Для проведения государственного итогового междисциплинарного экзамена выпускающей кафедрой «Тепловые электрические станции» разрабатывается не менее 1,15· n экзаменационных билетов (n – число выпускников в академической группе), состоящих из четырех заданий. Три задания направлены на выявление глубины теоретических знаний экзаменующихся, одно - на оценивание практических умений и навыков. Экзаменационные билеты утверждаются председателем экзаменационной комиссии.
Корректировка экзаменационных вопросов и билетов производится ежегодно.
Ниже приводится примерный перечень заданий государственного итогового междисциплинарного экзамена по дисциплинам учебного плана прикладного бакалавриата по профилю «Тепловые электрические станции».
Задание 1. Продемонстрируйте знания теоретических основ теплотехники.
Дисциплины: Б1.Б.16 Гидрогазодинамика, Б1.Б.17 Техническая термодинамика,
Б1.Б.18 Тепломассообмен»:
1. Поясните физический смысл понятия «теплоёмкость».
2. Дайте формулировку закона Дальтона.
3. Поясните термины «массовая», «объёмная» и «молярная» доли компонента смеси.
4. Сформулируйте принцип эквивалентности превращений энергии.
5. Сущность теоремы Карно.
6. Дайте описание одноступенчатого компрессора.
7. Изображение на T, s- диаграмме основных процессов.
8. Циклы, схема и термический КПД газотурбинных установок (ГТУ).
9. Циклы паротурбинных установок (ПТУ).
10. Цикл Карно для водяного пара.
11. Цикл Ренкина для ПТУ.
12. Цикл с промежуточным перегревом пара.
13. Регенеративный цикл паротурбинной установки.
14. Термический КПД паротурбинных установок. Изображение циклов в p-V и T-s диаграммах.
15. Тепловой и энергетический балансы паротурбинной установки.
16. Схема, циклы и термический КПД двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
17. Схема, цикл и термический КПД бинарной установки.
18. Цикл парогазовой установки.
19. Циклы АЭС.
20. Методы сравнения термических КПД обратимых циклов.
21. Опишите воздушную холодильную установку.
22. Основные режимы течения жидкости в трубе, их особенности, связь вида режима со значением чисел Рейнольдса.
23. Максимальный расход и критическая скорость.
24. Сопло Лаваля.
25. Общая картина конвективного теплообмен при вынужденном обтекании пластины.
26. Общая картина конвективного теплообмена при вынужденном поперечном обтекании трубы.
27. Основные типы трубных пучков, сопоставление теплоотдачи при их обтекании.
28. Теплообменные аппараты, назначение, классификация, конструктивные схемы.
29. Кипение, основные виды, общая картина, особенности теплообмена.
30. Причины и виды гидравлического сопротивления в теплообменных аппаратах, основы расчета.
31. Закон Фурье: формула и смысл. Коэффициент теплопроводности.
32. Теплопроводность плоской стенки, теплопередача через плоскую стенку.
33. Теплообмен излучением – основные понятия и соотношения поправочных коэффициентов.
34. Влияние неизотермичности при работе теплоотдачи и сопротивления – причины и способы учета.
35. Пути интенсификации теплопередачи. Оребрение - назначение, особенности применения.
36. Закон (формула) Ньютона, коэффициент теплопередачи, чем определяется его значение в конкретном случае теплообмена.
37. Основные схемы и особенности свободной конвекции в замкнутом объеме.
38. Теплопередача через цилиндрическую стенку.
39. Понятия линейных характеристик: линейной плотности теплового потока, линейного коэффициента теплопередачи.
40. Стадии охлаждения тел. Понятие регулярного режима.
41. Сложные виды теплообмена – теплоотдача, теплопередача через стенку: конвективный теплообмен, радиационно-конвективный теплообмен – общая картина, примеры.
Задание 2. Продемонстрируйте знания технологии производства электрической и тепловой энергии на тепловых и атомных электрических станциях.
Дисциплина Б1.В.ДВ.9.1. «Технология централизованного производства электроэнергии и теплоты», Б1.В.ДВ.9.2. «Основы проектирования и эксплуатации ТЭС»:
1. Назовите суммарную установленную мощность электростанций мира. Какой процент данной мощности вырабатывается на ТЭС, ГЭС и АЭС?
