2025年热工专工笔试试题及答案

2025年热工专工笔试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列温度传感器中，适用于-200℃~850℃测量范围且输出信号为电阻值的是（）A.铂热电阻（Pt100）B.K型热电偶C.双金属温度计D.红外测温仪答案：A2.差压式流量计测量蒸汽流量时，正确的取压方式是（）A.正压侧在上，负压侧在下B.正压侧在下，负压侧在上C.正负压侧水平布置D.无特殊要求答案：B3.DCS系统中，AI卡件的信号隔离方式通常采用（）A.光电隔离B.电容隔离C.电感隔离D.变压器隔离答案：A4.汽轮机轴向位移保护的探头类型一般为（）A.电涡流传感器B.磁阻式传感器C.应变式传感器D.压电式传感器答案：A5.下列关于PID控制器参数调整的描述中，正确的是（）A.增大比例系数会减小系统稳态误差，但可能引起超调B.积分时间增大将加快积分作用，减少静态误差C.微分时间增大将减弱对高频噪声的抑制能力D.实际应用中应先调整积分参数再调整比例参数答案：A6.火电厂汽包水位三冲量调节系统中，三冲量指的是（）A.汽包水位、主蒸汽流量、给水流量B.汽包水位、主蒸汽压力、给水压力C.汽包水位、主蒸汽温度、给水温度D.汽包水位、主蒸汽流量、凝结水流量答案：A7.热工保护系统中，"三取二"逻辑的主要目的是（）A.提高系统可靠性B.降低设备成本C.简化控制逻辑D.减少维护工作量答案：A8.电动执行机构的死区通常要求不大于（）A.0.5%B.1%C.2%D.5%答案：B9.下列关于热工仪表校验的描述中，错误的是（）A.压力变送器校验时应进行5点校验（0%、25%、50%、75%、100%）B.温度仪表校验时，热电偶应采用参考端温度补偿C.校验用标准仪器的精度应至少比被校仪表高2个等级D.校验记录应包含校验时间、人员、环境条件等信息答案：C（正确应为高1个等级）10.炉膛压力保护系统的触发条件通常设置为（）A.正压超上限或负压超下限B.仅正压超上限C.仅负压超下限D.正压或负压任一超压答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1.热电阻常用的分度号有Pt100、Cu50，其中Pt100在0℃时的电阻值为______Ω。答案：1002.热电偶的热电势由______电势和接触电势组成。答案：温差3.DCS系统的英文全称是______。答案：DistributedControlSystem（分散控制系统）4.标准节流装置包括标准孔板、______和文丘里管。答案：标准喷嘴5.气动执行机构的气源压力一般要求为______MPa。答案：0.4~0.66.汽包水位保护动作后，应联动______、______等设备。答案：停炉、关闭主给水门（或类似正确答案）7.热工信号系统按功能可分为______信号、______信号和保护信号。答案：报警、预告8.压力开关的主要参数有______、______和回差。答案：设定值、量程9.智能仪表通常具备______、______和自诊断功能。答案：数据存储、通信（或类似正确答案）10.汽轮机TSI系统的中文全称是______。答案：汽轮机监视仪表系统11.火电厂主蒸汽温度控制的主要扰动有______、______和减温水流量变化。答案：燃料量变化、蒸汽流量变化（或类似正确答案）12.热工保护系统的独立性要求是指保护信号应______，保护逻辑应______。答案：单独取样、独立设置三、简答题（每题8分，共40分）1.简述差压式流量计的工作原理及安装时的注意事项。答案：差压式流量计基于伯努利方程和流体连续性方程，当流体流经节流件（如孔板）时，流束收缩，流速增加，在节流件前后产生静压差，通过测量该差压并结合节流件参数、流体密度等可计算流量。安装注意事项：①节流件方向正确（孔板锐边迎向流体）；②前后直管段长度符合要求（一般前10D后5D）；③取压口位置正确（气体取上侧，液体取下侧，蒸汽取侧面并加装冷凝罐）；④导压管倾斜度不小于1:10，避免气（液）柱积聚；⑤导压管与差压变送器连接时注意正负压对应。2.说明DCS系统接地的重要性及常见接地类型。答案：重要性：①保证系统稳定运行，抑制电磁干扰；②保护设备和人员安全；③确保信号测量精度。常见接地类型：①安全接地（保护地）：设备外壳接地，防止漏电伤人；②工作接地（信号地）：为信号回路提供基准电位，包括屏蔽接地（电缆屏蔽层接地）、本安接地（本质安全系统接地）；③系统接地（逻辑地）：DCS内部逻辑电路的参考地；④防雷接地：防止雷击过电压损坏设备。各接地系统应分开设置，接地电阻一般要求：安全接地≤4Ω，系统接地≤1Ω。3.简述汽包水位保护的逻辑设计要点。