京能集团生产技术部问题解决案例

2026年京能集团生产技术部问题解决案例第一题（案例分析题·25分）题目内容：京能集团某煤电一体化项目（位于内蒙古鄂尔多斯市）2026年3月出现锅炉效率持续下降的问题，导致单位发电煤耗从320g/kWh升至350g/kWh。生产技术部经过初步排查，发现主要原因是燃烧器火焰稳定性差、二次风配比失调。项目地处高原地区（海拔1100m），燃料煤种为劣质长焰煤（挥发分15%，灰分35%）。结合现场数据及工艺流程，分析该问题产生的原因，并提出至少三种具体的技术改进方案，说明方案实施的关键控制点及预期效果。评分标准：1.问题原因分析（10分）：需涵盖高原环境、煤种特性、设备运行参数等多维度因素。2.技术改进方案（15分）：方案需针对性，涉及燃烧优化、风煤配比调整、设备维护等，并说明实施要点。3.预期效果评估（5分）：量化改进目标（如煤耗降低目标值），需符合行业改进标准。第二题（计算题·20分）题目内容：某燃气联合循环电厂（型号为SGT-800）2026年4月因回热系统换热效率不足导致背压升高（从10kPa升至15kPa）。经检测，高压加热器（EHE）疏水阀泄漏导致给水温度下降5℃。假设机组额定功率为800MW，天然气热值8600kcal/m³，问：（1）疏水阀泄漏导致的发电量损失是多少（kWh/小时）？（2）若通过优化EHE密封结构解决泄漏问题，预计可减少多少标准煤消耗（假设煤耗为320g/kWh）？（3）计算该改进的年经济效益（不考虑设备折旧，仅计算燃料成本节约），假设天然气价格为5元/m³，煤价为800元/吨。评分标准：1.计算公式与过程（10分）：需明确公式来源，如热力学效率公式、能量平衡方程。2.经济效益分析（10分）：需列出假设条件，计算需完整且单位统一。第三题（论述题·25分）题目内容：京能集团在山西某火电厂推行“智能燃烧优化系统”过程中，2026年5月遇到传感器数据与实际工况偏差较大的问题。例如，NOx传感器读数较实际值高20%，导致燃烧调整过度。结合AI算法在工业场景的应用局限性，论述：（1）该偏差可能的技术原因（如传感器老化、信号传输干扰等）；（2）如何通过多源数据融合（如火焰图像、光谱分析）提升燃烧控制精度；（3）在类似场景下，传统PID控制与智能优化控制的优劣对比及改进建议。评分标准：1.技术问题分析（8分）：需结合火电厂实际案例，提出至少两种可能原因。2.优化方案设计（12分）：需体现多技术交叉应用（如传感器冗余、机器学习模型调优）。3.对比分析（5分）：需明确适用场景及改进方向。第四题（故障诊断题·20分）题目内容：某抽水蓄能电站（位于北京怀柔）2026年6月出现上库水位波动异常（±0.5m超差），经检查为压力钢管焊缝存在微裂纹。该电站采用混流式机组，额定水头300m。结合水力机械故障诊断手册，回答：（1）微裂纹可能导致的连锁故障（如振动加剧、效率下降）；（2）推荐两种无损检测技术（如超声波UT、射线RT）并说明适用性；（3）若确认裂纹长度2cm，需制定怎样的维修方案（包括停机窗口、修复工艺）。评分标准：1.故障影响分析（7分）：需说明裂纹对水力负荷的传递路径。2.检测技术选择（7分）：需对比技术优缺点（如检测深度、成本）。3.维修方案合理性（6分）：需符合行业规范，如ASME标准。第五题（跨区域协同题·10分）题目内容：京能集团在京津冀地区推行“火电-储能-供热”耦合系统时，2026年7月遇到电网调峰需求与本地供热负荷矛盾的难题。例如，某厂区需在夜间降低30%发电出力以配合储能充电，但此时供热负荷仍需维持70%。结合区域资源禀赋（如河北煤矿资源、北京天然气管道），提出一种可行的解决方案，并说明其技术可行性及政策协调要点。评分标准：1.协同方案设计（6分）：需体现资源互补性（如余热利用、储能峰谷差补偿）。2.政策协调要点（4分）：需明确需对接的电网、发改委等部门。答案与解析第一题答案与解析问题原因分析（10分）：1.高原环境因素：海拔1100m导致大气密度降低（比标准大气低约15%），若燃烧器未调参，易形成稀薄燃烧，火焰稳定性差。2.煤种特性：长焰煤挥发分低、灰分高，易在炉膛内形成结渣，二次风配比不当会加剧缺氧燃烧。3.设备运行参数：可能是燃烧器摆角角度错误、风量调节挡板卡滞，导致火焰中心偏移或风煤不匹配。技术改进方案（15分）：1.燃烧器改造：采用微调射流技术（如加装偏转叶片），适配高原低密度空气，确保火焰穿透力；2.二次风优化：引入可调多级二次风口，实时监测炉膛温度场（热电偶阵列），动态调整风量分配；3.结渣治理：加装流化风喷嘴，在炉膛下部强化扰动，配合煤粉细度优化（R90≤30μm）。关键控制点与预期效果（5分）：-控制点：燃烧器喷口角度校准精度、二次风挡板开度闭环控制；-预期效果：煤耗降低至330g/kWh（行业标杆值），NOx排放下降至50mg/m³。第二题答案与解析（1）发电量损失计算（10分）：公式：ΔP=ηΔT·Pmax其中，η为热效率系数（燃气轮机约40%），ΔT为给水温度下降量（5℃），Pmax=800MW。ΔP=0.40×4.18×10³×800×10³×5/8600≈200kW·h/小时。（2）标准煤节约（5分）：减少天然气消耗：200kW·h/小时×8600/8600≈0.23m³/小时。年节约煤量：0.23m³/小时×8760小时×5元/m³/800元/吨≈1.26吨/年。（3）年经济效益（5分）：年节约成本：1.26吨/年×800元/吨=1008元/年。第三题答案与解析技术原因分析（8分）：1.传感器老化：NOx传感器催化层中毒（如SO₂腐蚀）；2.信号干扰：电磁环境复杂导致数据传输误差（如RS485线缆未屏蔽）。多源数据融合方案（12分）：-火焰图像+光谱分析：通过AI识别火焰形状（如橘黄色火焰代表缺氧），结合近红外光谱实时监测NOx浓度。-硬件冗余：增设双通道传感器，用卡尔曼滤波算法融合数据。对比分析（5分）：-PID控制：简单可靠但无法处理非线性工况（如煤种波动）；-智能优化：需大量标定数据，但能适应劣质煤燃烧，需结合专家系统调参。第四题答案与解析连锁故障分析（7分）：微裂纹导致压力波动时，水力冲击会引发转轮叶片振动，进而影响蜗壳应力分布。无损检测技术（7分）：-UT技术：适用于检测表面至深度15mm裂纹，成本较低；-RT技术：穿透力强，但需停机排空，适用于厚壁焊缝。维修方案（6分）：-停机窗口：需同步检修下游阀门组，停机4小时；-修复工艺：采用钨极氩弧焊（GTAW）打底，再堆焊