2026年国家电网职称考试（热能动力工程）（副高）全真模拟试题及答案

2026年国家电网职称考试（热能动力工程）（副高）全真模拟试题及答案一、单项选择题1.在朗肯循环中，提高初温对循环热效率的影响是（）。A.提高B.降低C.不变D.先提高后降低答案：A解析：在蒸汽初压和背压不变的情况下，提高蒸汽初温，循环的平均吸热温度提高，而平均放热温度不变，根据卡诺循环原理，循环热效率随之提高。同时，提高初温还能降低汽轮机排汽湿度，有利于汽轮机安全运行。2.对于亚临界压力自然循环锅炉，在启动和低负荷运行时，为保证水循环安全，通常要求（）。A.降低循环倍率B.提高给水温度C.保持最低循环流速D.维持一定的炉膛热负荷答案：D解析：自然循环锅炉水循环的动力来自于下降管与上升管内工质的密度差。在启动和低负荷时，炉膛热负荷低，产汽量少，循环推动力小，容易发生循环停滞、倒流等故障。维持一定的炉膛热负荷是保证有足够的蒸汽产生，从而维持必要的循环流速和循环倍率，确保水循环安全。3.汽轮机调节级最危险工况通常发生在（）。A.额定负荷下B.第一调节阀全开，第二调节阀未开启时C.所有调节阀全开时D.低负荷滑压运行时答案：B解析：对于采用喷嘴调节的汽轮机，当第一调节阀全开而第二调节阀尚未开启时，通过第一调节阀对应喷嘴组的蒸汽流量达到最大值，但此时级的焓降也最大（因部分进汽，级前压力为初压，级后压力为第一级后压力），导致调节级动叶片的受力达到最大，是强度上最危险的工况。4.煤的收到基低位发热量与空气干燥基低位发热量的换算，需要考虑（）。A.全水分和空气干燥基水分B.挥发分和固定碳C.灰分和水分D.氢和氧含量答案：A解析：煤的基准换算核心是扣除或补回不同状态下的水分和灰分。收到基（ar）包含全水分，空气干燥基（ad）仅包含空气干燥基水分（内在水分）。两者低位发热量的换算公式为：=其中为收到基全水分，为空气干燥基水分。因此换算直接与水分有关。5.在换热器中，若冷、热流体的进口温度不变，但热流体的流量减小，则对数平均温差Δ将（）。A.增大B.减小C.不变D.无法确定答案：D解析：对数平均温差Δ=，其中Δ和Δ为换热器两端冷热流体温差中的较大者和较小者。热流体流量减小，其温度变化将更显著（出口温度可能降低更多）。对于顺流或逆流，冷热流体的出口温度都会改变，从而影响两端的温差Δ和Δ6.提高蒸汽动力循环再热压力的理想效果是（）。A.提高循环平均吸热温度B.降低汽轮机排汽湿度C.减少回热抽汽量D.提高锅炉效率答案：A解析：再热的主要目的，一是提高高压缸排汽（即再热蒸汽）的过热度，以保障低压缸末几级叶片的安全（降低湿度）；二是在合理的再热压力下，可以提高整个循环的平均吸热温度。理论上，存在一个最佳再热压力使循环效率最高。单纯提高再热压力，若过高，则再热段吸热量占比减小，对平均吸热温度提升有限，甚至可能不利；但题目问的是“理想效果”，再热的核心热力学目的之一即是提升平均吸热温度。7.锅炉过量空气系数增大，会导致（）。A.排烟温度降低，排烟热损失一定减小B.固体未完全燃烧热损失增大C.排烟热损失增大，锅炉效率可能降低D.理论燃烧温度显著提高答案：C解析：过量空气系数增大，送入炉膛的冷空气增多，理论燃烧温度下降；燃烧生成的烟气量增加，导致排烟热损失增大。同时，过量空气有助于燃烧更完全，可能使固体和气体未完全燃烧热损失（,）略有减小。但通常排烟热损失的增加是主要矛盾，尤其是在过量空气超过最佳值后，锅炉效率会下降。排烟温度的变化不确定，因为烟气量增大会加强对流换热，可能使排烟温度降低，但排烟热损失（取决于烟气量和温度）总体是增大的。8.汽轮机相对内效率的定义是（）。A.有效焓降与理想焓降之比B.轴端功率与理想功率之比C.循环热效率与理想循环效率之比D.发电机输出功率与蒸汽内功率之比答案：A解析：汽轮机的相对内效率是衡量汽轮机通流部分完善程度的重要指标，其定义为蒸汽在汽轮机中的实际焓降Δ（有效焓降）与等熵焓降Δ（理想焓降）之比，即=。