热控基础知识60问

1、热控基础知识60问1.简述可编程调节器的积分分离？它在过程控制中有何作用？答案：积分分离是可编程调节器的一种特殊算法，即系统出现大偏差时，屏蔽积分作用（只有比例和微分作用），在系统偏差较小时，开放积分作用。积分分离作用，是在大偏差情况下能迅速消除偏差，避免系统过调，同时缩短过渡过程时间，改善调节质量。2.简述标准节流装置的选型原则。答案:节流装置选型，需综合考虑流体、管道条件和压损、运行准确度等，具体的是：1)测量准确度要求；2) 压力损失不超过规定；3) 安装管道内介质影响和前后直管段的距离要求；4) 在测量准确度满足要求的前提下，考虑结构简单、价格便宜；5) 现场安装检修方便。3.流量孔板

2、装反后会出现什么情况？答案：孔板正确安装时，其孔板缩口朝向流体前进的方向。流体在节流中心孔处局部收缩，使流速增加静压力降低，于是在孔板前后产生了静压差，该压差和流量呈一定的函数关系。孔板装反后，其孔板入口端面呈锥形状，流体流经孔板时的收缩程度较正装时小，流束缩颈与孔板距离较正装时远，流体流经孔板后端面时速度比正装时小，使孔板后压力较大，导致了孔板前后静压差减小，使所测流量值随之减小，影响了流量测量的准确性。4.在安装压力测量仪表时，压力测点的选择原则是什么？答案：选择压力测点位置的原则是：1）测量管道或烟道压力的测点，应设置在流速稳定、无涡流或流动死角的直管段上，与管道上调节阀的距离：上游侧应

3、大于2D；下游侧应大于5D（D为工艺管道内径）；应避开各种局部阻力，如阀门.弯头等。2）水平或倾斜管道上压力测点的安装方位要求：对于气体介质，测点应在工艺管道的上半部；对于蒸汽，测点应在工艺管道上半部及下半部与管道水平中心线成45夹角的的两侧范围内；对于液体，测点应在工艺管道的下半部与管道的水平中心线成45夹角的范围内；3）测量带有灰尘或气粉混合物等混浊介质的压力方位要求：在垂直的管道、炉墙或烟道上，取压管应倾斜向上安装，与水平线所成夹角应大于30；在水平管道上，取压管应在管道上方，宜顺流束成锐角安装。4）测量容器内介质的压力时，压力测点应选择在容器内介质平稳而无涡流的地方。3）测量低于0.1

4、MPa的压力时，应尽量减少由于液柱高度引起的附加误差；汽机润滑油压测点应选择在油管路末段压力较低处。5 ）炉膛压力取源部件的位置应符合锅炉厂规定，宜设置在燃烧至火焰中心的上部。锅炉各一次风管或二次风管的压力测点至燃烧器之间的管道阻力应相等。中储仓式制粉系统磨煤机前、后风压的取源部件，前者应装设在磨煤机入口颈部，后者应装设在靠近粗粉分离器的气粉混合物管道上。5.试述弹簧管式一般压力表的示值检定项目，对标准器的要求及对检定时的环境温度和工作介质的规定。答案：弹簧管式一般压力表的示值检定项目有：1）零位示值误差；2）示值基本误差；3）回程误差；4）轻敲表壳后其指针示值变动量；5）耐压检定。检定时，标

5、准器的综合误差应不大于被检压力表基本误差的1/3；环境温度（205）。对测量上限值不大于0.25MPa的压力表，工作介质须为空气或其它无毒、无害、化学性能稳定的气体；对测量上限值大于0.25MPa的压力表，工作介质应为液体。6.为什么串级调节系统的调节品质比单回路调节系统好？答：串级调节与单回路调节相比，多了一个副调节回路。调节系统的主要干扰都包括在副调节回路中，因此，副调节回路能及时发现并消除干扰对主调节参数的影响，提高调节品质。 串级调节中，主、副调节器的放大倍数（主、副调节器放大系数的乘积）可整定得比单回路调节系统大，因此，提高了系统的响应速度和抗干扰能力，也有利于改善调节品质。串级调节