2. Основные виды энергетических ресурсов. Назовите типы электрических станций, работающих на этих видах ресурсов. В каких регионах мира они построены?
3. Как оцениваются ресурсы органического топлива нашей планеты в настоящее время?
4. Каковы объемы мировой добычи угля? Распределение разведанных запасов угля по странам мира. Основные месторождения ископаемого твердого топлива РФ.
5. Каковы мировые запасы газа? Их распределение по регионам мира.
6. Запасы природного газа в России. Назовите месторождения газа.
7. Содержание природного газа и попутного газа.
8. Назовите и поясните технические характеристики газа.
9. Назовите и поясните технические характеристики мазута.
10. Состав твердого топлива и его характеристики.
11. Графики электрической нагрузки. Суточная и годовая выработка электрической энергии. Коэффициенты использования максимальной нагрузки. Число часов использования максимальной и установленной мощности электростанции.
12. Что понимается под номинальной мощностью турбогенератора и установленной мощностью электростанции?
13. Тепловое потребление. Число часов использования максимума тепловой нагрузки.
14. Принципиальная тепловая схема (ПТС) котельной с паровыми котлами.
15. Принципиальная тепловая схема (ПТС) котельной с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения.
16. Принципиальная тепловая схема (ПТС) котельной с водогрейными котлами для открытых систем теплоснабжения.
17. Принципиальная тепловая схема (ПТС) котельной с паровыми и водогрейными котлами.
18. Котельная с комбинированными пароводогрейными агрегатами.
19. Принципиальная технологическая схема паротурбинной электростанции.
20. Технологическая структура электростанций.
21. Факторы, определяющие тип тепловой электрической станции (ТЭС).
22. Баланс тепла и коэффициенты полезного действия конденсационной электростанции.
23. Коэффициенты полезного действия отдельных установок конденсационной электростанции.
24. Коэффициенты полезного действия конденсационной турбоустановки, работающей по циклу Ренкина.
25. Коэффициент полезного действия конденсационной электростанции с учетом всех к.п.д. отдельных установок электростанции и турбоустановки в целом.
26. Расход пара на конденсационную электростанцию без промежуточного перегрева пара.
27. Расход тепла на конденсационную электростанцию без промежуточного перегрева пара.
28. Расход топлива на конденсационную электростанцию без промежуточного перегрева пара.
29. Расход пара на конденсационную электростанцию с промежуточным перегревом пара (ПТС простейшей конденсационной электростанции с промперегревом пара, процессы работы пара в конденсационной турбине с промперегревом пара и без него в i,s – диаграмме).
30. Расход тепла на конденсационную электростанцию с промежуточным перегревом пара (ПТС простейшей конденсационной электростанции с промперегревом пара, процессы работы пара в конденсационной турбине с промперегревом пара и без него в i,s – диаграмме).
31. Как меняется расход топлива на КЭС с промперегревом пара в отличии от КЭС без промперегрева пара.
32. Какие основные теплофикационные турбины устанавливают на ТЭЦ?
33. Простейшие тепловые схемы теплофикационных турбоустановок.
34. Тепловая схема турбоустановки с противодавлением.
35. Расход тепла на турбоустановку с противодавлением.
36. Расход пара на турбоустановку с противодавлением.
37. Процессы работы пара в теплофикационной турбине с противодавлением.
38. Тепловая схема турбоустановки с конденсацией и регулируемым отбором пара.
39. Расход пара на турбоустановку с конденсацией и регулируемым отбором пара.
40. Расход тепла на турбоустановку с конденсацией и регулируемым отбором пара.
41. Коэффициенты полезного действия ТЭЦ.
42. Расход топлива на ТЭЦ.
43. Что понимают под начальными параметрами пара? Каковы значения начальных параметров пара современных турбоустановок?
44. Какими факторами ограничивается повышение начальной температуры пара?
45. Сопряженные начальные параметры пара (процесс работы пара с сопряженными начальными параметрами в I,s – диаграмме).
46. Промежуточный перегрев пара на КЭС (ПТС турбоустановки с промперегревом пара, цикл с промперегревом пара в T-S – диаграмме, процесс работы пара в турбине с промперегревом пара в I,s – диаграмме). Назначение промежуточного перегрева пара.
