热力站建设考核试题及答案

热力站建设考核试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.下列哪项不属于热力站的主要功能？A.热量交换B.水力工况调节C.电能生产D.系统监控与计量答案：C解析：热力站是连接一次网（供热管网）和二次网（用户系统）的枢纽，核心功能是进行热量交换（通过换热器），并对二次网系统的温度、压力、流量等参数进行调节、监控和计量，以保证安全、稳定、经济地向用户供热。电能生产并非其功能。2.在热力站设计中，一次网供回水温差通常比二次网供回水温差要（）。A.大B.小C.相等D.无法比较答案：A解析：为提高一次管网输送效率，减少管径和循环水泵电耗，一次网通常采用大温差、小流量的运行方式，供回水温差常在40-60℃甚至更大。二次网考虑到用户散热设备特性（如散热器）和舒适性，供回水温差相对较小，通常为20-25℃左右。3.板式换热器与管壳式换热器相比，主要优点不包括（）。A.传热系数高B.结构紧凑，占地面积小C.承压能力高D.易于拆卸清洗答案：C解析：板式换热器由于板片薄、密封垫片限制，其承压能力通常低于管壳式换热器。板式换热器的优点在于传热效率高、结构紧凑、对数平均温差大、末端温差小、易于拆卸维护等。4.热力站内循环水泵的选型，主要依据的参数是（）。A.系统的设计流量和设计扬程B.系统的最高工作压力和温度C.换热器的换热面积D.补水箱的容积答案：A解析：循环水泵的作用是克服二次网系统的流动阻力，维持设计流量。因此，其选型的核心依据是二次网在设计工况下的总循环流量（m³/h）和系统在此流量下的总阻力损失（即所需扬程，单位mH₂O或kPa）。5.热力站补水定压系统中，最有利于系统压力稳定和防止水泵汽蚀的方式是（）。A.高位膨胀水箱定压B.补给水泵连续补水定压C.气体定压罐定压D.蒸汽定压答案：A解析：高位膨胀水箱定压是利用水箱与系统最高点的几何高差和连通器原理实现定压，其压力恒定，波动小，且能使系统始终充满水，有效防止水泵汽蚀，是最简单、稳定的定压方式。其他方式需要依靠压力传感器、补水泵或压缩机的启停来控制，存在压力波动。6.热力站自动控制系统中的“气候补偿”功能，主要是根据（）来调节供水温度。A.室内温度B.室外温度C.回水温度D.太阳辐射强度答案：B解析：气候补偿是集中供热节能运行的关键技术。其核心原理是根据室外温度的变化，自动调整一次网侧调节阀的开度或循环泵频率，从而改变进入换热器的一次网流量，最终调节二次网的供水温度。室外温度越低，供水温度设定值越高；反之亦然。这实现了按需供热，避免过热浪费。7.热力站内安全阀的整定压力（开启压力），一般不应超过系统设计工作压力的（）倍，且不应高于设备最大允许工作压力。A.1.05B.1.1C.1.2D.1.5答案：B解析：根据《城镇供热管网设计标准》（CJJ/T34）等相关规范，安全阀的开启压力（整定压力）不应大于系统设计工作压力的1.1倍，这是为了防止系统超压，确保安全。同时，必须低于或等于管道及设备本身的最大允许工作压力。8.一次网调节阀（如电动调节阀）通常安装在热力站的（）管道上。A.二次网供水B.二次网回水C.一次网供水D.一次网回水答案：C解析：通过调节一次网供水管路上的阀门开度，可以直接控制进入换热器的一次侧热媒流量，从而快速、有效地调节换热量和二次网供水温度。调节一次网回水管路阀门效果类似，但通常更倾向于调节供水侧。9.热力站内设置分集水器的主要目的不包括（）。A.汇集和分配流量B.安装压力表和温度计C.替代除污器的功能D.便于系统分支路检修答案：C解析：分集水器（或叫分水器、集水器）的作用是连接供水（或回水）主干管与多个分支环路，起到流量分配和汇集的作用，同时便于安装监测仪表（压力、温度）、排气阀、泄水阀等，也方便对各支路进行关断检修。除污功能由专门的除污器或过滤器完成。10.热力站运行中，发现二次网系统补水量异常增大，首先应怀疑（）。A.换热器结垢严重B.用户私自放水C.系统管道或设备有泄漏点D.循环水泵效率下降答案：C解析：补水量异常增大是系统失水的直接表现。首先应排查热力站内及所属二次管网是否存在明显的泄漏点，这是最常见和最直接的原因。