2025年汽轮机运行值班员职业技能竞赛理论考试题库(含答案)

2025年汽轮机运行值班员职业技能竞赛理论考试题库(含答案)一、单项选择题（每题1分，共20题）1.冲动式汽轮机的动叶片中，蒸汽的主要能量转换发生在（）A.喷嘴B.动叶C.隔板D.轴封答案：A解析：冲动式汽轮机中，蒸汽在喷嘴内膨胀加速，将热能转化为动能，动叶片仅利用高速汽流动能推动叶轮做功，无显著膨胀。2.汽轮机临界转速是指（）A.转子一阶固有频率对应的转速B.转子二阶固有频率对应的转速C.机组振动允许的最高转速D.润滑油膜失稳的临界转速答案：A解析：临界转速是转子一阶固有振动频率与旋转频率重合时的转速，此时振动会急剧增大，必须快速通过。3.汽轮机调节系统的静态特性曲线应满足（）A.中间段斜率大，两端斜率小B.中间段斜率小，两端斜率大C.全程斜率一致D.无特定要求答案：A解析：中间段（常用负荷区）斜率大，保证负荷变化时转速稳定；低负荷和高负荷段斜率小，避免小负荷波动或满负荷时过调。4.凝汽器真空严密性试验时，应在（）条件下进行A.机组满负荷B.机组50%额定负荷以上C.机组30%额定负荷以下D.任意负荷答案：B解析：需在负荷稳定（一般50%以上）、真空泵运行正常时进行，避免低负荷下凝汽器热负荷不足影响结果。5.汽轮机轴向位移保护动作值一般整定为（）A.推力瓦块乌金厚度的1/2B.推力瓦块乌金厚度的2/3C.推力瓦块乌金厚度D.转子与静子最小轴向间隙答案：B解析：保护动作值应略小于推力瓦乌金磨损极限（通常乌金厚度1.5-2mm），防止乌金磨穿导致动静摩擦。6.汽轮机冷态启动时，高压内缸上、下壁温差应控制在（）A.≤30℃B.≤50℃C.≤80℃D.≤100℃答案：B解析：温差过大会引起汽缸变形，导致动静间隙减小甚至摩擦，规程规定一般不超过50℃。7.汽轮机主蒸汽温度10min内下降（）应打闸停机A.50℃B.80℃C.100℃D.150℃答案：A解析：主汽温急剧下降会导致汽缸、转子收缩不均，产生较大热应力，10min降50℃为紧急停机条件。8.润滑油温过低时，油膜厚度会（）A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：B解析：油温低则油的黏度大，流动性差，油膜承载能力下降，可能导致油膜振荡。9.汽轮机正常运行中，凝结水过冷度应控制在（）A.0-1℃B.1-2℃C.2-3℃D.3-5℃答案：B解析：过冷度增大（如凝汽器水位过高淹没铜管）会增加凝结水含氧量，加剧设备腐蚀，正常应≤2℃。10.汽轮机ETS系统中，"AST"电磁阀失电时（）A.关闭主汽门B.开启主汽门C.关闭调节汽门D.开启调节汽门答案：A解析：AST（自动停机脱扣）电磁阀失电时，安全油泄压，主汽门和调节汽门快速关闭，实现紧急停机。11.汽轮机启动过程中，中速暖机的主要目的是（）A.防止轴系振动过大B.减少汽缸温差C.使转子中心孔温度均匀D.以上都是答案：D解析：中速暖机（一般300-1200r/min）可使转子中心孔与表面温度差减小，汽缸内外壁温差均匀，避免热应力过大导致振动。12.真空系统严密性试验时，真空下降速率合格标准为（）A.≤100Pa/minB.≤200Pa/minC.≤300Pa/minD.≤500Pa/min答案：B解析：根据DL/T1051-2014《电力技术监督导则》，严密性合格标准为真空下降速率≤270Pa/min（老标准≤400Pa/min），部分机组要求更严至200Pa/min。13.汽轮机主油泵通常采用（）A.齿轮泵B.离心泵C.螺杆泵D.轴流泵答案：B解析：主油泵多为离心泵，具有流量大、压头稳定、与转子同轴驱动的特点，适合高速汽轮机。14.汽轮机通流部分结垢后，最直接的表现是（）A.轴向位移增大B.振动增大C.热耗率上升D.