6、系统中，副回路中的调节对象特性变化对整个系统的影响不大，如许多利用流量（或差压）围绕调节阀门或档板组成副回路，可以克服调节机构的滞后和非线性的影响。而当主调节参数操作条件变化或负荷变化时，主调节器又能自动改变副调节器的给定值，提高了系统的适应能力。7.串级调节系统有哪些特点？答：A：串级调节系统可以等效为单回路调节系统，而串级调节系统的副回路成为等效调节对象的一部分，因此串级调节系统被看成是改善了调节对象动态特性的单回路调节系统。B：由于副回路的存在，调节系统的工作频率有了较大的提高。C：提高了对于进入副回路的干扰的抑制能力。D：由于副回路是一个快速随动系统，使串级调节系统具有一定的适应能力。

7、8.试述为什么前馈作用能改善调节质量？答：前馈作用不是建立在反馈调节基础上的，它是根据扰动补偿原理工作的，即当扰动发生时就发出调节信号，及时克服干扰可能造成的不利影响，从而改善调节质量。9.试述协调控制方式在单元机组中的作用？答：协调控制是利用汽轮机和锅炉协调动作来完成机组功率控制的任务，是一种以前馈反馈控制为基础的控制方式。在机组适应电网负荷变化过程中、协调控制允许汽压有一定波动，以充分利用锅炉的蓄热，满足外界的负荷要求，同时在过程控制中，又能利用负压力偏差适当地限制汽机调门的动作，确保汽压的波动在允许范围内。另外，由于锅炉调节器接受功率偏差前馈信号，能迅速改变燃料量，使机组功率较快达到功率

8、给定值。10.试述为什么送风调节系统中常采用氧量校正信号？答：要随时保持经济燃烧，就必须经常检测炉内过剩空气系数或氧量，并根据氧量的多少来适当调整风量，以保持最佳风煤比，维持最佳的过剩空气系数或氧量。所以，送风调节系统常采用氧量校正信号。氧量信号也不是一个定值，根据锅炉的燃烧特点，在高负荷时，氧量要稍低一些，而低负荷时，氧量要稍高一些。因此，一个理想的氧量校正信号还必须用负荷进行修正，即根据负荷变化修正氧量的给定值。11.试述单元机组滑压运行有什么特点？答：滑压运行能改善汽轮机在变工况运行时的热应力和热变形，使机组启停时间缩短，减小节流损失，降低给水泵功率消耗，提高机组效率。对主蒸汽管道系统，

9、由于压力降低，应力状态得到改善可延长其使用寿命。12.可编程控制器至少应包括哪几部分？各部分的功能是什么？答：1 处理器：是核心部件，执行用户程序及相应的系统功能。2 存储器：存储系统程序、用户程序及工作数据。3输入输出卡件：是可编程控制器与现场联系的通道。4 电源：向PLC系统各部分供电。5 内部总线：PLC内部各部分相互联系的通道。13.电厂自动调节系统中选用调节阀有哪些要求?答: (1)调节阀的最大流量是额定流量的1.21.3倍。(2)调节阀的流量一般应小于额定流量的15%。(3)调节阀的变差流量小于额定流量的5%。(4)调节阀的死行程应小于全行程的10%。(5)饱和区的出现应在85%开

10、压以上。14.说明炉膛安全监控保护装置的投入必须具备哪些条件？炉膛安全监视保护装置必须具备下列条件方可投入运行：（1）炉膛压力取压装置、脉冲管路等连接牢固，严密，畅通；（2）压力开关、传感器、风压表等应处于完好状态，越限报警和保护动作值整定正确，动作可靠；（3）火焰检测器安装正确牢固，周围温度不得超过允许值；（4）火焰探头的冷却风系统运行正常，风压正常；（5）炉膛安全监视保护系统的逻辑功能正确无误；（6）整套系统的静态试验和动态试验合格。15.热工测量仪表有哪几部分组成？各部分起什么作用？答案: 热工测量仪表有敏感元件、转换或放大、显示装置组成。其中：敏感元件直接与被测量对象相联系，感受被测参