用户私自放水也会导致失水，但通常需要通过检查用户端或通过添加臭味剂等方式辅助判断。换热器结垢和泵效下降会影响供热效果，但不直接导致补水量剧增。11.下列热力站设备中，通常不需要进行保温处理的是（）。A.换热器B.一次网供水管道C.循环水泵泵体D.补水箱答案：C解析：换热器、管道、阀门、水箱等设备及管道，当其表面温度高于50℃（或环境温度）时，为减少散热损失、防止烫伤，需进行保温。循环水泵的泵体本身不是散热的主要部件，且保温可能影响电机散热，通常不做保温，但其连接的管道需要保温。12.热力站安装的超声波热量表，其测量热量Q的基本原理公式是（）。A.QB.QC.QD.Q答案：D解析：超声波热量表通过测量流经管道的体积流量，以及入口温度和出口温度，结合水的密度ρ和比热容c，对时间积分计算出累计热量。公式Q=∈tρ··13.热力站内软化水处理设备的主要目的是去除水中的（），以防止系统结垢。A.溶解氧B.钙、镁离子C.氯离子D.悬浮物答案：B解析：供热系统水中的钙(Ca²⁺)、镁(Mg²⁺)离子是形成水垢（碳酸钙、碳酸镁等）的主要成分。软化水处理通过离子交换树脂等工艺，用钠离子置换水中的钙镁离子，从而降低水的硬度，从根本上防止换热设备和管道结垢。14.热力站在非采暖季进行“湿保养”时，系统应充满（）。A.原水B.软化水C.加了防冻液的水D.排空，保持干燥答案：B解析：湿保养是指在停运期间，将系统充满经过处理的（软化、除氧）水，并保持一定压力。这样可以防止空气进入系统，避免管道和设备内壁发生氧腐蚀，延长系统寿命。使用原水会引入氧气和结垢离子。15.热力站运行记录中，不属于必需每日记录的核心参数是（）。A.一次网供回水温度、压力B.二次网供回水温度、压力C.循环水泵、补水泵电流D.站内设备保养日期答案：D解析：设备保养日期属于设备台账和维护记录，不需要每日记录。A、B、C选项中的参数是反映热力站实时运行工况、能耗和安全状态的关键数据，必须按时（如每小时或每班次）记录，用于运行分析和故障预警。二、填空题（每空1分，共20分）1.热力站按服务对象可分为：民用热力站和________热力站。答案：工业2.热力站内连接一次网和二次网，实现热量传递的核心设备是________。答案：换热器3.在热水供热系统中，为排除系统内的空气，应在管道________处安装自动排气阀。答案：最高点（或局部最高点）4.热力站内防止杂质进入换热器或水泵，通常在一次网和二次网的________管上安装除污器或过滤器。答案：回水（或供水，但回水更常见）5.循环水泵的并联运行主要目的是增加系统的总________；串联运行主要目的是增加系统的总________。答案：流量；扬程6.热力站控制系统中的________调节，是根据二次网供回水平均温度或回水温度与设定值的偏差，来调节一次网阀门。答案：质（或温度）7.供热系统水压试验的目的是检验管道和设备的________。答案：强度与严密性8.热力站内电缆桥架与热力管道平行敷设时，其净距不宜小于________米。答案：0.59.板式换热器在拆卸清洗后重新组装时，压紧尺寸应符合产品样本要求，不得________。答案：过紧或过松（或超出规定范围）10.热力站内动力设备（水泵、电机）的金属外壳必须可靠________。答案：接地（或接零）11.热力站运行调节的基本方法有：质调节、量调节、________调节和间歇调节。答案：分阶段改变流量的质（或质量-流量）12.供热系统中，________的作用是吸收管道因热胀冷缩产生的长度变化，防止管道应力过大。答案：补偿器（或伸缩器）13.热力站内当系统压力低于设定下限值时，________泵应能自动启动补水。答案：补水泵14.蒸汽热力站中，将凝结水输送回热源的设备是________。答案：凝结水泵15.热力站设备布置时，两台换热器之间的净距不应小于________米，以便检修。答案：0.7（或0.8，依据规范具体数值）16.热力站能耗统计中，最重要的两项指标是________和________。答案：耗热量；耗电量（顺序可换）17.