汽机锅炉运行试题以及答案

汽机锅炉运行试题以及答案一、选择题（共20题，每题1分，共20分）1.（单选题）在自然循环锅炉中，水冷壁内工质的流动动力来源于（）。A.给水泵的压头B.循环泵的压头C.下降管与上升管内工质的密度差D.过热器出口的蒸汽压力答案：C解析：自然循环锅炉依靠下降管中未饱和水与上升管（水冷壁）中汽水混合物之间的密度差产生推动力，形成工质循环，无需外加泵动力。2.（单选题）汽包锅炉在运行中，汽包水位应以（）为准。A.电接点水位计B.云母水位计C.差压式水位计D.超声波水位计答案：B解析：云母水位计（双色水位计）是直接连通式水位计，显示的是汽包内水位的真实物理位置，最为直观可靠，是运行中监视和校对其他水位计的标准。3.（单选题）当锅炉负荷增加时，对流过热器的出口蒸汽温度变化趋势是（）。A.升高B.降低C.基本不变D.先降后升答案：A解析：锅炉负荷增加时，燃料量和烟气量增加，烟气流速提高，对流换热增强；同时炉膛出口烟温升高，进一步强化了对流传热，因此对流过热器的汽温特性是随负荷增加而升高。4.（单选题）下列哪项不是影响煤粉气流着火的主要因素？（）A.煤的挥发分含量B.一次风温与风量C.锅炉负荷D.磨煤机出力答案：D解析：煤粉气流的着火主要受燃料特性（如挥发分）、一次风参数（风温、风量、风速）和炉内热力条件（如炉膛温度、锅炉负荷）影响。磨煤机出力主要影响制粉量，不直接影响着火条件。5.（单选题）锅炉安全阀的起座压力应（）工作压力。A.低于B.等于C.略高于D.远高于答案：C解析：安全阀的作用是当压力超过规定值时自动开启泄压，起座（开启）压力必须略高于锅炉的正常工作压力，以保证锅炉正常运行时不动作，超压时能及时起保护作用。6.（单选题）在机组启动过程中，为控制汽轮机金属部件的热应力，主要应控制（）。A.蒸汽压力B.蒸汽温度C.升负荷率D.升速率和升负荷率答案：D解析：启动过程中，汽轮机转子和汽缸等金属部件会产生热应力，控制蒸汽温度变化率（升速率）和负荷变化率（升负荷率）是控制金属温升速度、从而控制热应力的关键手段。7.（单选题）汽轮机低压缸排汽温度过高时，会导致（）。A.机组热效率升高B.低压缸轴承振动增大C.凝汽器真空度提高D.低压缸排汽湿度减小答案：B解析：排汽温度过高，意味着排汽体积膨胀，可能使低压转子中心发生变化，引起动、静部分间隙变化，严重时会导致动静摩擦，引发轴承振动增大。同时会降低真空，对效率和安全均不利。8.（单选题）给水回热系统中，随着回热级数的增加，（）。A.循环热效率单调增加B.汽轮机内效率降低C.锅炉给水温度降低D.汽耗率增加答案：A解析：采用给水回热加热，利用汽轮机抽汽加热锅炉给水，减少了冷源损失，提高了循环热效率。在合理范围内，回热级数越多，热经济性越高（效率单调增加），给水温度也相应提高。9.（单选题）汽轮机运行中，监视段压力异常升高，可能的原因是（）。A.主蒸汽压力降低B.通流部分结垢C.凝汽器真空升高D.调节汽门开大答案：B解析：监视段压力是指调节级后或某段抽汽后的压力。在负荷不变、主汽参数不变的情况下，该压力升高，说明该级组后的通流面积减小，通流能力下降，最常见的原因是通流部分结垢或叶片损伤。10.（单选题）机组协调控制（CCS）方式下，负荷指令由（）发出。A.汽轮机主控B.锅炉主控C.自动发电控制（AGC）或运行人员D.燃料主控答案：C解析：在协调控制方式下，机组负荷指令通常来自电网的自动发电控制（AGC）系统或由运行人员手动设定。CCS系统接收此指令，协调锅炉和汽轮机的控制动作，共同满足负荷要求。11.（多选题）锅炉MFT（主燃料跳闸）动作后，连锁动作通常包括（）。A.跳闸全部给煤机和磨煤机B.跳闸全部油燃烧器C.关闭过热器和再热器减温水总门D.汽轮机跳闸E.开启省煤器再循环门答案：A、B、C、E解析：MFT是锅炉最高级别的保护，动作后必须立即切断所有进入炉膛的燃料（煤、油）。关闭减温水总门是为了防止水进入过热器。开启省煤器再循环门是为了保护省煤器。汽轮机是否跳闸取决于机组保护逻辑，通常MFT会发信号给汽轮机，但并非所有机组都直接连锁跳机，也可能走停机不停炉等路径，故D选项不绝对。12.（多选题）影响汽轮机轴向位移增大的运行因素有（）。A.主蒸汽参数突然变化B.汽轮机发生水冲击C.通流部分严重结垢D.推力轴承磨损或损坏E.