11、数的变化，并将被测参数信号转换成相应的便于进行测量和显示的信号输出。转换或放大部份，将敏感元件输出的信号进行放大和转换，使之成为适应显示的信号。显示装置向观察者反映被测参数的量值和变化。16.简述标准节流装置的选型原则。答案:节流装置选型，需综合考虑流体、管道条件和压损、运行准确度等，具体的是：1) 测量准确度要求；2) 压力损失不超过规定；3) 安装管道内介质影响和前后直管段的距离要求；4) 在测量准确度满足要求的前提下，考虑结构简单、价格便宜；5) 现场安装检修方便。17.AST电磁阀的联接方法？答案：1)四只AST电磁阀是组成串并联布置，AST1和AST3并联为一组；AST2和AST4并

12、联为一组，两组之间为串联方式。2)这样的布置优点是动作可靠。正常运行中，两个通道中每个通道至少有一只电磁阀误动，才可能导致停机，可能性大大降低；3)当需停机时，可靠性大大提高。4)同时，在正常运行时，还可以分组对AST电磁进行试验，减少电磁阀卡涩的可能性。18.DEH与DCS之间哪些信号必须用硬接线?答案：1)DEH遥控投入 2)DEH速度/负荷保持 3)DEH闭锁增 4)DEH闭锁减5)103%超速（OPC） 6)汽机快速减负荷1 7)允许DEH遥控 8)汽机快速减负荷29)汽机快速减负荷3 10)CCS负荷减 11)CCS负荷增 12)GV开度13)实际功率 14)负荷参考19. 火力发电

13、厂中测量温度的意义是什么？答：在电厂热力生产过程中，温度是保证安全、经济发电的一个重要参数。如过热蒸汽温度控制的不好，会产生受热面爆管现象；汽轮机本体设备温度控制的不好，将产生热应力；排烟温度控制的不好，将产生排烟热损失增大，导致锅炉效率降低，影响发电厂的经济效益。因此，准确地测量温度并加以控制，对保证发电厂的经济效益是十分重要的。20. 影响热电偶测量的外界因素是什么？用哪些方法消除？答：影响热电偶测温的外界因素是热电偶冷端温度。消除的方法有：恒温法、补偿导线法、补偿电桥法、补偿电偶法、电势补偿法、高速动圈仪表机械零位等。21.热电阻温度计测温常见的故障有哪些？答：热电阻温度计测温常见的故障

14、有：（1）热电阻电阻丝之间短路或接地；（2）热电阻电阻丝断开；（3）保护套管内积水或污物，局部短路；（4）电阻元件与接线盒间引出导线断路；（5）连接导线接触不良使阻值增大，或有局部短路等。22.热电阻元件在使用中发生的常见故障有哪些?答：热电阻常见故障有：（1）热电阻阻丝之间短路或接地。（2）热电阻阻丝断开。（3）保护套管内积水。（4）电阻元件与接线盒间引出导线断路。23.使用热电偶补偿导线时应注意什么问题?答：使用补偿导线时，必须注意以下几点：（1）补偿导线必须与相应型号的热电偶配用。（2）补偿导线在与热电偶、仪表连接时，正负极不能接错，两对连接点要处于相同温度。（3）补偿导线和热电偶连接点

15、温度不得超过规定使用的范围。（4）要根据所配仪表的不同要求选用补偿导线的线径。24.什么叫热电偶的补偿导线?答：热电偶的补偿导线实际上是一对在规定温度范围（一般为0100）内使用的热电偶丝。采用与热电偶电极材料相同的金属材料或在规定温度范围内，热电特性与所配接的热电偶相同，且易于获得的价格低廉的金属材料做成。在测温中作为热电偶与二次仪表的连接导线，使用方便，达到测量温度准确的目的。25.什么是三相点？什么是水的三相点？答：三相点是指一种纯物质三相平衡共存时的温度和压力。水三相点是指水、冰、汽三相平衡共存时，其温度为273.16K（0.01），压力为609.14Pa。26.热电偶的热电特性由哪些

