山东大学-热动专业《热工过程自动调节》复习总结

1、热工要点复习题Q、什么是被调对象、被调量、给定值、扰动、调节作用量、调节机关？答：被调对象：被调节的生产设备或生产过程。被调量：通过调节需要维持的物理量。给定值：根据生产要求，被调量的规定数值。扰动：引起被调量变化的各种原因。调节机关：在调节作用下，用来改变进入被调对象的物质或能量的装置。调节作用量：在调节作用下，控制被调量变化的物理量Q、自动调节系统按给定值如何分类？按结构又如何分类？答：按给定值：恒值调节系统、程序调节系统、随机调节系统按结构： 反馈调节系统、前馈调节系统、复合调节系统Q、调节系统的性能指标有哪些？答：稳定性、准确性、快速性Q、什么是静态特性、动态特性、传递函数？答：静态特

2、性：在平衡状态时，输出信号和引起它变化的输入信号之间的关系。动态特性：在不平衡状态时，输出信号和引起它变化的输入信号之间的关系。传递函数：线性定常系统在零初始条件下，系统（或环节）输出信号的拉普拉斯变换与输入信号的拉普拉斯变换之比。Q、什么是有自平衡能力对象？无自平衡能力对象？内扰？外扰？答：（1）有自平衡能力对象：指对象在阶跃扰动作用下，不需要经过外加调节作用，对象的输出量经过一段时间后能自己稳定在一个新的平衡状态。（2）无自平衡能力对象：指对象在阶跃扰动作用下，不经过外加调节作用，对象的输出量不能自己稳定在一个新的平衡状态。（3）内扰：经过调节通道作用到对象上的扰动（4）外扰：经过干扰通道

3、作用到对象上的扰动Q、工程上常用的调节系统的分析方法有哪两种？答：时域分析法和频域分析法Q、分析比例带、积分时间Ti、微分时间TD,对调节质量的影响（静态指标、动态指标、衰减率）？答：（1）比例带对调节质量的影响1、减小比例带可以获得较小的静态偏差和动态偏差；2、比例带减小，调节作用越强，会使系统震荡剧烈，衰减率减小，降低稳定型。（2）积分时间Ti 对调节质量的影响1、积分作用使静态偏差为零，积分时间越小，积分作用越强；2、积分作用的增强使衰减率减小；3、积分作用的增强使动态偏差减小。（3）微分时间TD 对调节质量的影响1、适当增加微分作用会使系统稳定性增加，但过强会使系统不稳定；2、微分作用

4、使动态偏差和调节时间都减小。Q、单回路整定有哪几种方法？答：临界比例带法、衰减曲线法、图表整定法。Q、汽包水位变化的原因？答：水位变化的主要原因来自于（）给水量（）蒸汽量（）锅炉燃烧率。在给水量扰动下，被调对象具有迟延、惯性和无自平衡能力特性。Q、什么是虚假水位？产生原因、在设计时采用什么样的措施？答：虚假水位：对汽包而言，在其输出蒸汽流量增加，输入给水流量不变的情况下，汽包水位一开始不但不下降，反而上升的现象。产生原因：蒸汽流量扰动导致。解决措施：将蒸汽流量信号作为系统的前馈信号，当蒸汽流量改变时，调节作用使给水流量W 同方向改变，所以可以有效地减少或消除虚假水位现象产生误差带来的影响。Q、

5、给水调节系统有哪三种类型？各自的优缺点？答：单冲量给水自动调节系统： 1、这是一种最基本、最简单的调节系统，适用于低参数、小容量的锅炉； 2、不能克服虚假水位；3、调节作用滞后，汽包水位波动较大，调节时间较长；4、对于大容量高参数锅炉，在低负荷工况下也可以采用。单级三冲量给水自动调节系统：1、克服了虚假水位；2、汽包水位不受给水自扰动的影响；3、调节品质提高，但受到静态偏差的影响；4、分流系数w的数值同时影响内、外回路的稳定性，给整定工作带来不变。串级三冲量给水自动调节系统：1、调节更加灵活；2、内、外回路相互独立，互不影响。Q、三冲量三个冲量的引用，分别起到什么作用？答：汽包水位H：作为被调

