2025年10月锅炉汽轮机练习题库

2025年10月锅炉汽轮机练习题库一、选择题1.锅炉按水循环方式分类，以下不属于的是（）A.自然循环锅炉B.强制循环锅炉C.直流锅炉D.层燃锅炉答案：D。层燃锅炉是按燃烧方式分类，而自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉是按水循环方式分类。2.汽轮机的级是由（）组成的。A.隔板+喷嘴B.汽缸+转子C.喷嘴+动叶栅D.主轴+叶轮答案：C。汽轮机的级由一列喷嘴和一列动叶栅组成。3.锅炉的热效率是指（）A.锅炉有效利用热量与输入热量之比B.锅炉输出热量与输入热量之比C.锅炉蒸发量与输入热量之比D.锅炉蒸汽焓值与输入热量之比答案：A。热效率的定义就是锅炉有效利用热量与输入热量之比。4.汽轮机中压缸启动时，（）A.高压缸先进汽B.中压缸先进汽C.高、中压缸同时进汽D.低压缸先进汽答案：B。中压缸启动时，中压缸先进汽，待中压缸达到一定工况后，再使高压缸进汽。5.锅炉的过热器的作用是（）A.加热给水B.加热饱和蒸汽使其成为过热蒸汽C.加热空气D.加热燃料答案：B。过热器的主要作用就是将饱和蒸汽加热成为过热蒸汽。6.汽轮机调节系统的静态特性曲线应该是（）A.直线B.曲线，且上陡下平C.曲线，且上平下陡D.不规则曲线答案：B。汽轮机调节系统的静态特性曲线是曲线，且上陡下平，以保证机组在不同工况下稳定运行。7.锅炉水冷壁的主要作用是（）A.保护炉墙B.吸收炉内高温烟气的辐射热，加热工质C.支撑锅炉本体D.防止结渣答案：B。水冷壁主要是吸收炉内高温烟气的辐射热，加热工质。8.汽轮机凝汽器的作用是（）A.提高蒸汽的做功能力B.把汽轮机排汽凝结成水，在汽轮机排汽口建立并维持高度真空C.回收蒸汽中的热量D.提高给水温度答案：B。凝汽器的主要作用是把汽轮机排汽凝结成水，在汽轮机排汽口建立并维持高度真空。9.锅炉的省煤器是利用（）来加热给水的。A.炉内高温火焰B.炉内高温烟气C.蒸汽热量D.空气热量答案：B。省煤器是利用炉内高温烟气来加热给水的。10.汽轮机的轴向位移保护装置应在（）投入。A.冲转前B.冲转后C.定速后D.带负荷后答案：A。轴向位移保护装置应在冲转前投入，以保证机组在启动过程中的安全。二、判断题1.锅炉的蒸汽压力越高，其饱和温度越低。（）答案：错误。蒸汽压力越高，其饱和温度越高。2.汽轮机的临界转速是指机组发生共振时的转速。（）答案：正确。临界转速就是机组发生共振时的转速。3.锅炉的排烟温度越高，锅炉的热效率越高。（）答案：错误。排烟温度越高，排烟热损失越大，锅炉热效率越低。4.汽轮机的调节级是冲动级。（）答案：正确。调节级通常是冲动级，以适应变工况的要求。5.锅炉的水位计可以不进行定期冲洗。（）答案：错误。水位计必须定期冲洗，以保证其指示的准确性。6.汽轮机的超速试验应在机组空负荷时进行。（）答案：正确。超速试验在机组空负荷时进行，以确保试验的安全性和准确性。7.锅炉的安全阀在运行中可以随意解列。（）答案：错误。安全阀是保障锅炉安全的重要设备，运行中不可以随意解列。8.汽轮机的润滑油温过高，会使油的黏度增大。（）答案：错误。润滑油温过高，油的黏度会减小。9.锅炉的一次风主要是输送煤粉和提供挥发分燃烧所需的氧气。（）答案：正确。一次风有输送煤粉和提供挥发分燃烧所需氧气的作用。10.汽轮机的轴封系统的作用是防止高压蒸汽外漏和低压空气漏入汽缸。（）答案：正确。轴封系统就是起到防止高压蒸汽外漏和低压空气漏入汽缸的作用。三、简答题1.简述锅炉汽水系统的工作过程。锅炉汽水系统的工作过程如下：给水经给水泵升压后进入省煤器，在省煤器中吸收烟气的热量，使水温升高。然后进入汽包，通过下降管进入水冷壁下联箱，水在水冷壁中吸收炉膛火焰的辐射热，部分水变成蒸汽，形成汽水混合物上升到汽包。