2025年司炉操作工技师理论考试题库含答案

2025年司炉操作工技师理论考试题库含答案一、锅炉基础与热工原理1.某型号自然循环汽包锅炉额定蒸发量220t/h，汽包工作压力11.2MPa，给水温度215℃。若燃料收到基低位发热量Qnet,ar＝18830kJ/kg，锅炉效率91.2%，求每小时燃料消耗量B（kg/h）。答案：B＝D×(h″－hfw)/(η×Qnet,ar)＝220×10³×(3470－915)×10³/(0.912×18830)＝32860kg/h。2.在绝热条件下，1kg空气由初态0.1MPa、20℃被可逆绝热压缩至0.8MPa，求终温T₂（k=1.4）。答案：T₂＝T₁(p₂/p₁)^((k1)/k)＝293×(0.8/0.1)^(0.2857)＝531K（258℃）。3.判断：汽包内连续排污的主要目的是降低炉水含盐量，同时回收热量。答案：正确。4.某CFB锅炉炉膛差压由8.2kPa突降至5.1kPa，床温由890℃升至945℃，最可能的原因是A.给煤中断B.一次风机跳闸C.返料阀塌灰D.石灰石中断答案：C。5.计算：某过热器入口蒸汽焓h₁＝3150kJ/kg，出口h₂＝3450kJ/kg，蒸汽流量180t/h，求单位时间内过热器吸收热量Q（GJ/h）。答案：Q＝180×(3450－3150)/1000＝54GJ/h。6.名词解释：临界循环倍率。答案：在自然循环锅炉中，当上升管出口含汽率x达到使循环回路流动压差等于下降管阻力时的循环倍率，称为临界循环倍率，低于该值将出现流动停滞或倒流。7.简答：为什么高参数锅炉广泛采用膜式水冷壁？答案：膜式壁气密性好，炉膛漏风系数可降至0.05以下；可简化炉墙结构，减轻重量30%以上；鳍片管整体膨胀一致，热应力小；便于实现全悬吊结构，自由向下膨胀，密封与膨胀矛盾小。8.论述：结合水蒸汽hs图，说明再热循环对朗肯循环热效率的影响。答案：再热使高压缸排汽返回锅炉再热器定压吸热后进入中低压缸，hs图上膨胀线右移，平均吸热温度Tₘ升高，放热温度Tₙ不变，η＝1－Tₙ/Tₘ随之提高；同时终湿度由12%降至8%，低压缸叶片侵蚀减轻，可用焓降增加约5%，机组煤耗下降8～10g/(kW·h)。二、燃料与燃烧9.某烟煤元素分析Cad＝58.2%，Had＝3.5%，Oad＝7.8%，Nad＝1.0%，Sad＝0.9%，Aad＝18.6%，Mad＝10%，求理论空气量V₀（m³/kg，标态）。答案：V₀＝0.0889(Cad＋0.375Sad)＋0.265Had－0.0333Oad＝0.0889(58.2＋0.375×0.9)＋0.265×3.5－0.0333×7.8＝5.96m³/kg。10.计算：若过量空气系数α＝1.25，求上题煤种实际烟气量Vy。答案：Vy＝V₀＋(α－1)V₀＋0.0161(α－1)V₀＋0.79V₀＋0.008Nad＋0.0124Mad＝5.96＋0.25×5.96＋0.096＋4.71＋0.008＋0.124＝7.84m³/kg。11.判断：对于同一煤种，若α由1.2提高到1.4，炉膛出口NOx浓度一定升高。答案：错误。α>1.3后热力型NOx增速放缓，燃料型NOx因氧浓度增加反而下降，总NOx可能降低。12.某300MW锅炉燃用贫煤，飞灰可燃物Cfh＝6.5%，炉渣可燃物Clz＝2.1%，飞灰份额afh＝0.9，求机械不完全燃烧热损失q₄。答案：q₄＝337.27×(afh×Cfh/100－Clz/100)/Qnet,ar＝337.27×(0.9×0.065－0.021)/18000＝0.73%。