Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Elektrociepłownie gazowo-parowe
Course of study:
2019/2020
Code:
RMBM-2-333-SM-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Inżynieria Zrównoważonych Systemów Energetycznych
Field of study:
Mechanical Engineering
Semester:
3
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
Madejski Paweł (madejski@agh.edu.pl)
Module summary

W trakcie zajęć student posiądzie wiedzę dotyczącą budowy i eksploatacji elektrociepłowni gazowo-parowych, turbin gazowych stosowanych w energetyce, pozna podstawy analizowania i modelowania takich układów. Uzyska specjalistyczną wiedzę o metodach i narzędziach do oceny efektywności pracy elektrociepłowni, pozna metody tworzenia modeli matematycznych i przeprowadzania symulacji elektrociepłowni wykorzystujących turbiny gazowe.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Student posiada wiedzę na temat wpływu elektrociepłowni zawodowych na człowieka i środowisko MBM2A_K02, MBM2A_K01, MBM2A_K05, MBM2A_K08 Execution of exercises,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Student posiada umiejętności przeprowadzania symulacji pracy elektrociepłowni gazowo-parowej z wykorzystaniem oprogramowania do modelowania termodynamicznego MBM2A_U02, MBM2A_U05, MBM2A_U26, MBM2A_U09, MBM2A_U03, MBM2A_U10, MBM2A_U27 Report,
Execution of exercises,
Execution of a project,
Test
M_U002 Student posiada umiejętności analizowania pracy odzyskowych kotłów parowych MBM2A_U02, MBM2A_U26, MBM2A_U24, MBM2A_U09, MBM2A_U03, MBM2A_U10, MBM2A_U27 Execution of exercises,
Execution of a project,
Report,
Test
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student posiada wiedzę z zakresu wytwarzania energii w elektrociepłowniach gazowo-parowych MBM2A_W17, MBM2A_W02, MBM2A_W01, MBM2A_W15, MBM2A_W03 Report,
Test
M_W002 Student ma wiedzę na temat podstawowych wskaźników opisujących prace gazowych i gazowo-parowych elektrociepłowni MBM2A_W15, MBM2A_W03 Report,
Test
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
28 14 0 0 14 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Student posiada wiedzę na temat wpływu elektrociepłowni zawodowych na człowieka i środowisko + - - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student posiada umiejętności przeprowadzania symulacji pracy elektrociepłowni gazowo-parowej z wykorzystaniem oprogramowania do modelowania termodynamicznego + - - + - - - - - - -
M_U002 Student posiada umiejętności analizowania pracy odzyskowych kotłów parowych + - - + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student posiada wiedzę z zakresu wytwarzania energii w elektrociepłowniach gazowo-parowych + - - - - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę na temat podstawowych wskaźników opisujących prace gazowych i gazowo-parowych elektrociepłowni + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 60 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 28 h
Preparation for classes 8 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 12 h
Realization of independently performed tasks 6 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 4 h
Module content
Lectures (14h):

1. Budowa i zasada działania elektrociepłowni gazowych i gazowo-parowych
2. Paliwa gazowe stosowane w elektrociepłowniach gazowo-parowych
3. Turbiny gazowe
4. Spalanie paliw w turbinach gazowych
5. Hierarchiczne kombinowane układy z turbiną gazową
6. Budowa kotłów odzysknicowych
7. Analiza efektywności i charakter pracy elektrociepłowni gazowo-parowych

Project classes (14h):

1. Obliczenia obiegu termodynamicznego Braytona- Joule’a
2. Analiza i modelowanie pracy turbin gazowych
3. Modelowanie pracy elektrowni gazowo-parowej
4. Modelowanie pracy kotła odzysknicowego

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Project classes: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zaliczenie wykładów i części teoretycznej (T) w formie kolokwium końcowego. Zaliczenie ćwiczeń projektowych (P) poprzez uzyskanie pozytywnych ocen ze sprawozdań podsumowujących zrealizowane na zajęciach projekty.
Zaliczenia poprawkowe organizowane są dla osób, które nie uzyskały pozytywnej oceny z części teoretycznej (T) i projektowej (P). Zaliczenie poprawkowe dla ćwiczeń projektowych polega na zrealizowaniu projektów, wykonaniu i dostarczeniu sprawozdania podsumowującego realizowane zadania projektowe.
Ocena z części teoretycznej (T) i projektowej (P) jest średnią poszczególnych ocen ze wszystkich terminów.
Procent uzyskanych punktów z części teoretycznej przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.
Brak egzaminu.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Project classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa obliczana jest jako średnia ważona z ocen uzyskanych z części teoretycznej (T) i ćwiczeń projektowych (P):
OK = 0,3·T + 0,7·P

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Samodzielna praca studenta, poprzez realizacje zdefiniowanego zadania projektowego. Wsparcie ze strony prowadzącego zajęcia poprzez określenie zakresu, weryfikacji postępu prac i otrzymanych wyników dla powstałych zaległości.

