Котельные установки и парогенераторы

Утверждаю
Директор НЦТ
___________ К.С.Абдиев
«____»___________2015 г.
СПЕЦИФИКАЦИЯ ТЕСТА
по дисциплине «Котельные установки и парогенераторы»
для специальности «5В071700 - Теплоэнергетика»
1. Цель разработки:
Тест разработан для проведения внешней оценки учебных достижений
студентов выпускных курсов в организациях высшего образования
Республики Казахстан, с целью мониторинга освоения учебной программы
по направлениям обучения.
2. Задача:
Определение уровня знаний студентов выпускных курсов вузов РК.
3. Содержание и план теста:
Тест содержит учебный материал по дисциплине «Котельные установки и
парогенераторы» в соответствии с типовым учебным планом по следующим
темам:
№
Содержание
1
Технологическая схема парового котла. Комбинированные
энергоустановки
Технологическая схема производства пара. Конструктивная схема
современного парового котла, выполнение поверхностей нагрева,
характеристика процессов, происходящих в них. Различие схем
барабанных и прямоточных котлов. Работа котла с уравновешенной
тягой и под наддувом. Основные характеристики паровых котлов.
Парогенераторы утилизационного типа для парогазовых установок;
водогрейные и пароводогрейные
котлы; котлы высоко- и
низконапорные, прямого действия и с неводяными теплоносителями;
котлы на отходящих газах; котлы использующие теплоту
технологического
продукта;
энерготехнологические
агрегаты;
особенности конструкции.
Технические характеристики топлив и эффективность их
использования в котле
Виды топлива и его состав. Теплота сгорания топлива и приведенные
характеристики. Технические характеристики и основные свойства
твердых, жидких и газообразных топлив. Способы сжигания топлив.
Подготовка
к
сжиганию
твердых
топлив.
Системы
пылеприготовления. Угле размольные мельницы, принцип работы,
конструкции и область применения. Назначение, принцип работы и
конструкции
других элементов
систем пылеприготовления.
Характеристики угольной пыли. Схемы подготовки к сжиганию
мазута и природного газа.
Горение топлив. Окислитель. Материальный баланс процесса
2
Количество
заданий
2
3
горения. Объемы воздуха и продуктов сгорания. Определение избытка
воздуха. Энтальпия воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс
котельного агрегата. Эффективность использования топлива.
Характеристики тепловых потерь в котле. Коэффициент полезного
действия котельной установки.
3
4
5
6
Общие вопросы теории горения
Кинетика химических реакций горения. Гомогенное и гетерогенное
горение топлив. Скорость химических реакций и зависимости
скорости горения от различных физико-химических факторов. Закон
Аррениуса. Цепные реакции. Процессы самовоспламенения и
зажигания горючих смесей. Самовоспламенение твердого топлива.
Концентрационные границы воспламенения. Передача вещества и
тепла в потоке. Турбулентность. Влияние диффузии и теплопередачи
на интенсивность протекания процессов горения. Изотермическая и
неизотермическая турбулентная струя. Распространение пламени в
горючих смесях. Нормальная скорость распространения пламени.
Пределы распространения пламени. Турбулентное распространение
пламени.
Сжигание газообразного и жидкого топлива
Горение однородной газовой смеси. Ламинарное и турбулентное
диффузионное горение. Стабилизация горения. Горение жидких
топлив. Горение капли топлива. Распыливание жидкого топлива.
Топочные и горелочные устройства для сжигания жидкого и
газообразного топлива. Методы интенсификации горения. Требования
к конструкции топочных камер, сжигающих мазут и газообразное
топливо. Основные требования к конструкции газомазутных горелок и
мазутных форсунок для повышения надежности и эффективности
сжигания жидких и газообразных топлив. Схемы подготовки к
сжиганию мазута и природного газа. Правила техники безопасности
при сжигании газа и мазута.
Горение пылеугольного факела в топках парогенераторов
Горение угольной частицы, механизм выгорания частиц. Параметры,
влияющие на скорость выгорания угольной частицы. Диффузионное,
промежуточное и кинетическое области горения твердой частицы.
Горение угольной пыли в факеле. Факторы, влияющие на
интенсификацию процесса воспламенения и горения пылеугольного
факела в топках парогенераторов. Условия стабилизации и
устойчивости горения низкореакционных углей.
Теплообмен в котельных агрегатах
Теплообмен в топочной камере. Полное тепловыделение в топке.
Адиабатная
теоретическая
температура
газов.
Тепловые
характеристики топочных экранов. Расчет теплообмена излучением в
топках котлов на основе теории подобия. По зонный тепловой расчет
топки. Выбор температуры газов на выходе из топочной камеры.
