2025 年大学能源动力工程（热能工程）实操考核卷

2025年大学能源动力工程（热能工程）实操考核卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、设备操作与安全规范（总共3题，每题10分，答题要求：请准确描述以下热能工程设备的操作步骤以及相关安全注意事项）1.请详细说明蒸汽锅炉的启动流程。2.阐述汽轮机的停机操作要点。3.简述换热器在运行过程中的维护注意事项。二、系统运行与故障排查（总共3题，每题15分，答题要求：针对热能工程系统的运行情况，分析并回答以下问题）1.当蒸汽动力循环系统出现效率降低的情况时，你认为可能是哪些因素导致的？应如何进行排查和解决？2.若供热系统中出现供热不均匀的现象，从热能工程原理角度分析可能的原因，并提出相应的解决措施。3.描述燃气轮机联合循环系统在运行中突然发生功率下降的故障排查思路和方法。三、热工测量与控制（总共2题，每题15分，答题要求：根据热工测量与控制的相关知识，回答以下问题）1.说明热电偶温度计的工作原理，并阐述如何正确安装和使用以保证测量精度。2.讲述PID控制器在热能工程控制系统中的作用、原理及参数整定方法。四、节能与优化（总共2题，每题20分，答题要求：结合热能工程的节能要求和优化措施，分析并回答以下问题）1.在大型火力发电厂中，如何通过优化热力系统来提高能源利用效率？请详细阐述至少三种可行的方法。2.对于工业锅炉，谈谈你认为可以采取哪些节能措施来降低能源消耗，提高经济效益。五、综合分析与应用（总共1题，每题20分，答题要求：综合运用热能工程的知识，分析并解决以下实际问题）某工业园区计划建设一个集中供热系统，采用热电联产的方式。请你设计一个初步的系统方案，包括热源选择、热力管网布置、热用户分配等方面，并说明该方案的优势和可能存在的问题及解决措施。答案：一、设备操作与安全规范1.蒸汽锅炉启动流程：检查各部件及水位、压力等仪表；上水至正常水位；启动通风设备进行吹扫；点火，先小火后逐渐加大；缓慢升温升压，密切监视参数；开启主汽阀向外供汽。安全注意事项：防止缺水、超压，点火前严禁非承压部件内有水，升温升压要缓慢，定期检查安全阀等安全附件。2.汽轮机停机操作要点：减负荷，按规定速率降低负荷；解列发电机；打闸停机，记录惰走时间；关闭主汽阀等；投入盘车装置。安全注意事项：防止超速，停机过程要平稳，盘车期间密切关注轴瓦温度等。3.换热器运行维护注意事项：定期检查换热效果，如温度、压力等参数；检查管道是否泄漏；清理管束防止堵塞；监控流量，保证冷热介质流量稳定；注意热媒水质，防止结垢影响换热。二、系统运行与故障排查1.蒸汽动力循环系统效率降低可能因素及排查解决：可能是锅炉效率低，检查燃料、受热面等；汽轮机效率下降，检查通流部分等；凝汽器性能变差，检查真空度等。排查可通过监测参数、性能试验等，解决对应修复或更换部件等。2.供热不均匀原因及措施：可能是管网水力失调，调节阀门；热源出力不足，增加热源；末端设备差异，调整流量分配。可通过水力平衡调试等排查和解决。3.燃气轮机联合循环系统功率下降排查思路：检查燃气轮机进气、燃料系统；透平部件磨损情况；余热锅炉运行状况；电气系统故障等。通过监测参数、检查部件等排查解决。三、热工测量与控制1.热电偶温度计工作原理：基于热电效应，两种不同导体两端温度不同产生热电势。安装要保证与被测对象良好接触，避免干扰，正确连接补偿导线等。使用时定期校准，避免冷端温度变化影响。2.PID控制器作用：根据偏差自动调节控制量。原理：比例环节快速响应偏差，积分环节消除稳态误差，微分环节抑制偏差变化。参数整定通过经验法或试验法，如先设比例系数，再调整积分、微分时间。四、节能与优化1.大型火力发电厂优化热力系统提高效率方法：采用先进的汽轮机技术提高循环效率；优化给水回热系统，合理分配抽汽；采用高效的煤粉燃烧技术降低锅炉热损失；利用余热进行供热等。2.工业锅炉节能措施：采用分层给煤技术提高燃烧效率；安装省煤器、空气预热器回收余热；进行水质软化处理防止结垢；优化运行参数，如调整风量、水位等。五、综合分析与应用热源可选择合适的热电厂，热电联产效率高。热力管网布置根据园区