2025年11月热力发电厂练习题库(附答案解析)

2025年11月热力发电厂练习题库(附答案解析)一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。）1.在朗肯循环中，提高蒸汽初压力，将使（）。A.循环热效率一定提高B.循环热效率一定降低C.汽轮机排汽干度一定提高D.汽轮机排汽干度一定降低【答案】D2.现代大容量火力发电厂中，最主要的原动机是（）。A.蒸汽机B.燃气轮机C.汽轮机D.柴油机【答案】C3.锅炉的热效率是指（）。A.锅炉有效利用热量占输入热量的百分数B.锅炉有效利用热量占燃料低位发热量的百分数C.锅炉输出热量占输入热量的百分数D.锅炉蒸发量与燃料消耗量的比值【答案】A4.汽轮机调节系统采用DEH控制系统，其核心功能是（）。A.仅控制转速B.仅控制负荷C.控制转速、负荷以及汽轮机启停参数D.仅监视轴向位移【答案】C5.凝汽设备的主要作用是（）。A.回收凝结水B.建立并维持真空C.在汽轮机排汽口建立真空并回收凝结水D.冷却循环水【答案】C6.下列哪种泵通常用于输送温度较高的液体，且在结构上需考虑热膨胀的影响？（）A.离心式清水泵B.锅炉给水泵C.潜水泵D.齿轮泵【答案】B7.旋风分离器通常安装在（）。A.锅炉烟道尾部B.制粉系统煤粉管道上C.汽包内D.过热器集箱【答案】C8.汽轮机发生水冲击的原因中，不包括（）。A.锅炉满水B.蒸汽带水C.加热器管束泄漏D.凝汽器真空过高【答案】D9.在热力发电厂中，回热加热器的端差是指（）。A.加热器进口水温与出口水温之差B.加热器内饱和蒸汽温度与出口水温之差C.加热器进口蒸汽温度与出口水温之差D.加热器疏水温度与出口水温之差【答案】B10.煤粉在炉内燃烧过程中，挥发分燃烧阶段的特点是（）。A.温度低，反应速度慢B.温度高，反应速度快C.主要在焦炭燃烧后期进行D.不需要氧气【答案】B11.300MW及以上机组的高压厂用电系统通常采用（）。A.380VB.3kVC.6kV或10kVD.35kV【答案】C12.汽轮机支持轴承的作用是（）。A.承受转子重量及部分轴向推力B.承受转子全部轴向推力C.承受转子重量及确定转子径向位置D.仅承受转子重量【答案】C13.锅炉给水进行除氧的主要目的是（）。A.除去水中的二氧化碳B.除去水中的硬度C.除去水中的溶解氧及其他气体，防止热力设备腐蚀D.提高给水pH值【答案】C14.下列哪种烟气脱硫技术目前应用最广泛且最为成熟？（）A.海水脱硫B.电子束脱硫C.石灰石-石膏湿法脱硫D.氨法脱硫【答案】C15.汽轮机监视仪表（TSI）主要监测的参数不包括（）。A.转速B.轴向位移C.轴振动D.主蒸汽流量【答案】D16.空气预热器的低温腐蚀主要是由（）引起的。A.SO2B.SO3C.NOxD.CO2【答案】B17.汽轮机的变工况运行中，当新蒸汽温度降低时，若要保持功率不变，必须（）。A.增加进汽量B.减少进汽量C.提高背压D.降低真空【答案】A18.电动机的额定功率是指（）。A.电动机输入的电功率B.电动机转轴上输出的机械功率C.电动机的视在功率D.电动机的最大损耗功率【答案】B19.在自然循环锅炉中，水冷壁管内的工质流动动力主要来自（）。A.给水泵压头B.汽水密度差C.强制循环泵D.蒸汽压力【答案】B20.下列关于超临界机组的特点，说法错误的是（）。A.没有汽包，工质一次通过各受热面B.必须采用直流锅炉C.只能用于变压运行D.启停速度快【答案】C二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。）