第八章热工调节试卷整理

第八章热工调节试卷整理第八章热工调节试卷整理第八章习题8-1影响过热汽温变化的因素有哪些?8-1影响过热汽温变化的因素有哪些?答：影响过热蒸汽温度变化的原因很多，如蒸汽流量变化、减温水量变化、流经过热器的烟气温度和流速变化、炉膛热负荷变化、火焰中心位置变化、给水温度变化、燃料成分变化、过剩空气系数变化，等等，而有些扰动间又相互影响，使对象动态过程变得复杂。但归纳起来，主要有以下三种扰动：蒸汽量、烟气量和减温水量。8-2具有导前微分信号的双回路汽温调节系统，在导前微分信号中断时，系统能否正常工作?答：由汽温被调对象的动态特性可知，导前汽温。2可以提前反映扰动，取其微分信号d。Jdt引入调节器后，由于微分信号动态时不为零而稳态时为零，所以动态时可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。导前微分信号只在动态调节过程中起作用，稳态时不起作用,所以在导前微分信号中断时，系统能够正常工作，但调节品质下降。8-3串级汽温调节系统中，导前汽温信号中断时,调节系统能否正常工作?Ill答：串级汽温调节系统中，导前汽温信号作为副回路的反馈信号，是副调节器的输入信号，若该信号中断，则调节系统不能正常工作。Ill8-4试述串级汽温调节系统整定调节器参数的步骤。III8-5试述采用导前汽温微分信号的双回路汽温调节系统的等效串级整定法和补偿法的参数整定步骤。III8-6已知串级汽温调节系统见教材图8-6所示：1G（s）二-p52TOC\o"1-5"\h\z11G（s）二—（1+——）pi5TS1iGo（s）二GJ叫s）二（1*15S两+25S）3（°C曲）8G02二乔窗(。'曲1化2二0-1(mAA°KK二1z卩试整定汁0.75时的主、副调节器参数。解：nT~5X20=100,n2T2=2X15=30,nT>3n2T2,即内回路可视为快速随动系统，内外回路可分别整定。(A)内回路整定可用二阶系统的有关分析方法整定。由系统方框图可写出内回路的闭环特征方程式：

1+G(s)KKr=002zMe2181+—-xlx0.1二05(1+15S)22整理得到二阶系统特征方程式:TOC\o"1-5"\h\z210.8S2+S+(1+)二01522552考虑到二阶系统的标准形式为:S2+2^rnS+rn2二0可见:nn可见:“丄:匚雲,•丄n15515®♦2n当取巾=0・75时，阻尼比=0.216,据此可求副调节器比例带52的数值：0-5==0.03922/1(0.216”-(B)外回路整定当内回路整定好之后，因它为一个快速随动系统，在外回路中可等效为一个比例环节1。若将除主调节re2器GPI(s)以外的部分视为被调对象，则等效被调对象传递函数为r125G*(s)二G(s)»二G(s)二G(s)/G(s)——01o1ro1o2(1+25S)3e2主调节器传递函数为TOC\o"1-5"\h\z11G(s)二—(1+——)

pi5TSii两者构成单回路PI调节系统。可利用临界比例带法整定。系统用比例调节器［G叶1］时的特征方程式R5为:1+亠=05(1+25S)3边界稳定时，5—心e—(1+252①2)1.5由此得出:25®=tg—=^31255=——125——=0.1563u(1+252①2)1.5T=还=90.7u①调节器为比例-积分作用时，调节器的整定参数:8二2.25二0.344，T=二=75.61ui1.28-7已知某锅炉汽温对象动态特性能为:导前区:G导前区:G02二乔冷主汽温:主汽温:G0(s)_G02(s)G01(s)_(1+15S)2(1+25S)3系统采用导前汽温微分信号的双回路汽温调节

见教材图8-9所示，调节器传递函数G(s)_1(1+丄)，微pi5'TSi^-D—1+TSD分器的传递函数G⑶二K^-D—1+TSDD―0.1(mA/©'执行机构传递系数KK=1，当使系统e1e2zu衰减率v=075时，试用等效串级整定法和补偿法求调节器和微分器的参数值。解：(1)按等效串级系统进行整定不难判断，内回路为快速随动系统，内外回路可单独整定。将方框图8-9等效变换成图8-10,变换后的系统为串级形式的双回路系统。在内外回路分别有等效主、副调节器，即等效主调节器TOC\o"1-5"\h\z厂/、11+TS11、G(s)==d=(1+)pi1GSKTSKTSDDDDD可见等效主调节器为PI作用，其比例带和积分时间分别为：5=K1Di1D等效副调节器K1G(s)沁-D(1+冷PI25TSi可见等效副调节器也为PI作用，其比例带和积分时

间分别为：6=6/K2DT=Ti2iA.外回路整定外回路等效方框图如图8-11，考虑外回路等效方框图时，已将内回路视为快速随动系统，可见外回路等效方框图与题8-7中的相同，可利用临界比例带法整定得6=K=0.3441DT=T=75.6i1DB•内回路整定针对内回路等效方框图8-12可写出系统的闭环特征方程式：1)0.8

TS)(1+15S)2i令Ti=15（秒）,则闭环特征方程式降阶为:TOC\o"1-5"\h\z1+Kd0・8=0615S(1+15S)即：0.8K门也即:225S2+15S+=0也即:S2+—S+丄X=015225611151~0.8K2xD225655对于二阶系统，当=0.75时,C=0.216,即将KD=0・将KD=0・344代入上式得故调节器的整定参数为:（2）按补偿法整定5二0.0515二0.051，T二15iA•确定微分器参数已知汽温对象惰性区的传递函数为可见K二1.1251T二251则T则T=T=3+1x25=509d212二K二1.125x2x3二1.691rn+13+1e21等效对象为g*（s）〜等效对象为g*（s）〜G（s上o2K29X—=(1+15S)28(1+15S)2B・确定调节器参数等效对象确定后，按单回路系统确定PI调节器参数。系统闭环特征方程式:11+Ts0.91+i二05Ts（1+15s）2i令片=15（秒），则闭环特征方程式降阶为:0.92155S0.92155S(1+15S)—0即:225S2+15S+09=0也即：S2+丄s+丄x09=o152258丄—■丄x°92258对于二阶系统，当巾=0.75时，C=0.216,即丄02162呼得8二0.168故调节器的整定参数为：“0168,T二15i8-8再热汽温有哪几种控制方式？IllIII答：再热汽温多数采用烟气侧调节方法。在烟气侧调节再热汽温的方法有烟气旁路法、摆动燃烧器倾角法、烟气再循环法等；少数电厂采用蒸汽侧调节再热汽温如汽一一汽交换器法等。再热汽温的调节很少采用喷水调节作为主要调温手段，而只作为事故喷水或辅助调温手段。IllIII8-9什么是导前汽温微分信号？在动态和静态时，这个信号各有什么特点？为什么？IIIIII答：（1）喷水减温器后的气温信号经微分器运算后所得的信号称为导前气温微分信号。IIIIII（2）在动态时，这个信号作用于调节器，产生一个超前的调节作用。在静态时，导前气温不变，该信号经微分运算后为55零，保证系统的无差调节。(3)因为微分动态特性为W(sKXSdTS+1d8-10为什么采用导前汽温微分信号的双回路调节系统等效