热力站发生突然停电时，应立即关闭________阀门，防止水击或系统倒空。答案：一次网供/回水（或总阀门）三、判断题（每题1分，共10分）1.热力站的规模越大，其供热能效比就一定越高。（）答案：×解析：能效比不仅与规模有关，更与系统设计、设备选型匹配度、运行调节水平、保温状况、管理水平等诸多因素相关。设计不合理或运行不佳的大站，能效可能很低。2.热力站内可以只安装一个安全阀，安装在系统最高点即可。（）答案：×解析：安全阀的设置应根据系统压力分区、设备承压能力等因素确定，在可能超压且压力来源被切断后无法泄压的密闭设备或管段上（如换热器、压力容器、水泵出口关断阀之前等）都应设置。仅安装在最高点不能保护所有设备。3.二次网循环水泵采用变频调速，主要目的是为了节能。（）答案：√解析：通过变频器调节水泵转速，使其流量和扬程跟随系统实际负荷需求变化，避免阀门节流损失，可大幅降低水泵电耗，是重要的节能措施。4.热力站的供热量可以通过测量一次网供回水温差和流量计算得出。（）答案：√解析：根据热力学公式，供热量Q=c·m·()5.板式换热器结垢后，其一次侧和二次侧的压降都会显著减小。（）答案：×解析：结垢会堵塞或减小流道，增加流动阻力，因此结垢后，流经换热器的压降通常会增大。6.热力站的噪声主要来源于循环水泵，应选用低噪声水泵并采取隔振措施。（）答案：√解析：水泵运行时的机械振动和流体噪声是热力站主要噪声源。选用低噪声设备、设置减振基础、安装柔性接头、进行房间隔音等都是有效的降噪手段。7.热力站内所有压力表都必须定期进行校验，确保其准确性。（）答案：√解析：压力表是监控系统安全运行的重要仪表，其准确性直接关系到对系统压力的判断。必须按照计量管理规定，定期（通常为半年或一年）送至有资质的机构进行校验，并贴有校验合格标签。8.为了节约成本，热力站可以省略软化水处理设备，直接使用自来水补水。（）答案：×解析：自来水硬度高，直接使用会导致系统严重结垢，大幅降低换热效率、增加水流阻力、浪费能源，甚至引发设备故障，长期看得不偿失。软化水处理是保证系统长期高效、安全运行的必要投资。9.热力站运行人员只需会操作设备，不需要了解基本的供热原理和调节方法。（）答案：×解析：合格的运行人员必须掌握基本的供热原理、系统流程、设备性能和调节方法。只有这样才能在运行中及时发现问题、正确调节、处理常见故障，实现经济运行和安全保障。10.热力站内发生轻微泄漏，只要不影响供热，可以等到停暖季再处理。（）答案：×解析：任何泄漏都必须及时处理。轻微泄漏会持续造成水、热损失，增加补水定压系统负担，泄漏点可能在压力或温度变化下扩大，甚至引发安全事故。应制定计划尽快维修。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述热力站设置集中监控系统（SCADA）的主要功能。答案与解析：主要功能包括：（1）数据采集与监测：实时采集并显示一次网、二次网的温度、压力、流量、热量、水泵状态、阀门开度、电量等所有运行参数。（2）自动控制与调节：根据设定的控制策略（如气候补偿、恒压差、恒温等），自动调节一次网调节阀、循环水泵频率、补水泵等，实现按需供热和节能运行。（3）报警与安全保护：对参数超限（超温、超压、低压、断电等）、设备故障（泵停、阀故障）等情况进行声光报警、记录，并可联动相关设备启停，保障系统安全。（4）数据存储与分析：历史数据存储，生成运行报表、趋势曲线、能耗分析图表，为运行管理和节能优化提供依据。（5）远程通信与调度：通过通信网络，将站内数据上传至上级调度中心，并接收调度指令，实现远程监控和统一调度。2.热力站在初次投运或大修后投运前，必须进行哪几项重要的调试工作？答案与解析：（1）水压试验：对站内管道和设备（包括一次侧和二次侧）进行强度试验和严密性试验，检查有无泄漏和变形，试验压力应符合设计或规范要求。（2）系统冲洗：对二次网系统（可延伸至用户）进行彻底冲洗，清除施工遗留的焊渣、泥沙等杂质，直至排水清澈，防止堵塞换热器和设备。（3）设备单机试运转：在不带负荷或最小负荷下，单独启动循环水泵、补水泵等动力设备，检查其转向、电流、振动、噪声、温升是否正常。