在汽包中进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽进入过热器，在过热器中继续吸收烟气的热量，成为具有一定温度和压力的过热蒸汽，最后送往汽轮机做功。2.汽轮机启动前为什么要进行暖管？汽轮机启动前进行暖管的原因主要有：（1）防止管道因突然升温而产生过大的热应力，避免管道损坏。因为管道在冷态时温度较低，若蒸汽突然大量进入，会使管道温度急剧升高，产生较大的热应力。（2）防止蒸汽带水进入汽轮机，引起水冲击事故。暖管过程可以使管道逐渐升温，使蒸汽中的凝结水有足够的时间排出。（3）使管道和附件（如阀门等）均匀受热，保证其正常工作，避免因温度不均匀导致部件变形或损坏。3.简述锅炉燃烧调整的主要任务。锅炉燃烧调整的主要任务包括：（1）保证锅炉的蒸发量满足外界负荷的需求，使锅炉的出力与机组的负荷相匹配。（2）保证燃烧过程的经济性，合理调整燃料量和风量，使燃料充分燃烧，降低不完全燃烧热损失和排烟热损失，提高锅炉的热效率。（3）维持蒸汽参数（如蒸汽压力、温度）在规定的范围内，保证机组的安全和稳定运行。（4）防止结渣和减少污染物的排放，通过合理调整燃烧工况，避免炉膛局部温度过高导致结渣，同时减少氮氧化物、二氧化硫等污染物的生成。4.汽轮机运行中轴向位移增大的原因有哪些？汽轮机运行中轴向位移增大的原因主要有：（1）负荷突然增加，蒸汽流量增大，作用在转子上的轴向推力增大。（2）叶片结垢，使叶片的反动度增大，轴向推力增加。（3）汽温、汽压下降，蒸汽的焓降减小，为维持负荷，蒸汽流量增大，轴向推力增大。（4）水冲击，水的密度比蒸汽大得多，水冲击会产生很大的轴向推力。（5）推力轴承损坏，不能有效地承受轴向推力，导致轴向位移增大。（6）轴封磨损严重，使轴封漏汽量增大，引起轴向推力变化。5.简述锅炉水位异常的危害。锅炉水位异常包括水位过高和水位过低，危害如下：（1）水位过高：会使蒸汽带水，导致蒸汽品质恶化，使汽轮机叶片结垢，降低汽轮机的效率和安全性。严重时可能会引起水冲击，损坏汽轮机设备。（2）水位过低：会使水冷壁管得不到充分的冷却，导致管壁温度升高，强度下降，可能会发生爆管事故，影响锅炉的安全运行。而且水位过低还可能导致水循环破坏，使水冷壁管过热变形。四、计算题1.某锅炉的输入热量为20000kJ/kg，有效利用热量为16000kJ/kg，求该锅炉的热效率。根据热效率的计算公式：$\eta=\frac{Q_{1}}{Q_{r}}\times100\%$（其中$\eta$为热效率，$Q_{1}$为有效利用热量，$Q_{r}$为输入热量）。将$Q_{1}=16000kJ/kg$，$Q_{r}=20000kJ/kg$代入公式可得：$\eta=\frac{16000}{20000}\times100\%=80\%$答：该锅炉的热效率为80%。2.一台汽轮机的额定功率为300MW，进汽焓为3300kJ/kg，排汽焓为2200kJ/kg，求该汽轮机每小时的蒸汽消耗量（不考虑其他损失）。根据功率的计算公式$P=\frac{D(h_{1}h_{2})}{3600}$（其中$P$为功率，$D$为蒸汽消耗量，$h_{1}$为进汽焓，$h_{2}$为排汽焓）。已知$P=300MW=300\times10^{6}W$，$h_{1}=3300kJ/kg$，$h_{2}=2200kJ/kg$，将数据代入公式可得：$300\times10^{6}=\frac{D\times(33002200)\times10^{3}}{3600}$$300\times10^{6}\times3600=D\times1100\times10^{3}$$D=\frac{300\times10^{6}\times3600}{1100\times10^{3}}\approx981818.18kg/h$答：该汽轮机每小时的蒸汽消耗量约为981818.18kg。3.某锅炉省煤器进口水温为150℃，出口水温为200℃，省煤器的给水量为100t/h，求省煤器每小时吸收的热量（水的比热容$c=4.2kJ/(kg\cdot℃)$）。