凝汽器真空升高答案：A、B、C、D解析：轴向位移增大反映了转子轴向推力增大或推力轴承工作失常。A、B、C选项均会导致蒸汽作用在转子上的轴向力异常增大。D选项直接导致轴承承载能力下降或丧失。凝汽器真空升高一般不会导致轴向推力显著变化。13.（多选题）锅炉的汽温调节方式包括（）。A.烟气侧调节，如摆动燃烧器角度B.蒸汽侧调节，如喷水减温C.改变给水温度D.改变过量空气系数E.调整炉膛负压答案：A、B、C、D解析：汽温调节分烟气侧和蒸汽侧。烟气侧调节通过改变火焰中心位置（A）、烟气量（D）等影响辐射和对流传热比例。蒸汽侧调节主要是喷水减温（B）。改变给水温度（C）会影响锅炉省煤段和蒸发段的吸热分配，从而间接影响汽温。炉膛负压主要影响燃烧安全性，对汽温直接影响小。14.（多选题）汽轮机冷态启动时，转子相对胀差的变化趋势通常是（）。A.冲转初期出现正胀差B.冲转初期出现负胀差C.升速暖机过程中正胀差增大D.定速并网后带负荷阶段正胀差减小E.整个启动过程胀差始终为负答案：B、C、D解析：冷态启动时，蒸汽先加热转子，转子温升快、膨胀快，而汽缸质量大、膨胀慢，导致转子膨胀大于汽缸，应出现正胀差。但实际中，冲转初期，蒸汽对转子和汽缸的加热以对流为主，汽缸受热面积大，可能膨胀更快，常出现短暂的负胀差（B）。随着持续加热，转子膨胀优势显现，正胀差增大（C）。并网带负荷后，主蒸汽温度提高，汽缸被充分加热膨胀，转子与汽缸的膨胀差会减小（D）。15.（多选题）单元机组滑压运行的特点有（）。A.负荷变化时，主汽温度保持稳定B.低负荷时，汽轮机内效率较高C.负荷变化时，给水泵耗功减少D.对负荷变化的响应速度比定压运行快E.可减少高温部件热应力答案：A、B、C、E解析：滑压运行时，主汽门全开，调节汽门基本全开或固定开度，通过改变锅炉压力来适应负荷变化。主汽温度可维持额定值（A）。低负荷时，调节汽门节流损失小，内效率较高（B）。给水泵为变速泵时，压力随负荷降低，耗功大幅减少（C）。压力变化缓和了温度变化，减少了热应力（E）。但锅炉蓄热利用少，负荷响应速度通常慢于定压运行（D错）。16.（单选题）下列哪种情况不会导致凝汽器真空下降？（）A.循环水泵跳闸B.凝汽器铜管结垢严重C.轴封供汽压力不足D.低压缸排汽量减少答案：D解析：真空下降意味着凝汽器绝对压力升高。A导致冷却水量锐减，B导致传热恶化，C导致空气漏入凝汽器，均会使真空下降。排汽量减少，蒸汽凝结负荷降低，在冷却条件不变时真空会上升或保持。17.（单选题）锅炉吹灰操作应在（）进行。A.高负荷时B.低负荷时C.炉膛负压较小的情况下D.汽温较低时答案：A解析：高负荷时，炉内烟温、工质温度较高，吹灰后受热面清洁度提高，换热增强不易引起汽温大幅波动。且高负荷时炉膛燃烧稳定，负压波动影响小。吹灰时应适当增大炉膛负压。18.（单选题）汽轮机超速保护（OPC）的动作转速一般为额定转速的（）。A.103%~105%B.110%~112%C.90%~92%D.120%以上答案：A解析：OPC是防止汽轮机因甩负荷等原因引起转速飞升过快的第一道防线，动作转速通常设定在103%~105%额定转速，通过快速关闭调节汽门来控制转速，属于预防性保护。机械超速保护动作转速更高（通常110%~112%）。19.（单选题）在锅炉燃烧调整中，减少过量空气系数，会使（）。A.排烟热损失增加B.化学不完全燃烧热损失增加C.锅炉效率一定提高D.烟气露点温度升高答案：B解析：过量空气系数过小，氧气供应不足，燃料燃烧不充分，化学不完全燃烧热损失（q3）增加。排烟热损失（q2）会因烟气量减少而降低。锅炉效率是各项损失的综合，存在一个最佳过量空气系数，并非越小越好。烟气露点主要与燃料硫分和水分有关。20.（单选题）汽轮机热态启动时，关键要保证（）。A.蒸汽温度高于转子金属温度B.蒸汽压力高于额定压力C.蒸汽流量大于额定流量D.升速率高于冷态启动答案：A解析：热态启动时，转子金属温度较高，为防止蒸汽对转子的冷却（产生负胀差和热应力），要求主蒸汽和再热蒸汽温度应高于对应金属温度一定值（通常有50℃以上的过热度），确保是加热过程。二、填空题（共10题，每空1分，共20分）1.水冷壁的传热方式主要是\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_，过热器的传热方式主要是\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_。