6、量，实现微调。蒸汽流量D：作为前馈信号，克服虚假水位。给水流量W：克服内扰，实现粗调。Q、全程给水控制系统必须要解决的问题有哪些？解决措施？答：1测量信号的准确性。解决的思路：找出测量准确性受影响的原因，并找出它们之间的函数关系，在设计调节系统时引入这些物理量，便于在调节系统加以校正。2调节系统的结构切换。在低负荷运行时宜采用单冲量调节系统，在非低负荷工况下采用三冲量调节系统。解决的方法：在调节系统中增加逻辑控制功能。3.调节机构的切换。解决措施：低负荷运行时通常采用改变调节阀门的开度改变给水流量：高负荷运行时采用改变给水泵转速改变给水流量。Q、为什么低负荷时不投单级三冲量？答：锅炉在低负荷工

7、况下，蒸汽流量和给水流量的测量值误差很大，所以在低负荷运行时采用单冲量调节系统。Q、气温调节系统的总特点？答：有延迟、有惯性、有自平衡能力。Q、过热器和再热器出口汽温分别由哪个量来调节？答：过热蒸汽温度：喷水减温调节。 再热蒸汽温度：烟气侧调节。Q、影响过热汽温变化的因素（扰动）有哪些？答：影响过热蒸汽温度变化的原因主要有：蒸汽量、烟气量和减温水量。Q、采用减温水量调节过热汽温的原因？不能用减温水调节再热蒸汽的原因？答：采用减温水的原因：1、通过喷水减温改变过热器入口蒸汽温度，可以有效地调节过热器出口蒸汽温度；2、蒸汽流量的变化与锅炉负荷有关，由外部负荷决定；3、烟气侧调节会影响燃烧工况，且会

8、影响再热汽温。Q、串级汽温调节系统的整定步骤？答：整定原则为：内回路动作时，外回路可以视为开路状态；当外回路动作时，内回路可视为快速随动系统。如果符合以上条件，则串级汽温调节系统可以采取内、外回路分别整定的方法进行整定。一般nT3n2T2成立时即可认为内回路为快速随动系统Q、导前汽温信号的作用？答：导前汽温可以提前反映扰动，动态时可以使调节器的调节作用超前，稳态时可使过热器出口汽温等于给定值，从而改善调节品质。Q、在烟气侧调节再热汽温的方法有哪些？各自的原理及特点？答：一烟气旁路法烟气挡板调节再热汽温的主要特性有：1用挡板调节再热汽温有一定的迟延。2调节特性的好坏是指调节的开度范围是否在挡板最

9、佳转角范围内，烟气流量与挡板开度的关系是否呈线性关系。3双烟道同步调节。在锅炉启动时，两烟道挡板角度均为45°。利用旁路烟道法调节再热汽温的调节方法有多种，基本思路都是以挡板调节为主并以喷水减温为辅助手段二摆动燃烧器倾角法燃烧器摆动角度对炉膛出口汽温的影响摆动燃烧器倾角的再热汽温调节系统。三烟气再循环法四汽汽热交换器法Q、为什么不采用减温水调节再热汽温？答：用喷水减温调节再热汽温会增大中低压缸流量，使做功增加，在机组总功率不变的情况下，高压缸功率下降，使整个机组循环效率下降，因此，喷水减温只作为事故喷水减温。Q、单元机组汽包燃烧控制的任务是什么？有哪几个被控量？相应的控制变量是什么？

