2026年热力发电厂试题(附参考答案解析)

2026年热力发电厂试题(附参考答案解析)一、单项选择题（每题2分，共20分）1.朗肯循环由四个基本热力过程组成，下列排序正确的是（）A.等熵压缩→等压加热→等熵膨胀→等压放热B.等熵加热→等压压缩→等温膨胀→等压放热C.等温压缩→等容加热→等熵膨胀→等温放热D.等压加热→等温膨胀→等熵压缩→等容放热2.在蒸汽初压与排汽压力不变时，提高蒸汽初温，循环热效率将（）A.提高B.降低C.不变D.无法确定3.采用蒸汽中间再热的主要目的是（）A.提高锅炉给水温度B.增大汽轮机排汽干度，并适当提高循环热效率C.减少汽轮机级数D.降低炉膛热负荷4.给水回热循环提高循环热效率的根本原因是（）A.提高了锅炉效率B.用汽轮机抽汽加热给水，减少了凝汽器中的冷源损失，提高了工质平均吸热温度C.增大了汽轮机理想焓降D.减少了锅炉排烟热损失5.凝汽器内的压力（汽轮机排汽压力）主要取决于（）A.冷却水入口温度与冷却水量B.锅炉主蒸汽压力C.给水温度D.汽轮机转速6.直流锅炉与自然循环锅炉相比，最根本的特点是（）A.设有汽包B.工质一次通过蒸发受热面全部汽化，无汽包，适用于超临界压力C.依靠汽水密度差建立循环动力D.必须设置下降管7.汽轮机相对内效率的定义是（）A.汽轮机轴端功率与发电机输出功率之比B.汽轮机内功率与理想功率之比C.循环热效率与锅炉效率之比D.发电机输出功率与汽轮机内功率之比8.热力除氧器的主要作用是（）A.加热给水并除去给水中的溶解氧及二氧化碳B.降低给水硬度C.调节给水泵出口压力D.储存高温蒸汽9.锅炉各项热损失中，所占比例最大的一项是（）A.排烟热损失B.化学不完全燃烧热损失C.机械不完全燃烧热损失D.散热损失10.目前燃煤电厂应用最广泛的烟气脱硫工艺是（）A.石灰石-石膏湿法B.海水脱硫法C.活性焦干法D.电子束法二、判断题（每题1分，共10分）1.提高蒸汽初参数可以提高循环热效率，其主要限制来自金属材料的耐温、耐压性能。2.凝汽器真空越高越好，排汽压力越低机组越经济。3.蒸汽中间再热既能提高循环热效率，又能显著增大汽轮机排汽干度。4.给水回热加热器级数越多，循环热效率提高越多，因此回热级数不受限制。5.自然循环锅炉水冷壁管内工质的循环动力来自汽水混合物与水的密度差。6.直流锅炉没有汽包，给水在流经蒸发受热面时一次全部汽化为蒸汽。7.汽轮发电机组全厂效率等于锅炉效率、管道效率、循环热效率、汽轮机相对内效率、机械效率与发电机效率的乘积。8.除氧器属于混合式加热器，可将给水加热到除氧器压力对应的饱和温度。9.凝汽器传热面结垢后，传热系数下降，凝汽器压力升高，机组热经济性降低。10.锅炉燃烧过程中无法控制NO三、填空题（每空1分，共10分）1.火力发电厂的三大主机是锅炉、汽轮机和____。2.朗肯循环由等熵压缩、__、等熵膨胀和__四个基本过程组成。3.汽轮机按工作原理分为__式和__式两大类。4.回热循环是利用汽轮机____加热给水，以减少凝汽器冷源损失。5.凝汽器的主要作用是建立并维持汽轮机排汽口的____，并将排汽凝结成水。6.锅炉各项热损失中，所占份额最大的是____热损失。7.在冷源温度一定时，汽轮机排汽压力越低，理想循环热效率越____。8.电厂中用于除去给水中溶解氧和二氧化碳的设备是____。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述朗肯循环的工作过程，并写出忽略给水泵耗功时循环热效率的表达式。η式中h1为汽轮机进汽焓，h2为排汽焓，2.为什么现代大型火电机组普遍采用给水回热循环？简述其提高热经济性的基本原理。3.简述凝汽器真空下降的主要原因及对机组安全经济运行的影响。4.