Höyry- ja kaasuturbiinit (5 op)

Tavoitteet

Opiskelija tietää höyry- ja kaasuturbiinien toimintaperiaatteen ja rakenteen. Opiskelija tietää turbiinin säädön ja käytön sekä tuntee turbiinien huollon perusteet. Opiskelija ymmärtää turbiinien merkityksen energiantuotannossa.

Sisältö

-Höyryturbiinien toimintaperiaate ja rakenne
-Höyryturbiinien laakerointi- ja nostovoitelujärjestelmä
-Höyryturbiinien ohitusjärjestelmä, sivulauhdejärjestelmä, tiiviste- ja vuotohöyryjärjestelmät, ejektorit, suuttimet ja väliotto
-Höyryturbiinien tehonsäätö, viat ja huolto
-Kaasuturbiinin toimintaperiaate ja rakenne
-Kaasuturbiinien palokammiot ja päästöt
-Kaasuturbiinilaitosten käyttö, yleisimmät viat ja huolto
-Turbiineissa käytetyt materiaalit
-Turbiinien apujärjestelmät
-Turbiinien värähtelyt ja pyörivien koneiden voimat

Aika ja paikka

Syksy 2024 lukujärjestyksen mukaan.

Oppimateriaalit

Opettajan osoittama materiaali.

Suositeltava kirjallisuus:

Kauppinen, J. 2018. Turbiinitekniikka: käyttö, huolto ja kunnossapito. ISBN 978-952-5491-920
- Kirjasta on versiot sekä suomeksi että englanniksi. Englanninkielinen versio on sisällöltään laadukkaampi.

Huhtinen, M., Korhonen, R., Pimiä, T., Urpalainen, S. Voimalaitostekniikka. Opetushallitus. 2008.

Opetusmenetelmät

Toteutuksen lähiopetus on pääasiassa lähiopetusta suomeksi.
Vierailu voimalaitoksella.
Laskuharjoitukset.
Kotitehtävät.
Harjoitustyöt.

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Vierailu voimalaitoksella ja vierailijaluennot.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Sovitaan aloitusluennolla.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Valtaosan opintojaksosta voi suorittaa itsenäisesti verkossa Moodle-oppimisympäristön kautta. Lisätietoja ensimmäisellä luennolla.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Luennot 30 h
Voimalaitosvierailu 4 h
Laskuharjoitukset 20 h
Tentti 3 h
Harjoitustyöt 30 h
Kotitehtävät 20 h
Itsenäinen opiskelu 20 h

Arviointiasteikko

0-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija osaa erottaa eri höyryturbiinityypit toisistaan ja tuntee niissä syntyvät häviöt.
Opiskelija osaa laskea ideaalisen kaasuturbiinin kiertoprosessin.
Opiskelija osaa laskea ideaalisen ja todellisen höyryturbiinin paisunnan sekä taseet.
Opiskelija tietää höyryturbiinin tehon säätötavat sekä turbiineihin tulevat yleisimmät viat ja niiden huoltotoimenpiteet.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija tietää nopeuskolmioiden merkityksen vyöhykkeen suorituksen arvioinnissa ja osaa laskea turbiinin hyötysuhteet ja taseet.
Opiskelija tietää höyryturbiinin tehon säätötavat sekä käynnistykseen ja pysäytykseen liittyvät toimenpiteet.
Opiskelija tuntee lauhde- ja syöttövesijärjestelmän ja höyryturbiinin apujärjestelmien toiminnan.
Opiskelija osaa laskea todellisen kaasuturbiinin kiertoprosessin ottamalla huomioon komponenttien häviöt.
Opiskelija tuntee höyry-ja kaasuturbiineihin tulevien vikojen syitä ja niiden korjausmahdollisuuksia sekä turbiinirevision perusteet.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa kaasuturbiinien kompressorien, turbiinien ja palokammion mitoituksen ja suorituksen perusteet.
Opiskelija tuntee yhdistetyn höyry- ja kaasuturbiiniprosessin laitosvariaatiot ja ymmärtää niihin valittujen parametrien vaikutuksen suoritukseen ja käyttötalouteen.
Opiskelija hallitsee höyryturbiinin käynnistykseen ja pysäytykseen liittyvät toimenpiteet sekä käytönvalvonnan.
Opiskelija tuntee höyry-ja kaasuturbiinien vikamekanismit ja turbiinirevision sekä turbiinien tarkastusten perusteet.

Arviointikriteeri, hyväksytty/hylätty

Opiskelija osaa erottaa eri höyryturbiinityypit toisistaan ja tuntee niissä syntyvät häviöt.
Opiskelija osaa laskea ideaalisen kaasuturbiinin kiertoprosessin.
Opiskelija osaa laskea ideaalisen ja todellisen höyryturbiinin paisunnan sekä taseet.
Opiskelija tietää höyryturbiinin tehon säätötavat sekä turbiineihin tulevat yleisimmät viat ja niiden huoltotoimenpiteet.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakso arvioidaan numeerisesti asteikolla 0-5 seuraavien osasuoritusten perusteella

Tentti 60 %
Kotitehtävät 40 %
Harjoitustyöt hyväksytty/hylätty. Harjoitustyöt on suoritettava hyväksytysti kurssisuorista varten.

Esitietovaatimukset

Opiskelija hallitsee matemaattis-luonnontieteelliset perusvalmiudet. Opiskelija ymmärtää voimalaitoksissa sekä energian tuotannossa ja käytössä esiintyvien tärkeimpien laitteiden termodynaamisen toiminnan perusteet.

Osaamistavoitteet

Opiskelija tietää höyry- ja kaasuturbiinien toimintaperiaatteen ja rakenteen. Opiskelija tietää turbiinin säädön ja käytön sekä tuntee turbiinien huollon perusteet. Opiskelija ymmärtää turbiinien merkityksen energiantuotannossa.

Sisältö

-Höyryturbiinien toimintaperiaate ja rakenne
-Höyryturbiinien laakerointi- ja nostovoitelujärjestelmä
-Höyryturbiinien ohitusjärjestelmä, sivulauhdejärjestelmä, tiiviste- ja vuotohöyryjärjestelmät, ejektorit, suuttimet ja väliotto
-Höyryturbiinien tehonsäätö, viat ja huolto
-Kaasuturbiinin toimintaperiaate ja rakenne
-Kaasuturbiinien palokammiot ja päästöt
-Kaasuturbiinilaitosten käyttö, yleisimmät viat ja huolto
-Turbiineissa käytetyt materiaalit
-Turbiinien apujärjestelmät
-Turbiinien värähtelyt ja pyörivien koneiden voimat

Esitietovaatimukset

Opiskelija hallitsee matemaattis-luonnontieteelliset perusvalmiudet. Opiskelija ymmärtää voimalaitoksissa sekä energian tuotannossa ja käytössä esiintyvien tärkeimpien laitteiden termodynaamisen toiminnan perusteet.