10、答：一、燃烧过程自动调节的任务：1燃料量调节燃料量调节就使进入锅炉的燃料燃烧所产生的蒸汽量满足的外部负荷要求信号。燃料量调节是锅炉调节中最基本也是最主要的一个系统。2送风量调节送风量调节应保证锅炉燃烧过程的经济性。3引风量调节（负压调节）引风量调节应使引风量与送风量相适应，并保持炉膛压力在要求的范围内。二、控制量：燃料量、送风量、引风量。Q、为什么采用热量信号？理想热量信号与实际热量信号有什么不同？答：燃料量作阶跃变化，而汽机阀门开度不变时，热量信号也相应的作阶跃变化；阀门开度作阶跃变化而燃料量不变时，尽管蒸发量变化，但汽包压力信号与蒸汽量的变化相反，结果热量信号不变。热量信号随着燃料量的变化

11、而变化，所以可用热量信号作为测量信号代表燃料量。Q、燃烧控制系统中，常用来反映燃料量的信号有哪几种？答：1电机转速2热量信号DQ3直吹制粉设备调节中煤量的测量（1）钢球磨和中速磨（或竖开磨）装煤量的测量(2)风扇磨功率信号代替给煤量(3)电子皮带秤（4）煤粉浓度的微机监测Q、燃料量控制策略有哪几种？送风量控制策略有哪几种？答：一、燃料量调节子系统的各种基本策略1、采用热量信号的燃料调节子系统用热量信号取代燃料量信号B 作为负反馈信号，当系统内发生来自燃料侧的内部扰动时，热量信号可以很快地反映出来，并在内回路中予以消除，尽量维持机前压力的稳定。以汽机调速系统二次油油压pR 作前馈信号，以提前反映

12、负荷扰动，提高锅炉对负荷的响应速度。2、采用给粉机转速反馈信号的燃料量调节子系统针对钢球磨煤机中间储仓式制粉系统的锅炉3、采用一次风量总和作反馈信号的燃料量调节子系统针对直吹制粉锅炉的燃料量调节子系统。4、采用给煤机转速反馈信号的燃料量调节子系统针对采用中速磨煤机直吹制粉锅炉的燃料量调节。二、送风量调节子系统1、燃烧率指令风量系统2、燃料量风量系统3、蒸汽量风量系统保持V 与D 的比例关系，就保证了一定的过剩空气系数，即保证燃烧的经济性。4、热量风量系统优点是当燃料侧发生扰动时，热量信号能及时反映燃料的扰动，通过调节系统很快地消除扰动，基本上不会因燃料量的自发扰动造成蒸汽压力的波动。5、氧量风

13、燃比系统到风量调节子系统的副调节器作前馈信号，副调节器同时接受风量反馈信号和氧量校正信号，副调节器快速保证风燃比。烟气中氧量和随负荷而变的定值送校正调节器，校正调节器输出信号校正送风量，保证锅炉的燃烧经济性。6、其它带氧量校正的送风量调节子系统用蒸汽流量或汽机速度级后压力p1 代替燃烧率指令B0Q、负荷指令处理部分的主要作用？指令的三个来源？答：主要作用是： 对外部负荷要求指令进行选择并加以处理，使之转变为实际负荷指令N0，作为适合于机、炉运行状态的功率给定值信号。指令的三大来源：（1）电网中心调度遥控的负荷分配指令（ADS 指令）（2）机组就地设定的负荷指令；（3）电网调频所需负荷指令。Q、

14、负荷控制方式有哪几种？各自的特点？答：负荷控制方式分为两类：机炉分别控制方式和机炉协调控制方式。（1） 锅炉跟随方式的特点：在负荷要求指令N0 变化幅度较大时，汽压波动就太大，会影响锅炉的正常运行。当单元机组中锅炉设备运行正常，机组的输出电功率因汽轮机部分设备工作异常而受到限制时，可采用锅炉跟随方式。（2）汽轮机跟随（TF）方式特点： 汽压波动小。但由于没有利用锅炉的蓄热能力，有较大的迟延，因此适应负荷变化能力差，不利于带变动负荷和参加电网调频。 适用于:带基本负荷的单元机组或当机组刚投入运行时，采用这种控制方式保持机组有较稳定的汽压，为机组稳定运行创造条件。当单元机组中汽轮机设备运行正常，机