答案：①信号冗余：采用3台独立的水位测量装置（如差压式、电极式、平衡容器），信号经隔离转换后进入保护系统；②逻辑判断：采用"三取二"或"二取一"（根据重要性）逻辑，避免单点误动；③延时设置：防止虚假水位（如锅炉启动/停止时）导致误动作，一般设置1~3秒延时；④保护定值：设置高I值（报警）、高II值（联关事故放水门）、高III值（停炉）和低I值（报警）、低II值（联开事故放水门）、低III值（停炉）；⑤闭锁条件：当水位测量装置故障时，应闭锁相应保护或切换至可靠信号；⑥动作后果：保护动作后应联动停炉、关闭主给水门、开启事故放水门（视情况）等，并触发声光报警。4.分析PID控制器中比例、积分、微分参数对系统性能的影响。答案：①比例（P）：比例系数Kp增大，系统响应速度加快，稳态误差减小，但超调量增大，可能导致系统不稳定；Kp过小，响应缓慢，稳态误差大。②积分（I）：积分时间Ti减小（积分作用增强），可消除稳态误差，但会增加超调量和调节时间，过强的积分作用可能引起振荡；Ti过大，积分作用弱，静态误差消除慢。③微分（D）：微分时间Td增大（微分作用增强），可预测误差变化趋势，抑制超调，改善动态性能；但Td过大会放大高频噪声，导致系统抗干扰能力下降。实际应用中，通常先调整比例参数，再加入积分消除静差，最后引入微分改善动态特性。5.说明热工保护系统"三取二"逻辑的应用场景及优势。答案：应用场景：适用于关键保护信号（如汽包水位、炉膛压力、汽轮机转速等），这些信号的误动或拒动会导致严重后果。优势：①提高可靠性：单个测点故障（如线路短路、传感器损坏）时，不会触发保护动作（避免误动）；②降低拒动风险：两个测点同时故障的概率远低于单点故障，确保真实异常时保护可靠动作；③兼顾经济性：相比"三取三"逻辑（需三个信号同时动作），"三取二"在保证可靠性的同时降低了对设备冗余度的要求；④便于故障诊断：当某个测点与其他两个偏差超过阈值时，可识别该测点故障，发出报警信号。四、计算题（每题10分，共20分）1.某Pt100热电阻在0℃时电阻为100Ω，其温度系数α=0.00385Ω/(Ω·℃)。现测得其电阻值为138.5Ω，求此时的温度（假设为线性关系）。解：根据热电阻计算公式R_t=R_0(1+αt)，其中R_t=138.5Ω，R_0=100Ω，α=0.00385Ω/(Ω·℃)代入公式得：138.5=100×(1+0.00385t)化简得：1.385=1+0.00385t0.00385t=0.385t=0.385/0.00385=100℃答案：此时温度为100℃。2.某差压式流量计测量水流量，设计差压ΔP=10kPa时流量Q=100t/h。实际运行中测得差压ΔP'=22.5kPa，求实际流量Q'（假设流量系数、密度等参数不变）。解：根据差压式流量计流量公式Q=K√ΔP（K为常数）已知Q1=100t/h时ΔP1=10kPa，Q2=?时ΔP2=22.5kPa则Q2/Q1=√(ΔP2/ΔP1)Q2=Q1×√(ΔP2/ΔP1)=100×√(22.5/10)=100×√2.25=100×1.5=150t/h答案：实际流量为150t/h。五、案例分析题（共20分）某300MW机组正常运行中，DCS系统显示"汽包水位低II值"报警，同时CRT上三个独立水位测点分别为-200mm（A）、-180mm（B）、-50mm（C），其中C测点历史趋势显示10分钟前为-60mm，当前无突变。试分析可能原因及处理措施。答案：可能原因分析：（1）测量装置故障：①A、B测点可能存在差压变送器故障（如膜盒泄漏、线路短路），导致输出信号偏低；②A、B测点导压管堵塞（冬季可能冻堵）或泄漏，造成正压侧压力降低，差压增大（显示水位降低）；③A、B测点平衡阀未关严或排污阀内漏，导致差压异常；④A、B测点补偿模块故障（如温度补偿错误，导致密度计算偏差）。（2）DCS卡件或通道故障：A、B测点对应的AI卡件故障（如通道损坏、接线松动），导致接收信号异常；（3）真实水位异常：若C测点正常，需检查给水流量、主蒸汽流量是否匹配（如给水调门故障导致给水流量降低，或主蒸汽流量突然增大），是否存在锅炉泄漏（如省煤器泄漏）导致实际水位下降。处理措施：（1）立即核对就地水位计（如电接点水位计、双色水位计），确认实际水位；（2）检查A、B测点就地差压变送器：①查看表头显示是否与DCS一致；②检查导压管保温情况（冬季重点），敲击导压管判断是否堵塞；③关闭平衡阀，打开排污阀检查是否有介质流出（确认导压管畅通）；④测量变送器输出电流（正常4~20mA对应-300~+300mm，-200mm对应(-200+300)/(600)×16+4=(100/600)×16+4≈6.67mA），若电流异常则更换变送器；（3）检查DCS侧：①测量A、B通道输入电压（如4~20mA对应1~5V），确认是否与变送器输出一致；②更换备用通道测试，判断是否为卡件故障；③查看历史趋势，确认A、B测点