2025年高职热能与发电工程（锅炉运行调整）试题及答案.doc

2025年高职热能与发电工程（锅炉运行调整）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。

1. 锅炉运行中，当负荷增加时，汽包水位的变化是（ ）
A. 先上升后下降 B. 先下降后上升 C. 持续上升 D. 持续下降
2. 以下哪种措施不能有效提高锅炉热效率（ ）
A. 合理调整煤粉细度 B. 增加过量空气系数 C. 优化受热面布置 D. 减少散热损失
3. 锅炉水冷壁管内结垢会导致（ ）
A. 传热增强 B. 管壁温度降低 C. 水循环恶化 D. 蒸汽品质提高
4. 当锅炉发生汽水共腾时，应采取的措施是（ ）
A. 增加给水 B. 减弱燃烧 C. 加大通风 D. 提高负荷
5. 过热蒸汽温度过高会导致（ ）
A. 汽轮机效率降低 B. 锅炉受热面损坏 C. 蒸汽带水 D. 以上都是
6. 锅炉运行中，调节燃烧的主要目的是（ ）
A. 保证蒸汽品质 B. 提高锅炉热效率 C. 维持汽压稳定 D. 以上都是

第II卷（非选择题，共70分）

（一）填空题（共20分）
答题要求：本大题共5空，每空4分。请在横线上填写正确答案。

1. 锅炉的三大安全附件是______、______、______。
2. 影响煤粉气流着火的主要因素有______、______、______。
3. 锅炉运行中，定期排污的目的是______。
4. 过热器的作用是______。
5. 锅炉水位过高会导致______。

（二）简答题（共20分）
答题要求：本大题共2题，每题10分。简要回答问题。

1. 简述锅炉运行中如何调整汽包水位？
2. 说明影响锅炉热效率的主要因素有哪些？

（三）分析题（共15分）
答题要求：本大题共1题。结合实际情况分析问题。

某锅炉在运行中出现蒸汽温度下降的现象，试分析可能的原因及解决措施。

（四）材料分析题（共15分）
答题要求：本大题共3小题，每题5分。阅读材料，回答问题。
材料：在锅炉运行调整过程中，发现某台锅炉的排烟温度较高。通过检查发现，受热面存在积灰现象。积灰会影响锅炉的传热效果，导致排烟温度升高，热效率降低。

1. 积灰对锅炉运行有哪些危害？
2. 如何防止受热面积灰？
3. 若受热面积灰严重，应采取什么措施进行处理？

（五）综合应用题（共20分）
答题要求：本大题共1题。根据给定条件进行综合应用。
某锅炉额定蒸发量为10t/h，运行中负荷为8t/h。已知此时锅炉的各项参数如下：给水温度100℃，过热蒸汽温度540℃，压力3.82MPa，排烟温度160℃，炉渣含碳量3%。请计算该锅炉此时的热效率。（已知煤的低位发热量为25000kJ/kg）

答案：
第I卷：1. A 2. B 3. C 4. B 5. D 6. D
第II卷：（一）1. 安全阀、压力表、水位计 2. 煤粉细度、一次风速、炉膛温度 3. 排除炉水中的杂质 4. 将饱和蒸汽加热成过热蒸汽 5. 蒸汽带水
（二）1. 保持给水自动调节正常，根据负荷变化及时调整给水量；监视水位变化，注意虚假水位；定期冲洗水位计，确保水位指示准确。 2. 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、灰渣物理热损失等。
（三）原因：减温水量过大；过热器受热面结渣、积灰；燃烧调整不当；负荷变化等。解决措施：检查减温水调节阀，适当减少减温水量；清除过热器受热面积灰、结渣；调整燃烧，保证火焰中心位置合适；根据负荷变化及时调整燃烧和汽温。
（四）1. 危害：降低传热效果，排烟温度升高，热效率降低；可能引起受热面腐蚀；影响锅炉正常运行。 2. 防止措施：合理设计炉膛结构和受热面布置；控制烟气流速；采用吹灰装置定期吹灰；保证燃料质量，减少飞灰含碳量。 3. 处理措施：加强吹灰；采用蒸汽吹灰或声波吹灰等方式；必要时停炉进行人工清灰。
（五）1. 首先计算输入热量：$Q_{r}=B\times Q_{net,ar}$，其中$B$为燃料消耗量，$Q_{net,ar}$为煤的低位发热量。根据负荷和锅炉效率可估算燃料消耗量$B=\frac{D( h_{q}-h_{gs})}{\eta_{gl}Q_{net,ar}}$，$D$为蒸发量，$h_{q}$为过热蒸汽焓，$h_{gs}$为给水焓，$\eta_{gl}$为锅炉效率（先假设一个值估算）。这里$D = 8t/h = 8000kg/h$，$h_{q}=3407.5kJ/kg$，$h_{gs}=419.1kJ/kg$，假设$\eta_{gl}=0.8$，则$B=\frac{8000\times(3407.5 - 4191)}{0.8\times25000}=128.32kg/h$。$Q_{r}=128.32\times25000 = 3208000kJ/h$。
2. 计算排烟热损失$Q_{2}$：根据排烟温度可查得排烟焓$h_{py}=670kJ/kg$，$Q_{2}=B\times(h_{py}-h_{lk})$，$h_{lk}$为冷空气焓（假设为100kJ/kg），则$Q_{2}=128.32\times(670 - 100)=73249.6kJ/h$。
3. 计算化学不完全燃烧热损失$Q_{3}$：假设$q_{3}=0.5\%$，$Q_{3}=Q_{r}\times q_{3}=3208000\times0.005 = 16040kJ/h$。
4. 计算机械不完全燃烧热损失$Q_{4}$：已知炉渣含碳量$C_{lz}=3\%$，$Q_{4}=328660\times\frac{3}{100}=9859.8kJ/h$。
5. 计算散热损失$Q_{5}$：假设$q_{5}=1.5\%$，$Q_{5}=Q_{r}\times q_{5}=3208000\times0.015 = 48120kJ/h$。
6. 计算灰渣物理热损失$Q_{6}$：假设$q_{6}=0.5\%$，$Q_{6}=Q_{r}\times q_{6}=3208000\times0.005 = 16040kJ/h$。
7. 则锅炉热效率$\eta_{gl}=1-\frac{Q_{2}+Q_{3}+Q_{4}+Q_{5}+Q_{6}}{Q_{r}}$，将上述值代入计算可得$\eta_{gl}=1-\frac{73249.6 + 16040+9859.8+48120+16040}{3208000}\approx0.747 = 74.7\%$ 。