимость исследуемой темы; соответствие темы профилю подготовки специалиста, присуждаемой академической степени и присваиваемой квалификации; степень самостоятельности проведенного исследования; наличие выводов и рекомендаций; этап решения проблемы и степень завершенности исследования. В рецензии дается аргументированное заключение о возможности присуждения соответствующей академической степени и присвоения квалификации с указанием оценки по балльно–рейтинговой буквенной системе оценке знаний.
Проверка дипломных проектов (работ) на предмет плагиата проводится Центром информационно-технического обеспечения университета. На основании результатов дипломирования и проверки на плагиат заведующий кафедрой принимает окончательное решение о допуске к защите.
Выполненный и подписанный дипломный проект (работа) с отзывом руководителя, рецензией и результатами проверки на предмет плагиата сдается в ГАК до начала защиты дипломного проекта.
Студент допускается к защите дипломного проекта (работы) даже при отрицательном заключении рецензента.
Защита дипломного проекта (работы), по желанию студента, проводится на казахском или русском языке. Студент может по рекомендации кафедры представить дополнительно краткое содержание работы на одном из иностранных языков, которое оглашается на защите и может сопровождаться вопросами на этом языке.
Защита дипломного проекта (работы) может осуществляться с использованием электронных ресурсов в виде мультимедийных презентаций на базе современных технических средств и достижений в области информационно-коммуникационных технологий.
2.2 Защита выпускной работы
Защита дипломного проекта (работы) является заключительной формой аттестации студента, проверкой его подготовленности к началу самостоятельной деятельности бакалавра.
Защита дипломных проектов (работ) производится на открытом заседании Государственной аттестационной комиссии (ГАК). Расписание работы ГАК, согласованное с председателем комиссии, утверждается проректором по учебной работе по представлению декана факультета и доводится до общего сведения не позднее, чем за месяц до начала защиты, а также вывешивается на доске объявлений кафедры.
Защита дипломного проекта (работы) не должна превышать 50 минут и происходит в следующей последовательности:
1) доклад студента (не более 10-12 минут), в котором раскрываются:
цель, задачи и содержание выполненной работы, актуальность темы, обоснование принятых решений и расчетов, условия и режимы эксплуатации, результаты технико-экономического анализа, обоснование принятых экологических решений и вопросы охраны труда, основные выводы и рекомендации по работе;
2) ответы на вопросы членов ГАК;
3) оглашение отзывов руководителя и рецензента;
4) ответы студента на замечания рецензента.
Вопросы, задаваемые студенту, могут касаться деталей работы, либо общих теоретических положений в пределах существующих учебных программ.
Листы графической части на бумажном носителе во время защиты вывешиваются для обзора ГАК, доклад может быть представлен в виде презентации, текстовая часть работы просматривается членами ГАК.
Решение об оценке дипломного проекта (работы) и присуждении степени бакалавра принимается после защиты всех работ, назначенных на указанный день, на закрытом заседании ГАК (руководитель проекта и рецензент могут присутствовать на заседании). При оценке работы учитываются: качество дипломного проекта (работы); новизна и оригинальность решений; глубина проработки всех вопросов; качество расчетно-графических работ; использование компьютерных технологий;
содержание и изложение доклада; качество ответов на вопросы; оценки рецензента и руководителя проекта.
Студенты, выполнившие все требования учебного плана и защитившие дипломный проект (работу), получают диплом об окончании университета с указанием присвоенной им квалификации.
Государственная аттестационная комиссия выносит решение о выдвижении лучших дипломных проектов (работ) на конкурс студенческих работ, отмечает работы, выполненные на актуальную (реальную) тематику, работы, связанные с НИР кафедры, а также рекомендует работы для внедрения.
Для внедрения могут рекомендоваться работы, представляющие собой законченные проектные или научно-исследовательские разработки или разделы, результаты которых (эскизные проекты, схемы, конструктивные решения, методики исследования, номограммы, компьютерные программы и т.д.) целесообразно без существенных доработок использовать в производстве.
Решения ГАК об итогах защиты дипломного проекта (работы), а также о присуждении квалификации и выдаче диплома государственного образца (с отличием, без отличия) принимается ГАК на закрытом заседании открытым голосованием простым большинством голосов членов комиссии, участвующих в заседании, и объявляются студентам после защиты.
Студент, выполнивший в срок дипломный проект (работу), но получивший при защите неудовлетворительную оценку, протоколом ГАК получает возможность повторно защитить эту работу с доработкой, либо разработать новую тему, но не ранее, чем через год.