它反映了蒸汽在汽轮机内膨胀过程中的各种损失（如喷嘴损失、动叶损失、余速损失、漏汽损失、摩擦鼓风损失等）。9.对于强制流动锅炉（如直流锅炉），在蒸发受热面中，防止传热恶化的主要手段不包括（）。A.提高质量流速B.采用内螺纹管C.装设节流圈D.提高循环倍率答案：D解析：强制流动锅炉（直流锅炉、低循环倍率锅炉等）的蒸发受热面中，工质一次性通过，没有自然循环锅炉意义上的“循环倍率”（循环倍率K=上升管入口循环水量/上升管出口蒸汽量，对直流锅炉，K=1）。防止传热恶化（如偏离核态沸腾DNB、蒸干等）的措施包括：提高工质质量流速以增强扰动；采用内螺纹管等高效传热管以促进汽液混合；在管屏入口装设节流圈以均匀流量分配，防止多值性、脉动等流动不稳定现象。因此，提高循环倍率不适用于直流锅炉。10.表征风机特性的无量纲参数是（）。A.流量系数、全压系数、功率系数B.比转数、欧拉数、雷诺数C.效率、压比、流量D.扬程、转速、轴功率答案：A解析：风机的无量纲性能参数（或称类型系数）是将几何相似的风机在相似工况下的性能参数用相似原理推导出来的系数，它们与风机尺寸、转速、介质密度无关，仅与风机类型和工况点有关。主要包括流量系数Q―（或ϕ）、压力系数p―（或ψ）、功率系数N―（或λ二、多项选择题1.影响锅炉排烟温度的主要因素包括（）。A.炉膛出口过量空气系数B.尾部受热面的积灰状况C.给水温度D.入炉煤的收到基低位发热量E.环境空气温度答案：A,B,C,E解析：A：过量空气系数增大，烟气量增加，在对流受热面中温降可能减小，且理论燃烧温度下降，可能导致排烟温度变化（复杂，通常可能略升或变化不大，但它是重要影响因素）。B：尾部受热面积灰使传热热阻增大，传热减弱，导致排烟温度升高。C：给水温度降低，为将给水加热到饱和温度、过热蒸汽温度所需的吸热量增加，在燃料量不变时，省煤器、空气预热器的吸热量需增加，可能导致排烟温度下降（烟气放热更多）。D：入炉煤发热量变化，为维持同样蒸汽出力，所需燃料量会反比变化，炉内燃烧温度及烟气量均会变化，其对排烟温度的影响是间接且非单一的，不是主要直接因素。E：环境空气温度直接影响送风温度和空气预热器的冷端温差，是影响排烟温度的直接因素，环境温度低，排烟温度可降低。2.汽轮机转子发生油膜振荡时，其特征有（）。A.振动频率等于转子的一阶临界转速频率B.振动具有突发性C.振幅随转速升高而继续增大D.振动频率约为工作转速的一半E.可通过提高润滑油温来抑制答案：A,B,C解析：油膜振荡是滑动轴承支承的转子在达到一阶临界转速的2倍左右时发生的一种自激振动。其特征：A：振动频率等于转子的一阶临界转速频率，与当时的工作转速无关。B：具有突发性，一旦发生，振幅急剧增大。C：发生油膜振荡后，即使转速继续升高，振幅并不减小，反而可能保持或增大（与半速涡动不同）。D：振动频率约为工作转速的一半是“半速涡动”的特征，半速涡动是油膜振荡的前兆。E：提高润滑油温会降低润滑油粘度，有利于增加轴承稳定性，对抑制油膜振荡有作用，但这不是其特征，而是处理措施。3.提高蒸汽朗肯循环热效率的途径有（）。A.提高蒸汽初参数（初温、初压）B.降低排汽压力（背压）C.采用回热加热给水D.采用蒸汽再热E.减少汽轮机内部损失答案：A,B,C,D解析：A、B是从卡诺循环角度，提高平均吸热温度、降低平均放热温度的基本途径。C：回热利用汽轮机抽汽加热给水，减少了冷源损失，提高了循环的平均吸热温度。D：再热提高了蒸汽膨胀后段的过热度，提高了循环的平均吸热温度，并有利于汽轮机安全。E：减少汽轮机内部损失（如提高相对内效率）可以提高汽轮机的输出功，但这是在相同的蒸汽循环下提高装置效率的途径，并非改变蒸汽动力循环本身的热力过程，因此不属于“提高朗肯循环热效率”的范畴，而是提高“汽轮机相对内效率”或“装置效率”。4.煤粉锅炉燃烧器区域水冷壁结渣（高温粘结灰）的主要影响因素有（）。A.炉膛局部温度过高B.煤灰的熔融特性（DT、ST、FT）C.炉内空气动力场不良，火焰贴墙D.水冷壁表面粗糙度E.