47. Промежуточный перегрев пара на ТЭЦ.
48. Что такое регенерация?
49. Тепловая схема турбоустановки с регенеративным подогревом питательной воды и циклы Ренкина в T-S – диаграмме.
50. Термический к.п.д. турбоустановки с регенеративным подогревом основного конденсата и питательной воды.
51. Расход пара на турбину с регенеративными отборами пара для подогрева питательной воды.
52. Типы регенеративных подогревателей.
53. Схема регенеративного подогрева воды в смешивающих подогревателях.
54. Схема турбоустановки с регенеративными подогревателями поверхностного типа.
55. Схемы включения регенеративных подогревателей в тепловую схему турбоустановки.
56. Схема включения выносных пароохладителей в турбоустановках с регенеративным подогревом воды и промежуточным перегревом пара.
57. Распределение регенеративного подогрева воды на теплофикационных турбоустановках.
58. Потери рабочего тела на ТЭС.
59. Какую воду называют добавочной водой? Баланс пара и воды на ТЭС.
60. Методы подготовки добавочной воды.
61. Химический метод подготовки добавочной воды.
62. Термический метод подготовки добавочной воды.
63. Назначение и принцип действия испарителей.
64. Схемы включения одноступенчатой испарительной установки.
65. Назначение и принцип действия расширителей продувки.
66. Схема включения расширителей продувки.
67. Способы отпуска пара внешним потребителям.
68. Отпуск пара внешним потребителям из отборов и противодавления турбин.
69. Отпуск пара внешним потребителям из котла через РОУ.
70. Отпуск пара внешним потребителям из отбора турбины через паропреобразователи.
71. Назначение и принцип действия паропреобразователей.
72. Однотрубная система пароснабжения от ТЭЦ.
73. Двухтрубная система пароснабжения от ТЭЦ.
74. Схема РОУ (редукционно-охладительной установки).
75. Отпуск тепла на отопление и горячее водоснабжение от ТЭЦ.
76. Схема двухступенчатой подогревательной установки.
77. Схема трехступенчатого подогрева сетевой воды.
78. Открытая и закрытая системы теплоснабжения.
79. Коэффициент теплофикации.
80. Назначение деаэраторных установок.
81. Закон Генри-Дальтона при деаэрации газов в деаэраторах.
82. Классификация деаэраторов.
83. Деление деаэраторов по рабочему давлению.
84. Деление деаэраторов по способу подвода греющего пара.
85. Деление деаэраторов по способу дробления потока воды.
86. Конструкции деаэраторов.
87. Схема включения деаэрационной установки.
88. Схемы подсоединения деаэрационной установки к отборам турбин.
89. Схемы включения питательных насосов.
90. Электропривод питательного насоса.
91. Турбопривод основного питательного насоса (ПН) и электропривод бустерного насоса.
92. Схемы включения приводных турбин питательной установки.
93. Расход пара на приводную турбину ПН
94. Процесс расширения пара главной и приводной турбины.
95. Системы технического водоснабжения.
96. Прямоточная система технического водоснабжения.
97. Оборотная система технического водоснабжения.
98. Тепловой баланс конденсатора.
99. Кратность охлаждения конденсатора.
100. Зависимость температуры насыщения в конденсаторе от температуры охлаждающей воды.
101. Конструкция градирен.
102. Топливное хозяйство станции на твердом топливе.
103. Схема дробильной установки для ТЭС на твердом топливе.
104. Схема пылеприготовления с промежуточным пылевым бункером.
105. Схема гидрозолошлакоудаления.
106. Газовое хозяйство станции.
107. Мазутное хозяйство станции.
108. Каким образом повышение начальной температуры пара оказывает влияние на энергетическую эффективность турбины и турбоустановки в целом?
109. Каким образом повышение начального давления пара оказывает влияние на энергетическую эффективность турбины и турбоустановки в целом?
110. Что понимают под конечными параметрами пара? Влияние конечных параметров пара на тепловую экономичность ТЭС.
111. Какие способы промежуточного перегрева пара существуют в энергетике? Их достоинства и недостатки. Применение этих способов промперегрева на электростанциях.
112. Определение расходов пара из отборов турбины на регенеративные подогреватели.
113. Оптимальное распределение регенеративного подогрева питательной воды на КЭС.
