2026年火力发电厂锅炉汽轮机测试卷附答案

2026年火力发电厂锅炉汽轮机测试卷附答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.根据2025年国家能源局发布修订的《火力发电厂灵活性改造技术导则》，要求300MW级亚临界纯凝燃煤机组深度调峰的最小出力应不高于额定容量的（）A.10%B.15%C.20%D.25%2.超超临界锅炉水冷壁采用内螺纹管结构的核心作用是（）A.提高管壁整体结构强度B.降低管壁温度，抑制膜态沸腾发生C.减小工质流动阻力D.提高工质传热系数3.汽轮机正常运行中，凝汽器真空发生缓慢下降，维持机组负荷不变，循环水进口温度保持稳定，若此时将循环水泵流量提升10%，凝汽器真空会发生哪种变化（）A.显著升高B.略有升高C.基本不变D.先升高后降低4.燃煤锅炉低氮改造中空气分级燃烧技术降低NOx生成的核心原理是（）A.降低主燃烧区氧浓度，推迟燃烧过程，降低火焰峰值温度，减少热力型NOx生成B.提高主燃烧区氧浓度，加快燃烧速率，降低火焰平均温度，减少热力型NOx生成C.降低一次风风温，减缓挥发分析出速率，减少燃料型NOx生成D.提高二次风风温，抑制快速型NOx生成反应5.汽轮机启停和变负荷过程中，热应力最大的部位通常出现在（）A.转子外表面B.转子中心孔表面C.叶轮根部圆角处D.调节级叶片根部6.锅炉运行过程中发生水冷壁管泄漏故障时，下列参数变化描述错误的是（）A.汽包水位异常下降B.给水流量不正常大于蒸汽流量C.炉膛负压降低甚至变为正压D.排烟温度异常升高7.根据GB/T12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》标准，350MW及以上超超临界机组启动并网时，过热蒸汽SiO2含量的合格标准是不大于（）μg/kgA.10B.20C.30D.508.汽轮机进行危急保安器超速试验前，需要带一定负荷暖机足够时间，目的是使转子中心温度升高到脆性转变温度以上，符合规范要求的操作是带（）额定负荷，暖机（）以上A.10%~15%，2hB.20%~25%，4hC.30%~50%，2hD.50%以上，4h9.循环流化床锅炉运行中床温持续低于设计最低运行温度时，最容易引发哪种问题（）A.炉膛结焦B.脱硫效率升高C.飞灰含碳量异常升高D.NOx排放降低10.汽轮机长叶片运行中发生颤振的核心原因是（）A.气流激振频率与叶片固有频率完全重合B.叶片振动过程中从气流中吸收的能量大于阻尼消耗的能量C.叶片结垢引发质量不平衡D.转子质量不平衡引发共振11.锅炉回转式空气预热器发生低温腐蚀的根本原因是（）A.烟气中SO3存在导致烟气露点升高，空预器壁温低于露点温度B.烟气中SO2存在导致烟气露点升高，空预器壁温低于露点温度C.空预器堵灰导致壁温降低D.燃煤含水量过高导致烟气露点升高12.汽轮机启停变负荷过程中，下列哪种现象可以直接反映汽缸膨胀受阻故障（）A.高压胀差正向异常增大B.轴向位移正向异常增大C.相同负荷下汽缸实际膨胀值低于设计值D.轴承振动异常增大13.超临界直流锅炉启动过程中，汽水分离器通常在出口温度达到（）左右时，由湿态运行转入干态运行A.250℃B.300℃C.350℃D.400℃14.汽轮机运行中，下列哪种情况不会引起推力瓦块工作温度异常升高（）A.机组负荷突增B.推力瓦进油压力异常升高C.润滑油进口温度升高D.转子轴向位移正向增大15.锅炉汽包水位高保护动作值通常整定为（）A.报警值>停炉保护值>严重水位高值B.停炉保护值>报警值>严重水位高值C.