Дипломные проекты (работы) после защиты передаются выпускающей кафедрой в архив вуза по описи, утверждаемой заведующим кафедрой.
3 Общие требования к дипломному проекту (работе)
3.1 Содержание, структура и объем дипломного проекта (работы) Дипломный проект (работа) состоит из текстовой части и графического материала в виде чертежей, плакатов или компьютерных слайдов. Объем дипломного проекта (работы), как правило, должен составлять 60-90 страниц машинописного текста формата А4, без учета приложений.
При выполнении работы следует использовать Государственные стандарты, законодательные и нормативные документы, стандарт НАО
«АУЭС» [4-14]. В них приведены основные положения «Единой системы конструкторской документации» (ЕСКД), общие требования к текстовым документам и рабочим чертежам, а также другие нормативные материалы.
Применяемые в проекте единицы физических величин должны соответствовать, как правило, Международной системе единиц (СИ) [5], допускается применение ряда внесистемных единиц. Применяемая в проекте терминология должна отвечать действующим Государственным стандартам [5, 7, 9].
Текстовая часть должна быть составлена в соответствии с [4] и включать:
- титульный лист;
- задание на дипломный проект (работу);
- аннотацию на казахском, русском и английском языках;
- содержание;
- введение;
- основную часть;
- раздел безопасности жизнедеятельности;
- экономическую часть;
- заключение;
- список использованных источников;
- приложения.
Титульный лист единого образца является первой страницей и выдается на кафедре.
Задание на дипломный проект (работу) ставит общую задачу перед студентом и указывает вопросы для углубленной проработки. Задание не должно ограничивать инициативы студента и подсказывать ему решение.
Указание в задании определенного типа оборудования, схемы, параметров и т.п. дается только в тех случаях, когда работой предусматривается углубленная проработка именно этого вида оборудования, схемы конструкции и т.п.
В задании на экспериментальную исследовательскую работу ставятся цель и задачи эксперимента, указываются параметрические условия и границы проведения опытов, место проведения, основные литературные источники, примерные пути и схемы для исследования.
Задание заполняется после окончательного утверждения темы.
Исходными данными к дипломному проекту (работе) могут быть:
- электрическая мощность и тепловые нагрузки ТЭС;
тип и параметры энергетической установки;
характеристики промплощадки ТЭС (рельеф, компоновка, застройка);
вид и характеристики топлива;
условия водоснабжения станции;
параметры теплоносителей;
конструктивные и технологические характеристики оборудования;
экологические условия (климат, фоновые загрязнения);
экономические показатели;
дополнительные условия, связанные со спецификой тематики работ.
Бланк задания выдается на кафедре.
Аннотация (не более 1 страницы) должна отражать краткое содержание работы и полученных результатов.
Введение (1-1,5 страница) содержит:
- цель и задачи работы;
-характеристику состояния разрабатываемого в работе вопроса в настоящее время и перспективе развития;
-обоснование актуальности и значимости разрабатываемых вопросов:
технической, экономической, для энергосбережения и охраны окружающей среды.
Основная часть (45-50 страниц) в зависимости от темы может включать несколько разделов, например:
-анализ состояния энерго- и теплоснабжения в данном регионе (аналитический обзор по характеристикам агрегатов, оборудования);
- предлагаемое решение (тепловая схема, агрегат, оборудование);
- расчеты (тепловой схемы, агрегата, оборудования);
- состав, структуру, состояние топливного хозяйства электростанций;
- состав, структуру, состояние технического водоснабжения;
- анализ состояния водоподготовки и водного режима ТЭС;
- состояние систем очистки и удаления дымовых газов и золошлакоудаление;
- компоновка главного корпуса электростанций;
- технико-экономические расчеты показателей работы (ТЭС, агрегата, оборудования);
- описание модели и ее программной реализации или программного обеспечения, применяемого в расчетах.
- результаты вычислительного эксперимента с анализом полученных данных.
Обязательный раздел безопасности жизнедеятельности и охраны труда должен содержать в зависимости от темы дипломного проекта (работы) следующие вопросы (объем 13-15 страниц):
- анализ производственных рисков объекта;
- методы снижения и управления производственными рисками;
- анализ экологических рисков;
- методы снижения и управления экологическими рисками.
Обязательный раздел экономики должен содержать укрупненный бизнес-план и в зависимости от темы дипломного проекта (работы) следующие вопросы (до 10 страниц):
- организационные (участники проекта, форма участия и т.д.);
- экономические (оценка себестоимости);
- финансовые (оценка NPV, срок окупаемости, влияние внешних и внутренних факторов на тарифы);
- институциональные (управление проектом);
- экологические (влияние на окружающую среду);
- социальные (влияние на социальное положение региона).