16、因素决定？答：热电偶的热电特性是由电极材料的化学成分和物理性质决定的。热电势的大小只与热电偶的材料和两端的温度有关，与热电偶丝的粗细和长短无关。27.写出铂铑10-铂热电偶，镍铬镍硅热电偶、镍铬康铜热电偶的分度号？并指出三种热电偶中在同一温度下哪种热电势最大哪种热电势最小？答：铂铑10铂热电偶分度号为S；镍铬镍硅热电偶分度号为K；镍铬康铜热电偶的分度号为E；其中在相同温度下热电势最小的为S型，热电势最大的为E型。28.工业上常用的热电阻有哪两种？它们的分度号是什么？测量范围是多少？0度时标称电阻值R0是多少？答：工业上常用的热电阻有两种，即铜热电阻和铂热电阻。铜热电阻测温范围为负50到正150

17、度，铂热电阻测温范围为负200度到正850度，铜热电阻的分度号是CU50和CU100，0度时的标称电阻值分别为50欧和100欧。铂热电阻分为A级和B级，它们的分度号都是PT10和PT100，其0度的标称电阻值分别为10欧和100欧。29.热电阻的校验方法有哪几种？答：一种是分度值校验法：即在不同温度点上测量电阻值，看其与温度的关系是否符合规定。另一种是纯度校验法：即在0和100时测量电阻R0和R100，求出R100与R0的比值R100/R0，看其是否符合规定。30.铂热电阻的引出线除二线制外，还采用三线制，其目的是什么?答：二线制和三线制主要区别在仪表电源负端的连接位置。二线制接法是将铂电阻和

18、接到仪表的两根铜导线都接入不平衡电桥的同一桥臂内，当环境温度变化时，由于铜导线电阻变化造成桥路不平衡，引起测量误差；而三线制将这两根铜导线分别接在相邻两个桥臂上，当环境温度变化时，两根铜导线电阻同时作等量变化，可以互相抵消，对电桥输出影响不大，因而减小了连接导线电阻随环境温度变化对测量的影响。所以在现场使用时，优先考虑采用三线制。不过仪表的测量电路是不平衡电桥，只有在仪表刻度始点电桥平衡时连接导线电阻变化才能全部互相抵消，其他刻度点，电桥不平衡连接导线温度附加误差不能完全抵消。31.简述火力发电厂流量测量的意义？答：流量是火力发电厂安全经济运行的重要参数之一。通过对介质流量的测量和调节，可以了

19、解设备的生产能力，控制运行工况，提供经济分析依据，保证设备的安全。例如，为了进行经济运行要测量煤耗量和主蒸汽流量；当大容量锅炉瞬时给水流量减少或中断时，都可能造成严重的爆管和干锅事故。因此，火力发电厂对流量测量非常重要。32.火电厂中使用有哪些类型的流量计？答：火电厂中常用流量计有以下几种：差压式流量计、动压式流量计、恒压降式流量计（亦称转子式）、容积式流量计、靶式流量计和电磁流量计。33.试述节流装置有哪几种取压方式？答：目前取压方式有如下几种：角接取压法，法兰取压法，理论取压法，径距取压法，管接取压法。34.标准节流装置使用注意事项有哪些？答：（1）必须保证节流装置的开孔与管道的轴线同心，

20、并使节流装置端面与管道的轴线垂直。（2）在节流装置前后两倍于管径的一段管道内壁上，不得有任何突出的部分。（3）节流装置前后必须配制一定长度的直管段。（4）在材料粘性或腐蚀性介质时，必须装有隔离容器。（5）安装时，被测介质的流向应与环室的方向一致。（6）使用差压测量仪表时，必须使被测介质充满管道。35.标准孔板和标准喷嘴有哪些特点？答：我国国家标准规定的标准节流件为标准孔板和标准喷嘴。（1）标准孔板：其结构比较简单，加工方便，安装容易，省料，造价低，但压力损失较大。孔板入口边缘抗流体磨蚀的性能差，难以保证尖锐，孔板膨胀系数的误差也比喷嘴大。（2）标准喷嘴：结构较复杂，加工工艺要求高，测量范围大，

