Geum.ru

Задачи изучения дисциплины Врезультате изучения данной дисциплины студенты должны

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
Аннотация дисциплины «Технологические процессы автоматизированных производств»

1. Цели и задачи дисциплины:


Цель преподавания дисциплины – дать основные знания о структуре и технологических процессах современного производства энергии, о методах автоматического управления технологическими процессами производства.

Задачи изучения дисциплины

В результате изучения данной дисциплины студенты должны:

знать структуру энергетического производства; номенклатуру, основные свойства и области использования наиболее распространенных конструкционных материалов, а также способы их получения; сущность, содержание, технологические схемы, состав средств технологического оснащения, технологические возможности и области применения технологических процессов; задачи и содержание основных этапов технологической подготовки производства; структуру нормативного обеспечения производства (стандартизация, сертификация и др.); тенденции развития и последние достижения в энергетике (новые высокоэффективные технологические процессы, организационно-технические решения и др.); статистические и динамические свойства технологических объектов управления, управляющие и регулирующие воздействия; уметь оценивать по укрупнённым или качественным показателям технико-экономическую эффективность, а также экологические, энерго- и ресурсозатратные и другие характеристики существующих и предполагаемых для внедрения технологических процессов; проанализировать и рассмотреть технологический процесс как объект автоматизации и управления.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

способность собирать и анализировать исходные информационные данные для проектирования технологических процессов изготовления продукции, средств и систем автоматизации, контроля, технологического оснащения, диагностики, испытаний, управления процессами, жизненным циклом продукции и ее качеством (ПК-1);

способность использовать основные закономерности, действующие в процессе изготовления продукции и способен их использовать для производства изделий требуемого качества, заданного количества при наименьших затратах общественного труда (ПК-2);


способность применять способы рационального использования сырьевых, энергетических и других видов ресурсов, современные методы разработки малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых технологий (ПК-5);

способность участвовать в разработке проектов изделий с учетом технологических, конструкторских, эксплуатационных, эстетических, экономических и управленческих параметров (ПК-8); способен участвовать в разработке проектов модернизации действующих производств, создании новых (ПК-9); способен использовать современные информационные технологии при проектировании изделий, производств (ПК-10); способен выбирать средства автоматизации технологических процессов и производств (ПК-11);

способность к участию в работах по моделированию продукции, технологических процессов, производств, средств и систем автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и управления процессами, жизненным циклом продукции и ее качеством с использованием современных средств автоматизированного проектирования (ПК-40); способен участвовать в разработке алгоритмического и программного обеспечения средств и систем автоматизации и управления процессами (ПК-41);

способность выполнять работы по наладке, настройке, регулировке, опытной проверке, регламентному техническому, эксплуатационному обслуживанию оборудования, средств и систем автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и управления, средств программного обеспечения, сертификационным испытаниям изделий (ПК- 48);

способность выбирать методы и средства измерения эксплуатационных характеристик оборудования, средств и систем автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и управления, настройки и обслуживания: системного, инструментального и прикладного программного обеспечения данных средств и систем (ПК-49);

способность участвовать в организации диагностики технологических процессов, оборудования, средств и систем автоматизации и управления (ПК-50);

способность участвовать в организации приемки и освоения вводимых в эксплуатацию оборудования, технических средств и систем автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и управления (ПК-51);

способность составлять заявки на: оборудование, технические средства и системы автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и управления, запасные части, инструкции по испытаниям и эксплуатации данных средств и систем, техническую документацию на их ремонт (ПК-52).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

процесс производства электрической и тепловой энергии на тепловых электростанциях и электроцентралях;

задачи, функции и структуры основных систем автоматического управления технологическим оборудованием тепловых станций;

основные понятия о процессах производства электрической энергии на атомных и гидроэлектростанциях, а также тепловой энергии на атомных электроцентралях;

основные задачи и функции системной автоматики энергосистем.

уметь:

выбирать рациональные технологические процессы изготовления продукции отрасли, эффективное оборудование;

определять технологические режимы и показатели качества функционирования оборудования, рассчитывать основные характеристики и оптимальные режимы работы;

выполнять анализ технологических процессов и оборудования как объектов автоматизации и управления;

составлять структурные схемы производств, их математические модели как объектов управления, определять критерии качества функционирования и цели управления;

выбирать для данного технологического процесса функциональную схему автоматизации;

разрабатывать алгоритмы централизованного контроля координат технологического объекта.

владеть:

навыками построения систем автоматического управления системами и процессами; - навыками работы на контрольно-измерительном и испытательном оборудовании;

навыками проектирования типовых технологических процессов изготовления продукции; - навыками выбора оборудования для реализации технологических процессов изготовления продукции;

навыками анализа технологических процессов, как объекта управления и выбора функциональных схем их автоматизации;

навыками оценки показателей надежности и ремонтопригодности технических элементов и систем;

3. Содержание дисциплины. Основные разделы.

Введение. Тепловые электростанции.

Назначение и типы тепловых электростанций. Технологические схемы конденсационных электростанций и теплоэлектроцентралей. Показатели тепловой и общей экономичности электростанций.

Технологические процессы пароводяного тракта на тепловой электростанции. Топливное хозяйство ТЭС. Подготовка к сжиганию твердого топлива. Котельный агрегат. Турбинные установки. Техническое водоснабжение на ТЭЦ.

Автоматическое регулирование барабанных паровых котлов. Общая характеристика парового котла как объекта регулирования. Регулирование процессов горения и парообразования.

