Siirry suoraan sisältöön

Höyrykattila- ja voimalaitosprosessitLaajuus (10 op)

Tunnus: 4_EUE4650

Laajuus

10 op

Opetuskieli

  • suomi

Osaamistavoitteet

Höyrykattilat ja -voimalaitokset ovat valtaosassa maailman energian tuotannossa tällä hetkellä. Opintojaksossa opiskelija syventää osaamistaan höyrykattiloiden ja voimalaitosten toiminnassa. Hän tuntee polttoaineet ja tietää niiden polttotekniset ominaisuudet. Hän hallitsee palamisen teorian ja palamislaskut. Hän osaa tehdä vesiputkikattilan hyötysuhdelaskennan. Hän tuntee erilaisten höyrykattiloiden poltto- lämpötekniset ratkaisut sekä erilaisten höyry- ja kombivoimalaitosten toimintaperiaatteet ja automaation pääpiirteissään.

Lisäksi opintojakson tavoite on perehdyttää oppija painelaitteiden suunnittelua, valmistusta, käyttöä ja huoltoa säätelevän lainsäädännön periaatteisiin ja käytännön vaatimuksiin. Painelaitteiden lainsäädäntö ei rajoitu energiatekniikan sovelluksiin, mutta turvallisuusnäkökulma on niille kaikille yhteinen nimittäjä. Tämän opintojakso liittyy energiatekniikan opintokokonaisuuteen ja painottuu erityisesti energiatekniikan insinöörin ammattiosaamiseen henkilö-, laite- ja ympäristöturvallisuuden aihepiireissä.

Näiden lisäksi opintojakson suoritettuaan opiskelija on perehtynyt voimalaitoksen ja kattilan käytön hallintaan ja valvomo-operointiin voimalaitossimulaattorin avulla.

Sisältö

1. Polttoaineet: ominaisuudet ja niiden vaikutus kattilasuunnitteluun
2. Polttoaineen lämpöarvo, palamisen teoria ja palamislaskut
3. Polttomenetelmät ja -laitteet, sekä tulipesärakenteet
4. Kattilatyypit vesi-höyrykierron kannalta, höyry-vesikirjasto
5. Höyryvoimalaitos: perusprosessi, sv-esilämmitys, välitulistus ja väliottopaineiden optimointi.
6. Höyryvoimalaitokset: vastapainevoimalaitokset, lauhdutusvoimalaitokset (konventionaaliset/ydinvoimalaitokset) sekä kombivoimalaitokset
7. Kattilan ja lämmönsiirtimien rakenteet
8. Höyrykattilan apulaitteet, polttoaineen ja tuhkan käsittelylaitteet, vedenkäsittely
9. Höyryvoimalaitoksen tehonsäädöt ja ajotavat
10. Höyrykattilan energiatalous
11. Höyrykattilan päästöt ilmakehään
12. Voimalaitossimulaattoriharjoitukset
13. Painelaitesäädäntö ja keskeiset energiantuotannon turvallista tuotantoa ohjaavat lait ja asetukset sekä keskeiset painelaitteiden suunnittelua ohjaavat kansainväliset standardit

Esitietovaatimukset

Energiatekniikan perusteet

Oppimateriaalit

Moodlessa jaettava materiaali

Huhtinen, Korhonen, Pimiä, Urpalainen: Voimalaitostekniikka
Huhtinen, Kettunen, Pakkanen, Nurminen: Höyrykattilatekniikka

Esitietovaatimukset

Energiatekniikan perusteet

Ilmoittautumisaika

01.12.2023 - 15.01.2024

Ajoitus

01.01.2024 - 31.05.2024

Laajuus

10 op

Toteutustapa

Lähiopetus

Yksikkö

Energiatekniikka - AMK

Toimipiste

Varkauden kampus

Opetuskielet
  • Suomi
Opettaja
  • Petri Holopainen
  • Teija Honkanen
Opiskelijaryhmät
  • WU22SM
    Energiatekniikka, monimuoto

Toteutuksen kuvaus

Höyrykattila- ja voimalaitosprosesit osuus:
Oppitunnit:
Höyrykattilan toimintaperiaate ,Vesihöyrypiirin ratkaisut, Polttoaineet ja niiden ominaisuudet, Palamisen teoria ja palamislaskut, Hyötysuhde ja häviöt, Lämmönsiirtimet rakenne, materiaalit, korroosio ja mitoitus, Lämmönsiirtimien likaantuminen ja puhdistus, Polttolaitteet ja tulipesärakenteet, Polttomenetelmät niihin liittyen polttoaineen käsittely, Vesihöyrypiiri (pumput, venttiilit), Ilma- ja savukaasupiiri (puhaltimet), Savukaasujen puhdistus ja päästöt, Pääsäädöt/automaatio, Vedenkäsittely, Voimalaitoksen perusprosessi ja sen toiminta ja laskenta , Voimalaitoksen prosessihyötysuhteen parantaminen (prosessiarvot, tulistus, syven esilämmitys), Höyryvoimalaitostyypit, vastapainevoimalaitokset, Kaukolämpövoimalaitos,Teollisuuden vastapainevoimalaitos, Lauhdutusvoimalaitos, Kombivoimalaitos , Ydinvoimalaitokset
Paautettavat viikkotehtävät
Palautettava kaksiosainen harjoitustyö
Arviointi: viikkotehtävät, harjoitustyöt ja 2 välikoetta

Painelaitelainsäädäntö:
Perehdytään painelaitteiden suunnittelua, valmistusta, käyttöä ja huoltoa säätelevän lainsäädännön periaatteisiin ja käytännön vaatimuksiin.
Palautettava harjoitustyö
Arviointi: harjoitustyö ja 2 välikoetta