严重水位高值>停炉保护值>报警值D.报警值>严重水位高值>停炉保护值16.汽轮机调节系统迟缓率过大，对机组运行的影响是（）A.甩负荷后转速飞升过高B.甩负荷后无法维持空转C.正常运行中负荷波动过大D.启机过程中升速率无法控制17.燃煤锅炉炉膛出口过量空气系数增大，会导致哪种变化（）A.排烟热损失增大，不完全燃烧热损失减小B.排烟热损失减小，不完全燃烧热损失增大C.排烟热损失增大，不完全燃烧热损失也增大D.排烟热损失减小，不完全燃烧热损失也减小18.汽轮机末级叶片在深度调峰低负荷运行时，容易发生下列哪种问题（）A.水蚀损伤B.颤振失稳C.强度破坏D.腐蚀损伤19.锅炉再热器受热面泄漏，机组负荷不变的情况下，下列变化正确的是（）A.再热蒸汽压力降低，再热蒸汽温度升高B.再热蒸汽压力升高，再热蒸汽温度降低C.再热蒸汽压力降低，再热蒸汽温度降低D.再热蒸汽压力升高，再热蒸汽温度升高20.根据《防止电力生产事故的二十五项重点要求》，汽轮机超速保护动作跳机转速应不超过额定转速的（）A.110%B.112%C.115%D.120%二、多项选择题（每题2分，共10分）1.当前国内燃煤火力发电厂开展灵活性改造，常见的技术路线包括（）A.汽轮机低压缸零出力改造B.锅炉低负荷稳燃改造C.配置储热式电锅炉或热水储热罐D.受热面提效改造2.汽轮机冷态启动过程中，出现正向胀差超限的可采取的正确处理措施有（）A.加快升负荷速率，缩短暖机时间B.适当降低主蒸汽和再热蒸汽温度C.适当降低轴封供汽温度D.开启汽缸本体疏水，加快汽缸加热膨胀3.锅炉烟道发生再燃烧事故时，会出现的典型现象包括（）A.烟道出口烟气温度异常突然升高B.炉膛负压剧烈波动甚至变为正压C.空预器出口热风温度异常升高D.烟气含氧量异常下降，烟囱冒黑烟4.影响汽轮机凝汽器真空的主要因素包括（）A.循环冷却水进口温度B.循环冷却水流量C.凝汽器冷却管清洁程度D.汽轮机排汽量5.燃煤锅炉低氮燃烧器改造完成后，常见的运行问题包括（）A.飞灰含碳量升高B.水冷壁高温腐蚀C.同屏过热器汽温偏差增大D.锅炉效率降低三、判断题（每题1分，共10分）1.汽轮机冷态滑参数启动过程中，主蒸汽温度突然升高，会导致胀差向负方向增大。（）2.锅炉炉膛水冷壁大面积结渣后，会导致炉膛出口烟温升高，过热蒸汽温度异常升高。（）3.汽轮机超速试验过程中，当转速升高到110%额定转速，危急保安器仍未动作，应立即打闸停机。（）4.循环流化床锅炉运行中床压越高，说明床料量越大，流化质量越好，燃烧越稳定。（）5.超超临界燃煤锅炉低负荷深度调峰时，下辐射区水冷壁的管壁温差是全炉最大的，也是超温爆管的高发区。（）6.汽轮机凝汽器真空下降会导致排汽温度升高，机组循环热效率降低，不会影响轴向推力。（）7.直流锅炉汽温调节的核心原理是通过给水量调节汽温，燃烧率调节负荷，也就是“水跟煤走”。（）8.回热加热器管束泄漏会导致加热器水位异常升高，疏水温度降低。（）9.锅炉回转式空气预热器漏风率随运行时间增加会逐渐升高，主要原因是密封间隙磨损增大。（）10.汽轮机热态启动时，轴封供汽温度低于转子温度，会导致转子表面产生拉应力，容易引发转子裂纹。（）四、简答题（每题10分，共40分）1.简述660MW超超临界燃煤锅炉深度调峰至10%~15%额定负荷时，防止水冷壁超温爆管的主要运行措施。2.简述汽轮机凝汽器真空缓慢下降对机组安全经济运行的主要危害。3.简述燃煤锅炉回转式空气预热器堵灰的形成原因，以及常用的预防和治理措施。4.简述汽轮机转子发生脆性断裂破坏的产生条件，以及主要预防措施。五、案例分析题（每题10分，共20分）1.