首先将给水量的单位换算为kg/h，$100t/h=100\times10^{3}kg/h$。根据热量计算公式$Q=cm\Deltat$（其中$Q$为吸收的热量，$c$为比热容，$m$为质量，$\Deltat$为温度变化量）。$\Deltat=200150=50℃$，$m=100\times10^{3}kg/h$，$c=4.2kJ/(kg\cdot℃)$。则$Q=4.2\times100\times10^{3}\times50=2.1\times10^{7}kJ/h$答：省煤器每小时吸收的热量为$2.1\times10^{7}kJ$。4.已知汽轮机的临界转速为1500r/min，工作转速为3000r/min，求该汽轮机的转速比。转速比的计算公式为$\beta=\frac{n}{n_{c}}$（其中$\beta$为转速比，$n$为工作转速，$n_{c}$为临界转速）。已知$n=3000r/min$，$n_{c}=1500r/min$，则$\beta=\frac{3000}{1500}=2$答：该汽轮机的转速比为2。5.某锅炉的排烟温度为150℃，环境温度为20℃，排烟热损失系数为0.05，求该锅炉的排烟热损失（以输入热量为基准）。排烟热损失$q_{2}=\frac{(t_{py}t_{0})}{100}\timesk$（其中$q_{2}$为排烟热损失，$t_{py}$为排烟温度，$t_{0}$为环境温度，$k$为排烟热损失系数）。已知$t_{py}=150℃$，$t_{0}=20℃$，$k=0.05$。$q_{2}=\frac{(15020)}{100}\times0.05=\frac{130}{100}\times0.05=0.065=6.5\%$答：该锅炉的排烟热损失为6.5%。五、论述题1.论述汽轮机超速的原因、危害及预防措施。原因：（1）调速系统故障：如调速汽门卡涩、调速系统迟缓率过大、调速器失灵等，导致不能及时关闭调速汽门，使蒸汽继续进入汽轮机，引起转速飞升。（2）保护装置故障：超速保护装置（如危急保安器）拒动，在转速超过规定值时不能正常动作，无法切断进汽。（3）运行操作不当：如在甩负荷时，操作失误，使蒸汽流量不能及时减少，导致转速急剧上升。（4）发电机突然解列：当发电机突然与电网解列时，汽轮机的负荷瞬间消失，而调速系统不能及时响应，使转速升高。危害：（1）严重时会导致叶片损坏、转子断裂等设备损坏事故，使汽轮机无法正常运行，甚至造成整个机组的报废。（2）巨大的离心力会使机组的各部件承受极大的应力，可能导致轴承损坏、轴系振动加剧等问题，影响机组的安全和稳定性。（3）超速还可能引发其他次生事故，如火灾、爆炸等，对电厂的安全运行和人员生命财产造成严重威胁。预防措施：（1）定期对调速系统进行维护和调试，确保调速汽门动作灵活、调速系统迟缓率符合要求、调速器工作正常。（2）加强对超速保护装置的检查和试验，保证危急保安器等保护装置在规定的转速下能可靠动作。（3）运行人员要严格按照操作规程进行操作，在甩负荷等工况变化时，要正确及时地调整蒸汽流量。（4）加强对机组运行参数的监测，如转速、负荷、汽压等，一旦发现异常及时处理。（5）定期进行机组的静态和动态试验，检验调速系统和保护装置的性能，确保其在各种工况下都能正常工作。2.论述锅炉汽水共腾的现象、原因及处理方法。现象：（1）汽包水位计内水位剧烈波动，看不清水位。（2）蒸汽温度急剧下降，蒸汽带水严重，可能导致汽轮机水冲击。（3）饱和蒸汽含盐量增加，蒸汽品质恶化。（4）严重时，蒸汽管道内有水击声，法兰连接处可能有冒汽现象。原因：（1）锅水品质不良，如水中含有大量的悬浮物、油脂、盐分等，使锅水表面张力降低，容易形成泡沫，导致汽水共腾。（2）水位过高，使蒸汽空间减小，蒸汽携带水分的能力增强，容易引起汽水共腾。（3）负荷突然增加，使锅水的蒸发速度加快，蒸汽带水增多。