13.简答：CFB锅炉分段送风抑制NOx生成的机理。答案：密相区α≈0.8～0.9，还原性气氛下燃料氮转化为N₂；稀相区二次风补入，燃尽阶段氧浓度升高但温度已降至850℃以下，热力型NOx生成受限；整体NOx排放可低于150mg/m³。14.案例：运行中发现炉膛负压波动±800Pa，火焰电视发黑，氧量由3.8%升至7.2%，汽温下降40℃，判断故障并给出处理步骤。答案：故障为给煤机断煤。处理：立即投油稳燃；关闭断煤给煤机出口门，启动备用给煤机；逐步升负荷至原值；检查原煤仓棚煤，启动振打器或人工捅煤；加强汽温调整，防止低温过热器超温。三、锅炉本体结构及关键部件15.某超临界锅炉螺旋管圈水冷壁出口工质温度达430℃，已接近拟临界温度，为防止类膜态沸腾，运行中应优先采用A.提高质量流速B.降低燃烧器摆角C.增大给水量D.提高汽包压力答案：A。16.判断：采用内螺纹管可推迟DNB（偏离核态沸腾）发生，主要因为增大了换热面积并强化湍流。答案：正确。17.计算：某汽包内径Φ1600mm，壁厚75mm，材料SA299，设计压力11.8MPa，求环向应力σθ。答案：σθ＝p(Di＋s)/2s＝11.8×(1600＋75)/2/75＝132MPa。18.简答：说明直流锅炉设置启动分离器的目的。答案：启动初期建立最小质量流速≥700kg/(m²·s)，回收工质与热量；湿态运行时分离蒸汽保证过热器冷却；干态切换后作为联箱使用，简化系统；防止低负荷下过热器进水。19.论述：对比汽包锅炉与直流锅炉在滑压运行时的控制差异。答案：汽包锅炉滑压需维持汽包水位，给水泵与燃料量协调控制，主汽阀节流损失小但蓄热大，负荷变化率仅3%/min；直流锅炉滑压无汽包，蓄热小，采用煤水比＋中间点温度控制，负荷变化率可达5%/min，但对给水系统惯性敏感，需引入前馈补偿，防止干湿态转换振荡。四、汽水管路与阀门20.某主汽阀阀芯材料为X20CrMoV121，运行20万小时后测得硬度由220HB降至185HB，下列最需关注的损伤形式是A.疲劳裂纹B.石墨化C.热脆D.蠕变孔洞答案：D。21.判断：电动闸阀力矩开关整定值过大，会导致阀杆弯曲而阀芯未关严。答案：正确。22.计算：Φ325×28mm主蒸汽管道，材质P91，设计压力13.7MPa，设计温度545℃，求最小壁厚是否满足强度要求（[σ]⁵⁴⁵＝92MPa，Y＝0.4）。答案：smin＝pDo/(2[σ]η＋pY)＝13.7×325/(2×92×1＋13.7×0.4)＝23.8mm＜28mm，满足。23.简答：为什么高参数机组再热冷段采用大口径大曲率弯头却限制流速＜35m/s？答案：再热冷段蒸汽密度大，动压高，流速过高将产生激振频率与支吊架固有频率耦合，引发疲劳；同时弯头磨损与噪声加剧，限制流速可保证30年寿命内减薄＜10%。24.案例：机组运行中主汽阀前管道出现周期性“咚咚”异音，压力摆动0.3MPa，阀杆轻微抖动，分析原因并提出处理。答案：原因：阀芯密封面冲蚀泄漏，产生汽蚀激振。处理：申请降负荷至70%额定；关闭主汽阀后隔离阀，切换至旁路；对主汽阀解体检查，研磨密封面，堆焊Stellite合金；复装后做严密性试验，泄漏率＜0.8%额定流量；重新整定力矩开关，投运后监测振动＜25μm。五、燃烧调节与自动控制25.某300MW锅炉采用直吹式制粉系统，5台磨煤机带5层燃烧器。当B磨跳闸时，协调控制系统应优先A.立即投油B.升其余4台磨容量C.关小汽轮机调节汽阀D.降给水流量答案：B。26.判断：在氧量—风煤交叉限制回路中，当氧量高于设定值2%时，应闭锁增煤。