火力发电厂考工试题与答案

火力发电厂考工试题与答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.火力发电厂生产过程中，实现能量转化的正确顺序是（）。A.化学能→热能→机械能→电能B.热能→化学能→机械能→电能C.化学能→机械能→热能→电能D.热能→机械能→化学能→电能答案：A2.锅炉汽包内汽水分离装置的主要作用是（）。A.降低蒸汽温度B.提高蒸汽压力C.减少蒸汽带水，提高蒸汽干度D.增加蒸汽流量答案：C3.在煤粉锅炉中，制粉系统的主要任务不包括（）。A.将原煤磨制成合格的煤粉B.对煤粉进行干燥C.将煤粉安全地送入炉膛D.对煤粉进行脱硫处理答案：D4.汽轮机冲动式级的工作原理主要依赖于（）。A.蒸汽在动叶栅中膨胀加速产生反作用力B.蒸汽在喷嘴栅中膨胀加速，将动能传递给动叶片C.蒸汽在动叶栅和静叶栅中连续膨胀D.蒸汽压力在动叶片前后保持不变答案：B5.凝汽式汽轮机运行中，凝汽器建立和维持真空的主要目的是（）。A.提高锅炉给水温度B.增大蒸汽在汽轮机中的可用焓降，提高循环效率C.降低排汽温度，保护汽轮机末级叶片D.B和C都是答案：D6.给水泵出口再循环管的作用是（）。A.提高给水泵出口压力B.防止给水泵在低负荷或启动时汽化C.调节给水流量D.降低给水温度答案：B7.发电厂中，高压加热器疏水采用逐级自流方式，最后流入（）。A.除氧器B.凝汽器C.低压加热器D.疏水箱答案：A8.变压器油的主要作用不包括（）。A.绝缘B.冷却C.灭弧D.润滑答案：D9.发电机采用氢气冷却的主要优点是（）。A.氢气密度大，冷却效果好B.氢气导热系数高，密度小，通风损耗小C.氢气不易爆炸，安全性高D.氢气成本低廉答案：B10.在火力发电厂热力系统中，除氧器属于（）设备。A.混合式加热器B.表面式加热器C.蓄热式加热器D.冷却器答案：A11.锅炉安全阀的校验顺序是（）。A.先校验高压侧，后校验低压侧B.先校验低压侧，后校验高压侧C.同时校验D.无固定顺序答案：B12.汽轮机轴向位移保护装置的作用是（）。A.防止转子轴向推力过大，造成动静部分摩擦B.防止转子振动过大C.防止转子超速D.防止轴承温度过高答案：A13.煤的工业分析成分中，对锅炉燃烧影响最大的是（）。A.水分B.灰分C.挥发分D.固定碳答案：C14.发电机励磁系统的主要作用不包括（）。A.维持机端电压恒定B.合理分配无功功率C.提高电力系统静态稳定性D.调节发电机有功功率答案：D15.在锅炉燃烧调整中，过量空气系数过大可能导致（）。A.化学不完全燃烧热损失增加B.排烟温度降低，锅炉效率一定提高C.排烟热损失增加，锅炉效率降低D.机械不完全燃烧热损失增加答案：C16.汽轮机热态启动时，冲转蒸汽温度应高于转子金属温度，主要是为了防止（）。A.转子受热膨胀过快B.转子受冷收缩C.汽轮机发生水冲击D.产生过大的热应力答案：B17.发电厂厂用电系统中，通常采用（）接线方式以保证供电可靠性。A.单母线B.双母线C.单母线分段D.单元接线答案：C18.锅炉水冷壁结垢严重会导致（）。A.水冷壁管传热增强，管壁温度下降B.水冷壁管传热减弱，管壁温度升高，可能爆管C.蒸汽品质提高D.锅炉效率显著提高答案：B19.汽轮机油系统中，主油泵的主要作用是在机组正常运行时提供（）。A.润滑油和顶轴油B.调节保安系统用油和润滑油C.密封油D.事故情况下用油答案：B20.衡量发电厂经济性的重要指标是（）。A.发电量B.厂用电率C.供电标准煤耗率D.设备利用小时数答案：C二、多项选择题（每题2分，共10分，多选、少选、错选均不得分）1.锅炉的尾部受热面通常包括（）。A.水冷壁B.过热器C.省煤器D.空气预热器E.再热器答案：C,D2.汽轮机组的热力系统主要包括（）。A.主蒸汽系统B.给水回热加热系统C.凝汽系统D.冷却水系统E.润滑油系统答案：A,B,C,D3.影响锅炉排烟热损失的主要因素有（）。A.排烟温度B.烟气量（过量空气系数）C.燃料水分D.飞灰含碳量E.炉膛漏风答案：A,B,E4.发电机定子绕组的冷却方式主要有（）。A.空气冷却B.氢气冷却C.水冷却D.油冷却E.氮气冷却答案：A,B,C5.火力发电厂中，下列设备属于高压厂用电设备的是（）。A.给水泵电动机B.凝结水泵电动机C.磨煤机电动机D.送风机电动机E.循环水泵电动机答案：A,C,D三、填空题（每空1分，共20分）1.