发电厂热工人员试题与答案

发电厂热工人员试题与答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种温度测量仪表属于接触式测量？A.红外测温仪B.辐射温度计C.热电偶D.光电高温计答案：C2.差压式流量计测量蒸汽流量时，若未对蒸汽密度进行温度压力补偿，当实际温度高于设计温度时，仪表显示值会：A.偏大B.偏小C.不变D.波动答案：B（解析：温度升高导致蒸汽密度降低，相同差压下质量流量减小，仪表按设计密度计算会显示偏小）3.热电阻三线制接法的主要目的是：A.提高测量精度B.简化接线C.降低成本D.增强抗干扰能力答案：A（解析：三线制通过平衡导线电阻对电桥的影响，消除导线电阻带来的测量误差）4.以下哪种执行器适用于需要快速切断且泄漏量小的场合？A.气动薄膜调节阀B.电动球阀C.气动蝶阀D.电动截止阀答案：B（解析：球阀密封面为球面与阀座贴合，切断性能优于蝶阀和截止阀，电动执行器响应速度较快）5.DCS系统中，AI模块的主要功能是：A.将模拟量输入信号转换为数字信号B.将数字信号转换为模拟量输出信号C.处理开关量输入信号D.实现逻辑控制运算答案：A（解析：AI为模拟量输入模块，负责将4-20mA等模拟信号转换为DCS可识别的数字量）6.锅炉汽包水位测量中，使用双室平衡容器的主要作用是：A.提高测量稳定性B.实现温度补偿C.简化安装D.降低成本答案：B（解析：双室平衡容器通过正负压侧的饱和水与饱和蒸汽密度差，自动补偿因汽包压力变化引起的水位测量误差）7.校验压力变送器时，若输入100%量程压力信号，输出应为：A.4mAB.12mAC.20mAD.16mA答案：C（解析：标准信号4-20mA对应0-100%量程）8.以下哪种情况会导致热电偶热电势输出异常？A.补偿导线与热电偶分度号匹配B.热电偶冷端温度恒定C.热电偶测量端与被测介质充分接触D.补偿导线极性接反答案：D（解析：补偿导线极性接反会导致热电势叠加反向电势，输出值偏离真实值）9.锅炉炉膛压力保护系统中，通常采用的冗余配置方式是：A.二取一B.二取二C.三取二D.四取三答案：C（解析：三取二冗余可在单个测点故障时保持保护可靠动作，避免误动或拒动）10.汽轮机轴振动测量中，常用的传感器类型是：A.电感式B.电容式C.电涡流D.压电式答案：C（解析：电涡流传感器可非接触测量轴的振动位移，适用于高速旋转机械）二、判断题（每题2分，共20分。正确打“√”，错误打“×”）1.热电阻的测量范围通常比热电偶更宽。（×）（解析：热电偶可测量更高温度，如K型热电偶上限达1300℃，而热电阻一般不超过850℃）2.气动执行器的气源压力越高，调节精度越好。（×）（解析：气源压力需符合执行器设计范围，过高可能导致膜片损坏或动作失控）3.DCS系统接地应采用独立接地，接地电阻应小于4Ω。（√）4.测量气体流量时，差压式流量计的取压口应位于管道下半部。（×）（解析：气体中可能含冷凝液，取压口应位于管道上半部，避免积液影响测量）5.氧化锆氧量计测量的是烟气中的绝对含氧量，无需温度补偿。（×）（解析：氧化锆输出电势与温度相关，需内置温度传感器进行实时补偿）6.压力开关的切换差是指动作值与复位值的差值。（√）7.电动执行器的伺服放大器故障会导致执行器无法动作，但不会影响反馈信号。（×）（解析：伺服放大器同时处理控制信号和反馈信号，故障可能导致反馈信号异常）8.锅炉主汽温度控制系统中，减温水量是被控变量。（×）（解析：主汽温度是被控变量，减温水量是操纵变量）9.热工保护系统的动作信号应优先于自动调节信号。（√）10.校验热电阻时，若使用万用表测量电阻值，应选择电流档以避免误差。（×）（解析：应使用惠斯通电桥或高精度万用表的电阻档，电流档无法直接测电阻）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述热电偶测温的基本原理及补偿导线的作用。答案：热电偶测温基于塞贝克效应，两种不同材料的导体组成闭合回路，当两接点温度不同时，回路中产生热电势。补偿导线的作用是将热电偶冷端从温度波动的现场延伸至温度相对稳定的控制室，且其热电特性与热电偶在0-100℃范围内一致，避免冷端温度变化引起的测量误差。2.说明差压式流量计的组成及流量计算公式中各参数的物理意义。答案：差压式流量计由节流装置（如孔板）、差压变送器、引压管路组成。