21.影响锅炉排烟热损失的主要因素有（）。A.排烟温度B.燃料性质C.过量空气系数D.炉膛温度E.给水温度【答案】AC22.汽轮机发生轴向位移增大故障的可能原因有（）。A.推力轴承磨损B.蒸汽流量急剧增加C.叶片结垢严重D.水冲击E.真空恶化【答案】ABCD23.发电厂常用的制粉设备主要包括（）。A.磨煤机B.粗粉分离器C.细粉分离器D.给煤机E.排粉机【答案】ABCDE24.提高朗肯循环热效率的基本途径包括（）。A.提高初温B.提高初压C.降低排汽压力（真空）D.降低初温E.采用回热循环【答案】ABCE25.锅炉受热面磨损严重的部位通常集中在（）。A.省煤器管束B.过热器管束C.空气预热器管箱D.水冷壁E.燃烧器区域【答案】AC26.汽轮机凝汽器真空下降的原因可能有（）。A.真空系统严密性差漏入空气B.凝汽器铜管结垢C.循环水泵故障出力不足D.凝汽器水位过高淹没铜管E.低压缸排汽缸喷水不足【答案】ABCD27.下列属于单元机组保护内容的有（）。A.炉膛灭火保护（FTS）B.汽轮机紧急跳闸系统（ETS）C.发电机变压器组保护D.辅机联锁保护E.机组快速减负荷（RB）【答案】ABCDE28.离心泵在运行中发生汽蚀的现象包括（）。A.流量和扬程急剧下降B.泵体产生振动和噪音C.叶轮表面出现蜂窝状破坏D.电机电流显著升高E.泵出口压力异常升高【答案】ABC29.火力发电厂的水处理主要包括（）。A.补给水处理B.给水处理C.炉水处理D.蒸汽净化E.汽轮机凝结水处理【答案】ABCDE30.电力系统频率调整的主要手段包括（）。A.一次调频（调速器）B.二次调频（AGC）C.三次调频（经济调度）D.改变变压器分接头E.投切电容器【答案】ABC三、填空题（本大题共15小题，每小题1分，共15分。请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。）31.水蒸汽的临界压力约为______MPa。【答案】22.132.汽轮机相对内效率是指汽轮机______与理想焓降之比。【答案】实际焓降33.锅炉的三项主要技术指标是蒸发量、______和锅炉效率。【答案】蒸汽参数34.在直吹式制粉系统中，磨煤机的出力直接决定了进入炉膛的______量。【答案】煤粉35.汽轮机级内损失主要包括喷嘴损失、动叶损失、余速损失、______等。【答案】叶高损失（或湿汽损失/鼓风摩擦损失，任填一项即可）36.凝汽器的传热端差一般控制在______℃以内，以保证经济性。【答案】5~10（填5或10均可）37.电力系统的负荷特性通常分为静态频率特性和______特性。【答案】静态电压38.发电机并网的条件包括：电压幅值相等、频率相等、______相同、相位相同。【答案】相序39.锅炉省煤器利用尾部烟气热量加热______，以提高锅炉效率。【答案】给水40.汽轮机的调节级通常采用______调节方式，以适应负荷变化。【答案】喷嘴41.电动机的绝缘等级通常分为A、E、B、F、H等，其中______级允许的最高温度最高。【答案】H42.烟气脱硝（SCR）工艺中，常用的还原剂是______。【答案】氨（或氨气）43.汽轮机盘车的目的是在启动前或停机后连续转动转子，以防止______。【答案】转子弯曲44.单元制机组是指锅炉、汽轮机和发电机直接连接，组成一个独立单元，横向无______联系的系统。【答案】蒸汽母管45.火电厂的厂用电率是指厂用电量占______的百分比。【答案】发电量四、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分。）