2025年热工专工面试试题及答案

2025年热工专工面试试题及答案（一）填空题（每空2分，共20分）1.热工仪表的精度等级是指仪表在规定条件下的（最大引用误差）与量程的百分比。2.工业用热电偶常见的分度号中，K型代表（镍铬-镍硅），S型代表（铂铑10-铂）。3.热电阻三线制接法的主要目的是（减少导线电阻对测量结果的影响）。4.DCS系统中，DPU的中文全称是（分散处理单元），其冗余方式通常包括（电源冗余）、（通信冗余）和（控制器冗余）。5.火力发电厂主蒸汽温度控制的典型调节参数中，一级减温器通常布置在（屏式过热器入口），二级减温器布置在（高温过热器入口）。6.热工保护系统的“三取二”逻辑是指（三个独立测量信号中，任意两个达到动作值时触发保护）。（二）选择题（每题3分，共30分）1.以下哪种仪表不属于接触式温度测量仪表？（）A.双金属温度计B.热电阻C.辐射温度计D.热电偶答案：C2.某压力变送器量程为0-16MPa，精度等级0.5级，其最大绝对误差为（）。A.0.08MPaB.0.16MPaC.0.04MPaD.0.2MPa答案：A（计算：16×0.5%=0.08MPa）3.DCS系统接地电阻要求一般不大于（）。A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.20Ω答案：B（根据《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》DL/T774-2021）4.主汽压力调节系统中，当机组负荷指令增加时，协调控制方式下锅炉主控应（）。A.先增加燃料量B.先增加给水量C.保持燃料量不变D.先降低燃料量答案：A（需快速响应负荷需求，通过燃料量调整主汽压力）5.关于热工保护系统的定值管理，以下说法错误的是（）。A.定值修改需经总工批准B.修改后无需记录C.执行前需核对逻辑D.重要保护定值需双人确认答案：B（定值修改必须留存记录，便于追溯）6.以下哪种情况会导致氧化锆氧量计测量偏差？（）A.烟气温度稳定B.参比气压力波动C.探头插入深度合适D.传感器老化答案：B（参比气压力波动会影响氧浓差电势计算）7.某300MW机组DEH系统中，伺服阀输出电流与调门开度呈（）。A.线性关系B.反比例关系C.对数关系D.阶跃关系答案：A（伺服阀通过电流信号线性控制油动机行程，进而控制调门开度）8.热工仪表校验时，标准表的精度等级应至少比被校表高（）。A.0.5级B.1级C.2级D.3级答案：B（根据《工业自动化仪表工程施工及质量验收标准》GB50093-2013）9.火力发电厂锅炉水位保护中，三取二逻辑的触发条件是（）。A.任意两个水位高于+300mm或低于-300mmB.任意两个水位高于+200mm或低于-200mmC.三个水位均高于+300mm或均低于-300mmD.任意一个水位高于+300mm或低于-300mm答案：A（根据《防止电力生产事故的二十五项重点要求》，锅炉汽包水位保护定值通常为±300mm）10.智能热控仪表与传统仪表的核心区别是（）。A.具备数字通信功能B.内置微处理器C.支持自诊断D.以上都是答案：D（智能仪表集成了数字化、智能化功能，包括通信、计算、自诊断等）（三）简答题（每题8分，共40分）1.简述热电阻与热电偶的工作原理及主要区别。答案：热电阻基于金属或半导体材料的电阻随温度变化的特性（如Pt100铂电阻），通过测量电阻值换算温度；热电偶基于塞贝克效应，两种不同材料的导体两端形成温差时产生热电势，通过测量电势值换算温度。主要区别：①测温范围：热电阻一般用于中低温（-200℃~850℃），热电偶用于中高温（0℃~1800℃）；②信号类型：热电阻输出电阻信号，需外部激励；热电偶输出电势信号，为无源信号；③补偿需求：热电偶需冷端补偿，热电阻需考虑导线电阻补偿；④结构：热电阻通常为金属丝绕制，热电偶为双金属丝焊接。2.说明DCS系统中“冗余”设计的主要类型及作用。