简述石灰石-石膏湿法烟气脱硫的主要工艺流程，并写出核心化学反应式。CC五、计算题（每题10分，共20分）1.某简单朗肯循环汽轮发电机组，汽轮机进汽焓h1=3434kJ/kg，等熵膨胀排汽焓h2=2080kJ/kg，凝汽器压力下凝结水焓h3=137.8kJ/kg，忽略给水泵耗功。已知汽轮机相对内效率ηri(1)每千克蒸汽在锅炉中的吸热量q1(2)每千克蒸汽的理想循环净功w；(3)循环热效率ηt(4)全厂效率ηcp及发电标准煤耗率q(2)理想循环净功：w(3)循环热效率：η(4)全厂效率：η发电标准煤耗率：b解析：忽略泵功时，吸热量按q1=h1−2.某一次再热循环机组，汽轮机高压缸进汽焓h1=3434kJ/kg，高压缸排汽（再热器入口）焓h2=2975kJ/kg，再热器出口（中压缸进汽）焓(1)每千克蒸汽在再热器中的吸热量qr(2)每千克蒸汽的总吸热量q1(3)每千克蒸汽的循环净功w；(4)循环热效率ηtq(2)总吸热量（锅炉本体加热量与再热器吸热量之和）：q(3)循环净功（高压缸做功与中低压缸做功之和）：w(4)循环热效率：η与第1题简单朗肯循环热效率（41.1%）相比，再热循环热效率提高约3.0个百分点。解析：再热循环总吸热量由锅炉本体加热量(h1−六、综合分析题（20分）1.某电厂现役一台300MW亚临界参数、自然循环汽包炉、凝汽式汽轮发电机组。在节能降耗背景下，电厂拟对机组实施提高热经济性的综合技术改造。请结合热力发电厂基本原理：(1)分析该机组能量转换与传递过程中存在的主要损失；(2)论述提高该机组循环热效率的主要技术途径，并从工程实际出发分析各项措施的节能潜力、可行性与限制因素。参考答案与解析一、单项选择题1.答案：A解析：朗肯循环四过程为给水泵中绝热压缩（近似等熵压缩）、锅炉中定压加热、汽轮机中绝热膨胀、凝汽器中定压放热。B、C、D中的"等熵加热""等容加热"等均不符合朗肯循环。2.答案：A解析：提高初温使工质平均吸热温度升高，而放热温度不变，故热效率提高，但初温受金属材料高温强度的限制。3.答案：B解析：再热使排汽湿度明显减小，改善末级叶片工作条件；配合提高初参数时，循环热效率可提高约2～3.5个百分点。4.答案：B5.答案：A6.答案：B7.答案：B解析：相对内效率ηr8.答案：A9.答案：A解析：排烟热损失通常占锅炉热损失的4%～8%，是最主要的一项，降低排烟温度与排烟氧量是运行节能的重点。10.答案：A二、判断题1.答案：正确2.答案：错误解析：排汽压力降低使理想焓降增大，但受冷却水温度、冷却水量及末级叶片排汽面积限制，存在最佳真空，并非越低越好。3.答案：正确4.答案：错误解析：随着级数增加，每增加一级回热的热经济收益递减，而系统投资与复杂性增大，电厂通常采用7～8级。5.答案：正确6.答案：正确7.答案：正确8.答案：正确9.答案：正确10.答案：错误解析：采用低氮燃烧器、空气分级或燃料分级等低氮燃烧技术，可在燃烧过程中显著抑制NO三、填空题1.答案：发电机2.答案：等压加热（定压加热）；等压放热（定压冷凝）3.答案：冲动；反动4.答案：抽汽（中间抽汽）5.答案：真空6.答案：排烟7.答案：高8.答案：热力除氧器（除氧器）四、简答题1.答案：给水在锅炉中定压加热、汽化并过热成过热蒸汽后进入汽轮机，绝热膨胀做功，将热能转变为机械能；排汽进入凝汽器定压凝结放热，成为凝结水；凝结水经给水泵绝热压缩升压后重新送入锅炉，完成循环。忽略泵功时循环热效率为：2.答案：从汽轮机中间级抽出部分做过功的蒸汽，送入回热加热器加热锅炉给水，可提高热经济性，原因有二：(1)抽汽加热给水后，进入凝汽器的排汽量减少，排汽放给冷却水的冷源损失相应减小；(2)给水温度提高，使工质在锅炉中的平均吸热温度升高，在冷源温度不变的情况下，循环热效率提高。