流量计算公式为：qᵥ=αε√(2Δp/ρ)，其中qᵥ为体积流量，α为流量系数（与节流件形式、管道雷诺数有关），ε为膨胀校正系数（适用于气体/蒸汽），Δp为节流件前后差压，ρ为流体密度。3.分析DCS系统中模拟量信号干扰的主要来源及抗干扰措施。答案：干扰来源：电磁辐射（如电机、变频器）、地电位差（不同接地点间电压）、线路耦合（信号线与动力线平行敷设）。抗干扰措施：信号电缆采用屏蔽层单端接地；动力线与信号线分槽敷设；使用隔离变压器或信号隔离器；DCS系统采用独立接地；对敏感信号（如热电阻）采用三线制或四线制接法。4.简述汽包水位三冲量控制系统的组成及各冲量的作用。答案：三冲量控制系统由水位信号（主冲量）、蒸汽流量信号（前馈冲量）、给水流量信号（反馈冲量）组成。主冲量反映汽包水位实际值，是控制的最终目标；蒸汽流量作为前馈信号，提前补偿负荷变化引起的“虚假水位”；给水流量作为反馈信号，克服给水压力波动对水位的影响，提高系统稳定性。5.列举5种常见的热工仪表校验设备，并说明其用途。答案：（1）过程校验仪：用于输出/测量4-20mA、热电阻、热电偶等信号，校验变送器；（2）压力校验台：提供标准压力信号，校验压力/差压变送器、压力表；（3）恒温油槽/水槽：提供稳定温度场，校验热电阻、热电偶；（4）信号发生器：输出频率、开关量等信号，校验转速表、行程开关；（5）标准电阻箱：提供标准电阻值，校验热电阻测量回路。四、计算题（每题10分，共20分）1.某K型热电偶测量炉温，冷端温度t₀=30℃，测得热电势E(t,t₀)=36.28mV。查K型热电偶分度表：E(30℃,0℃)=1.203mV，E(890℃,0℃)=36.895mV，E(880℃,0℃)=35.993mV。计算实际炉温t。答案：根据中间温度定律，E(t,0℃)=E(t,t₀)+E(t₀,0℃)=36.28mV+1.203mV=37.483mV。分度表中E(890℃,0℃)=36.895mV，E(900℃,0℃)=37.326mV（注：实际分度表900℃对应37.326mV，用户可能假设数据，此处按逻辑计算）。设t=900℃+Δt，37.483mV-37.326mV=0.157mV。K型热电偶每10℃电势约0.413mV（(37.326-36.895)/10=0.0431mV/℃？实际应为约0.0413mV/℃，此处可能数据假设）。Δt=0.157/0.0413≈3.8℃，故t≈903.8℃（注：实际分度表需精确查询，此处为示例计算）。2.某压力变送器量程为0-1.6MPa，输出信号4-20mA。当被测压力为1.2MPa时，输出电流是多少？若实际输出电流为18mA，计算测量误差（绝对误差、相对误差）。答案：（1）输出电流I=4+(20-4)×(1.2/1.6)=4+12×0.75=13mA。（2）18mA对应的理论压力p=(18-4)/16×1.6=1.4MPa，实际被测压力假设为x，则x=1.4MPa（若题目中“实际输出”指偏差，则误差计算为：绝对误差=1.4-实际压力；若题目假设被测压力为1.2MPa时输出18mA，则绝对误差=1.2-1.4=-0.2MPa，相对误差=(-0.2)/1.6×100%=-12.5%）。五、综合分析题（20分）某300MW机组DCS画面显示“给水泵入口压力低”报警，同时就地压力表显示正常。请分析可能的故障原因及排查步骤。答案：可能原因：（1）压力变送器故障（如传感器损坏、线路断路）；（2）DCS输入模块故障（AI卡件通道损坏、接线松动）；（3）信号电缆故障（绝缘破损、接地短路）；（4）就地取压管路堵塞（导压管被杂物、冷凝液堵塞，导致变送器测不到真实压力）；（5）DCS画面显示参数设置错误（量程设置不符、单位错误）。排查步骤：1.确认就地压力表与变送器取压点是否一致，检查就地压力表是否校验合格，排除就地表误差。2.用万用表测量变送器输出电流（正常应为4-20mA对应0-量程），若输出异常（如<4mA或>20mA），检查变送器电源（24VDC是否正常）、接线端子是否松动，更换同型号变送器测试。3.若变送器输出正常（如1.2MPa对应13mA），检查DCS柜内AI模块通道输入电压（4-20mA对应1-5V），用万用表测量模块端子电压是否与变送器输出一致。若电压异常，检查信号电缆是否断路（用万用表通断档测试）、绝缘是否良好（用兆欧表测绝缘电阻≥20MΩ）。4.若