答案：DCS冗余设计包括：①电源冗余：双路独立电源供电，一路故障时切换至备用电源，避免系统失电；②控制器（DPU）冗余：主从控制器同步运行，主控制器故障时从控制器无缝切换，确保控制连续性；③通信冗余：冗余通信总线（如冗余Profibus、冗余以太网），单条总线故障时由另一条承担通信，防止数据中断；④I/O模块冗余：关键信号（如主汽压力、水位）采用冗余输入模块，单模块故障时备用模块继续采集数据。冗余设计的核心作用是提高系统可靠性，降低因单点故障导致机组跳机的风险。3.简述锅炉主汽温度调节系统的主要扰动因素及控制策略。答案：主要扰动因素包括：①燃料量波动：燃料量变化直接影响炉膛辐射热，导致过热器吸热量变化；②给水量波动：给水量变化改变进入锅炉的工质流量，影响蒸汽温度；③减温水量波动：减温水量增减直接改变过热蒸汽的热量；④负荷变化：机组负荷突变时，蒸汽流量变化导致过热器烟气流速变化，影响传热量；⑤烟气挡板开度：尾部烟气挡板调节会改变流经过热器的烟气量。控制策略：采用串级调节系统，主调节器以主汽温度为被调量，副调节器以减温器后温度为中间被调量；引入前馈信号（如燃料量、蒸汽流量）提前动作；设置超驰保护（如减温水门开度限制）防止过调；对于大迟延对象，可引入微分或预测控制（如Smith预估器）改善调节品质。4.热工保护系统投退的操作流程及注意事项。答案：操作流程：①申请：由运行人员提出保护投退申请，说明原因、时间，经值长、专工、总工逐级审批；②确认：热工人员核对保护逻辑、定值，检查相关设备状态（如仪表是否正常）；③操作：在DCS画面或硬接线回路中执行投退操作，操作时需双人监护（一人操作、一人核对）；④验证：投退完成后，模拟信号或检查逻辑状态，确认保护动作正常；⑤记录：填写《热工保护投退记录表》，包括时间、操作人、监护人、原因、结果等。注意事项：①重要保护（如MFT、ETS）投退需在机组稳定工况下进行，避免在变负荷、启停过程中操作；②保护退出期间，需加强相关参数监视，制定临时安全措施；③保护投退后，需及时恢复逻辑（如退出时间超过24小时需重新审批）；④严禁无票操作或口头申请，所有操作必须留存纸质或电子记录。5.简述智能热控系统中“数字孪生”技术的应用场景及优势。答案：应用场景：①设备健康监测：通过建立热控设备（如执行器、传感器）的数字孪生模型，实时采集运行数据，模拟设备状态，预测故障（如伺服阀卡涩、热电阻老化）；②控制策略优化：在虚拟孪生环境中仿真不同工况下的控制逻辑（如AGC变负荷、深度调峰），优化PID参数或切换控制模式；③事故回溯分析：当热控系统异常时，利用孪生模型复现历史数据，定位故障根源（如信号干扰、逻辑错误）；④培训演练：为运行、检修人员提供虚拟操作平台，模拟保护动作、设备故障等场景，提升应急能力。优势：①实时性：通过模型与物理设备的双向映射，实现状态同步；②预测性：基于大数据和AI算法，提前识别潜在问题，减少非计划停机；③经济性：避免在物理设备上频繁试验，降低调试成本；④安全性：虚拟环境中验证风险操作（如保护定值修改），减少实际误操作风险。（四）案例分析题（每题15分，共30分）1.某660MW超超临界机组正常运行中，主汽温度（T1）突然从600℃降至580℃，DCS画面显示一级减温器后温度（T2）从520℃降至490℃，减温水调门开度从25%升至40%，但主汽温度仍持续下降。试分析可能原因及处理步骤。答案：可能原因：①减温水流量测量异常：减温水流量变送器故障（如传感器损坏、线路短路），导致DCS显示流量低于实际值，调门误开大；②减温器喷嘴堵塞：长期运行后，减温器内部喷嘴结垢或异物堵塞，实际喷水量小于调门开度对应的流量，需更大开度才能达到降温效果；③过热器受热面泄漏：高温过热器或屏式过热器管泄漏，蒸汽流量增加，导致相同吸热量下主汽温度下降；④燃料量实际减少：给煤机转速未变但煤质变差（如低位热值降低），或磨煤机出口煤粉管堵塞，实际进入炉膛的燃料量减少，炉膛辐射热降低；⑤烟气挡板误动：尾部烟气挡板（如分隔屏过热器侧挡板）自动或手动关小，流经过热器的烟气量减少，传热量降低。