46.简述汽轮机采用中间再热循环的主要目的及其对热效率的影响。【答案】主要目的：1.提高蒸汽的初焓，增加每公斤蒸汽的做功能力，从而提高机组的热效率。2.降低汽轮机低压部分的排汽湿度，减轻对末级叶片的水蚀，延长叶片寿命，提高低压部分的效率。3.在采用高初参数的同时，解决了排汽干度过低的问题，使得进一步提高初压力成为可能。对热效率的影响：采用中间再热后，循环的平均吸热温度提高，同时排气湿度降低减少了湿汽损失，因此循环热效率显著提高。通常采用一次中间再热可使机组热效率提高4%~5%左右。47.简述锅炉自然循环故障的主要原因及常见形式。【答案】主要原因：自然循环的推动力（运动压头）是由下降管和上升管中工质的密度差产生的。当运动压头不足以克服流动阻力时，就会发生循环故障。常见形式：1.循环停滞：当上升管受热较弱，其产生的运动压头减小，工质流速极低，甚至静止，导致气泡聚集，产生传热恶化。2.循环倒流：受热最弱的上升管中，工质流动方向反转，向下流动，可能导致管壁冷却不良。3.汽水分层：在水平或倾斜度较小的管段中，由于流速低，蒸汽与水分离，蒸汽在上部流动，水在下部流动，导致上部管壁过热。这些故障通常由锅炉结构设计不合理、燃烧工况不均匀（如火焰偏斜）、或上升管与下降管布置不当引起。48.什么是汽轮机的临界转速？在运行中如何通过临界转速？【答案】定义：汽轮机转子是一个弹性体，具有若干个横向振动固有频率。当转子的转速等于其固有频率对应的转速时，转子会发生剧烈的共振，这个转速称为转子的临界转速。通过临界转速的方法：1.快速通过：在启动或停机过程中，应迅速提升或降低转速，使转子在临界转速区域停留的时间尽可能短，避免共振幅值过度增大。2.严密监视：重点监视轴承振动和轴振动值，确保振动值在跳闸保护值以下。3.保持参数稳定：在升速过程中保持主蒸汽参数和真空的稳定，避免引起工况波动。4.投入盘车：确保盘车运行正常，转子偏心度在允许范围内，避免因热弯曲导致过临界时振动过大。49.简述发电机氢冷系统的主要功能及注意事项。【答案】主要功能：1.冷却：氢气的导热系数和比热容远高于空气，能更有效地带走定子和转子绕组产生的热量，提高发电机的负荷能力。2.通风损耗小：氢气密度小，减少了风扇和转子旋转时的摩擦损耗（风摩损耗）。3.降低电晕：氢气不会像空气那样导致绝缘材料老化，且能抑制电晕放电。注意事项：1.防爆：氢气与空气混合达到一定比例（4%~74%）遇明火会爆炸，必须严禁明火，保持密封良好。2.纯度与湿度：严格控制机内氢气纯度（>96%）和湿度，防止降低冷却效果及腐蚀绝缘。3.密封油系统：必须维持密封油压高于氢压一定数值，防止氢气泄漏，同时注意防止油进入发电机内部。4.补氢与排氢：在运行中根据压力和纯度自动补氢，排污时需通过专门管路排至室外或安全区域。50.简述火电厂烟气脱硫（FGD）系统的基本原理及主要副产物。【答案】基本原理（以石灰石-石膏湿法为例）：利用石灰石（CaCO3）浆液作为吸收剂，在吸收塔内与烟气中的SO2发生化学反应。主要反应过程：1.SO2溶于水生成亚硫酸（H2SO3）。2.亚硫酸与石灰石浆液反应生成亚硫酸钙（CaSO3）。3.通过强制氧化，将亚硫酸钙氧化为二水硫酸钙（CaSO4·2H2O），即石膏。主要副产物：脱硫石膏（CaSO4·2H2O）。经过脱水处理后，可用于建筑材料（如石膏板、水泥缓凝剂）等，实现资源化利用。此外，系统中产生的废水含有重金属和氯离子，需经过专门处理。五、计算与分析题（本大题共4小题，共65分。要求写出必要的计算过程、公式和结果。）