答案：辐射换热；对流换热（及辐射换热）解析：炉膛内火焰温度高，水冷壁主要接受火焰的辐射热。过热器布置在烟道中，烟气冲刷管束，以对流传热为主，高温过热器也接受部分炉膛辐射热。2.煤的工业分析成分包括：水分、灰分、挥发分和\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_。答案：固定碳解析：工业分析提供煤的实用组成：水分(M)、灰分(A)、挥发分(V)和固定碳(FC)，其中FC=100-M-A-V。3.锅炉连续排污的目的是排出\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_，以维持锅水\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_在合格范围。答案：含盐浓度高的锅水；含盐量（或硅酸盐含量）解析：连续排污（表面排污）从汽包盐段排出，主要排除锅水中的溶解盐类和悬浮物，控制锅水品质，防止结垢和汽水共腾。4.汽轮机的转动部分主要包括\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_、叶轮、动叶片和\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_等。答案：主轴（转子）；联轴器解析：汽轮机转动部分统称转子，核心部件是主轴，上面安装叶轮和动叶片，联轴器用于连接多个转子或发电机转子。5.除氧器的作用是除去给水中的\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_和其他\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_。答案：溶解氧；不凝结气体解析：除氧器通过加热至饱和温度，使水中溶解气体（主要是氧气，还有二氧化碳等）析出，防止热力设备腐蚀。6.汽轮机调节系统由转速感受机构、\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_、配汽机构和\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_等组成。答案：传动放大机构；反馈机构解析：经典调节系统工作过程：转速感受（如调速器）→传动放大（如滑阀、油动机）→配汽（调节汽门）→反馈机构使系统稳定。7.发电机冷却方式“水-氢-氢”是指定子绕组采用\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_冷却，转子绕组和铁芯采用\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_冷却。答案：水内冷；氢气冷却解析：这是大型汽轮发电机常见冷却方式。水冷效果好，用于发热密集的定子绕组内部。氢气导热性好、密度低风耗小，用于冷却转子和定子铁芯。8.机组甩负荷后，转速飞升过高的主要原因有两个：一是调速系统动态特性不良，二是\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_。答案：汽轮机容积时间常数过大（或中间容积功率过大）解析：甩负荷瞬间，调节汽门虽关闭，但存在于汽门后管道、汽缸等“中间容积”内的蒸汽继续膨胀做功，导致转速额外飞升。9.锅炉的三大安全附件是安全阀、\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_和\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_。答案：水位计；压力表解析：这是锅炉最基本、最重要的安全监视装置，分别用于超压保护、水位监视和压力监视。10.朗肯循环由锅炉中的定压吸热、汽轮机中的\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_、凝汽器中的\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_和给水泵中的绝热压缩四个过程组成。答案：绝热膨胀；定压放热（凝结）解析：朗肯循环是火力发电的基本理论循环。