燃气轮机值班员成本控制考核试卷及答案

燃气轮机值班员成本控制考核试卷及答案一、填空题（每空2分，共20分）1.燃气轮机运行中，天然气燃料成本占机组运行总成本的约______%（范围值），是成本控制的核心环节。2.燃气轮机热效率计算公式为：热效率=（______/燃料输入热量）×100%。3.厂用电率是指机组运行中自身消耗的电量占______的百分比，降低厂用电率可直接减少外购电成本。4.燃气轮机低负荷运行时，透平进口温度（TIT）会______（填“升高”或“降低”），导致燃料消耗率______（填“上升”或“下降”）。5.润滑油系统补油率的控制目标通常为每月______L/万小时（具体数值根据机组型号调整），超量补油可能意味着______或密封失效。6.天然气计量表的误差每增加1%，年燃料成本将增加约______%（假设年燃料费用5000万元）。7.燃气轮机启机过程中，冷态启动的燃料消耗量约为温态启动的______倍（经验值），优化启动策略可减少非必要消耗。二、单项选择题（每题3分，共30分）1.下列哪项操作最有利于降低燃气轮机燃料成本？（）A.长时间维持50%额定负荷运行B.定期清理压气机叶片积灰C.提高天然气调压站出口压力至设计上限D.减少燃机与余热锅炉的热量交换2.关于燃气轮机厂用电控制，错误的做法是（）A.停运非必要的辅助设备（如备用循环水泵）B.降低循环水冷却器的冷却水流量C.优化电气设备的功率因数至0.95以上D.定期校验厂用变压器的变比误差3.某燃气轮机月发电量1200万kWh，厂用电量85万kWh，则厂用电率为（）A.6.92%B.7.08%C.7.41%D.8.05%4.燃气轮机润滑油消耗异常增大时，首先应检查（）A.润滑油温度是否过高B.轴承间隙是否超标C.油雾分离器工作状态D.润滑油品牌是否与说明书一致5.下列哪种情况会导致天然气计量误差增大？（）A.天然气温度传感器故障，显示值低于实际值B.压力变送器定期校验后C.流量计前直管段长度符合设计要求D.天然气组分稳定，甲烷含量95%6.燃气轮机热效率提升1%，年燃料成本可降低约（）（假设年燃料费用8000万元，机组年运行5000小时）A.1.2%B.1.8%C.2.5%D.3.0%7.启机过程中，通过“快速过临界转速”操作可减少（）A.轴承磨损成本B.燃料消耗C.润滑油更换频率D.叶片积灰速度8.燃气轮机排烟温度异常升高时，可能的成本影响是（）A.余热锅炉蒸汽产量增加，降低外购蒸汽成本B.透平叶片冷却效果下降，维修成本上升C.天然气热值计算误差减小D.厂用电率自动降低9.关于天然气燃料品质控制，关键指标是（）A.硫化氢含量B.密度C.压缩因子D.以上都是10.某机组月均补油量为15L，运行小时数600小时，补油率为（）A.0.025L/小时B.0.03L/小时C.0.05L/小时D.0.075L/小时三、判断题（每题2分，共20分。正确填“√”，错误填“×”）1.燃气轮机负荷越高，燃料消耗率越低，因此应尽量维持满负荷运行。（）2.压气机水洗可提高进气效率，降低燃料消耗，应每天执行一次。（）3.厂用电率的计算需包括启停机过程中的辅助设备用电。（）4.天然气计量采用体积流量时，无需修正温度和压力参数。（）5.润滑油温度过高会导致油膜厚度减小，增加轴承磨损成本。（）6.燃气轮机热效率与透平进口温度（TIT）呈负相关关系。（）7.启机前提前30分钟启动润滑油泵，可减少启动阶段的机械磨损成本。（）8.排烟温度每升高10℃，余热锅炉蒸汽产量约增加2%，有利于降低供热成本。（）9.天然气组分中乙烷含量增加会导致热值升高，计量时若未修正可能多计燃料量。（）10.燃气轮机低负荷运行时，可通过关小进口导叶（IGV）减少空气流量，降低燃料消耗。（）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述燃气轮机运行中燃料成本控制的关键措施（至少4项）。2.厂用电率偏高时，值班员可采取哪些调整措施？（至少3项）3.如何通过运行参数监控判断天然气计量是否存在误差？（至少3个方法）4.润滑油消耗异常增大可能由哪些原因引起？（至少4个原因）5.燃气轮机启停机过程中，可通过哪些操作降低燃料消耗？（至少3项）五、计算题（每题10分，共20分）1.某燃气轮机额定功率50MW，热耗率为9500kJ/kWh，天然气低位热值35.5MJ/Nm³，计算满负荷运行时每小时天然气消耗量（保留两位小数）。