真空下降答案：C解析：结垢使通流面积减小，蒸汽流动阻力增加，做功能力下降，导致热耗率升高。15.汽轮机油系统中，注油器的作用是（）A.提高润滑油压力B.向主油泵供油C.冷却润滑油D.过滤油中杂质答案：B解析：注油器利用高压油引射原理，将油箱内的油升压后供给主油泵入口，防止主油泵汽蚀。16.汽轮机低油压保护动作顺序为（）A.联动交流油泵→联动直流油泵→停机B.联动直流油泵→联动交流油泵→停机C.联动交流油泵→停机→联动直流油泵D.停机→联动交流油泵→联动直流油泵答案：A解析：当油压降至0.07MPa时联动交流油泵，降至0.06MPa时联动直流油泵，降至0.03MPa时停机。17.汽轮机滑参数停机时，主汽温下降速率应控制在（）A.1-2℃/minB.2-3℃/minC.3-5℃/minD.5-8℃/min答案：A解析：滑参数停机时，主汽温下降过快会导致汽缸、转子冷却不均，产生热应力，一般控制1-2℃/min。18.汽轮机轴封供汽温度一般控制在（）A.120-180℃B.180-250℃C.250-300℃D.300℃以上答案：B解析：轴封供汽温度需与轴封段转子金属温度匹配，一般控制180-250℃，避免温度过低导致转子收缩或过高引起局部过热。19.汽轮机EH油系统中，磷酸酯抗燃油的自燃点应高于（）A.300℃B.400℃C.500℃D.600℃答案：B解析：抗燃油要求自燃点≥400℃，确保在高温环境下不易燃烧，提高系统安全性。20.汽轮机甩全负荷时，转速最高不应超过（）A.额定转速的103%B.额定转速的105%C.额定转速的110%D.临界转速答案：C解析：超速保护（OPC）动作值为103%额定转速，机械超速保护动作值为110-112%额定转速，甩全负荷时转速不应超过机械超速动作值。二、多项选择题（每题2分，共10题）1.汽轮机调节系统的基本组成包括（）A.转速感受机构B.传动放大机构C.执行机构D.反馈机构答案：ABCD解析：调节系统由转速传感器（感受机构）、油动机（执行机构）、错油门（放大机构）及反馈装置组成，形成闭环控制。2.汽轮机启动前需确认的主要参数有（）A.润滑油压≥0.15MPaB.EH油压≥12.4MPaC.凝汽器真空≥-85kPaD.主汽温高于调节级金属温度50℃以上答案：ABD解析：启动前凝汽器真空一般要求≥-60kPa（不同机组有差异），主汽温需有50℃以上过热度，防止带水。3.汽轮机轴向位移增大的可能原因有（）A.叶片结垢B.负荷突然增加C.推力瓦磨损D.主汽压力降低答案：ABC解析：主汽压力降低会使蒸汽流量增加，可能导致轴向推力增大，但直接原因还包括结垢（通流阻力增加）、负荷突增（推力瞬增）、瓦块磨损（间隙变大）。4.凝汽器真空下降的象征有（）A.排汽温度升高B.凝结水过冷度增大C.机组背压升高D.轴向位移减小答案：ABC解析：真空下降→排汽温度↑、背压↑；若因漏空气引起，凝结水过冷度会增大；轴向位移可能因推力变化增大，而非减小。5.汽轮机润滑油系统的作用包括（）A.润滑轴承B.冷却轴承C.传递控制信号D.防止轴系振动答案：AB解析：润滑油主要用于润滑和冷却轴承，传递控制信号是EH油的功能，防止振动需靠油膜稳定性，非直接作用。6.汽轮机热态启动时的注意事项有（）A.先送轴封后抽真空B.主汽温高于高压缸调节级金属温度50℃以上C.快速通过临界转速D.加强监视胀差答案：ABCD解析：热态启动时转子温度高，需避免冷汽进入，轴封供汽温度匹配，主汽要有足够过热度，快速通过临界转速防止振动，胀差可能向负方向发展需重点监视。7.汽轮机EH油系统故障的现象包括（）A.油压下降B.油位降低C.油温异常D.调节汽门摆动答案：ABCD解析：油压下降（泄漏或泵故障）、油位降低（泄漏）、油温高（冷却器故障）、调节汽门摆动（伺服阀卡涩）均为常见故障现象。8.汽轮机防止大轴弯曲的措施有（）A.启动前盘车连续运行4h以上B.