Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Procesy spalania
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
STCH-1-605-s
Wydział:
Energetyki i Paliw
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
6
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Czerski Grzegorz (gczerski@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Przedmiot obejmuje podstawy spalania, charakterystykę tego procesu dla paliw stałych, ciekłych i gazowych a także aspekty środowiskowe związane ze spalaniem

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 dysponuje wiedzą w zakresie podstaw procesu spalania: - teoretycznych podstaw procesu; - podstawowych parametrów procesu TCH1A_W01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_W002 Student dysponuje wiedzą dotyczącą prowadzenia procesu spalania dla wszystkich rodzajów paliw tj. gazowych, stałych i ciekłych w zakresie: - przygotowania paliwa; - mechanizmu spalania; - technologii prowadzenia procesu TCH1A_W01, TCH1A_W05 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Udział w dyskusji
M_W003 Student dysponuje wiedzą dotyczącą środowiskowych aspektów prowadzenia procesu spalania w zakresie: - skutków prowadzania procesu; - emitowania zanieczyszczeń oraz mechanizmu ich powstawania; - sposobów ograniczania emisji szkodliwych substancji TCH1A_W05 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Udział w dyskusji
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi wyznaczyć podstawowe parametry dotyczące spalania paliw stałych (kaloryczność paliwa, stechiometria procesu spalania, temperatury spalania, niezupełne spalanie, kontrola procesu spalania) TCH1A_U04 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_U002 Student potrafi zidentyfikować czynniki wpływające na wyznaczane parametry oraz omówić ich wpływ TCH1A_U01, TCH1A_U08 Kolokwium,
Udział w dyskusji
M_U003 Student potrafi zaprojektować palnik, komin oraz dokonać w sposób graficzny kontroli procesu spalania TCH1A_U01, TCH1A_U08, TCH1A_U07, TCH1A_U05 Wykonanie projektu
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy rachunkowe oraz projektowe TCH1A_K02, TCH1A_K01 Aktywność na zajęciach,
Wykonanie projektu,
Zaangażowanie w pracę zespołu
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
60 15 30 0 15 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 dysponuje wiedzą w zakresie podstaw procesu spalania: - teoretycznych podstaw procesu; - podstawowych parametrów procesu + + - - - - - - - - -
M_W002 Student dysponuje wiedzą dotyczącą prowadzenia procesu spalania dla wszystkich rodzajów paliw tj. gazowych, stałych i ciekłych w zakresie: - przygotowania paliwa; - mechanizmu spalania; - technologii prowadzenia procesu + - - - - - - - - - -
M_W003 Student dysponuje wiedzą dotyczącą środowiskowych aspektów prowadzenia procesu spalania w zakresie: - skutków prowadzania procesu; - emitowania zanieczyszczeń oraz mechanizmu ich powstawania; - sposobów ograniczania emisji szkodliwych substancji + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wyznaczyć podstawowe parametry dotyczące spalania paliw stałych (kaloryczność paliwa, stechiometria procesu spalania, temperatury spalania, niezupełne spalanie, kontrola procesu spalania) + + - + - - - - - - -
M_U002 Student potrafi zidentyfikować czynniki wpływające na wyznaczane parametry oraz omówić ich wpływ - + - - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi zaprojektować palnik, komin oraz dokonać w sposób graficzny kontroli procesu spalania - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy rachunkowe oraz projektowe - + - + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):
  1. Teoretyczne podstawy procesu spalania

    Proces spalania, kinetyka spalania (eksplozja i detonacja), kontrola procesu spalania, sprawność procesu i straty spalania, spalanie zupełne i całkowite, aerodynamika spalania, komora spalania

  2. Podstawowe parametry procesu spalania

    Kaloryczność paliwa, stechiometria spalania, wsp. nadmiaru powietrza, temperatury spalania, temperatura zapłonu

  3. Spalanie paliw gazowych

    Przygotowanie mieszanki paliwowo-powietrznej, płomień gazowy (w przepływie laminarnym i burzliwym), rodzaje spalania gazów (palniki), warunki palności, granice wybuchowości, normalna i rzeczywista szybkość spalania, stabilność palnika

  4. Spalanie paliw stałych

    Spalanie pojedynczej cząstki węgla, rodzaje spalania paliw stałych (paleniska rusztowe, fluidalne i pyłowe), spalanie pyłu węglowego, przygotowanie do spalania paliw stałych, oksyspalanie, spalanie biomasy i współspalanie z węglem

  5. Spalanie paliw ciekłych

    Podstawowe rodzaje spalania paliw ciekłych, spalanie pojedynczej kropli paliwa ciekłego, spalanie olei ciężkich, rozpylanie paliwa ciekłego, palniki olejowe, silniki spalinowe

  6. Środowiskowe aspekty procesów spalania

    Skutki procesów spalania (globalne i lokalne), zanieczyszczenia powstające w trakcie procesu spalania, emisja towarzysząca spalaniu (m.in. CO2, NOx, SO2 oraz pyły), mechanizmy powstawania składników toksycznych, czyste technologie węglowe, metody zmniejszania emisji składników toksycznych

Ćwiczenia audytoryjne (30h):
Zadania obliczeniowe dotyczące obliczania właściwości i parametrów podczas procesu spalania:

1.Wyznaczanie kaloryczności (ciepło spalania oraz wartość opałowa) paliw gazowych i stałych – (4 h)
2.Stechiometria spalania (paliwa stałe, ciekłe i gazowe) (8 h)
3.Wyznaczanie emisji CO2 oraz SO2 podczas spalania (3 h)
4.Obliczanie temperatury spalania – temperatura teoretyczna, kalorymetryczna i rzeczywista (8 h)
5.Obliczenia dla niezupełnego spalania (3 h)
6.Kontrola procesu spalania (4 h)

Ćwiczenia projektowe (15h):
Zadania projektowe dotyczące realizacji procesu spalania

1.Projektowanie palnika gazowego
2.Graficzna kontrola procesu spalania

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Ćwiczenia projektowe: 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:

Ocena z ćwiczeń audytoryjnych – procent uzyskanych punktów z kolokwiów przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH. W przypadku braku zaliczenia student może je uzyskać podczas kolokwium poprawkowego obejmującego całość materiału ćwiczeń audytoryjnych. Zgodnie z regulaminem studiów przewiduje się dwa terminy poprawkowe.

Ocena z projektu – na podstawie projektu wykonanego samodzielnie przez każdego ze studentów. w przypadku nie oddania projektu w terminie student może uzyskać zaliczenie oddając go w terminie poprawkowym. Zgodnie z regulaminem studiów przewiduje się dwa terminy poprawkowe.

Dopuszcza się dwie nieobecności na ćwiczeniach audytoryjnych i jedną na projekcie. Student, który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż w/w dopuszczalną ilość obowiązkowych zajęć może nie uzyskać zaliczenia.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Oceny z ćwiczeń audytoryjnych ( C ) i projektowych ( P ) obliczane są następująco: procent uzyskanych punktów przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.
Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona powyższych ocen:
OK = 0,66 ·w·C + 0,33·w·P
w = 1 dla I terminu, w = 0,9 dla II terminu, w = 0,8 dla III terminu

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

Nieobecność na zajęciach obowiązkowych wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego materiału. Student może odrobić zajęcia obowiązkowe na innych grupach.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Student musi dysponować podstawową wiedzą z zakresu chemii, fizyki i inżynierii chemicznej, a także właściwości paliw

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Praca pod red. W. Kordylewskiego „Spalanie i paliwa”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2008
2. S. Wójcicki „Spalanie” , Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1969
3. J. Jarosiński „Techniki czystego spalania” Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1996
4. J. Tomeczek „Spalanie węgla”, Skrypt Politechniki Śląskiej, Gliwice 1992
5. S. Słupek, J. Nocoń „Technika cieplna. Ćwiczenia obliczeniowe”, Skrypt AGH, Kraków 1991
6. J. Nocoń, J. Poznański „Technika cieplna. Przykłady z techniki procesów spalania”, Skrypt AGH, Kraków 1990
7. K. Stańczyk „Czyste technologie użytkowania węgla”, Główny Instytut Górnictwa, Katowice 2008

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:
  • Grzegorz Czerski, Zdzisław Gebhardt – Straty postojowe w kotłach gazowych centralnego ogrzewania, Nafta Gaz — 2004, R. 60, nr 4, s. 202-209
  • Grzegorz Czerski – Wpływ zastosowania systemów powietrzno-spalinowych na racjonalne wykorzystanie gazu w urządzeniach z zamkniętą komorą spalania, Gospodarka Surowcami Mineralnymi — 2008, Tom 24, Zeszyt 3/3, s. 49-56
  • Grzegorz Czerski, Zbigniew A. Tałach, Andrzej Strugała – Zagadnienia efektywności energetycznej i bezpieczeństwa użytkowania gazowych kotłów grzewczych, Monografia „Technika grzewcza, wentylacyjna i systemy kominowe. Aktualne trendy w badaniach naukowych i bezpieczeństwie” — Opole, 2014, s. 25-35
  • Grzegorz Czerski, Tadeusz Dziok – Technologie zgazowania węgla, Monografia „Procesy i operacje w technologiach zgazowania węgla” — Kraków, 2015, s. 35-88
  • Andrzej Strugała, Stanisław Porada, Grzegorz Czerski, Tadeusz Dziok, Przemysław Grzywacz – Perspektywy technologii zgazowania węgla w Polsce, Monografia „Paliwa i energia XXI wieku” — Kraków, 2014, s. 49-61
  • Przemysław GRZYWACZ, Tadeusz DZIOK, Stanisław PORADA – Behavior of mercury in the processes of energo-chemical coal processing, Mercury as a coal combustion pollutant : monograph / eds. Janusz Gołaś, Andrzej Strugała. — Warszawa : Oficyna Drukarska – Jacek Chmielewski, 2014. S. 79–91.
  • Grzegorz Skalski, Tadeusz DZIOK – Opracowanie wzoru do obliczania ciepła spalania polskich węgli kamiennych, Zeszyty Studenckiego Towarzystwa Naukowego 2015 nr 31, s. 215–220
  • Grzegorz Czerski, Tomasz Mirowski – Porównanie efektywności energetycznej kotłów gazowych i na paliwa stałe, Polski Instalator — 2016, nr 1, s. 24-29
  • Piotr BURMISTRZ, Krzysztof KOGUT, Marta MARCZAK, Jerzy Zwoździak – Lignites and subbituminous coals combustion in Polish power plants as a source of anthropogenic mercury emission, Fuel Processing Technology, 2016, vol. 152, s. 250–258.
Informacje dodatkowe:

Brak