114. Особенности распределения регенеративного подогрева воды и отборов в турбине с промежуточным перегревом пара.
115. Охладители пара отборов и их влияние на распределение регенеративного подогрева воды.
116. Расчет испарительной установки.
117. Выбор основного оборудования станции.
118. Выбор конденсатных насосов, конденсатора.
119. Выбор циркуляционных насосов.
120. Выбор питательных насосов.
121. Выбор деаэратора.
122. Выбор подогревателей высокого и низкого давления.
123. Выбор дымососов и дутьевых вентиляторов.
124. Выбор типа дымовой трубы и высоты.
125. Выбор сетевых подогревателей.
Задание 3. Продемонстрируйте знания производственно-технологической, монтажно-наладочной, сервисно-эксплуатационной деятельности на тепловых электростанциях.
1) Дисциплина Б1.В.ОД.8 Техническое обслуживание турбинного оборудования на тепловых электрических станциях:
Конструкция типовой паровой турбины.
Конструкция корпусов паровых турбин.
Диафрагмы и сопловые аппараты первых ступеней.
Уплотнения паровой турбины.
Конструкция роторов паровых турбин.
Валоповоротные устройства паровых турбин.
Системы контроля и управления технологическими процессами.
Посты управления.
Помещения щитов управления.
Метрологическое обеспечение.
Допустимые отклонения рабочих параметров паротурбинных установок.
Маневренные характеристики оборудования.
Классификация и характеристика режимов работы ТЭС.
Работа ТЭС при переменных режимах.
Остановочно-пусковые режимы.
Пусковые режимы и пусковые схемы ТЭС.
Моторный режим.
Режим горячего вращающегося резерва.
Энергетические характеристики оборудования КЭС.
Энергетические характеристики теплофикационных турбоустановок.
Диаграммы режимов турбин с двумя независимыми регулируемыми отборами.
Диаграммы режимов работы турбин с двумя совместно регулируемыми отборами пара.
Классификация пусков и основной принцип их проведения.
Особенности пуска неблочных ПТУ.
Пусковая схема неблочных ПТУ.
Пуск неблочной ПТУ из холодного состояния.
Особенности пуска турбоустановок с противодавлением.
Особенности пусков блоков.
Пусковые схемы блоков.
Пуск блоков из холодного состояния.
Останов турбины в горячий резерв.
Выбег ротора.
Останов турбины с расхолаживанием.
Аварийный останов турбоагрегата.
Остывание турбины и элементов блока при останове в горячий резерв.
Уход за остановленной турбиной.
Пуск неблочной ПТУ из горячего и неостывшего состояний.
Пуск блоков из горячего и неостывшего состояний.
2) Дисциплина Б1.В.ОД.12 «Технология ремонта теплоэнергетического оборудования»:
Технология ремонта и наладки парового котла.
Монтаж, ремонт и наладка арматуры.
Монтаж, ремонт и наладка теплообменников.
Технология выполнения теплоизоляционных работ.
Технология наладки и ремонта паровой турбины.
Технология монтажа паровой турбины.
Тепловая изоляция цилиндров паровой турбины.
Ремонт и установка трубопроводов.
В чем заключается технология устранения дефектов теплоэнергетического оборудования.
Требования к документации по ремонту теплоэнергетического оборудования.
Технология устранения дефектов теплоэнергетического оборудования.
Ремонт статора насосов.
Ремонт ротора насосов.
Технология устранения дефектов насоса.
Технология сборки поверхностей нагрева парового котла и теплообменников.
Нормативно-техническая документация по проведению ремонтных работ.
Директивные документы по выполнению наладочных работ на теплоэнергетическом оборудовании.
Нормирующие документы по монтажу и наладке паровых котлов и турбин.
Обзор аварий и отказов на теплоэнергетическом оборудовании ТЭС и АЭС России и за рубежом.
Пуск питательного электронасоса после ремонта.
3) Дисциплина Б1.В.ОД.13 «Технология ремонта котельного оборудования»:
1. Что такое планово-предупредительный ремонт (ППР)?
2. Что такое регламентированный ремонт?
3. Что такое ремонт по техническому состоянию?
4. Что такое внеплановый ремонт?
5. Что такое текущий ремонт?
6. Что такое средний ремонт котла?