控制上下缸温差≤50℃C.防止进水进冷汽D.停机后及时投入盘车答案：ABCD解析：盘车确保转子均匀受热/冷却，上下缸温差过大会导致汽缸变形压迫转子，进水冷汽会引起局部骤冷，停机后盘车防止转子因自重弯曲。9.汽轮机超速的主要原因有（）A.调节系统卡涩B.甩负荷时抽汽逆止门未关C.超速保护拒动D.主汽门关闭不严答案：ABCD解析：调节系统故障导致不能及时关阀，甩负荷时抽汽返回（逆止门未关），保护拒动（如OPC、机械超速未动作），主汽门或调门漏汽均可能引起超速。10.汽轮机凝汽器铜管泄漏的判断方法有（）A.凝结水硬度增加B.凝汽器水位异常升高C.凝结水导电度增大D.真空缓慢下降答案：ABCD解析：铜管泄漏会导致循环水进入凝结水，使硬度、导电度增加，水位升高；若泄漏量大，真空会下降。三、判断题（每题1分，共10题）1.汽轮机级的反动度是指动叶栅中蒸汽膨胀的理想焓降与整个级理想焓降的比值。（）答案：√解析：反动度Ω=Δhb/(Δhn+Δhb)，Δhb为动叶焓降，Δhn为喷嘴焓降。2.汽轮机临界转速与转子的质量分布无关。（）答案：×解析：临界转速与转子的刚度、质量分布（转动惯量）有关，质量集中会改变固有频率。3.汽轮机正常运行中，胀差为负表示转子比汽缸收缩得多。（）答案：√解析：胀差=转子膨胀量-汽缸膨胀量，负值表示转子收缩更多（如减负荷或汽温下降时）。4.凝汽器真空越高，汽轮机效率越高，因此应尽量提高真空。（）答案：×解析：真空提高到一定程度后，循环水泵功耗增加，净效益下降，存在经济真空。5.汽轮机启动时，冲转参数选择应遵循“主汽压力由高到低，主汽温度由低到高”原则。（）答案：×解析：冲转参数应保证主汽有50℃以上过热度，压力根据启动方式（额定参数/滑参数）确定，温度需匹配金属温度。6.汽轮机轴向位移保护应在冲转前投入。（）答案：√解析：轴向位移保护是重要的主保护，必须在启动前投入，防止异常时损坏设备。7.汽轮机润滑油压低联动交流油泵后，若油压继续下降，应联动直流油泵，无需停机。（）答案：×解析：若直流油泵联动后油压仍低于0.03MPa，必须停机，防止轴承烧损。8.汽轮机甩负荷后，转速飞升的最大值主要取决于转子的转动惯量和甩负荷前的蒸汽流量。（）答案：√解析：甩负荷后，剩余蒸汽的动能转化为转子动能，转动惯量越小、蒸汽流量越大，转速飞升越高。9.汽轮机轴封供汽不足会导致真空下降，供汽过多会导致油中进水。（）答案：√解析：供汽不足时，空气从轴封漏入凝汽器；供汽过多时，蒸汽沿轴封漏入轴承箱，遇冷形成油中水分。10.汽轮机EH油系统中，再生装置的作用是过滤油中的颗粒杂质。（）答案：×解析：再生装置（硅藻土过滤器+精密过滤器）主要用于吸附油中的酸性物质和水分，保持油质理化性能，颗粒过滤由压力油过滤器完成。四、简答题（每题5分，共5题）1.简述汽轮机冷态启动的主要步骤。答案：（1）启动前检查：确认各系统（油、水、气、电气）正常，保护投入，盘车连续运行4h以上；（2）建立真空：启动真空泵，先送轴封后抽真空，维持真空≥-60kPa；（3）冲转：选择冲转参数（主汽温≥300℃，过热度≥50℃），以500r/min升速至中速暖机（800-1200r/min），暖机30-60min；（4）升速至额定转速：通过临界转速时快速（升速率300r/min），到达3000r/min后检查振动、油温、油压；（5）并列带负荷：定速后并网，按温升率（1-1.5℃/min）逐步增加负荷，控制胀差、轴向位移在允许范围。2.分析汽轮机轴向位移增大的常见原因及处理措施。答案：常见原因：（1）负荷突然增加或主汽参数降低，蒸汽流量增大，轴向推力增加；（2）通流部分结垢，动静间隙减小，阻力增大；（3）推力瓦磨损或断油，瓦块温度升高；（4）汽轮机水冲击，蒸汽带水导致叶片阻力骤增；（5）抽汽突然中断，高压缸排汽压力升高。