答案：正确。27.计算：某炉膛负压设定值－50Pa，送风机动叶开度45%，引风机动叶开度62%，若负压偏差＋30Pa，PID输出比例带δ＝8%，求引风机动叶需增加开度Δμ。答案：Δμ＝(30/50)×8%＝4.8%，即增至66.8%。28.简答：说明中间点温度在直流锅炉煤水比控制中的作用。答案：中间点温度微过热20℃，对煤水比变化响应快，滞后仅15s；将其偏差引入PID，通过微调给水量保持煤水比恒定，可防止过热汽温±5℃波动，避免水冷壁超温或干烧。29.论述：基于模型预测控制（MPC）的燃烧优化如何降低NOx与飞灰含碳量。答案：MPC建立炉膛温度场、氧分布、煤粉细度、燃尽风倾角等多变量模型，以NOx、CO、飞灰含碳量为优化目标，实时滚动求解最优二次风分配与燃尽风率；现场应用表明，在负荷300MW时NOx由180mg/m³降至110mg/m³，飞灰含碳量由4.5%降至2.8%，锅炉效率提高0.4%，年节约标煤1800t。六、运行调整与事故处理30.某汽包锅炉在50%负荷运行时，运行人员发现水冷壁两侧温差由50℃升至120℃，汽包水位波动±100mm，判断为A.水冷壁结焦B.受热面泄漏C.下降管汽化D.给水调节阀失灵答案：C。31.判断：锅炉MFT后，应立即停止所有引、送风机，防止炉膛冒正压。答案：错误。应保持30%风量吹扫5min。32.计算：某炉膛容积热负荷qv＝85kW/m³，宽×深×高＝12×10×45m，燃用低位发热量25MJ/kg的烟煤，求燃料消耗量B。答案：B＝qv×V/Qnet,ar＝85×12×10×45/25000＝18.36kg/s＝66.1t/h。33.简答：简述“锅炉干锅”现象及处理原则。答案：现象：汽包水位低至－350mm不可见，过热汽温急剧升高50℃以上，MFT可能动作。处理：立即停炉，停止给水，保持通风；严禁强行进水，待冷却至180℃以下，经总工程师批准后缓慢进水至正常水位；全面检查水冷壁、过热器变形、鼓包，必要时割管检验。34.案例：机组满负荷运行时，再热器出口汽温突降至480℃（正常540℃），再热器减温水调门开度由0%升至60%，同时再热汽压下降0.4MPa，炉膛负压大幅摆动，判断故障并给出处理。答案：故障为再热器热段爆管。处理：立即投油稳燃，降负荷至60%；关闭再热器减温水，防止水冲击；开启再热器对空排汽，维持再热压力0.5MPa；汇报调度，申请停机；停机后保持30%风量冷却，联系检修确认爆管位置，制定换管方案。七、环保与节能35.某200MW机组SCR脱硝装置，入口NOx浓度350mg/m³，出口50mg/m³，烟气量1200000m³/h（标态），氨氮摩尔比1:1，求每小时氨消耗量（kg/h）。答案：NOx去除量＝(350－50)×1200000/10⁶＝360kg/h，以NO₂计摩尔质量46，NH₃消耗＝360×17/46＝133kg/h。36.判断：湿法脱硫系统中，吸收塔浆液pH值由5.2升至6.0，会导致石膏副产物含水率升高。答案：正确。37.计算：某锅炉排烟温度由145℃降至115℃，烟气量1500000m³/h，水当量1.35kJ/(m³·K），年运行5500h，标煤价800元/t，求年节约费用（万元）。答案：Q＝1500000×1.35×30/10⁶＝60.75GJ/h，节标煤＝60.75/29.3＝2.07t/h，年节约＝2.07×5500×800/10⁴＝911万元。38.简答：说明低低温电除尘器对PM2.5及SO₃脱除的协同作用。答案：烟温降至90℃，粉尘比