7. Что такое капитальный ремонт котла?
8. Что такое периодичность ремонта?
9. Что такое ремонтный цикл?
10. Что такое остановочный ремонт?
11. Как проводятся приемо-сдаточные испытания после ремонта?
12. Какие подготовительные работы проводятся перед ремонтом?
13. Какие основные ремонтные работы проводятся на поверхностях нагрева топочной камеры котла?
14. Какие основные ремонтные работы проводятся на барабанах котла?
15. Какие основные ремонтные работы проводятся на пароперегревателях?
16. Какие основные ремонтные работы проводятся на паропроводах котла?
17. Какие основные ремонтные работы проводятся на гарнитуре котла?
18. Какие основные ремонтные работы проводятся на топочных устройствах котла?
19. Какие основные ремонтные работы проводятся на обшивке котла?
20. Какие основные ремонтные работы проводятся на обмуровке котла?
21. Какие основные ремонтные работы проводятся на экономайзере и в переходной зоне?
22. Какие основные ремонтные работы проводятся на трубчатых воздухоподогревателях?
23. Какие основные ремонтные работы проводятся на газовоздухопроводах?
24. Какие основные ремонтные работы проводятся на тепловой изоляции?
25. Какие основные ремонтные работы проводятся на регенеративных воздухоподогревателях?
26. Какие основные ремонтные работы проводятся на тягодутьевых машинах?
27. Какие основные ремонтные работы проводятся при капитальном ремонте мельниц и оборудования пылесистем?
28. Какие основные ремонтные работы проводятся при капитальном ремонте арматуры?
29. Какие основные ремонтные работы проводятся при капитальном ремонте паропроводов высокого давления и промперегрева?
30. Как ремонтируются каркасы, лестницы и площадки?
31. Каков порядок вывода оборудования в ремонт?
32. Порядок останова и расхолаживание котла.
33. Что считается началом ремонта парового котла неблочной ТЭЦ?
34. Что является основанием для остановки оборудования на ремонт?
35. Какие мероприятия осуществляет руководитель ремонта перед началом ремонта?
36. Как организуются рабочие места ремонтных рабочих?
37. Какими должны быть условия труда на рабочих местах в закрытых помещениях?
38. Назовите основные этапы построения и расчета сетевой модели ремонта?
39. Что такое действительная и фиктивная работа в сетевом графике ремонта котла?
40. Что такое событие в сетевом графике ремонта котла?
41. Какие события в сетевом графике ремонта котла называются исходными и какие завершающими?
42. Что такое путь в сетевом графике ремонта котла?
43. Какой путь в сетевом графике ремонта котла называется критическим?
44. Что такое свободный резерв времени?
45. Что такое полный резерв времени?
46. Каковы основные требования к сетевой модели ремонта?
47. Когда должен быть утвержден сетевой график ремонта?
48. Назовите основную нормативно-техническую документацию на ремонт.
49. Что такое ремонтные нормативы?
50. Что такое трудоемкость ремонта?
51. Что называется аварией?
52. Что называется инцендентом при эксплуатации котла?
53. Что называется несчастным случаем при эксплуатации котла?
54. Как проводится расследование и учет аварий и инцидентов?
55. Как проводится расследование несчастных случаев?
56. В чем заключается профилактика неполадок?
57. Как проводится контроль оборудования в период между двумя очередными плановыми ремонтами?
58. Назовите задачи внеплановых ремонтов.
59. Гидравлическое испытание котлоагрегата при капитальном ремонте.
60. Какая температура воды должна быть при опрессовке барабана котла?
61. Что вызывает коррозию металла на работающем и на остановленном котле?
62. Когда проводится консервация котла?
63. Какие виды консервации котла Вы знаете?
64. К чему приводят внешние загрязнения поверхностей нагрева котла?
65. К чему приводят повреждения поверхностей нагрева котла?
66. Какие типы отложений могут быть на поверхностях нагрева котельных агрегатов?
67. Как проводят наружную очистку поверхностей нагрева?
68. При какой температуре разрешается допуск людей внутрь котла?
69. В каких случаях находиться в топке и газоходах запрещается?
70. Индивидуальные средства защиты ремонтного персонала.
Задание 4. Продемонстрируйте практические умения и навыки по определению показателей работы оборудования тепловых электрических станций.