Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Elektrociepłownie gazowo-parowe
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-2-333-SM-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Inżynieria Zrównoważonych Systemów Energetycznych
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
Madejski Paweł (madejski@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student posiada wiedzę z zakresu wytwarzania energii w elektrociepłowniach gazowo-parowych MBM2A_W17, MBM2A_W02, MBM2A_W01, MBM2A_W15, MBM2A_W03 Sprawozdanie,
Kolokwium
M_W002 Student ma wiedzę na temat podstawowych wskaźników opisujących prace gazowych i gazowo-parowych elektrociepłowni MBM2A_W15, MBM2A_W03 Sprawozdanie,
Kolokwium
Umiejętności: potrafi
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 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie projektu,
Kolokwium
M_U002 Student posiada umiejętności analizowania pracy odzyskowych kotłów parowych MBM2A_U02, MBM2A_U26, MBM2A_U24, MBM2A_U09, MBM2A_U03, MBM2A_U10, MBM2A_U27 Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie projektu,
Sprawozdanie,
Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student posiada wiedzę na temat wpływu elektrociepłowni zawodowych na człowieka i środowisko MBM2A_K02, MBM2A_K01, MBM2A_K05, MBM2A_K08 Wykonanie ćwiczeń,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
28 14 0 0 14 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
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 + - - - - - - - - - -
Umiejętności
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 + - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student posiada wiedzę na temat wpływu elektrociepłowni zawodowych na człowieka i środowisko + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 28 godz
Przygotowanie do zajęć 8 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 12 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 6 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 4 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (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

Ćwiczenia projektowe (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

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Prezentacja multimedialna.
  • Ćwiczenia projektowe: Zajęcia z wykorzystaniem profesjonalnego oprogramowania do modelowania CFD oraz modelowania procesów i obiegów termodynamicznych w energetyce.
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.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Zalecana obecność.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Obecność obowiązkowa.
Sposób obliczania oceny końcowej:

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.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

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

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

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

Informacje dodatkowe:

brak