51.（15分）某汽轮发电机组，额定功率为300MW。已知新蒸汽压力p1=16.7MPa，温度t1=538℃，焓值h1=3394kJ/kg；排汽压力p2=0.0054MPa，排汽为干饱和蒸汽，焓值h2=2368kJ/kg。假设该机组为纯凝汽式运行，不计给水泵耗功及其他损失，机械效率ηm=0.99，发电机效率ηg=0.98。（1）计算1kg蒸汽在汽轮机内的理想焓降（可用焓降）。（2）计算该机组的汽耗率（kg/kWh）。（3）计算该机组的热耗率（kJ/kWh）。【答案】解：（1）计算1kg蒸汽的理想焓降ΔH：ΔH=h1h2已知h1=3394kJ/kg,h2=2368kJ/kgΔH=33942368=1026kJ/kg（2）计算汽耗率d(kg/kWh)：1kWh=3600kJ每kg蒸汽做的有效电功W_e=ΔH×ηm×ηgW_e=1026×0.99×0.98=995.66kJ/kg汽耗率d=3600/W_ed=3600/995.66≈3.615kg/kWh（3）计算热耗率q(kJ/kWh)：热耗率q=d×(h1h_fw)由于题目未给出给水焓h_fw，且未说明采用回热，通常在简化计算中若不计回热，可近似认为吸热量仅为h1（若忽略给水焓）或需假设给水焓。但根据热耗率定义q=3600/η_thermal。或者更准确的热耗率定义：q=d×(h1h_fw)。此处若按纯凝汽式且无回热简化，假设给水为饱和水，对应p2=0.0054MPa，查表h_fw≈147kJ/kg（若不查表，通常考试会给出或忽略）。若忽略给水焓（即认为吸热全部来自h1，这不太严谨，但在缺数据时常用）：q≈d×h1=3.615×3394≈12268kJ/kWh。若按标准热耗率公式q=3600/η_t，其中η_t=W_e/(h1h_fw)。让我们采用最严谨的步骤：绝对电效率η_ae=η_t×η_m×η_g=(W_e/(h1h_fw))×η_m×η_g...此处循环。直接使用：q=3600/η_ae。η_ae=(1026×0.99×0.98)/(3394h_fw)。由于题目未提供h_fw，通常对于大机组，给水焓约为1200kJ/kg（高压加热器后）或凝结水焓。修正：题目条件“不计给水泵耗功及其他损失”，通常暗示最简单模型。若未给h_fw，可能默认忽略给水焓或仅需计算汽耗率。但为了完整性，我们计算每kg蒸汽吸热量Q_in=h1h2(即循环吸热量，若忽略冷凝放热回收，这不对，这是朗肯循环)。修正：题目条件“不计给水泵耗功及其他损失”，通常暗示最简单模型。若未给h_fw，可能默认忽略给水焓或仅需计算汽耗率。但为了完整性，我们计算每kg蒸汽吸热量Q_in=h1h2(即循环吸热量，若忽略冷凝放热回收，这不对，这是朗肯循环)。朗肯循环吸热量Q_in=h1h_fw(泵出口)。若题目未给h_fw，我们计算“每千瓦时消耗的蒸汽总焓”作为热耗率的一种近似表示，或者假设h_fw=0（不物理）。在实际工程考试中，若缺h_fw，通常指明忽略给水焓或仅计算汽耗率。但此处为了给出完整答案，我们假设给水焓为对应p2下的饱和水焓，h_fw'≈147kJ/kg。吸热量q_0=h1h_fw'=3394147=3247kJ/kg。热耗率q=d×q_0=3.615×3247≈11738kJ/kWh。（注：若按无回热最简模型，答案约为11740kJ/kWh左右。）结果汇总：（1）理想焓降：1026kJ/kg（2）汽耗率：3.615kg/kWh（3）热耗率：约11738kJ/kWh(基于假设给水焓147kJ/kg)52.（15分）一台锅炉燃用某种煤，其应用基低位发热量为Q_net,ar=21000kJ/kg。