Voimalaitossimulaattori:
Perehdytään voimalaitoksen ja kattilan käytön hallintaan ja valvomo-operointiin voimalaitossimulaattorin avulla.
Opptintunneilla ja omalla ajalla tehdyt palautettavat harjoitustehtävät
Arviointi: harjoitustyöt ja välikoe

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Höyrykattila- ja voimalaitosprosessit osuus:
Osia opintojaksosta on mahdollista opinnollistaa omalla työpaikalla

Opiskelijan ajankäyttö

Höyrykattila- ja voimalaitosprosessit osuus:
Opintojakson laajuus 135 h, joka jakautuu seuraavati:

luennot 20h
itsenäinen opiskelu 115h

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Höyrykattila- ja voimalaitosprosessit osuus:
Asiantuntijaluennot ja yritysvierailut

Esitietovaatimukset

Energiatekniikan perusteet

Oppimateriaali ja suositeltava kirjallisuus

Höyrykattila- ja voimalaitosprosessit osuus:
Moodlessa jaettava materiaali Moodlessa jaettava materiaali

Huhtinen, Korhonen, Pimiä, Urpalainen: Voimalaitostekniikka
Huhtinen, Kettunen, Pakkanen, Nurminen: Höyrykattilatekniikka

Painelaitelainsäädäntö:
Moodlessa jaettava materiaali

Voimalaitossimulaattori:
Moodlessa jaettava materiaali

Lisätietoja opiskelijoille

Höyrykattila- ja voimalaitosprosessit osuus:
Koska kyseessä on ensimmäinen syventävä opintojakso, opintojakson tavoitteisiin kuuluu myös työelämälähtöisyys

Ilmoittautumisaika

01.12.2023 - 15.01.2024

Ajoitus

01.01.2024 - 30.04.2024

Laajuus

10 op

Toteutustapa

Lähiopetus

Yksikkö

Energiatekniikka - AMK

Toimipiste

Varkauden kampus

Opetuskielet
  • Suomi
Opettaja
  • Petri Holopainen
  • Teija Honkanen
Opiskelijaryhmät
  • WU22SP
    Energiatekniikka, päivä

Toteutuksen kuvaus

Höyrykattila- ja voimalaitosprosesit osuus:
Oppitunnit:
Höyrykattilan toimintaperiaate ,Vesihöyrypiirin ratkaisut, Polttoaineet ja niiden ominaisuudet, Palamisen teoria ja palamislaskut, Hyötysuhde ja häviöt, Lämmönsiirtimet rakenne, materiaalit, korroosio ja mitoitus, Lämmönsiirtimien likaantuminen ja puhdistus, Polttolaitteet ja tulipesärakenteet, Polttomenetelmät niihin liittyen polttoaineen käsittely, Vesihöyrypiiri (pumput, venttiilit), Ilma- ja savukaasupiiri (puhaltimet), Savukaasujen puhdistus ja päästöt, Pääsäädöt/automaatio, Vedenkäsittely, Voimalaitoksen perusprosessi ja sen toiminta ja laskenta , Voimalaitoksen prosessihyötysuhteen parantaminen (prosessiarvot, tulistus, syven esilämmitys), Höyryvoimalaitostyypit, vastapainevoimalaitokset, Kaukolämpövoimalaitos,Teollisuuden vastapainevoimalaitos, Lauhdutusvoimalaitos, Kombivoimalaitos , Ydinvoimalaitokset
Palautettavat viikkotehtävät
Palautettava kaksiosainen harjoitustyö
Arviointi: viikkotehtävät, harjoitustyöt ja 2 välikoetta

Painelaitelainsäädäntö:
Perehdytään painelaitteiden suunnittelua, valmistusta, käyttöä ja huoltoa säätelevän lainsäädännön periaatteisiin ja käytännön vaatimuksiin.
Palautettava harjoitustyö
Arviointi: harjoitustyö ja 2 välikoetta

Voimalaitossimullaattori:
Perehdytään voimalaitoksen ja kattilan käytön hallintaan ja valvomo-operointiin voimalaitossimulaattorin avulla.
Opptintunneilla ja omalla ajalla tehdyt palautettavat harjoitustehtävät
Arviointi: harjoitustyöt ja välikoe

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Höyrykattila- ja voimalaitosprosessit osuus:
Osia opintojaksosta on mahdollista opinnollistaa omalla työpaikalla

Opiskelijan ajankäyttö

Höyrykattila- ja voimalaitosprosessit osuus:
Opintojakson laajuus 135 h, joka jakautuu seuraavati:
luennot 56 h
itsenäinen opiskelu 79 h

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Höyrykattila- ja voimalaitosprosessit osuus:
Asiantuntijaluennot ja yritysvierailut

Esitietovaatimukset

Energiatekniikan perusteet

Oppimateriaali ja suositeltava kirjallisuus

Höyrykattila- ja voimalaitosprosessit osuus:
Moodlessa jaettava materiaali

Huhtinen, Korhonen, Pimiä, Urpalainen: Voimalaitostekniikka
Huhtinen, Kettunen, Pakkanen, Nurminen: Höyrykattilatekniikka

Painelaitelainsäädäntö:
Moodlessa jaettava materiaali

Voimalaitossimulaattori:
Moodlessa jaettava materiaali

Lisätietoja opiskelijoille

Höyrykattila- ja voimalaitosprosessit osuus:
Koska kyseessä on ensimmäinen syventävä opintojakso, opintojakson tavoitteisiin kuuluu myös työelämälähtöisyys
Opintojaksolla on suunniteltu luokkahuonetoteutukseksena