火力发电厂的三大主机是______、______、______。答案：锅炉，汽轮机，发电机2.煤粉在炉膛内的燃烧过程大致可分为三个阶段：______、______、______。答案：着火前的准备阶段，燃烧阶段，燃尽阶段3.汽轮机调节系统主要由______、______、______和配汽机构组成。答案：转速感受机构，传动放大机构，执行机构4.发电机的同步转速n（r/min）、电网频率f（Hz）和磁极对数p之间的关系式为______。答案：n=60f/p5.锅炉连续排污的目的是排出______，以维持锅水含盐量在规定范围内；定期排污的目的是排出______。答案：盐浓度最高的锅水，水冷壁下联箱内的水渣和沉淀物6.汽轮机转子按形状可分为______转子和______转子。答案：鼓式，轮式7.变压器并列运行的三个基本条件是：______相同、______相同、______相同。答案：电压比，短路电压（阻抗百分比），联结组别8.发电厂中，将给水在进入锅炉之前预先加热的设备是______。答案：省煤器9.凝汽器真空下降时，凝汽器端差通常会______。（增大/减小）答案：增大10.火力发电厂中，实现热功转换的媒介物质称为______。答案：工质（或水蒸气）四、判断题（每题1分，共10分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.锅炉的蒸发量是指锅炉每小时产生的蒸汽量。（）答案：√2.汽轮机调节级通常采用冲动式级。（）答案：√3.发电机励磁电流越大，发出的无功功率就越多。（）答案：√4.发电厂的发电煤耗率总是大于供电煤耗率。（）答案：×5.锅炉送风量增加，必然导致排烟热损失增加，锅炉效率降低。（）答案：×（需在合理范围内分析）6.汽轮机冷态启动时，采用低压微过热蒸汽冲转是为了减少热冲击。（）答案：√7.高压加热器停运后，会使机组的热经济性下降。（）答案：√8.变压器瓦斯保护是变压器油箱内部故障的主保护。（）答案：√9.煤中的灰分是燃料的可燃成分。（）答案：×10.发电厂中，所有转动机械的轴承都需要润滑油进行润滑和冷却。（）答案：√五、简答题（每题5分，共20分）1.简述锅炉汽包（汽鼓）的主要作用。答案：汽包是锅炉中的重要部件，其主要作用有：（1）是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽和大致分界点；（2）内部装有汽水分离装置，保证饱和蒸汽的品质；（3）内部装有连续排污装置，可以控制锅水含盐量；（4）储存一定量的水与蒸汽，具有蓄热能力，可适应负荷变化，缓解气压变动速度；（5）汽包上装有压力表、水位计、安全阀等附属设备，保证锅炉安全运行。2.什么是汽轮机的“惰走时间”？分析惰走时间长短变化可能说明什么问题？答案：汽轮机打闸停机后，转子在惯性作用下继续旋转至静止的时间，称为惰走时间。绘制惰走时间与转速的关系曲线称为惰走曲线。惰走时间变化可能说明：惰走时间变短，可能原因是动静部分发生摩擦或轴承油膜破坏，产生摩擦阻力；主汽门、调节汽门或抽汽逆止门不严，有蒸汽漏入汽缸产生制动力；凝汽器真空破坏过早。惰走时间变长，可能原因是主油泵或调速系统故障，导致调速汽门未能关闭；新蒸汽或再热蒸汽管道阀门不严，使蒸汽漏入汽缸。3.简述火力发电厂中，给水除氧的必要性及除氧的原理。答案：必要性：溶解在给水中的氧气和二氧化碳等气体，会对热力设备和管道造成腐蚀（氧腐蚀和酸性腐蚀），影响安全经济运行，必须除去。原理：根据亨利定律，气体在水中的溶解度与该气体在气水界面上的分压力成正比，与水温成反比。除氧器通过加热给水至沸腾状态（对应压力下的饱和温度），使水面上蒸汽的分压力接近全压力，其他气体分压力趋于零，从而使溶解于水中的气体不断析出，并被及时排出，达到除氧目的。4.简述发电机失磁后的现象及对系统和发电机本身的影响。答案：现象：转子电流表指示为零或接近零；定子电流表指示升高并摆动；有功功率表指示降低并摆动；无功功率表指示负值，功率因数表指示进相；发电机端电压降低；定子端部发热可能增加。对系统的影响：从系统吸收大量无功功率，可能导致系统电压下降，严重时引起电压崩溃；造成其他发电机无功出力增加，可能过负荷。对发电机本身的影响：发电机异步运行，在转子回路、阻尼绕组中产生差频电流，引起转子过热；定子电流增大，可能使定子绕组过热；发电机发生振动。