Регулирование давления перегретого пара и тепловой нагрузки. Парообразующая часть котла и ее динамика. Влияние топки на динамические свойства котла. Влияние шахтной мельницы на динамические свойства котла. Система регулирования молотковой мельницы. Регулирование расхода топлива на питателе сырого угля. Способы и схемы регулирования давления перегретого пара. Регулирование энергоблока котел–турбина. Регулирование группы котлов. Схема регулирования давления пара для ТЭС с общим паропроводом.

Регулирование экономичности процесса горения. Способы и схемы регулирования экономичности: по соотношению топливо-воздух, по соотношению пар-воздух, по соотношению теплота-воздух, по содержанию свободного кислорода в дымовых газах. Регулирование разрежения в топке.

Регулирование температуры перегретого пара. Свойства котла как объекта регулирования температуры перегретого пара. Динамические свойства пароперегревателя. Способы регулирования температуры перегрева пара. Регулирование с помощью изменения количества греющих газов. Регулирование с помощью изменения температуры греющих газов. Охлаждение пара пароохладителем. Динамические свойства пароохладителя.

Автоматическое регулирование питания барабанных котлов.

Свойства котла как объекта регулирования уровня воды в барабане. Схемы регулирования уровня: одноимпульсная, двухимпульсная, трехимпульсная. Регулирование непрерывной продувки и расхода корректирующих добавок котловой воды.

Автоматизация процессов химической очистки и подготовки воды.

Технологический процесс химводоочистки. Регулирование непрерывных процессов химводоочистки. Регулирование температуры исходной воды. Регулирование производительности осветлительной установки. Регулирование дозировки реагентов. Регулирование шламового режима в осветлителе. Автоматическое регулирование деаэраторов. Свойства деаэратора как объекта регулирования. Автоматизация ввода аммиака и гидразина. Автоматическое управление периодическими процессами химводоочистки. Автоматическое управление приготовлением регенерационных растворов для ионитных фильтров. Автоматическое управление промывкой и восстановлением фильтров.

Автоматизация теплофикационных установок и вспомогательных установок паровой турбины. Автоматизация теплофикационных установок. Регулирование редукционно–охладительных установок. Свойства РОУ как объекта регулирования. Схемы регулирования РОУ. Автоматическое регулирование температуры сетевой воды. Автоматизация вспомогательных установок паровой турбины. Автоматизация установки для очистки конденсата. Регулирование уровня воды в конденсаторе.

Автоматические системы защиты теплового оборудования. Автоматические защиты барабанных котлов. Общая схема защиты. Защита от повышения давления пара с помощью импульсных предохранительных устройств. Защита от повышения и понижения уровня воды в барабане. Защита от потускнения и погасания факела. Автоматические защиты турбоагрегатов. Общая схема защиты генератора. Защита от увеличения частоты и сдвига ротора. Защита от ухудшения вакуума в конденсаторе. Защита от понижения давления масла в системе смазки и охлаждения подшипников. Защита от повышения и понижения температуры перегрева первичного пара.

Автоматическое регулирование параметров электрической энергии. Синхронный генератор как основной источник электрической энергии. Устройство генератора. Основные регулируемые величины. Режимы работы синхронного генератора: на автономную нагрузку, параллельно с сетью. Векторные диаграммы неявно полюсного синхронного генератора и его угловая характеристика. Автоматическое регулирование активной электрической мощности и частоты и его реализация на тепловых станциях. Автоматическое регулирование реактивной мощности и напряжения. Способы регулирования напряжения и реактивной мощности.

Автоматизация атомных станций. Технологический процесс. Ядерная реакция деления ядер урана. Устройство и принцип деятельности ядерного реактора. Реакторы на быстрых нейтронах. Технологические схемы. Технологические схемы одно-, двух- и трехконтурных АЭС. Особенности атомных теплоцентралей. Основные регулируемые параметры АЭС.

Устройство и основные системы обеспечения гидроагрегатов ГЭС. Структура гидроагрегата. Основные регулируемые параметры гидроагрегатов.

Системная автоматика электроэнергетических систем. Автоматика управления нормальными режимами. Противоаварийная автоматика. Понятие устойчивости параллельной работы энергосистем. Статическая и динамическая устойчивость. Автоматика управления нормальными режимами.

Автоматическое управление изменениями состояния гидро- и турбогенераторов. Автоматическая синхронизация генератора. Виды синхронизации. Программа нормального пуска гидрогенератора. Особенности изменения состояния турбоагрегатов.

Автоматическое регулирование частоты вращения гидро- и турбоагрегатов. Способы регулирования частоты вращения и особенности построения систем регулирования для гидро- и турбоагрегатов. Типовой автоматический гидродинамический регулятор частоты вращения. Автоматическое управление активной мощностью гидро- и турбоагрегатов. Основная задача регулирования активной мощности. Особенности построения систем регулирования активной мощности для гидро- и турбоагрегатов. Типовой автоматический регулятор мощности (АРМ) турбогенератора. Быстродействующий АРМ турбогенератора. Автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности синхронного генератора. Задачи и средства автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности. Регулирования возбуждения синхронных генераторов. Регулирование выработки реактивной мощности с целью стабилизации и в функции слежения за предписанным значением.

Регулирование выработки реактивной мощности с целью сохранения и повышения статической устойчивости электропередач в нормальном режиме работы. Регулирование выработки реактивной мощности с целью стабилизации напряжения.

Виды автоматических регуляторов возбуждения. Алгоритм автоматического регулирования возбуждения сильного действия. Возбудители синхронных генераторов и их характеристики. Электромашинный возбудитель постоянного тока. Электромашинный возбудитель переменного тока. Возбудитель с обращенным синхронным многополюсным генератором и вращающимся выпрямителем. Тиристорный возбудитель.