Prerequisites and additional requirements:

Podstawowa wiedza z zakresu termodynamiki, technologii energetycznych, maszyn i urządzeń energetycznych, spalania i wymiany ciepła.

Recommended literature and teaching resources:

1) Chmielniak T., Technologie energetyczne. WNT, Warszawa 2008
2) Laudyn D., Pawlik M., Strzelczyk F., Elektrownie. WNT, Warszawa 2012
3) Szargut J., Ziębik A., Podstawy energetyki cieplnej. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2000
4) Skarżyński M., Terminale LNG w polityce energetycznej państw nadbałtyckich Unii Europejskiej. Fundacja na Rzecz Czystej Energii, Poznań 2018
5) Bartnik R., Elektrownie i elektrociepłownie gazowo-parowe, efektywność energetyczna i ekonomiczna. Wydawnictwo WNT Warszawa 2017
6) Badyda K., Miller A., Energetyczne turbiny gazowe oraz układy z ich wykorzystaniem. Kaprint, Lublin 2011
7) Kotowicz J., Elektrownie gazowo-parowe. Kaprint, Lublin 2008
8) Kordylewski W., Spalanie i paliwa. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2008
9) Kowalkiewicz A., Podstawy procesów spalania. WNT Warszawa 2000
10) Badur J., Numeryczne modelowanie zrównoważonego spalania w turbinach gazowych. Wydawnictwa IMP PAN, Gdańsk 2003
11) Gieras M., Komory spalania silników turbinowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2010
12) Szkarowski A., Spalanie gazów, teoria, praktyka, ekologia. Wydawnictwo WNT, Warszawa 2014
13) Malewicz W., Zbiór zadań z gospodarki energetycznej w elektrowniach cieplnych i elektrociepłowniach, Wydawnictwa Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 1997
14) Giampaolo T., Gas turbine handbook: principles and practice (5 ed.). CRC Press USA 2014
15) Saravanamutto H., Rogers G., Cohen H., Straznicky P., Nix A., Gas turbine theory (7 ed.). Pearson Education Limited 2017
16) Rao A.D. (Red.), Combined cycle systems for near-zero emission power generation. Woodhead publishing, UK 2012
17) Taler D., Numerical Modelling and Experimental Testing of Heat Exchangers, Springer 2019
18) Cengel Y. Boles M., Kanoglu M., Thermodynamics, an engineering approach (9ed.). McGraw Hill, New York, USA 2019
19) Klein S., Nellis G., Thermodynamics. Cambridge University Press, New York, USA 2012
20) Kitto J.B., Stultz S.C., Steam its generation and use. The Babcock & Wilcox Company, Ohio USA 2005
21) Madejski P. (Red.), Thermal Power Plants, New Trends and Recent Developments. IntechOpen, Craotia 2018

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1) Madejski P., Modliński N., Numerical investigation using two different CFD codes of pulverized-coal combustion process characteristic in an industrial power plant boiler, 2019, E3S Web of Conferences 82, 1-10
2) Modliński N., Szczepanek K., Nabagło D., Madejski P., Modliński Z., Mathematical procedure for predicting tube metal temperature in the second stage reheater of the operating flexibly steam boiler, 2019, Applied Thermal Engineering 146, pp. 854-865
3) Madejski P., Numerical study of a large-scale pulverized coal-fired boiler operation using CFD modeling based on the probability density function method, 2018, Applied Thermal Engineering 145, pp. 352–363
4) Madejski P., Taler D., Taler J., Numerical model of a steam superheater with a complex shape of the tube cross section using Control Volume based Finite Element Method, 2016, Energy Conversion and Management 118, pp. 179-192
5) Taler J., Węglowski B., Taler D., Sobota T., Dzierwa P., Trojan M., Madejski P., Pilarczyk M., Determination of start-up curves for a boiler with natural circulation based on the analysis of stress distribution in critical pressure components, 2015, Energy 92, pp. 153-159
6) Madejski P., Żymełka P., Węzik R., Kubiczek H., Gas fired plant modeling for monitoring and optimization of electricity and heat production, 2017, Journal of Power Technologies, 97(5), pp. 455-462
7) Taler J., Węglowski B., Taler D., Trojan M., Sobota T., Dzierwa P., Pilarczyk M., Madejski P., Nabagło D., Method of determination of thermo-flow parameters for steam boiler, 2015, Journal of Power Technologies, 95(4), pp. 309-316
8) Madejski P., Taler D., Thermomechanical CSM analysis of a superheater tube in transient state, 2011, Archives of Thermodynamics vol. 32(3), s. 117–126
9) Madejski P., Chłosta K., Zastosowanie modelowania komputerowego CFD do analizy przepływowej kolektora spalin, 2018, Zagadnienia budowy i eksploatacji wentylatorów (red. Marian Banaś), Monografie Katedry Systemów Energetycznych i Urządzeń Ochrony Środowiska 14, s. 117-122

Additional information:

brak