六、计算题（每题8分，共16分）1.某凝汽式发电厂发电功率为300MW，锅炉效率ηb=92%，管道效率ηp=99%，汽轮机绝对内效率ηi=45%，机械效率ηm=98%，发电机效率ηg=99%。试计算该电厂的标准煤耗率b（g/kW·h）。（已知标准煤发热量Qnet,ar=29270kJ/kg）答案：解：全厂热效率ηcp=ηb*ηp*ηi*ηm*ηg=0.92*0.99*0.45*0.98*0.99≈0.3976发电标准煤耗率b=3600/(ηcp*Qnet,ar)*10^6=3600/(0.3976*29270)*10^6≈3600/11637.752*10^6≈309.4g/kW·h答：该电厂的标准煤耗率约为309.4克/千瓦时。2.一台汽轮发电机，额定功率PN=200MW，额定电压UN=15.75kV，额定功率因数cosφN=0.85（滞后）。试计算其额定电流IN和额定视在功率SN。答案：解：额定视在功率SN=PN/cosφN=200/0.85≈235.29(MVA)额定电流IN=SN*10^3/(√3*UN)=235.29*10^3/(1.732*15.75)≈235290/27.279≈8625.5(A)或IN=PN*10^3/(√3*UN*cosφN)=200000/(1.732*15.75*0.85)≈200000/23.187≈8625.5(A)答：额定视在功率约为235.29MVA，额定电流约为8625.5A。七、综合分析题（每题12分，共24分）1.某超高压锅炉运行中，发现高温过热器出口蒸汽温度偏高，超出规定范围。请分析可能导致此现象的原因，并说明运行人员可采取哪些调整措施来降低汽温？答案：可能原因分析：（1）燃料方面：燃料发热量升高或水分减少，使炉膛辐射吸热相对减少，对流吸热增加；煤粉变粗，燃烧延迟，火焰中心上移。（2）燃烧调整方面：过量空气系数偏大，炉膛温度下降，辐射吸热减少，对流吸热增加；燃烧器投运方式不当，如上层燃烧器投运多，火焰中心上移；配风不合理，二次风量过大或风速过高，火焰中心上移。（3）给水温度方面：高压加热器解列，给水温度降低，为维持蒸发量必须增加燃料量，使过热器烟气侧传热增强。（4）受热面清洁程度：水冷壁结垢或积灰，炉内辐射传热减少，烟温升高，使过热器吸热增加；过热器本身积灰或结渣不均，导致局部烟道流通面积变化，烟速分布不均。（5）负荷与工况：机组负荷升高，蒸汽流量增大，但过热器吸热量增加更多；汽轮机高压缸抽汽量减少，流过过热器的蒸汽流量增加。（6）减温水系统：减温水调节阀故障或减温水量不足。运行调整措施：（1）调整燃烧：在保证燃烧完全的前提下，适当减少过量空气系数；合理调整燃烧器投运层次，尽量投运下层燃烧器或停用部分上层燃烧器；调整二次风配比，降低二次风压和风量，降低火焰中心。（2）利用减温器：开大减温水调节阀，增加减温水量（一级、二级减温水配合使用）。（3）调整吹灰：加强对水冷壁的吹灰，提高其吸热能力；在保证安全的前提下，可考虑对过热器进行适量吹灰（需注意防止吹灰导致汽温突升）。（4）调整给水温度：若因高压加热器解列导致，应尽快恢复高加运行。（5）调整负荷：在允许范围内适当降低机组负荷。2.汽轮机运行中，发生“水冲击”（即汽轮机进水或进冷蒸汽）事故是严重威胁设备安全的恶性事故。请详细论述：（1）水冲击事故可能对汽轮机造成的危害。（2）水冲击事故的主要象征（现象）。（3）运行人员一旦发现水冲击象征，应立即采取哪些紧急处理措施？答案：（1）主要危害：动静部分碰磨：高温部件突然接触低温水或冷蒸汽，产生急剧冷却收缩，可能导致汽封、隔板、叶片等动静间隙消失，发生严重摩擦碰撞，损坏设备。大轴弯曲：转子局部受到急剧冷却，产生极大的热应力，可能造成永久性弯曲。推力轴承损坏：进入的水在汽缸内瞬间蒸发，体积急剧膨胀，可能形成巨大的轴向推力，使推力轴承过负荷，烧损瓦块。叶片损伤：水珠或水团高速冲击动叶片，可能造成叶片断裂、围带脱落等机械损伤。金属部件产生裂纹：剧烈的热应力可能导致汽缸、转子等产生裂纹。机组振动加剧。（2）主要象征：主蒸汽或再热蒸汽温度急剧下降，过热度减小甚至消失；蒸汽管道法兰、阀门、汽缸结合面等处冒出白汽或溅出水滴。汽轮机上下缸温差明显增大。轴向位移显著增大，推力瓦温度急剧升高。机组发生强烈振动。汽缸内部有金属摩擦声或撞击