21、需要直管段较短，压力损失较小，运行中对介质冲刷的敏感性低，耐磨蚀，使用寿命长。36.对于测量蒸汽流量的节流装置，在取压口应装设冷凝器，它的作用是什么？答：是使节流件与差压计之间的导压管中的被测蒸汽冷凝，并使正负导压管中的冷凝液面有相等的恒定高度。37.超声波流量计有什么特点?答：（1）超声波流量计是一种非接触式流量测量仪表,可测量液体,气体介质的体积流量,除具有电磁流量计的优点（无压力损失,不干扰流场,能测量腐蚀性介质,含杂质污物的介质等）外,还可以测量非导电介质的流量,而且不受流体压力,温度,粘度,密度的影响。（2）通用性好，同一台表可测量不同口径的管道内的介质流量。（3）安装维修方便，不需

22、要切断流体，不影响管道内流体的正常流通，安装时不需要阀门，法兰，旁通管等。（4）特别适用于大口径管道的流体测量，由于没有压力损失，节能效果显著。38.节流装置的流量公式中，流量系数和哪些因素有关？答：流量系数和节流装置的几何形状、安装方式、流体条件、管道条件等多种因素有关，如果上述因素都能符合有关标准，则流量系数基本上是不变的。在雷诺数大于界限雷诺数Remin，最大流量和最小流量之比不超过4的情况下，其偏差不超过0.5%。39用孔板测量流量，孔板安装在调节阀前为什么是合理的?答：在节流装置测量流量的理论推导中，理论上有两个假设，即流体流动是连续的，并且流体流动过程中遵守能量守恒定律。这就告诉我

23、们孔板不能安装在气液两相并存的地方，以免增大测量误差。有的液体（如液化烃）经调节阀降压后，有时会有部分汽化，形成两相共存。因此，流量孔板应尽量安装在调节阀前，这种安装方式是合理的。40.主蒸汽流量为何使用汽轮机调节级压力进行计算而不使用节流装置进行测量？答：（1）由于节流装置有可能发生泄漏，如果泄漏点在一次门前就不得不停炉处理；（2）此装置在冬天如果仪表伴热系统投入不及时或者运行不正常时易发生冻结；（3）同时在主蒸汽管道上装设节流装置，也产生了节流损失，经济性较差；而借用汽轮机调节级压力通用公式计算得出的主蒸汽流量数值就不存在上述三个问题，它的安全性、可靠性和经济型都较高。41.标准孔板和标准

24、喷嘴相比较各有哪些优缺点?答：标准孔板优点是：结构比较简单，加工方便，安装容易，省材料和造价低。缺点是压力损失较大，孔板入口边缘抗流体腐蚀性能差，难以保证尖锐，孔板膨胀系数的误差也较喷嘴大。标准喷嘴的优点是测量范围大，需要直管段较短，压力损失较小，使用时对介质冲刷的敏感性低，耐磨损，使用寿命长。其缺点是结构复杂，加工工艺要求高，造价高。42.使用标准节流装置必须具备哪些管道条件和流体条件？答：（1）流体必须是牛顿流体，流体要充满管道，作连续稳定流动，不能有脉动流量；（2）管道应具有圆形截面，其直径应在规定范围内。流体在节流装置前、后一段距离内不发生相变化，水不蒸发，过热蒸汽保持过热状态，同时是

25、单向存在的。节流装置安装在两段等内径的直管段之间，前、后的直管段要有一定长度（符合规程规定），以保证流体在流过节流装置前流速与管道轴线平行，没有涡流。43.为什么压力、流量的调节一般不采用微分规律？而温度、成分的调节却多采用微分规律？答：压力、流量等被调参数，其对象调节通道的时间常数T0较小，稍有干扰，参数变化就较快，如果采用微分规律，容易引起仪表和系统的振荡，对调节质量影响较大。如果T0很小，采用负微分可以收到较好的效果。温度、成分等被调参数，其测量通道和调节通道的时间常数都较大，即使有一点干扰，参数变化也缓慢，因此可以采用微分规律。采用微分和超前作用，可以克服被调参数的惯性，改善调节质量。

26、44.为什么串级调节系统的调节品质比单回路调节系统好？答：串级调节与单回路调节相比，多了一个副调节回路。调节系统的主要干扰都包括在副调节回路中，因此，副调节回路能及时发现并消除干扰对主调节参数的影响，提高调节品质。 串级调节中，主、副调节器的放大倍数（主、副调节器放大系数的乘积）可整定得比单回路调节系统大，因此，提高了系统的响应速度和抗干扰能力，也有利于改善调节品质。串级调节系统中，副回路中的调节对象特性变化对整个系统的影响不大，如许多利用流量（或差压）围绕调节阀门或档板组成副回路，可以克服调节机构的滞后和非线性的影响。而当主调节参数操作条件变化或负荷变化时，主调节器又能自动改变副调节器的给定

