2025年高職（熱能動(dòng)力工程）熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種熱力系統(tǒng)不屬于常見(jiàn)的基本熱力系統(tǒng)？（）A.朗肯循環(huán)系統(tǒng)B.回?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)C.熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)D.卡諾循環(huán)系統(tǒng)2.熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，確定系統(tǒng)邊界的主要依據(jù)是（）。A.設(shè)備的物理位置B.能量傳遞和轉(zhuǎn)換的范圍C.操作人員的工作區(qū)域D.廠房的占地面積3.在選擇熱力設(shè)備時(shí)，首要考慮的因素是（）。A.設(shè)備的價(jià)格B.設(shè)備的外觀C.設(shè)備的效率D.設(shè)備的品牌4.提高熱力系統(tǒng)效率的關(guān)鍵在于（）。A.增加燃料消耗B.減少散熱損失C.提高蒸汽參數(shù)D.優(yōu)化系統(tǒng)流程5.以下關(guān)于熱力系統(tǒng)中工質(zhì)的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）。A.工質(zhì)在系統(tǒng)中經(jīng)歷狀態(tài)變化B.工質(zhì)的性質(zhì)對(duì)系統(tǒng)性能有重要影響C.工質(zhì)必須是氣體D.工質(zhì)的選擇要考慮多種因素6.熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，熱負(fù)荷計(jì)算的目的是（）。A.確定設(shè)備的尺寸B.評(píng)估系統(tǒng)的安全性C.計(jì)算燃料消耗D.為系統(tǒng)運(yùn)行提供依據(jù)7.以下哪種設(shè)備不屬于熱力系統(tǒng)中的加熱設(shè)備？（）A.鍋爐B.換熱器C.汽輪機(jī)D.加熱器8.在熱力系統(tǒng)中，用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能的設(shè)備是（）。A.壓縮機(jī)B.泵C.汽輪機(jī)D.發(fā)電機(jī)9.熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，考慮系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能主要是為了（）。A.提高系統(tǒng)效率B.適應(yīng)負(fù)荷變化C.降低設(shè)備成本D.減少維護(hù)工作量10.以下關(guān)于熱力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，說(shuō)法正確的是（）。A.與設(shè)備的質(zhì)量無(wú)關(guān)B.只取決于控制系統(tǒng)C.受多種因素綜合影響D.運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)11.熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)的指標(biāo)不包括（）。A.投資回收期B.熱效率C.設(shè)備使用壽命D.燃料成本12.以下哪種熱力系統(tǒng)布局方式適用于大型熱電廠？（）A.集中式布局B.分散式布局C.混合式布局D.分布式布局13.在熱力系統(tǒng)中，防止汽水共騰的措施不包括（）。A.控制水位B.調(diào)整蒸汽壓力C.增加給水流量D.使用汽水分離裝置14.熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，考慮環(huán)境保護(hù)主要涉及的方面是（）。A.噪音污染B.固體廢棄物排放C.大氣污染物排放D.以上都是15.以下關(guān)于熱力系統(tǒng)中管道布置的原則，錯(cuò)誤的是（）。A.盡量減少?gòu)濐^數(shù)量B.管道應(yīng)整齊美觀C.可隨意交叉布置D.便于安裝和維護(hù)16.熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，對(duì)于備用設(shè)備的設(shè)置，主要考慮的因素是（）。A.設(shè)備價(jià)格B.系統(tǒng)可靠性C.占地面積D.操作人員數(shù)量17.以下哪種熱力系統(tǒng)故障可能導(dǎo)致蒸汽品質(zhì)下降？（）A.汽輪機(jī)故障B.水泵故障C.鍋爐水質(zhì)不良D.加熱器故障18.熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，優(yōu)化系統(tǒng)控制策略的目的是（）。A.增加設(shè)備數(shù)量B.提高系統(tǒng)自動(dòng)化程度C.降低運(yùn)行成本D.以上都是19.以下關(guān)于熱力系統(tǒng)中保溫材料的選擇，說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A.要考慮保溫性能B.與材料價(jià)格無(wú)關(guān)C.需考慮防火性能D.要適應(yīng)環(huán)境溫度20.在熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的目的是（）。A.選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案B.增加設(shè)計(jì)復(fù)雜性C.提高設(shè)計(jì)成本D.減少設(shè)計(jì)工作量第II卷（非選擇題，共60分）21題（10分）答題要求：簡(jiǎn)述熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟。22題（10分）答題要求：分析回?zé)嵫h(huán)對(duì)熱力系統(tǒng)效率的提升原理。23題（10分）答題要求：闡述熱力系統(tǒng)中減少散熱損失的主要措施。24題（15分）材料：某熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，初步擬定了一種系統(tǒng)方案，但在經(jīng)濟(jì)性方面存在一些疑慮。該方案采用常規(guī)的蒸汽動(dòng)力循環(huán)，主要設(shè)備包括鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器和水泵。已知系統(tǒng)的熱負(fù)荷為100MW，燃料為煤炭，其發(fā)熱量為25000kJ/kg，鍋爐效率為85%，汽輪機(jī)效率為80%，凝汽器和水泵消耗的功率較小可忽略不計(jì)。目前煤炭?jī)r(jià)格為800元/噸。問(wèn)題：計(jì)算該方案的年燃料消耗成本，并分析其經(jīng)濟(jì)性。若要提高經(jīng)濟(jì)性，可考慮哪些改進(jìn)措施？25題（15分）材料：在一個(gè)新建的熱力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，考慮到當(dāng)?shù)氐哪茉促Y源和環(huán)境要求，需要選擇合適的熱力循環(huán)方式和設(shè)備。當(dāng)?shù)赜胸S富的煤炭資源，但對(duì)環(huán)境污染較為關(guān)注。同時(shí)，電力需求波動(dòng)較大，要求熱力系統(tǒng)具有較好的調(diào)節(jié)性能。問(wèn)題：請(qǐng)根據(jù)上述材料，闡述你認(rèn)為合適的熱力循環(huán)方式選擇及理由，并說(shuō)明如何滿足系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能要求以及如何考慮環(huán)境保護(hù)因素。答案：1.D2.B3.C4.D5.C6.D7.C8.A9.B10.C11.C12.A13.C14.D15.C16.B17.C18.B19.B20.A21.熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般步驟：首先明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，包括熱負(fù)荷、參數(shù)等。然后進(jìn)行熱力循環(huán)選型，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的循環(huán)方式。接著進(jìn)行設(shè)備選型，依據(jù)循環(huán)確定各主要設(shè)備。再進(jìn)行系統(tǒng)布置規(guī)劃，合理安排設(shè)備位置。之后進(jìn)行管道設(shè)計(jì)等輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)。最后進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與優(yōu)化，確保方案合理可行。22.回?zé)嵫h(huán)通過(guò)利用汽輪機(jī)中做過(guò)部分功的蒸汽來(lái)加熱凝結(jié)水使其重新進(jìn)入鍋爐。這樣在相同的吸熱量下，減少了進(jìn)入鍋爐的冷水流量，提高了平均吸熱溫度。根據(jù)卡諾定理，提高平均吸熱溫度能有效提升熱力系統(tǒng)效率。同時(shí)，回?zé)嵫h(huán)減少了冷源損失，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。23.減少散熱損失措施：采用優(yōu)質(zhì)保溫材料對(duì)管道、設(shè)備等進(jìn)行保溫，降低熱量向周圍環(huán)境散發(fā)。合理設(shè)計(jì)保溫結(jié)構(gòu)，確保保溫效果良好且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。對(duì)熱力設(shè)備和管道的連接處進(jìn)行密封處理，防止漏熱。加強(qiáng)對(duì)保溫層的維護(hù)和檢查，及時(shí)修復(fù)損壞部分，保證保溫性能。24.鍋爐熱功率：1/0.85=1.176MW/kg煤耗，年燃料消耗：100×365×24÷1.176=7.3×10^6kg=7300噸，年燃料消耗成本：7300×800=5.84×10^6元。經(jīng)濟(jì)性分析：成本較高。改進(jìn)措施：可采用高效鍋爐提高鍋爐效率，采用先進(jìn)汽輪機(jī)提高發(fā)電效率，或采用熱電聯(lián)產(chǎn)等方式提高能源綜合利用效率。25.合適的熱力循環(huán)方式可選擇采用中溫中壓再熱