某660MW超超临界凝汽式燃煤机组，投产运行6年，2025年完成低氮燃烧器改造和灵活性改造，改造后低负荷调试过程中，当机组负荷降至120MW（约18%额定负荷）时，运行人员发现水冷壁出口管壁多处温差超过50℃，部分管壁温度达到598℃，超过设计允许的最高温度580℃，同时再热蒸汽温度只能维持在520℃，远低于额定值600℃，飞灰含碳量达到8.2%，改造前满负荷飞灰含碳量约为2.8%。请分析该机组出现上述问题的原因，并提出针对性解决措施。2.某300MW亚临界凝汽式机组，汽轮机完成大修后进行启动试验，冷态启动升速至3000r/min后，带150MW负荷暖机4小时，随后降负荷解列准备进行危急保安器超速试验，第一次升速至3200r/min（额定转速3000r/min）时危急保安器未动作，继续升速至3360r/min时保安器动作跳闸，转速降至3000r/min后准备第二次试验，升速过程中，1号轴承振动从0.03mm快速升高至0.12mm，越限报警，同时高压缸胀差从+2.1mm快速升高至+5.8mm，超过+5mm的报警值。已知本次启动主蒸汽温度为418℃，比启动曲线要求的385℃高出33℃，主蒸汽压力符合要求。请分析本次试验中振动增大和胀差超限的原因，并提出正确的处理措施。参考答案一、单项选择题参考答案1.C2.B3.B4.A5.B6.D7.C8.B9.C10.B11.A12.C13.B14.B15.C16.A17.A18.B19.A20.A二、多项选择题参考答案1.ABCD2.BCD3.ABCD4.ABCD5.ABCD三、判断题参考答案1.×2.√3.√4.×5.√6.×7.×8.√9.√10.√四、简答题参考答案1.（1）优化低负荷下的配风方式，合理调整一次风速和二次风配比，避免局部热负荷过于集中，适当增大周界风开度，降低燃烧器区域热强度偏差；（2）控制给水温度变化速率，低负荷升温过程中避免给水温度过快升高，减小水冷壁管壁温度变化速率，降低交变热应力；（3）优化燃烧器摆角和磨煤机组合方式，低负荷时尽量对称投运磨煤机，避免单侧燃烧热负荷偏差，根据汽温需求调整火焰中心位置，控制下辐射区域热负荷峰值；（4）建立水冷壁壁温全时段监测机制，对超温管屏通过二次风挡板调整烟气流量分配，降低超温管段的热负荷，避免长期超温运行；（5）严格控制最低运行负荷不超过改造设计下限，避免长时间稳定在极低负荷下运行，严格落实定期吹灰制度，避免水冷壁结渣导致热负荷升高引发超温；（6）优化低负荷下水煤比控制逻辑，限制给煤量单次波动幅度，维持水冷壁出口温度稳定，避免瞬时超温对管壁造成损伤。2.（1）经济性下降：凝汽器真空下降会导致汽轮机排汽压力升高，循环吸热过程的平均温度降低，朗肯循环效率下降，相同出力下煤耗升高，单位发电成本增加；（2）轴向推力异常增大：真空下降后，汽轮机各级反动度随排汽压力升高而增大，整体轴向推力明显上升，严重时会导致推力瓦块温度快速升高，甚至烧损推力瓦，引发转子轴向窜动的恶性事故；（3）排汽缸体变形振动：排汽温度升高会导致凝汽器冷却管胀口松动泄漏，还会导致低压缸对称膨胀不均，缸体发生变形，改变轴承中心标高，引发轴承振动异常增大；（4）限制机组出力：真空下降到设定阈值后，为了避免排汽温度超限和设备损坏，必须降低机组负荷运行，影响发电计划和上网收益；（5）末级叶片安全风险升高：真空下降后，排汽容积流量和流动特性发生改变，末级叶片进口气流冲角变化，容易引发颤振失稳，长期运行会积累疲劳损伤，严重时会导致叶片断裂。3.