27、值，提高了系统的适应能力。45.串级调节系统有哪些特点？答：A：串级调节系统可以等效为单回路调节系统，而串级调节系统的副回路成为等效调节对象的一部分，因此串级调节系统被看成是改善了调节对象动态特性的单回路调节系统。B：由于副回路的存在，调节系统的工作频率有了较大的提高。C：提高了对于进入副回路的干扰的抑制能力。D：由于副回路是一个快速随动系统，使串级调节系统具有一定的适应能力。46.试述为什么前馈作用能改善调节质量？答：前馈作用不是建立在反馈调节基础上的，它是根据扰动补偿原理工作的，即当扰动发生时就发出调节信号，及时克服干扰可能造成的不利影响，从而改善调节质量。47.述检测信号波动有何害处？答

28、：检测信号(如液位、差压、风压)波动，必然会引起变送器输出信号波动。这一方面使调节系统频繁动作，影响调节质量；令一方面，电动执行器也容易过热，执行机构的机构部分磨损，阀门泄漏。因此，必须消除检测信号的波动。消除检测信号波动的常见方法是采用阻尼装置。阻尼装置可以放在变送器之前，也可以放在变送器之后。放在变送器之后，常用RC阻尼何电气阻尼器。RC阻尼器变送器输出回路阻抗的限制，电阻R不能太大。最好的阻尼是采用电气阻尼器，在变送器之前，常用机械阻尼器，即增大取样管路的容积（如采用所容），增大取样管路的阻力。在变送器之前装设阻尼装置，其阻尼效果欠佳，一般采用机构阻尼和电气阻尼相结合的办法，可取得较好的

29、阻尼效果。48.单元机组主控系统目前有哪两种不同的结构形式?答：一种结构形式是，将主控系统的各功能元件组成一个独立的控制系统，而机组的其他控制系统和一般常规系统类似，它们可接受来自主控系统的指令；另一种结构形式是，将主控系统的各功能元件分别设置在汽机和锅炉的控制系统之中，在形式上没有独立的主控系统。49.锅炉跟随汽轮机控制方式的基本原理是什么?答：锅炉跟随汽轮机控制方式的基本原理是：当负荷要求指令变化时，通过汽轮机主控制器，先改变主蒸汽调节阀的开度，改变进入汽轮机的蒸汽流量，使发电机输出功率迅速满足负荷要求指令的要求，调节阀开度改变后，锅炉出口的主蒸汽压力随即变化。50.汽轮机跟随锅炉控制方式

30、的基本原理是什么?答：汽轮机跟随锅炉控制方式的基本原理是：当负荷要求指令变化时，通过锅炉主控制器，首先改变进入锅炉的燃烧率(通过锅炉的其他控制系统相应改变送风量、弓风量、给水量等，待燃烧率改变后引起蒸汽量、蒸汽压力相应变化后，再通过汽轮机主控制器去改变蒸汽调节阀门的开度，改变进入汽轮机的蒸汽流量，使机组输出功率变化以适应改变了的负荷要求指令。51.在单元机组负荷控制中负荷要求指令处理模块的主要功能是什么?答：主要功能有：(1)正常情况下由ADS或运行人员变动负荷限制产生负荷要求指令；(2)正常情况下参与电网调频；(3)变负荷速率限制手动设定；(4)机组最大最小负荷手动设定；并经速率限制。(5)快速返回、快速切断、迫升l迫降和主燃料跳闸时，负荷要求指令跟踪锅炉实际负荷指令52.试述协调控制方式在单元机组中的作用？答：协调控制是利用汽轮机和锅炉协调动作来完成机组功率控制的任务，是一种以前馈反馈控制为基础的控制方式。在机组适应电网负荷变化过程中、协调控制允许汽压有一定波动，以充分利用锅炉的蓄热，满足