Заключение (1-2 страницы). В этом разделе необходимо привести основные выводы по достижению цели и решению поставленных в работе задач, по результатам анализа, расчетов, экспериментальных исследований, промышленных испытаний, проведенных в работе, а также рекомендации по применению в производстве.
Список использованных источников должен включать перечень всех источников: книги, журналы, патенты, нормативные документы (ГОСТ, СНиП, СТ и др.), Web-сайты, которые были использованы при выполнении дипломного проекта (работы). Источники располагаются по мере упоминания.
В приложения выносятся копии документов, протоколы экспериментов, акты испытаний и обследований, результаты вариантных расчетов, отзывы и рекомендации сторонних организаций, листинги программ и т.п.
Графическая часть работы имеет объем 3 - 5 листов чертежей, плакатов.
Минимальный формат листа – А1, допускается формат кратный А1.
Графическая часть может включать:
- тепловую принципиальную (развернутую) схему ТЭС, обязательно;
- компоновку основного оборудования (разрезы, планы главного корпуса);
- компоновку зданий и сооружений ТЭС (генеральный план), обязательно;
- технологические схемы ТЭС;
- чертежи оборудования, узлов, агрегатов.
Для дипломных проектов (работ), связанных с ТЭС, компоновка основного оборудования выполняется обязательно, для работ, связанных с оборудованием и технологическими схемами, обязательным третьим листом будут, соответственно, чертежи оборудования или схемы. Объем графической части дипломных работ, связанных с научно-исследовательской работой студента, определяется научным руководителем.
3.2 Методические рекомендации по выполнению основной части дипломного проекта (работы)
Основная часть дипломного проекта (работы) должна содержать расчеты:
- тепловой схемы с определением основных показателей работы и выбора вспомогательного оборудования;
- расчеты оборудования: котла, турбины, теплообменников;
- режимов работы ТЭС или системы теплоснабжения.
3.2.1 Расчетная тепловая схема.
а) Конденсационные блоки.
В основе расчетной схемы конденсационного блока лежит схема регенеративного подогрева питательной воды, принятая по конкретной турбине. Приняв за основу заводскую тепловую схему турбины, следует уточнить следующие моменты:
- тип подогревателей: поверхностные, смешивающие;
- слив конденсата греющего пара: каскадный, с перекачивающими насосами, с выносными охладителями конденсата, комбинированный;
- схема включения пароохладителей: параллельная, последовательная, смешанная;
- тип привода питательного насоса, в случае паротурбинного, схема включения приводной турбины;
- схема включения деаэратора: предвключенная или от независимого отбора;
- схема включения испарительной установки: подача греющего и отвод вторичного пара, подвод питательной воды;
- схема утилизации теплоты пара из уплотнений турбины: сальниковые подогреватели, охладители эжектора уплотнений;
б) ТЭЦ.
В основе расчетной тепловой схемы ТЭЦ лежит схема подогрева сетевой воды и схема подпитки тепловой сети, которые зависят от типа выбранных турбин. Предварительный выбор турбин осуществляется согласно [14, 15, 16].
Для промышленно-отопительных ТЭЦ в первую очередь выбираются турбины типа «Р» - противодавленческие, затем типа - «ПТ». Теплофикационные турбины выбираются по нагрузке, соответствующей средней температуре наружного воздуха за отопительный период. Энергетические котлоагрегаты выбираются из условия: при выходе самого крупного котла оставшиеся обеспечивают нагрузку, соответствующую средней температуре самого холодного месяца, включая пиковые источники.
Схема регенеративного подогрева, как правило, принимается заводская, а подогрев сетевой воды может осуществляться по одноступенчатой, двухступенчатой и трехступенчатой схеме, причем, последние две могут быть реализованы, только на турбинах типа не ниже, чем Т-50-130. Желательно принимать трехступенчатую схему. Схема подогрева подпиточной воды должна быть выбрана с учетом расхода подпиточной воды, что зависит от схемы ГВС: открытой или закрытой. Оптимально, когда подпиточная вода подогревается во встроенных пучках или самих конденсаторах турбин. При несоответствии расходов пара в конденсаторы и сырой воды догрев осуществляют в подогревателях сырой воды (ПСВ), используя для этого теплофикационные отборы турбин, коллектор пара 0,12 МПа или редуцированный пар от РОУ.