Теплообмен в полурадиационных поверхностях нагрева. Лучистый и
конвективный теплообмен в газоходах котла. Оптимальная
последовательность размещения поверхностного нагрева вдоль
газового тракта, ограничения по условиям надежности работы металла
труб. Выбор скоростей газов и рабочей среды в конвективных
2
2
2
3
7
8
9
10
11
поверхностях нагрева. Пароперегреватели, конструкции и компоновка.
Регулирование температуры перегретого пара.Низкотемпературные
поверхности нагрева, условия работы, компоновка. Экономайзеры.
Воздухонагреватели.
Система
уравнений
при
расчете
низкотемпературных
поверхностей
нагрева.
Коэффициент
теплопередачи.
Тепловой расчет и компоновка паровых котлов
Опорные расчетные температуры газового тракта. Принцип
распределения тепловосприятия между поверхностями нагрева.
Построение тепловой схемы парового котла. Тепловой расчет котла.
Задачи теплового расчета. Конструктивный и поверочный тепловой
расчет котла. Последовательность теплового расчета паровых котлов
на ЭВМ. Компоновка парового котла. Компоновка отдельных
поверхностей нагрева.
Конструкции паровых котлов
Энергетические паровые котлы. Котлы с естественной циркуляцией
для энергоблоков. Котельные агрегаты для сжигания Экибастузского
угля. Малогабаритные паровые котлы. Специальные котельные
установки. Перспективы развития паровых котлов. Технологические
требования к конструкции котла. Металлы и прочность элементов
паровых котлов. Расчет прочности. Каркас котла, обмуровка и
тепловая изоляция. Трубопроводы и арматура. Эксплуатационный
контроль за металлом.
Гидродинамика замкнутых гидравлических систем
Закономерности естественной циркуляции. Движущий и полезный
напоры. Определение высоты паросодержащей части контура и
точки закипания. Задачи
расчета
естественной
циркуляции.
Методика расчета простейшего контура циркуляции. Оценка
надежности контура. Критерии надежности. Полная диаграмма
циркуляции. Застой и опрокидывание. Условия обеспечивающие
надежную работу контура с естественной циркуляцией.
Гидродинамика разомкнутых гидравлических систем. Водяной
режим паровых котлов
Классификация разомкнутых гидравлических систем. Гидравлическая
устойчивость потока в горизонтальных трубах, в вертикальных
трубах. Тепловая разверка,
гидродинамическая. Характеристика
змеевика. Устойчивость движения рабочей среды. Пульсация потока.
Теплогидравлическая разверка параллельно включенных труб.
Расчетное определение коэффициентов разверки. Влияние тепловой
и гидравлической разверки на надежность прямоточных котлов.
Гидравлические расчеты паровых котлов с принудительным
движением рабочей среды. Оценка надежности прямоточных котлов.
Закономерности
барботажного
процесса.
Паропромывочные
устройства. Загрязнения питательной воды и их влияние на работу
оборудования.
Растворимость примесей. Методы вывода примесей из цикла.
Водный режим прямоточных котлов. Водный режим барабанных
котлов. Методы получения чистого пара.
Экологические проблемы сжигания топлива
Токсичные вещества в дымовых газах и меры защиты внешней среды
от вредных пылегазовых выбросов. Предельно-допустимые
концентрации (ПДК и ПДВ). NOх и SOх в дымовых газах.
3
3
2
2
1
Конструкции топочных и горелочных устройств, обеспечивающих
значительное снижение концентраций токсичных компонентов в
дымовых газах.
Количество заданий в одном варианте:
25
4. Характеристика содержания заданий.
Структура и содержание тестовых заданий по дисциплине электроника и
схемотехника аналоговых устройств 1 охватывают научную и теоретическую
базу дисциплины и позволяют оценить усвоенные знания студентов.
5. Среднее время выполнения заданий:
Время выполнения одного задания – 1,5 минуты.
6. Число заданий в одном варианте теста:
В одном тесте - 25 заданий. По уровням сложности тестовые задания
подразделяются на легкие (уровень 1) - 8 заданий (32%), средние (уровень 2)
- 11 заданий (44%) и сложные (уровень 3) - 6 заданий (24%).
7. Форма заданий:
Тестовые задания представлены в закрытой форме с несколькими
правильными ответами из числа предложенных вариантов ответов.
Инструкция: Выбранный ответ необходимо отметить на листе ответов путем
полного закрашивания соответствующего кружка.
8. Апробация заданий:
Тесты апробируются на студентах выпускных курсов в ВУЗах разных
регионов РК.