2.某机组某月发电量2000万kWh，厂用电量130万kWh，上月厂用电率为6.8%，计算本月厂用电率较上月变化的百分点，并分析对成本的影响（假设外购电价0.6元/kWh）。六、案例分析题（20分）某燃气轮机机组近3个月燃料消耗量较历史同期增加5%，但发电量仅增长2%。经初步检查，机组负荷率（平均负荷/额定负荷）由85%降至78%，排烟温度升高8℃，压气机进口滤网压差增大0.5kPa。作为值班员，请分析可能的成本增加原因，并提出针对性的控制措施。燃气轮机值班员成本控制考核答案一、填空题1.60-802.机组输出功（或发电量×3600kJ/kWh）3.总发电量4.降低；上升5.5-10；泄漏点6.50（5000万×1%=50万，占比1%）7.1.5-2二、单项选择题1.B2.B3.A（85/1200≈6.92%）4.C5.A6.B（热效率每提升1%，燃料消耗降低约1%，8000万×1%=80万，占比1%~2%）7.B8.B9.D10.A（15/600=0.025L/小时）三、判断题1.×（负荷过低或过高均可能导致效率下降）2.×（水洗频率需根据进气质量调整，过度水洗可能损伤叶片）3.√4.×（需修正为标准状态下的体积）5.√6.×（TIT越高，热效率越高）7.√8.×（排烟温度过高可能意味着燃烧不充分或冷却不足，增加维修成本）9.√（乙烷热值高于甲烷，未修正会导致体积计量时多计）10.√（IGV关小减少空气流量，匹配低负荷燃料量）四、简答题1.关键措施：①优化燃烧调整，维持最佳空燃比；②定期清理压气机积灰，提高进气效率；③避免长时间低负荷运行，维持经济负荷区间（70%-90%额定负荷）；④监控天然气计量误差，定期校验仪表；⑤回收余热（如余热锅炉），减少能源浪费。2.调整措施：①停运冗余辅助设备（如备用冷却水泵）；②降低非必要设备的运行功率（如调整循环水流量至经济值）；③提高电气设备功率因数，减少无功损耗；④优化启停机流程，缩短辅助设备提前启动时间。3.判断方法：①对比天然气流量与机组发电量的历史曲线，若流量增长快于发电量，可能存在计量误差；②计算实际热耗率与设计值偏差，若偏差超过2%，可能计量偏高；③定期用便携式流量计比对在线仪表读数；④分析天然气组分变化，若甲烷含量降低但流量未修正，可能多计。4.可能原因：①油系统管道或阀门泄漏（如法兰密封失效）；②轴承间隙过大导致润滑油甩出；③油雾分离器故障，润滑油随排气排出；④润滑油温度过高，蒸发量增大；⑤密封瓦间隙超标（针对有密封油系统的机组）。5.降低燃料消耗的操作：①优化启动前暖机时间，避免过早投入燃料；②快速通过临界转速，减少低转速阶段的燃料消耗；③采用温态或热态启动（而非冷态），利用机组余热降低启动燃料量；④启动后尽快带至经济负荷，缩短低负荷运行时间。五、计算题1.计算过程：热耗率=燃料输入热量/发电量→燃料输入热量=热耗率×发电量=9500kJ/kWh×50000kWh/h=475,000,000kJ/h=475,000MJ/h天然气消耗量=燃料输入热量/低位热值=475000MJ/h÷35.5MJ/Nm³≈13380.28Nm³/h答案：13380.28Nm³/h2.计算过程：本月厂用电率=（厂用电量/发电量）×100%=（130/2000）×100%=6.5%较上月变化=6.5%-6.8%=-0.3%（降低0.3个百分点）成本影响：厂用电量减少=（上月厂用电量-本月厂用电量）=（2000×6.8%）-130=136-130=6万kWh节约成本=6万kWh×0.6元/kWh=3.6万元答案：本月厂用电率较上月降低0.3个百分点，节约成本3.6万元。六、案例分析题可能原因分析：（1）负荷率下降：机组平均负荷降低，低负荷运行时燃料消耗率升高（部分负荷效率下降），导致单位发电量燃料消耗增加。（2）排烟温度升高：可能由燃烧调整不当（如空燃比失衡）、透平叶片结垢（冷却效果下降）或余热锅炉换热效率降低引起，排烟热损失增大，燃料能量未充分利用。（3）压气机进口滤网压差增大：滤网堵塞导致进气量减少，压气机效率下降，为维持出力需增加燃料量。（4）其他潜在因素：天然气计量误差增大、润滑油系统泄漏导致辅助设备耗电增加等。控制措施：（1）优化负荷分配：尽量维持机组在经济负荷区间（70%-90%）运行，减少低负荷时段；若需低负荷运行，通过关小IGV调整空气流量，匹配燃料量。（2）排查排烟温度异常：检查燃烧器工况（如燃料喷嘴堵塞），