3.答案：(1)主要原因：冷却水入口温度升高或冷却水量不足；凝汽器传热面结垢或脏污；真空系统严密性差、漏入空气；抽气设备（射水抽气器或真空泵）工作失常；热井水位过高淹没铜管；轴封供汽不足等。(2)影响：排汽压力升高，汽轮机理想焓降减小，机组出力与热经济性下降；排汽温度升高，使低压缸、轴承座等部件膨胀增大，可能引起机组振动和中心偏移；真空严重下降时排汽温度过高，会危及末级叶片、凝汽器及低压缸安全。4.答案：锅炉烟气经除尘后送入吸收塔，与自上而下喷淋的石灰石浆液逆流接触，烟气中的SO五、计算题1.答案：(1)每千克蒸汽吸热量：2.答案：(1)再热器吸热量：六、综合分析题1.答案：(1)主要损失：①冷源损失：排汽在凝汽器中把大量汽化潜热放给冷却水，是朗肯循环中最大的一项能量损失，也是循环热效率远低于卡诺循环效率的根本原因；②锅炉损失：包括排烟热损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失、散热损失和灰渣物理热损失，其中排烟热损失所占份额最大；③管道损失：主蒸汽管道、再热蒸汽管道和给水管道的散热损失及压力损失；④汽轮机内部损失：喷嘴损失、动叶损失、余速损失、叶高损失、扇形损失、部分进汽损失、漏汽损失和湿汽损失等，使实际焓降小于理想焓降；⑤机械损失与发电机损失：轴承摩擦损失、传动损失及发电机的铜损、铁损和励磁损失。(2)提高循环热效率的主要技术途径与工程分析：①提高蒸汽初参数提高初温、初压可提高循环平均吸热温度，显著提高热效率。但初温受高温金属材料蠕变强度的限制，需采用T91、P92等耐热合金钢，造价明显上升；初压提高会增加排汽湿度，需配合再热或提高初温。对现役300MW亚临界机组，锅炉与汽轮机本体参数已固定，大幅提高初参数需整体更换主机，投资巨大，工程上通常不可行。②采用中间再热再热可提高排汽干度并适当提高循环热效率，一次再热一般使热效率提高约2%～3.5%，该机组已采用一次再热。进一步提高再热汽温受材料限制；改为二次再热仅可再提高效率约1.5%～2%，但系统复杂、投资大，需详细论证。③完善给水回热系统增加回热级数、提高给水温度可减少冷源损失。300MW机组通常已有3台高压加热器、1台除氧器和4台低压加热器共8级回热，再增加级数收益递减而系统复杂性增大；给水温度受省煤器换热温差和锅炉排烟温度限制，只能通过优化回热分配获得少量收益。④降低排汽压力（提高凝汽器真空）降低凝汽器压力可降低平均放热温度，提高循环效率。但真空受冷却水入口温度限制，且真空提高到一定程度后，冷却水耗功增大、末级叶片排汽面积与湿汽损失限制加剧，存在最佳真空。实际可行的措施包括保持凝汽器传热面清洁（胶球清洗）、提高真空系统严密性、降低冷却水温度等。⑤烟气余热深度利用锅炉排烟温度一般为120～150℃，可增设低温省煤器（烟气余热换热器）加热凝结水或给水，降低排烟热损失，全厂效率可提高约0.5～1个百分点。该方案改造工程量小、投资回收期短，是现役机组节能改造的优选途径，但需采取防腐、防堵灰措施，防止低温腐蚀。⑥热电联产（供热改造）若电厂邻近热负荷，可实施抽汽供热改造，将部分蒸汽的汽化潜热供给热用户而不是排入凝汽器，使全厂燃料利用率大幅提高。限制因素包括热负荷的可靠性与供热距离、供热与发电的相互制约关系及热电比的经济合理选择。⑦优化运行方式部分负荷时采用滑压运行，减少调节阀节流损失；加强燃烧调整，降低排烟氧量与不完全燃烧损失；提高胶球清洗投运率；治理汽水系统跑冒滴漏。此类措施投资小、见效快，是运行中提高经济性的重要手段。综上，对该类现役亚临界机组，应优先实施运行优化、烟气余热利用、凝汽器与回热系统改善、供热改造等技术经济性好的"小改