燃煤硫分过高答案：A,B,C,D解析：结渣是熔融或半熔融的灰粒碰撞到受热面后凝固粘结的过程。A：局部温度高，使灰粒更容易处于熔融状态。B：灰熔点是根本特性，ST（软化温度）、FT（流动温度）越低，越易结渣。C：火焰贴墙或气流冲刷壁面，使熔融灰粒与壁面接触几率大增。D：粗糙的表面更容易捕获和粘附灰粒。E：燃煤硫分高主要导致高温腐蚀（硫化物型）和低温腐蚀（硫酸露点），与结渣无直接因果关系。5.凝汽式汽轮机末级长叶片设计需重点考虑的问题包括（）。A.湿蒸汽区的冲蚀与腐蚀防护B.在变工况下的颤振与强度C.排汽通道的气动性能D.叶片的扭转恢复与动力特性E.提高级的反动度以增加做功能力答案：A,B,C,D解析：末级长叶片工作在湿蒸汽区、低真空、高圆周速度、大容积流量的恶劣条件下。A：必须应对水滴的冲蚀，常采用司太立合金镶片、电火花强化等防护措施，湿蒸汽也带来腐蚀问题。B：在低负荷、高背压等变工况下，长叶片容易发生颤振（气动弹性不稳定），强度振动设计至关重要。C：末级叶片与排汽缸紧密相连，其气动设计直接影响排汽损失和机组背压。D：长叶片从根部到顶部扭角大，离心力作用下产生复杂的应力与变形（扭转恢复），动力特性（振动频率、振型）复杂。E：提高反动度可以增加做功能力，但这不是末级叶片设计的唯一或首要重点，反动度的选择需综合考虑气动性能、轴向推力、变工况适应性等多方面因素，且末级叶片常采用一定的反动度设计，但并非所有设计都追求“提高反动度”。三、判断题1.对于同一台锅炉，燃用挥发分越高的煤，其机械未完全燃烧热损失通常越小。（）答案：正确解析：挥发分高的煤，着火性能好，燃烧迅速且完全，形成的焦炭孔隙多、反应活性高，易于燃尽。因此，在合理的燃烧调整下，飞灰和炉渣中的含碳量通常较低，机械未完全燃烧热损失较小。2.汽轮机的轴向推力随着负荷的增加而单调增加。（）答案：错误解析：汽轮机的轴向推力由蒸汽作用在转子上的轴向力合力构成。对于冲动式汽轮机或带有反动度的冲动级，推力随流量（负荷）增大而增大。但对于现代大功率汽轮机，普遍采用反动式叶片或带一定反动度，且设有平衡活塞、反向流动布置等措施。在变工况下，特别是调节级工况变化时，其轴向推力变化复杂，并非简单的单调关系，有时在某一负荷区间推力可能减小。3.换热器的传热单元数NTU越大，表明该换热器的传热能力越强，其效能ε也必然越高。（）答案：正确解析：传热单元数NTU=，其中K为总传热系数，A为传热面积，为最小热容流率。NTU是换热器的“尺寸”参数，在相同流动方式下，NTU越大，意味着换热器的传热能力（KA）相对于流体热容量越大，换热越充分，因此换热器的效能ε（实际换热量与最大可能换热量之比）也越高。对于给定的流动方式（顺流、逆流等），ε是NTU和热容比4.在热力系统疏水回收过程中，将高压疏水引入低压加热器，会造成高品位能量的贬值损失，因此应绝对避免。（）答案：错误解析：将高压疏水引入低压加热器，确实存在能的贬值（做功能力损失）。但在实际电厂热力系统中，这是常见的、有时是必要的。例如，高压加热器的疏水逐级自流到压力较低的加热器或除氧器，是利用其热量加热较低压力的给水，虽然存在做功能力损失，但系统简单可靠，投资运行维护成本低。是否采用这种方式，需在技术经济比较后决定，并非绝对避免。有时为了简化系统或提高可靠性，会允许一定的做功能力损失。5.轴流式风机采用动叶可调比采用入口导叶调节在变工况下具有更高的运行效率。（）答案：正确解析：动叶可调（在运行中改变动叶安装角）能够使风机在流量变化时，始终保持气流入口角与动叶安装角的最佳匹配，减少冲击损失，从而使风机在宽广的变工况范围内都能保持较高的效率。而入口导叶调节是通过改变进入叶轮前的气流预旋来改变风机性能，其调节范围相对较窄，且在偏离设计工况时效率下降较快。因此，动叶可调风机的变工况经济性更优。四、简答题1.简述在火力发电厂中，提高蒸汽初参数（压力、温度）受到哪些主要限制？答：提高蒸汽初参数是提高循环效率的主要途径，但也受到以下限制：（1）材料强度限制：高温下金属材料的蠕变极限、持久强度、抗氧化能力下降。