处理措施：（1）监视轴向位移、推力瓦温及振动，若超过报警值（+1.0mm/-1.0mm），减负荷至位移恢复；（2）检查主汽参数、真空、抽汽压力是否正常，调整至额定范围；（3）若位移达停机值（+1.2mm/-1.2mm），立即打闸停机；（4）停机后检查推力瓦磨损情况，必要时揭缸检查通流部分。3.凝汽器真空急剧下降的原因有哪些？如何处理？答案：原因：（1）循环水中断（如循泵跳闸、联络门误关）；（2）真空泵故障或真空系统大量漏空气（如轴封供汽中断、真空破坏门误开）；（3）凝汽器满水（凝结水泵跳闸、水位调节门故障）；（4）轴封加热器满水，轴封汽无法排出，空气漏入。处理：（1）立即核对真空表、排汽温度，确认真空下降；（2）若循环水中断，启动备用循泵，若无法恢复，按紧急停机处理；（3）若真空泵故障，启动备用泵，检查真空系统泄漏点（如用蜡烛或氦质谱仪查漏）；（4）若凝汽器满水，启动备用凝结水泵，关闭至除氧器门，开启紧急放水门；（5）真空降至-85kPa时减负荷，降至-70kPa时打闸停机，同时投入轴封备用汽源，防止大轴弯曲。4.简述汽轮机调节系统的基本要求。答案：（1）稳定性：负荷变化时，系统能快速稳定在新工况，无持续振荡；（2）准确性：转速变化率（不等率）一般3-6%，保证电网频率稳定；（3）灵敏性：迟缓率≤0.3-0.6%，避免负荷波动时调节滞后；（4）快速性：甩全负荷时，转速不超过危急保安器动作值（110-112%额定转速）；（5）可靠性：重要部件（主汽门、调门）需有冗余设计，保护系统（ETS）独立可靠。5.汽轮机运行中，如何判断轴瓦损坏？答案：（1）轴瓦温度升高：乌金温度超过90℃报警，超过110℃停机；（2）回油温度升高：一般回油温度超过70℃报警；（3）轴承振动增大：油膜破坏或瓦块磨损导致转子振动超标；（4）润滑油压下降：瓦块磨损后间隙增大，泄油量增加；（5）油中金属碎屑：通过油质化验或磁性过滤器检查，发现铜屑（乌金成分）。五、计算题（每题10分，共2题）1.某汽轮机额定功率300MW，主汽流量900t/h，主汽焓3300kJ/kg，排汽焓2200kJ/kg，凝结水焓150kJ/kg，求该汽轮机的相对内效率。（注：理论循环热效率ηt=40%）解：汽轮机实际内功=主汽流量×(主汽焓-排汽焓)=900×1000kg/h×(3300-2200)kJ/kg=900×1000×1100=9.9×10^8kJ/h实际功率=内功/3600s=9.9×10^8/3600≈275000kW=275MW理想内功=主汽流量×(主汽焓-凝结水焓)×ηt=900×1000×(3300-150)×0.4=900×1000×3150×0.4=1.134×10^9kJ/h理想功率=1.134×10^9/3600=315000kW=315MW相对内效率=实际功率/理想功率=275/315≈87.3%答案：约87.3%2.某汽轮机支持轴承直径d=200mm，轴颈线速度v=15m/s，润滑油流量Q=0.01m³/s，油的密度ρ=850kg/m³，求轴承的平均油膜厚度h（提示：h=2Q/(πdv)）。解：代入公式h=2Q/(πdv)Q=0.01m³/s，d=0.2m，v=15m/sh=2×0.01/(3.14×0.2×15)=0.02/(9.42)≈0.00212m=2.12mm答案：约2.12mm六、案例分析题（每题15分，共2题）案例1：某300MW汽轮机运行中，突然出现“真空低”报警，真空从-92kPa降至-85kPa，排汽温度从45℃升至55℃，凝结水导电度由0.1μS/cm升至2.5μS/cm。试分析可能原因及处理步骤。分析：可能原因：（1）凝汽器铜管泄漏：凝结水导电度升高是循环水漏入的典型特征；（2）真空系统漏空气：若漏空气量较大，会导致真空下降，但导电度一般不会明显变化；（3）凝结水泵故障：若泵出力不足，凝汽器水位升高可能淹没铜管，但导电度不会