При выборе схемы подпитки тепловой сети должна быть определена система водоподготовки и деаэрации. В последнее время широко применяются для корректировки водного режима тепловых сетей различные комплексоны, а
для деаэрации подпиточной воды применяются вакуумные или атмосферного типа деаэраторы.
При использовании термического способа подготовки воды для восполнения потерь в основном цикле ТЭЦ следует определиться:
испарительная установка включена ли в схему регенерации или в схему теплофикационной установки. Использования в качестве греющей среды сетевую воду из прямой магистрали в испарителе увеличивает тепловую экономичность схемы ТЭЦ, но при этом происходит усложнение схемы и следовательно удорожание проекта.
в) ГТС и ПГУ
Поскольку газотурбинные станции и ПГУ, как правило, выполняются в модульном исполнении (повышенной заводской готовности) и чаще всего тепловая схема уже определена по каждому типу газовой турбины, в учебных целях просчитывается типовая схема, с измененными научным руководителем параметрами. При выборе схемы следует определить:
- тип фронтового устройства и схему подачи топлива;
- схему подачи воздуха;
- схему утилизации отработанных газов.
В зависимости от вида сжигаемого топлива и типа горелочных устройств выбирается схема топливоподачи.
По параметрам камеры сгорания, мощности установки, виду топлива предварительно выбирается степень сжатия и число ступеней сжатия воздуха.
При выборе компрессоров высокого и низкого давления определяется их схема охлаждения.
Тепло отработанных газов ГТС может использоваться в котлах- утилизаторах для подогрева воды или получения пара для технологических нужд или для паровых турбин, что переводит схему в комбинированную установку – парогазовую.
3.2.2 Расчет тепловой схемы.
а) Конденсационные блоки.
Для конденсационных блоков принята методика расчета, разработанная
«Теплоэлектропроект». Расчет состоит из следующих этапов:
- уточнение расчетной тепловой схемы блока [11, 12, 13];
- построение процесса расширения пара в турбине в h-s диаграмм;
- составление сводной таблицы параметров пара, конденсата, питательной воды в характерных точках (отборы, подогреватели);
- составление и решение уравнений материального и теплового балансов;
- проверка энергетического баланса;
- определение технико-экономических показателей работы блока.
Примеры расчетов тепловой схемы конденсационных блоков приведены в [11, 12, 13].
б) ТЭЦ.
Расчет тепловой схемы ТЭЦ производят для одной из теплофикационных турбин на заданные тепловые нагрузки. Перед началом расчета ПТС теплофикационной турбины определяются тепловые потоки пара, необходимые внутренним и внешним потребителям, и определяются заданные тепловые нагрузки теплофикационных отборов турбин [15, 16].
в) ГТС.
Расчет тепловой схемы ГТС зависит от состава оборудования. Для простой ГТУ расчет схемы заключается в определении параметров и показателей тепловой экономичности термодинамического цикла, с учетом числа промежуточного охлаждения компрессоров.
Комбинированные ГТС – парогазовые установки (ПГУ)- могут быть трех типов:
- со сбросом газов в котел;
- с котлом-утилизатором (КУ);
- с высоконапорным парогенератором (ВПГ).
В зависимости от типа паровой турбины: конденсационной или теплофикационной - расчет тепловой схемы в паротурбинной части производится как для конденсационного блока или ТЭЦ, а для газотурбинной части – так же, как и для простой ГТУ.
3.2.3 Выбор вспомогательного оборудования.
Все вспомогательное оборудование можно условно разделить на три группы:
- общестанционное;
- котельного отделения;
- турбинного отделения.
К общестанционному оборудованию относятся:
- механизмы и оборудование топливного хозяйства: приемные устройства; дробильные установки; угольный склад; сливная эстакада;
мазутонасосные; мазутохранилище; газораспределительный пункт;
- техническое водоснабжение: береговая насосная; подводящий и сбросной каналы; градирни; циркуляционные насосы;
- водоподготовка: осветлители; декарбонизаторы; ионнообменные фильтры; испарительные установки; насосы.
К котельному оборудованию относятся:
- система пылеприготовления; бункера сырого угля; питатели сырого угля; мельницы, сепарационные устройства;
- тягодутьевые механизмы: вентиляторы дутьевые, горячего дутья, мельничные; дымососы основные и рециркуляции;
- золоулавливающие установки: электрофильтры; скруббера с трубами Вентури; батарейные или кольцевые эмульгаторы;
- золошлакоудаление: багерные насосы; золошлакопроводы; эрлифты;
золоотвалы.