15、组的输出电功率因锅炉部分设备工作异常而受到限制时，可采用汽轮机跟随方式。（3）机炉协调控制方式允许汽压有一定波动，以便能充分利用锅炉的蓄热量，使机组能较快地适应电网的负荷要求。但是利用锅炉蓄热量是有限度的，必须保证机前压力与给定值的偏差不超过允许值。所以协调控制方式既能使机组较快适应电网的负荷要求，又能确保汽压的波动在允许的范围之内。Q、机炉主控制系统中，其主要作用是什么？答：主要作用：根据机组运行的条件及要求，选择合适的负荷控制方式，接受负荷指令处理部分发出的实际负荷指令N0，以及机组的实发电功率NE、和主蒸汽压力PT 及其给定值P0 信号，通过一定的运算回路，计算出锅炉和汽机的主控制指令M

16、B 和MT，以实现相应的负荷控制方式，从而完成负荷控制任务。Q、单元机组的主机、主要设备的故障原因有哪两类？答：第一类为跳闸或切除，如某台风机跳闸等，这类故障的来源是明确的，可根据切投状况加以确定。第二类为工作异常，其故障来源是不明确的，只能通过测量有关运行参数的偏差间接确定。Q、什么是负荷返回、负荷闭锁增/减、负荷迫升/迫降、负荷快速切断？答：（1）负荷返回：指在机组运行时，如果某个影响机组出力的辅机跳闸，则主控系统迅速减小负荷指令，使负荷指令与机组此工况下最大可能出力相一致。（2）负荷快速切断：是指当主机发生跳闸时，快速切断负荷指令，维持机组继续运行。（3）负荷闭锁增/减：当机组在运行过程

17、中，如果出现下述情况：第一，任一主要辅机已工作在极限状态，比如给风机等工作在最大极限状态。第二，燃料量、空气量、给水流量等任一运行参数与其给定值的偏差已超出规定限值，就认为设备工作异常，出现故障。该回路就对实际负荷指令加以限制，即不让机组实际负荷指令朝着超越工作极限或扩大偏差的方向进一步变化，以防止事故的发生，直至偏差回到规定限值内才解除闭锁，这就是所谓的负荷指令闭锁或负荷闭锁。负荷指令的迫升/迫降：当任一主要辅机已工作在最大/最小极限状态，同时，燃料量、空气量、给水流量等任一运行参数小于/大于其给定值，且偏差已超出规定限值，则必须迫使实际负荷指令减小/增大，直到偏差回到允许范围内。Q、什么是

18、被调对象、被调量、给定值、扰动、调节作用量、调节机关？Q、自动调节系统按给定值如何分类？按结构又如何分类？Q、调节系统的性能指标有哪些？Q、什么是静态特性、动态特性、传递函数？Q、什么是有自平衡能力对象？无自平衡能力对象？内扰？外扰？Q、工程上常用的调节系统的分析方法有哪两种？Q、分析比例带、积分时间Ti、微分时间TD,对调节质量的影响（静态指标、动态指标、衰减率）？Q、单回路整定有哪几种方法？Q、汽包水位变化的原因？Q、什么是虚假水位？产生原因、在设计时采用什么样的措施？Q、给水调节系统有哪三种类型？各自的优缺点？Q、三冲量三个冲量的引用，分别起到什么作用？Q、全程给水控制系统必须要解决的问题有哪些？解决措施？Q、为什么低负荷时不投单级三冲量？Q、气温调节系统的总特点？Q、过热器和再热器出口汽温分别由哪个量来调节？Q、影响过热汽温变化的因素（扰动）有哪些？Q、采用减温水量调节过热汽温的原因？不能用减温水调节再热蒸汽的原因？Q、串级汽温调节系统的整定步骤？Q、导前汽温信号