处理步骤：①检查减温水系统：就地核对减温水调门实际开度与DCS显示是否一致（可用万用表测伺服阀电流信号），校验减温水流量变送器（用标准表比对4-20mA输出）；②排查减温器堵塞：若流量变送器正常，可适当关小调门，观察T2是否回升（若关小后T2仍下降，可能堵塞）；③监测过热器管壁温度：通过壁温测点（如T3、T4）判断是否存在局部超温或温差过大（泄漏时泄漏点附近壁温会异常升高）；④核对燃料系统：检查给煤机实际煤量（如称重传感器信号）、磨煤机出口风压（堵塞时风压降低），化验入炉煤质（确认热值是否下降）；⑤检查烟气挡板：查看DCS历史曲线，确认挡板开度是否有突变（如自动控制逻辑误发指令），就地检查挡板执行机构位置反馈；⑥应急调整：若短时间无法查明原因，可手动干预减温水调门（适当关小），同时增加燃料量（注意主汽压力变化），维持主汽温度在允许范围内（570℃以上），避免触发主汽温度低保护。2.某300MW机组启动过程中，DEH系统显示汽轮机转速波动（3000rpm±50rpm），就地检查汽轮发电机组振动正常，主汽压力、温度稳定。试分析可能的热控原因及排查方法。答案：可能的热控原因：①转速传感器故障：磁阻式或电涡流式转速探头安装间隙变化（如探头松动、延长线接触不良），导致输出信号幅值波动；②转速测量回路干扰：转速信号电缆与动力电缆平行敷设，受到电磁干扰（如60Hz工频干扰），DCS卡件采集到异常脉冲；③DEH控制器（DPU）通信故障：转速信号通过冗余通信总线传输时，单条总线故障导致数据丢包，DPU切换过程中出现转速跳变；④伺服阀控制信号波动：DEH输出至伺服阀的4-20mA电流信号受干扰（如接地不良、电缆屏蔽层破损），导致调门开度小幅摆动，影响转速；⑤转速测量卡件故障：DCS转速卡件（如AI卡或SOE卡）通道损坏，对脉冲信号的计数或频率转换异常。排查方法：①检查转速传感器：使用示波器测量探头输出信号（正常应为正弦波，幅值≥5V），用塞尺测量探头与齿盘间隙（磁阻式探头间隙一般1.0-1.5mm），紧固探头安装螺丝；②测试信号干扰：用万用表测量转速信号电缆屏蔽层接地（应单端接地），将电缆与动力电缆分离，观察DCS转速显示是否稳定；③分析DEH通信状态：查看DEH系统诊断画面，确认冗余DPU状态（如“主/从”切换次数、通信负荷率），检查通信模块指示灯（如Link灯是否闪烁正常）；④监测伺服阀信号：用万用表测量DEH输出至伺服阀的电流信号（正常应为稳定值，如3000rpm时对应某一固定电流），若信号波动，检查卡件输出通道（可切换至备用通道测试）；⑤校验转速卡件：将标准频率信号（如50Hz对应3000rpm）输入卡件，检查DCS显示值是否准确（误差应≤±1rpm），若偏差大则更换卡件；⑥对比就地转速表：使用便携式转速仪（如激光测转速仪）就地测量齿盘转速，与DCS显示值比对（若就地稳定而DCS波动，确认是DCS侧问题）。（五）论述题（每题20分，共40分）1.结合2025年电力行业发展趋势，论述热工专业在火电机组灵活性改造中的技术支撑作用。答案：2025年，随着“双碳”目标推进，火电机组正从“主力电源”向“调节性电源”转型，灵活性改造（快速变负荷、深度调峰、宽负荷脱硝）成为关键。热工专业作为机组控制的核心技术支撑，其作用体现在以下方面：（1）宽负荷范围控制策略优化：传统热工控制逻辑多针对30%-100%BMCR设计，深度调峰（如15%-30%BMCR）时，锅炉燃烧稳定性差、汽温汽压波动大。热工专业需通过以下措施优化控制：①引入智能前馈：基于煤质、风量、给水量的实时数据，通过AI模型预测负荷变化对主参数的影响，提前调整燃料、风烟系统；②多变量协调控制：将传统的“炉跟机”“机跟炉”模式升级为多变量解耦控制，同时考虑主汽温、主汽压、再热汽温等参数的耦合关系；③低负荷保护逻辑优化：降低MFT、RB等保护的动作阈值（如低负荷下允许更长的燃烧中断时间），避免误跳机。