锅炉每小时燃煤量B=50t/h。锅炉有效利用热量Q_gl=1.05×10^9kJ/h。（1）计算该锅炉的正平衡效率η_b(%)。（2）若排烟热损失q2为5.5%，化学不完全燃烧热损失q3为0.5%，散热损失q5为0.4%，灰渣物理热损失q6为0.2%，求机械不完全燃烧热损失q4(%)。（3）计算该锅炉每小时的燃料消耗量B_1（若不计机械未完全燃烧损失，即实际燃烧量），并与B进行比较说明含义。【答案】解：（1）计算锅炉正平衡效率η_b：输入热量Q_in=B×Q_net,arB=50t/h=50000kg/hQ_in=50000×21000=1.05×10^9kJ/h有效利用热量Q_gl=1.05×10^9kJ/hη_b=(Q_gl/Q_in)×100%η_b=(1.05×10^9/1.05×10^9)×100%=100%注：题目数据巧合导致效率为100%，若按实际数据计算。假设题目数据无误，则计算结果为100%。通常考试数据会设定不同，例如B=55t/h。此处按题目给定数据计算。注：题目数据巧合导致效率为100%，若按实际数据计算。假设题目数据无误，则计算结果为100%。通常考试数据会设定不同，例如B=55t/h。此处按题目给定数据计算。（2）计算机械不完全燃烧热损失q4：根据反平衡效率公式：η_b=100(q2+q3+q4+q5+q6)已知η_b=100,q2=5.5,q3=0.5,q5=0.4,q6=0.2100=100(5.5+0.5+q4+0.4+0.2)0=(6.6+q4)q4=-6.6%数据存在逻辑矛盾（正平衡100%意味着无损失）。为了展示计算方法，我们假设正平衡效率计算结果为91%（例如输入热量是1.15×10^9）。数据存在逻辑矛盾（正平衡100%意味着无损失）。为了展示计算方法，我们假设正平衡效率计算结果为91%（例如输入热量是1.15×10^9）。修正计算演示：假设有效热量不变，输入热量调整为Q_in=1.05×10^9/0.91≈1.1538×10^9。则η_b=91%。修正计算演示：假设有效热量不变，输入热量调整为Q_in=1.05×10^9/0.91≈1.1538×10^9。则η_b=91%。若η_b=91%：91=100(5.5+0.5+q4+0.4+0.2)91=100(6.6+q4)q4=1006.691=2.4%故q4=2.4%。（3）计算燃料消耗量B_1：实际燃烧量B_1=B×(1q4/100)B_1=50×(10.024)=50×0.976=48.8t/h含义：B为从煤仓送入炉膛的煤量（计算消耗量），B_1为实际参与燃烧反应的煤量。两者之差即为未燃烧而随灰渣排出的碳造成的机械损失。53.（15分）某离心泵在转速n=1450r/min时的性能曲线（Q-H）上，最佳工况点A的流量Q_A=100m³/h，扬程H_A=30m。现需将流量调节至Q_B=80m³/h。（1）若采用出口节流调节（调节阀门开度），计算此时因节流损失的扬程占总扬程的百分比（假设在Q=80m³/h时，泵的特性曲线扬程为H_C=34m，管路特性曲线需要的扬程为H_B=25m）。（2）若采用变速调节，计算此时泵所需的转速n_B（假设满足比例定律，且工况相似）。（3）对比两种调节方式的节能效果。【答案】解：（1）出口节流调节损失计算：当流量Q_B=80m³/h时：泵提供的扬程（阀门后）H_Pump=H_C=34m。管路实际需要的扬程（阀门前）H_Pipe=H_B=25m。阀门节流损失ΔH=H_PumpH_Pipe=3425=9m。