提高初温需要更昂贵的高等级耐热合金钢（如奥氏体钢），其工艺性能和许用应力也面临挑战。提高初压使承压部件壁厚增加，对材料强度和制造工艺要求更高。（2）设备造价与可靠性限制：使用高级材料、增加壁厚、采用更复杂的结构以承受高温高压，导致锅炉、汽轮机、管道、阀门等主辅设备造价大幅上升。同时，高温高压下材料的失效风险增加，影响机组运行可靠性。（3）汽轮机末级湿度限制：提高初压（在初温不变时）会使膨胀终点湿度增加，加剧末级叶片的水蚀。为保证安全，需限制排汽湿度（一般不超过12%-14%），这反过来制约了初压的无限提高。采用中间再热是解决此问题的有效方法。（4）热力系统复杂性：超（超）临界机组对给水品质、控制系统、启停和运行调节的要求更为严格，系统复杂性增加。2.什么是锅炉的连续排污和定期排污？各自的主要作用是什么？答：（1）连续排污：又称表面排污，是从汽包蒸发面附近连续排出含盐浓度较高的锅水。主要作用：排出锅水中溶解的部分盐分（如硅酸盐等），防止锅水含盐浓度过高，从而控制蒸汽品质。同时也能排出锅水表面的泡沫和悬浮物，减少蒸汽的机械携带。（2）定期排污：又称底部排污，是从水冷壁下联箱或汽包底部定期（间断）地排出锅水。主要作用：排出沉积在锅炉底部的水渣（如磷酸盐沉淀、腐蚀产物、悬浮物等），防止水渣堆积造成传热恶化和管路堵塞。它对降低锅水含盐量的作用相对较小。两者配合使用，连续排污控制盐分浓度，定期排污排除沉淀物，共同保证锅炉水质和运行安全。3.汽轮机调节系统迟缓率过大，对机组运行有何危害？答：汽轮机调节系统迟缓率（又称不灵敏度）是指由于摩擦、间隙、滑阀重叠度等原因，导致转速（或功率）变化时，调节系统不能及时动作的转速变化相对值。迟缓率过大会产生以下危害：（1）机组转速（或负荷）自发波动（晃动）：在单机运行时，引起转速不稳定；在并网运行时，引起负荷自发晃动，使机组无法稳定在某一负荷下运行。（2）甩负荷时超速量增加：当机组突然甩负荷时，由于迟缓存在，调节汽门不能迅速关闭，进汽量延迟减少，导致转速飞升过高，可能危及超速保安系统动作，甚至造成严重超速事故。（3）不利于一次调频：当电网频率变化时，迟缓率大的机组调节系统反应迟钝，不能迅速按静态特性改变负荷，削弱了机组参与一次调频的能力，影响电网频率的稳定。（4）加剧调节系统摆动：迟缓可能引起调节系统的持续振荡或不稳定。五、计算题1.某蒸汽朗肯循环，已知新蒸汽压力=16.7MPa，温度（1）循环吸热量和放热量（kJ/kg）；（2）循环净功（kJ/kg）；（3）循环热效率。（已知：根据水蒸气图表，=16.7MPa,=C时，=3394kJ/kg解：（1）确定汽轮机排汽状态（点C）：新蒸汽熵=6.419排汽压力=4.9kPa下，=0.476设排汽干度为，则：=6.419=排汽焓：=（2）计算循环吸热量：锅炉中吸热过程为定压过程，给水焓===（3）计算循环放热量：凝汽器中放热为定压过程。=（或=(1−（4）循环净功：忽略泵功，则=（或等于汽轮机做功=−（5）循环热效率：=（或=1答：（1）循环吸热量为3256.2kJ/kg，放热量为1818.2kJ/kg。（2）循环净功为1438.0kJ/kg。（3）循环热效率约为44.17%。六、分析论述题1.论述在“双碳”目标背景下，大型燃煤火力发电机组为提升能源利用效率、降低碳排放，可以采取哪些主要的技术改造与运行优化措施？答：在“双碳”目标下，大型燃煤火电机组需向高效、灵活、低碳方向转型。主要措施包括：（1）提效改造，降低供电煤耗：通流改造：对汽轮机高、中、低压缸通流部分进行现代化设计改造，采用高效叶型、优化汽封，提高汽轮机内效率。锅炉综合改造：优化燃烧器、强化吹灰、降低排烟温度、降低锅炉漏风、采用新型保温材料等，提高锅炉效率。热力系统优化：如增设零号高加、优化抽汽参数、采用蒸汽冷却器、降低凝结水泵和给水泵功耗、完善疏水回收系统等，减少系统内部损失和不可逆损失。辅机节能改造：对风机、水泵等主要辅机进行变频改造或采用高效叶轮、永磁调速等技术，降低厂用