（2）关键热控设备适应性改造：深度调峰时，热控设备需在更宽的工况下可靠运行：①执行器升级：传统电动门、气动阀在低负荷时响应速度慢，需更换为快速响应型执行器（如伺服阀控制的高压抗燃油油动机），缩短调节滞后时间；②传感器优化：宽负荷下，主汽压力（0.5-25MPa）、温度（200-620℃）变化范围大，需采用宽量程、高精度传感器（如智能压力变送器，量程比100:1），并增加冗余配置（如三冗余温度测点）；③仪表防堵抗凝露：低负荷时烟气流速降低，粉尘易沉积，需为烟气成分分析仪（如O2、NOx）加装伴热反吹装置，为压力取压管增加电伴热，防止堵塞或冻结。（3）数字化与智能化技术应用：①数字孪生建模：建立锅炉、汽轮机热控系统的孪生模型，实时模拟不同负荷下的参数变化，提前发现控制逻辑缺陷（如低负荷下减温水调门卡涩风险）；②设备健康管理：通过热工仪表采集的振动、温度、电流等数据，结合机器学习算法（如LSTM网络），预测执行器、传感器的剩余寿命（如伺服阀磨损程度、热电阻老化速率），实现预防性维护；③远程诊断与协同控制：利用工业互联网平台，将热控系统数据上传至云端，专家可远程分析故障（如DEH系统转速波动），并通过边缘计算模块优化本地控制策略，提升改造效率。（4）安全与可靠性保障：灵活性改造中，热工保护系统需兼顾“防误动”与“防拒动”：①保护定值动态调整：根据负荷变化自动切换保护定值（如低负荷时降低水位保护动作值），避免因参数波动触发误跳机；②保护逻辑容错设计：采用“三取中”“表决延时”等逻辑，过滤短时间干扰信号（如压力测点瞬间跳变）；③冗余系统性能验证：定期测试DCS冗余切换时间（应≤50ms）、保护动作时间（MFT动作至主燃油阀关闭应≤1s），确保在快速变负荷时保护系统可靠动作。综上所述，热工专业通过控制策略优化、设备升级、智能技术应用及安全保障，为火电机组灵活性改造提供了核心技术支撑，是实现“双碳”目标下煤电转型的关键环节。2.论述热工专工在机组检修中的主要工作内容及质量控制要点。答案：热工专工在机组检修（C级及以上）中承担技术管理与质量监督职责，主要工作内容及质量控制要点如下：（一）检修前准备阶段1.编制检修方案：根据设备运行状况（如历史缺陷、异常报警），制定热控系统检修项目清单（如DCS卡件校验、执行器解体、保护逻辑核查），明确每个项目的工艺标准（如伺服阀清洗用煤油纯度≥99%）、工期（如单台DPU校验≤4小时）、风险点（如拆接线时误碰相邻端子）及安全措施（如停电验电、挂牌上锁）。2.技术交底：组织检修班组、运行人员召开交底会，明确重点项目（如MFT保护回路检查）、关键节点（如DCS系统恢复通电时间），讲解新技术应用（如智能仪表组态升级），确保全员掌握检修要求。3.工器具与材料准备：校验标准仪器（如压力校验仪、过程校验仪），确认精度符合要求（标准表精度至少比被校表高2级）；准备专用工具（如伺服阀清洗套件、热电阻专用压接钳）；核对备件（如DPU模块、热电偶补偿导线）型号与库存，确保齐套。（二）检修实施阶段1.设备解体与检查：-仪表类：拆卸压力、温度、流量仪表，检查取压管（如焊口是否开裂）、毛细管（如有无压扁）、传感器（如热电阻丝是否断裂）；对氧化锆氧量计，检查陶瓷管是否裂纹，参比气通道是否堵塞。-执行器类：解体电动门、气动阀，检查伺服阀（如阀口磨损程度）、反馈电位器（如碳膜是否脱落）、减速箱（如齿轮间隙是否超标）；对油动机，检查错油门滑阀与套筒的配合间隙（一般0.05-0.10mm）。-DCS系统类：清扫DPU、I/O卡件灰尘（使用防静电毛刷），检查板卡元件（如电容是否鼓包）、接插件（如金手指是否氧化）；测试冗余电源切换时间（应≤5ms），检查接地电阻（≤4Ω）。2.校验与调试：-仪表校验：按《热工仪表及控制装置校验规程》进行全量程校验（至少5个点），记录基本误差（≤±0.5%FS）、回差（≤±0.3%FS）、重复性（≤±0.2%FS），不合格仪表需返厂或更换。-执行器调试：测试电