损失百分比=(ΔH/H_Pump)×100%=(9/34)×100%≈26.47%。（2）变速调节计算：根据离心泵比例定律，在相似工况下（效率不变）：Q1/Q2=n1/n2(H1/H2)=(n1/n2)^2已知工况点A(Q_A=100,H_A=30,n_A=1450)为基准。目标流量Q_B=80m³/h。由流量定律：Q_A/Q_B=n_A/n_B100/80=1450/n_Bn_B=1450×0.8=1160r/min。验证扬程是否满足管路需求（假设管路特性为静扬程+阻力，此处若忽略静扬程或假设管路特性通过原点）：新转速下的扬程H_B_new=H_A×(n_B/n_A)^2=30×(0.8)^2=30×0.64=19.2m。注意：此处计算出的19.2m是泵在新转速下运行于相似工况点的扬程。若管路特性曲线H=25m是必须满足的阻力，则单纯按比例定律算出的转速可能偏低，因为管路特性不一定过原点。但在通常简化计算题中，若未给出管路特性方程，通常假设管路阻力与流量平方成正比（即过原点）。注意：此处计算出的19.2m是泵在新转速下运行于相似工况点的扬程。若管路特性曲线H=25m是必须满足的阻力，则单纯按比例定律算出的转速可能偏低，因为管路特性不一定过原点。但在通常简化计算题中，若未给出管路特性方程，通常假设管路阻力与流量平方成正比（即过原点）。然而，题目（1）中给出Q=80时管路需H=25m，说明存在静扬程。若必须满足H=25m，则：(n_B/n_A)^2=H_B/H_A(若忽略静扬程影响，直接用比例定律)但若考虑管路特性，变速调节是改变泵特性去匹配管路特性。严格解：泵特性H=kn^2SQ^2...较复杂。采用常规考试简化逻辑：按流量比例定律计算转速。n_B=1160r/min。（3）节能效果对比：出口节流调节：泵轴功率与H_Pump成正比，此时运行在高压头（34m）下，且存在阀门节流损失，效率低，能耗高。变速调节：泵转速降低，轴功率与转速的三次方成正比（P∝n³），且无阀门节流损失，泵始终运行在高效区附近。结论：变速调节比出口节流调节更节能。54.（20分）某发电厂一台600MW汽轮发电机组，某时刻运行数据如下：新蒸汽流量D=1800t/h，新蒸汽焓h1=3500kJ/kg，再热蒸汽流量D_rh=1500t/h，再热蒸汽焓升Δh_rh=550kJ/kg，给水焓h_fw=1250kJ/kg。机械效率η_m=0.99，发电机效率η_g=0.99。（1）计算该机组此时的汽轮机内功率P_i(MW)。（2）计算该机组的电功率P_el(MW)。（3）若此时发电厂用电率为P_e=5%，计算该机组向电网输送的功率（供电功率）。（4）分析若新蒸汽温度降低50℃，对机组安全和经济性有何影响？【答案】解：（1）计算汽轮机内功率P_i：工质流量换算：D=1800t/h=1800×1000/3600=500kg/sD_rh=1500t/h=1500×1000/3600≈416.67kg/s1kg工质在汽轮机内的理想（实际）焓降近似计算：高压缸焓降Δh1=h1h_rh_in(题目未直接给再热入口焓，但通常总做功=主蒸汽做功+再热蒸汽做功)此处题目给的是“再热蒸汽焓升Δh_rh”，即再热后的做功增量。通常总焓降Δh_total≈(h1h_fw)+Δh_rh(这实际上是循环吸热量，不完全等于焓降，但在粗略估算中常这样混淆，严格应给各段排汽焓)。更严谨算法：假设题目意指总焓降由主汽部分和再热部分组成。更严谨算法：假设题目意指总焓降由主汽部分和再热部分组成。假设高压缸排汽焓为h2。则高压缸做功W1=D×(h1h2)。中低