（4）连续排污不足，导致锅水中的杂质和盐分积累过多。处理方法：（1）立即减弱燃烧，减少锅炉的蒸发量，降低负荷。（2）适当增加连续排污量，降低锅水的含盐量和杂质含量。（3）开启事故放水门，保持正常水位，但要注意防止水位过低。（4）开启过热器和蒸汽管道的疏水门，排出蒸汽中的水分，防止汽轮机水冲击。（5）通知化学人员加强对锅水和蒸汽品质的监测，根据监测结果进行相应的处理。（6）在汽水共腾现象消除后，要对设备进行全面检查，确认正常后，再逐步恢复锅炉的正常运行。3.论述汽轮机凝汽器真空下降的原因、危害及处理措施。原因：（1）循环水量不足：如循环水泵故障、循环水管道堵塞、循环水水位过低等，导致进入凝汽器的冷却水量减少，不能有效地冷却蒸汽，使真空下降。（2）凝汽器泄漏：空气漏入凝汽器，破坏了凝汽器内的真空，使真空下降。可能是凝汽器的管束泄漏、法兰连接处密封不严等原因造成的。（3）抽气设备故障：如真空泵故障、射水抽气器工作不正常等，不能及时抽出凝汽器内的不凝结气体，使真空逐渐下降。（4）凝汽器水位过高：淹没了部分冷却管束，减少了冷却面积，使蒸汽不能充分凝结，导致真空下降。可能是凝结水泵故障、水位调节装置失灵等原因引起的。（5）冷却水温过高：循环水的温度升高，冷却效果变差，使凝汽器内的蒸汽不能及时凝结，真空下降。危害：（1）汽轮机的效率降低，因为真空下降会使汽轮机的排汽压力升高，蒸汽的焓降减小，做功能力降低，导致机组的发电效率下降。（2）机组的轴向推力增大，可能会使推力轴承过负荷，影响机组的安全运行。（3）可能会引起机组振动加剧，因为真空下降会使汽轮机的工况发生变化，导致转子受力不均匀。（4）长期在低真空下运行，会加速设备的损坏，缩短设备的使用寿命。处理措施：（1）如果是循环水量不足，检查循环水泵和循环水管道，及时排除故障，恢复正常的循环水量。（2）若发现凝汽器泄漏，要及时查找泄漏点并进行处理。可以采用灌水查漏等方法确定泄漏位置，然后进行补焊或更换密封件等处理。（3）对于抽气设备故障，要及时检修或更换故障设备，保证其正常工作，恢复抽气能力。（4）若凝汽器水位过高，检查凝结水泵和水位调节装置，排除故障，使水位恢复正常。（5）如果冷却水温过高，可采取增加冷却塔的冷却能力、调整循环水流量等措施降低冷却水温。同时，密切监视机组的运行参数，如负荷、轴向位移、振动等，若真空下降到规定的极限值，要及时进行停机处理，以保证机组的安全。4.论述锅炉结渣的原因、危害及防止措施。原因：（1）煤质特性：煤的灰熔点低，在炉膛高温下容易熔化形成液态渣。如果煤中的碱性氧化物（如氧化钠、氧化钾等）含量较高，会降低灰的熔点，增加结渣的可能性。（2）燃烧工况：炉膛温度过高，特别是局部温度过高，使灰分熔化形成液态渣附着在受热面上。燃烧器布置不合理，导致火焰偏斜，使局部受热面温度过高，容易结渣。（3）炉内空气动力场：炉内气流组织不合理，使煤粉不能充分燃烧，部分煤粉颗粒撞击到受热面上，形成结渣。（4）受热面布置：受热面的结构和布置方式不当，如管束间距过小，容易使液态渣在管束间积聚，导致结渣。危害：（1）降低锅炉的热效率：结渣使受热面的热阻增大，传热系数减小，使锅炉的吸热量减少，排烟温度升高，排烟热损失增大，从而降低了锅炉的热效率。（2）影响锅炉的出力：结渣严重时，会堵塞部分烟道，使烟气流通不畅，增加通风阻力，限制了锅炉的蒸发量，影响锅炉的出力。（3）损坏受热面：结渣会使受热面局部温度过高，导致金属材料的强度下降，可能会引起受热面变形、爆管等事故，缩短受热面的使用寿命。（4）增加运行成本：为了清除结渣，需要投入更多的人力和物力，增加了运行成本。防止措施：（1）选择合适的煤种：尽量选用灰熔点高、含硫量低的煤，减少结渣的可能性。（2）优化燃烧调整：合理调整燃烧器的运行参数，控制炉膛温度，避免局部温度过高。保证煤粉的细度和均匀性，使煤粉充分燃烧。（3）改善炉内空气动力场：通过调整燃烧器的角度和风量分配，使炉内气流组织合理，避免火焰