（4）系统冷态循环调试：开启循环泵，进行系统冷态（不加热）循环，检查系统有无泄漏，调节各分支路阀门初步平衡流量，检查自动排气、定压补水等功能是否正常。（5）系统热态调试：缓慢开启一次网阀门，逐步加热系统。调整一次网流量、二次网循环量，使各运行参数（温度、压力、流量）达到设计工况。最终根据室外温度，设定和验证气候补偿曲线等自动控制策略。3.热力站运行中，二次网系统出现“倒空”现象的原因及危害是什么？答案与解析：原因：系统定压失效，压力低于系统最高点的静压，导致系统最高点或局部高处不能充满水，进入空气。常见原因有：定压装置（如补水泵、定压罐）故障、补水系统中断、系统存在未被发现的较大泄漏点、运行人员误操作等。危害：（1）产生气塞，阻碍水流循环，导致部分用户或散热器不热。（2）循环水泵在带气状态下运行，容易发生汽蚀，损坏水泵叶轮和密封。（3）系统水容量减少，温度、压力波动加剧，控制失调。（4）管道和设备内壁与空气接触，加剧氧腐蚀。（5）严重时可能造成系统循环中断，影响大面积供热。4.热力站的节能运行管理主要应从哪几个方面着手？答案与解析：（1）运行调节节能：充分利用气候补偿系统，实现供水温度随室外温度精准调节；在负荷变化时，采用水泵变频调速，变流量运行，减少电耗。（2）水力平衡节能：通过调节或安装自力式平衡阀等措施，使二次网各分支环路达到设计流量，消除近端过热、远端不热的现象，避免为照顾不利环路而整体提高运行参数造成的浪费。（3）设备维护节能：定期清洗换热器，保持高传热效率；及时维修泄漏点，减少热损失和补水耗能；保证水泵、电机处于良好工作状态。（4）减少散热损失：检查并修复破损的管道和设备保温层，特别是法兰、阀门等薄弱环节。（5）管理节能：加强运行监控和数据记录分析，及时发现和纠正不经济的运行模式；对运行人员进行节能培训；建立合理的能耗考核制度。五、计算题（每题10分，共20分）1.某热力站二次网设计供回水温度为75/50℃，设计循环流量为200m³/h。系统总阻力损失经计算为28mH₂O。拟选用单台离心泵。已知该站所在地大气压对应的热水饱和温度约为100℃（忽略）。为确保水泵不发生汽蚀，其必需的汽蚀余量(NPSHr)为3.5m。请计算：（1）循环水泵的设计扬程至少应为多少？（安全系数取1.1）（2）若补水定压点设在循环水泵入口处，定压值为35mH₂O（相对于泵轴线），水泵入口中心线至系统最高点的垂直高度为20m。请校核在此定压条件下，水泵是否会发生汽蚀？（二次网供水密度按975kg/m³计）答案与解析：（1）水泵设计扬程H：H故设计扬程至少应为30.8mH₂O。（2）校核汽蚀：水泵不发生汽蚀的条件是：装置汽蚀余量(NPSHa)>必需汽蚀余量(NPSHr)。已知：定压点压力（绝对压力）=大水泵入口中心线至定压点（通常为补水泵接入点或膨胀水箱连接点）的垂直高度差，题中未明确。通常定压点与补水点位置相近。假设定压点与水泵入口中心线高度基本一致，则高度差Z≈水泵入口流速水头相对较小，可忽略。则装置汽蚀余量(NPSHa)可近似计算为：N热水在75℃回水温度附近，其饱和蒸汽压很低，对应的水柱高很小（远小于1m），可忽略。因此，NP而NP因为NP关键点：实际计算中，若定压点高于泵入口，Z为正值，对NPSHa不利；若低于泵入口，Z为负值，有利。本题给定条件隐含了定压充分，汽蚀余量充足。2.某热力站板式换热器，设计换热量为4.2MW。一次网设计供/回水温度为110/70℃，二次网设计供/回水温度为75/50℃。计算：（1）设计工况下，一次网的计算流量是多少？（水的比热容c=4.18k（2）若实际运行中，一次网供水温度降至105℃，但要求二次网供水温度仍达到75℃，假设换热器传热系数不变，估算此时一次网流量需要增加至设计流量的多少倍？（采用简化计算，忽略流量变化对传热系数和回水温度的影响）答案与解析：（1）设计一次网流量：换热量Φ一次网温差Δ由公式Φ===计算：c·(先算分母：4.18则=换算：0.02644答案：一次网设计流量约为95.2m³/h。（2）估算流量增加倍数：设计时，一次侧平均温差Δ与二次侧平均温差Δ的比值，在简化条件下近似等于传热热阻比。但更直接的方法是从热平衡和传热方程简