形成原因：（1）硫酸氢铵沉积堵灰：SCR脱硝装置运行过程中，氨逃逸率过高时，逃逸的氨气会与烟气中的SO3和水蒸气反应生成硫酸氢铵，硫酸氢铵在空预器工作温度区间（150℃~250℃）呈粘性液态，会粘附烟气中的飞灰，逐渐累积堵塞换热间隙；（2）低温腐蚀积灰：烟气中游离的SO3会与水蒸气结合生成硫酸蒸汽，当空预器壁温低于烟气露点温度时，硫酸蒸汽凝结在换热元件表面，腐蚀管壁的同时粘附飞灰，逐渐形成堵灰；（3）运行因素影响：低负荷深度调峰时，烟气温度降低，硫酸蒸汽更容易凝结，同时未完全燃烧的煤粉颗粒可燃物含量高，粘性大，更容易粘附在壁面上；低氮改造后飞灰成分改变，比电阻升高，电除尘效率略有下降，进入空预器的飞灰总量增加；（4）吹灰维护不到位：吹灰参数设置不合理，吹灰压力不足或吹灰频率过低，无法及时清除初期粘附的飞灰，小的堵灰会逐渐发展为大面积堵灰。防治措施：（1）优化SCR脱硝运行控制，合理调整喷氨量，将氨逃逸率控制在3ppm以内，从源头上减少硫酸氢铵的生成；（2）提高空预器壁温，改造暖风器系统，低负荷时提高一二次风进口温度，将空预器冷端壁温控制在露点温度以上，避免硫酸蒸汽凝结；（3）优化吹灰策略，采用声波吹灰+蒸汽吹灰组合的方式，针对硫酸氢铵堵灰的特性，调整吹灰频率和压力，及时清除初期积灰；（4）利用机组检修机会，定期对空预器进行高压水冲洗，彻底清除已经固结的堵灰；（5）对空预器换热元件进行升级，采用耐腐蚀的搪瓷传热元件，表面涂覆疏灰涂层，减少飞灰和腐蚀物的粘附。4.产生条件：（1）材料本身存在缺陷，包括制造阶段遗留的裂纹、非金属夹杂、应力集中点，或是长期运行产生的疲劳裂纹、腐蚀裂纹等；（2）转子整体温度低于材料的脆性转变温度，材料韧性大幅下降，裂纹扩展阻力降低，脆性特性显著；（3）存在较大的拉应力，拉应力强度超过材料低温下的断裂强度，引发裂纹快速扩展。预防措施：（1）严格执行启停曲线，控制升速率和升降负荷速率，限制蒸汽温度变化速率，避免转子产生过大的交变热应力；（2）超速试验前必须按照规范带低负荷暖机足够时间，使转子中心温度升高到脆性转变温度以上，严禁转子温度未达标时进行超速试验；（3）定期对转子进行无损检测，利用检修机会对转子中心孔、叶轮根部等应力集中区域进行探伤，及时发现微小裂纹，避免缺陷进一步扩展；（4）热态启动时严格匹配轴封供汽温度和转子温度，避免转子表面受到冷蒸汽冷却，产生过大的表面拉应力；（5）制造阶段选用脆性转变温度更低的合金材料，提升转子低温韧性，从根源上降低脆性破坏风险。五、案例分析题参考答案1.问题原因分析：（1）水冷壁超温跟热偏差过大有关：低氮燃烧改造为了降低NOx生成，采用深度空气分级，主燃烧区氧浓度偏低，低负荷下炉内温度水平低，二次风刚性不足，火焰容易发生偏斜，导致水冷壁热负荷分布不均，局部区域热负荷过高；同时660MW超超临界锅炉采用垂直管屏水冷壁，低负荷下质量流速降低，流量分配的自补偿特性下降，热偏差进一步放大，最终引发部分管壁超温。（2）飞灰含碳量升高：深度空气分级导致主燃烧区缺氧，低负荷下炉温低，煤粉着火推迟，燃烧不完全，未燃尽碳随飞灰排出，导致飞灰含碳量大幅升高。（3）再热蒸汽温度偏低：本次试验负荷仅为18%额定负荷，为了稳定燃烧，通常投运下层磨煤机，加上燃烧推迟不足，火焰中心没有随低负荷自动上移，炉膛出口烟温偏低，再热器吸热量不足，因此再热蒸汽温度无法达到额定值。解决措施：（1）优化低负荷磨煤机组合，改为对称投运中层磨煤机，调整燃烧器摆角上抬，抬高火焰中心，提高炉膛出口烟温，解决再热蒸汽温度偏低的问题，同时降低下辐射区域热负荷峰值，缓解水冷壁超温；（2）调整分级配风比例，在保证NOx达标排放的前提下，适