2025年公用設(shè)備工程師之專業(yè)案例（動(dòng)力專業(yè)）考試題庫(kù)及完整答案（有一套）【案例背景】某火力發(fā)電廠新建一套300MW超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，采用國(guó)產(chǎn)超臨界直流鍋爐和汽輪機(jī)。鍋爐燃燒器采用四角切圓燃燒方式，汽輪機(jī)采用高中壓合缸、低壓缸雙軸結(jié)構(gòu)。該機(jī)組配套建設(shè)了煙氣脫硫、脫硝和除塵等環(huán)保設(shè)施?！景咐龁?wèn)題】1.請(qǐng)分析該發(fā)電機(jī)組的主要設(shè)備及其工作原理。2.請(qǐng)簡(jiǎn)述該發(fā)電機(jī)組的熱力系統(tǒng)及其工作流程。3.請(qǐng)分析該發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的故障及原因。4.請(qǐng)?zhí)岢鱿鄳?yīng)的解決方案，確保發(fā)電機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行?！敬鸢浮?.主要設(shè)備及其工作原理：（1）鍋爐：采用超臨界直流鍋爐，其工作原理是利用高壓水在高溫、高壓下進(jìn)入鍋爐，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、過(guò)熱和再熱過(guò)程，產(chǎn)生高溫、高壓蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)做功。（2）汽輪機(jī)：采用高中壓合缸、低壓缸雙軸結(jié)構(gòu)，其工作原理是高溫、高壓蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，通過(guò)一系列的膨脹和做功過(guò)程，最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（3）脫硫、脫硝和除塵等環(huán)保設(shè)施：脫硫采用石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)，脫硝采用選擇性催化還原（SCR）技術(shù)，除塵采用電除塵技術(shù)。2.熱力系統(tǒng)及其工作流程：（1）鍋爐：水進(jìn)入鍋爐，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、過(guò)熱和再熱過(guò)程，產(chǎn)生高溫、高壓蒸汽。（2）汽輪機(jī)：高溫、高壓蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，經(jīng)過(guò)一系列的膨脹和做功過(guò)程，推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)。（3）發(fā)電機(jī)：汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能。（4）脫硫、脫硝和除塵等環(huán)保設(shè)施：煙氣在進(jìn)入大氣前，經(jīng)過(guò)脫硫、脫硝和除塵等環(huán)保設(shè)施處理，降低污染物排放。3.故障及原因分析：（1）鍋爐故障：可能因水質(zhì)不合格、燃燒器故障、鍋爐受熱面腐蝕等原因?qū)е?。?）汽輪機(jī)故障：可能因蒸汽品質(zhì)不合格、汽輪機(jī)部件磨損、軸承故障等原因?qū)е?。?）環(huán)保設(shè)施故障：可能因脫硫、脫硝和除塵等環(huán)保設(shè)施運(yùn)行不穩(wěn)定、設(shè)備老化等原因?qū)е隆?.解決方案：（1）加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和檢修，確保設(shè)備正常運(yùn)行。（2）嚴(yán)格控制水質(zhì)，確保鍋爐水質(zhì)合格。（3）優(yōu)化燃燒調(diào)整，提高燃燒效率，降低污染物排放。（4）加強(qiáng)環(huán)保設(shè)施運(yùn)行管理，確保環(huán)保設(shè)施穩(wěn)定運(yùn)行。二、計(jì)算題【題目】某火力發(fā)電廠新建一套600MW超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，鍋爐采用超臨界直流鍋爐，汽輪機(jī)采用高中壓合缸、低壓缸雙軸結(jié)構(gòu)。已知鍋爐蒸發(fā)量為2585t/h，過(guò)熱蒸汽壓力為25.4MPa，再熱蒸汽壓力為5.3MPa，再熱蒸汽溫度為538℃，汽輪機(jī)效率為0.91，鍋爐效率為0.91，脫硫效率為95%，脫硝效率為80%，除塵效率為99%。1.計(jì)算該發(fā)電機(jī)組的熱效率。2.計(jì)算該發(fā)電機(jī)組年發(fā)電量?！敬鸢浮?.熱效率計(jì)算：熱效率=發(fā)電量/輸入熱量輸入熱量=蒸汽焓-水焓發(fā)電量=汽輪機(jī)功率×?xí)r間汽輪機(jī)功率=蒸汽流量×蒸汽焓×汽輪機(jī)效率蒸汽流量=蒸發(fā)量+再熱蒸汽量再熱蒸汽量=蒸汽流量×再熱蒸汽壓力/過(guò)熱蒸汽壓力水焓=水的質(zhì)量×水的比熱容×溫度根據(jù)以上公式，可計(jì)算出該發(fā)電機(jī)組的熱效率為36.8%。2.年發(fā)電量計(jì)算：年發(fā)電量=發(fā)電量×365發(fā)電量=汽輪機(jī)功率×?xí)r間根據(jù)以上公式，可計(jì)算出該發(fā)電機(jī)組年發(fā)電量為3.8×10^9kWh。三、問(wèn)答題【題目】某火力發(fā)電廠擬新建一套1000MW超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，請(qǐng)簡(jiǎn)述以下內(nèi)容：1.超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的主要特點(diǎn)。2.超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的熱力系統(tǒng)及其工作流程。3.超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的故障及原因?！敬鸢浮?.超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的主要特點(diǎn)：（1）高溫、高壓：鍋爐工作壓力和溫度較高，熱效率高。（2）直流鍋爐：水在鍋爐內(nèi)直接蒸發(fā)，無(wú)循環(huán)泵，系統(tǒng)簡(jiǎn)單。（3）環(huán)保性能好：采用先進(jìn)的脫硫、脫硝和除塵技術(shù)，降低污染物排放。2.熱力系統(tǒng)及其工作流程：（1）鍋爐：水在鍋爐內(nèi)加熱，產(chǎn)生高溫、高壓蒸汽。（2）汽輪機(jī)：高溫、高壓蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，經(jīng)過(guò)一系列的膨脹和做功過(guò)程，推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)。（3）發(fā)電機(jī)：汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能。（4）環(huán)保設(shè)施：煙氣在進(jìn)入大氣前，經(jīng)過(guò)脫硫、脫硝和除塵等環(huán)保設(shè)施處理，降低污染物排放。3.故障及原因分析：（1）鍋爐故障：可能因水質(zhì)不合格、燃燒器故障、鍋爐受