工质在汽轮机内绝热膨胀做功，在凝汽器内等压（也是等温）凝结放热。三、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述锅炉运行中为何要维持稳定的汽包水位？水位过高或过低有何危害？答案：维持稳定汽包水位是锅炉安全运行的核心任务之一。水位过高的危害：蒸汽空间缩小，汽水分离效果变差，蒸汽带水增加，导致过热蒸汽温度下降，品质恶化；严重时会造成蒸汽大量带水，引起过热器结垢和汽轮机水冲击。水位过低的危害：破坏锅炉水循环，使水冷壁供水不足，部分水冷壁管过热甚至爆管；严重缺水时若处理不当，盲目进水可能导致巨大的热应力，造成设备严重损坏。解析：汽包水位是汽包锅炉蒸发设备中工质质量的平衡点，直接关系到汽水分离效果、水循环安全及受热面冷却。2.汽轮机启动前为什么要进行盘车？暖机的主要目的是什么？答案：盘车目的：①防止转子因上下缸温差或送轴封汽等原因产生热弯曲。②启动前盘车可使转子均匀受热，减少初始热弯曲。③检查动静部分有无摩擦。④使轴承建立稳定油膜。暖机目的：①使汽轮机各金属部件（转子、汽缸、法兰、螺栓等）温度均匀升高，减小各部分温差。②控制金属温升率，降低热应力。③使转子渡过材料低温脆性转变温度。④使各部件均匀膨胀，保证动静间隙正常。解析：盘车和暖机是汽轮机安全启动的关键步骤，核心是控制热应力和保证动静间隙。3.什么是锅炉的漏风？运行中哪些部位易漏风？漏风有何危害？答案：锅炉漏风是指炉膛或烟道外部的冷空气，在不经过燃烧器的情况下，从炉墙、门孔、穿墙管等不严密处漏入烟道。易漏风部位：炉膛下部（冷灰斗、看火孔、人孔门）、炉顶、省煤器区域、空气预热器区域、除尘器、烟道法兰等处。危害：①增加排烟量，使排烟热损失增大，锅炉效率降低。②增加引风机、送风机电耗，严重时可能造成风机出力不足。③炉膛漏风降低炉温，影响燃烧稳定性，可能增加不完全燃烧损失。④空气预热器漏风降低热风温度，影响燃烧。⑤局部地区过大的漏风可能造成烟气温度过低，引起低温腐蚀和堵灰。解析：漏风是锅炉运行中的常见问题，对经济性和安全性均有负面影响，需加强检查堵漏。4.简述汽轮机凝汽器真空下降的主要特征、常见原因及处理原则。答案：主要特征：排汽温度升高；真空表指示下降；机组负荷可能下降或相同负荷下蒸汽流量增加；凝汽器端差可能增大。常见原因：①循环水中断或水量不足（如循环水泵故障、滤网堵塞）。②凝汽器铜管脏污或结垢。③真空系统泄漏（如轴封供汽失常、低压抽汽系统、阀门漏气）。④抽气设备故障（如射水泵、水环真空泵故障，射水抽气器喷嘴堵塞）。⑤凝汽器满水（如水位调节失灵）。处理原则：①发现真空下降，应立即对照其他参数确认，并查找原因。②启动备用抽气设备或循环水泵。③若真空降至规定保护值，应按规定故障停机，防止排汽缸超温、转子中心变化等严重后果。④进行系统隔离查漏。解析：真空是影响汽轮机经济性和安全性的关键参数，需熟练掌握其异常现象和处理方法。5.说明锅炉燃烧调整的主要任务和内容。答案：主要任务：在满足外界负荷需要的蒸汽量、汽温、汽压的前提下，保证锅炉安全、经济运行。具体包括：①保证燃烧稳定、完全。②使烟气侧参数合理，减少各项热损失，提高效率。③防止结渣、腐蚀和大气污染。主要内容：①燃料量调整：适应负荷变化。②风量调整：保持合理的过量空气系数（通过氧量监视）。③送风量与引风量配合调整：维持合适的炉膛负压。④燃烧器调整：包括一、二次风配比，燃烧器投停方式，摆动燃烧器角度，旋流强度调整等，以控制火焰中心位置和燃烧工况。⑤煤粉细度调整（通过调整分离器挡板或磨煤机通风量）。解析：燃烧调整是锅炉运行的核心操作，是安全、经济、环保目标的综合体现。四、计算题（共2题，每题10分，共20分）1.某锅炉额定蒸发量D=1025t/h，过热蒸汽出口焓=3400kJ/kg，给水焓=1150kJ/kg，锅炉每小时燃用煤量B=145t答案：(1)发电煤耗率：b(2)年发电量：=(3)年标准煤耗量：=解析：本题考察电厂经济性指标计算。煤耗率是热耗率与标准煤发热量的比值。年发电量为容量与利用小时数的乘积。注意单位换算：1MW=1000kW，1吨=1000kg。五、综合分析题（共1题，每题10分，共10分）1.某300MW单元机组在运行中，突然发生锅炉一侧送风机跳闸。请分析此故障可能引发的现象、对机组运行的直接影响，并阐述运行人员应采