电厂双控知识试题及答案分享

电厂双控知识试题及答案分享考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.电厂中，“双控”通常指代以下哪两种主要的控制方式？A.自动控制和远程控制B.自动控制和手动控制C.燃烧控制和负荷控制D.锅炉控制和汽轮机控制2.在锅炉汽包水位自动控制系统中，被控对象是？A.给煤机B.给水泵C.汽包D.汽轮机3.比例（P）控制作用的特点是？A.能消除稳态误差B.控制作用与偏差成正比C.能加快系统响应速度D.控制作用与偏差变化率成正比4.当自动控制系统出现剧烈扰动，导致被控参数大幅偏离设定值时，优先考虑采取的措施通常是？A.立即增强自动控制器的比例度B.立即切换到手动控制进行干预C.增大自动控制器的积分时间D.减小自动控制器的微分时间5.锅炉燃烧自动控制的主要目的是？A.保证机组安全稳定运行B.稳定炉膛压力C.经济运行，减少燃料消耗D.控制烟气排放6.机炉协调控制中，“机跟炉”方式通常适用于？A.机组启动初期负荷爬升阶段B.机组需要快速响应电网负荷变化时C.锅炉蒸发量能力受限，需要限制机组出力时D.锅炉效率在低负荷区下降明显时7.在进行手动控制操作时，以下哪项是必须严格遵守的原则？A.尽量减少手动操作次数，优先使用自动B.手动操作应缓慢、平稳，避免大幅度波动C.无需考虑对自动控制系统的影响D.只需根据经验调整，无需监控参数变化8.导致锅炉汽包水位自动控制系统PID参数需要整定的重要原因之一是？A.设备长期磨损B.系统受到的扰动类型和强度变化C.操作人员的习惯改变D.控制器内部元件老化9.电厂中，炉膛压力自动控制系统的被控变量通常是？A.汽包压力B.炉膛内氧含量C.炉膛压力D.一次风量10.下列哪项不是锅炉给水自动控制系统（给水调节）的扰动因素？A.机组负荷变化B.给水泵出口压力变化C.汽包水位变化D.汽轮机调节阀开度变化二、填空题（每空1分，共15分）1.自动控制系统的基本结构通常包括__输入__、__控制器__、__执行器__和被控对象。2.在PID控制中，__比例__作用克服偏差，__积分__作用消除稳态误差，__微分__作用预测未来趋势，减少超调。3.电厂中常见的自动控制系统有__汽包水位__控制、__气温__控制、__炉膛压力__控制和__燃烧率__控制等。4.手动控制通常是指操作人员直接操作__阀门__或__挡板__，改变被控变量的值。5.在锅炉负荷控制中，__给煤量__是主要的可控输入，通过调节来适应负荷指令。6.进行控制系统的故障处理时，应遵循__先__、__后__的原则，即先外部检查，后内部检查；先消除危险，后处理故障。7.燃烧自动控制的目标是维持合适的__风煤比__，保证完全燃烧，并降低排放。三、判断题（每题1分，共10分）1.自动控制系统的目的是完全取代手动控制，永远不需要人工干预。（）2.当自动控制系统控制器输出饱和时，说明被控参数已经超出测量范围。（）3.比例度（P）越小，系统的稳定性越好，响应越快。（）4.在锅炉燃烧控制中，若只增加风量而不增加煤量，会导致燃烧不完全，烟气温度升高。（）5.“炉跟机”是指锅炉负荷的变化决定了机组的出力水平。（）6.手动控制操作时，可以随意大幅度调整阀门开度，只要最终能回到设定值即可。（）7.积分控制作用会使系统的稳定性下降，但能加快消除稳态误差。（）8.微分控制作用对噪声信号非常敏感，可能导致系统振荡。（）9.电厂中，负荷控制主要是针对单个参数（如温度）进行调节。（）10.对于重要的控制系统，在切换到手动操作前，必须先隔离自动回路。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述锅炉汽包水位为什么是重要的被控参数，并列出两种影响汽包水位的扰动因素。2.简述PID控制器中，比例（P）、积分（I）和微分（D）三种控制作用各自的功能和特点。3.在什么情况下可能需要将电厂的自动控制系统切换到手动控制？切换前应做哪些准备工作？4.简述电厂燃烧自动控制的基本目标是什么？如何通过调节风煤比来影响燃烧效果？五、论述题（10分）结合电厂实际运行情况，论述自动控制系统在保障机组安全、稳定、经济运行方面所起的重要作用，并举例说明一个典型的自动控制回路（如气温控制、水位控制等），分析其控制原理和可能遇到的问题及处理方法。试卷答案一、选择题1.B解析：电厂“双控”最常见指自动控制和手动控制这两种操作方式。2.C解析：汽包水位是锅炉运行的核心参数之一，其自动控制系统旨在维持水位稳定，因此汽包是被控对象。3.B解析：比例控制的核心特点是其输出信号的大小与输入误差信号（偏差）的大小成正比关系。4.B解析：剧烈扰动下，自动控制系统可能来不及响应或已失效，此时手动干预是快速稳定系统的有效手段。5.C解析：燃烧自动控制的核心目标是在满足负荷和参数要求的前提下，尽可能减少燃料消耗，实现经济运行。6.C解析：“机跟炉”是指机组出力跟随锅炉蒸发能力的变化，适用于锅炉能力受限的情况。7.B解析：手动操作必须缓慢平稳，避免冲击扰动，确保人身和设备安全。8.B解析：系统扰动变化时，原有的PID参数可能不再适用，需要重新整定以保证控制效果。9.C解析：炉膛压力控制的目标是维持炉膛压力在设定范围内，防止泄漏或爆炸，因此其被控变量是炉膛压力。10.D解析：汽轮机调节阀开度变化是汽轮机控制系统的内容，它影响的是机组出力，而不是锅炉给水调节的直接扰动。给水调节的主要扰动来自负荷变化、给水泵压变化、水位变化等。二、填空题1.输入，控制器，执行器解析：这是经典控制系统的标准组成结构，输入作用于控制器，控制器发出指令给执行器，执行器改变被控对象的状态。2.比例，积分，微分解析：PID是自动控制中最常用的控制算法，包含三种基本控制作用。3.水位，温度解析：这些都是锅炉运行中需要严格控制的参数，通常设有自动控制系统。4.阀门，挡板解析：阀门和挡板是执行器的主要形式，通过改变开度来控制流量、压力等被控参数。5.给煤量解析：对于火电机组，煤是主要的燃料，调节给煤量是改变锅炉输出（负荷）最主要的方式。6.外部，内部解析：故障处理的基本原则是先从易观察、易操作的外部环节入手，后到复杂的内部环节。7.风煤比解析：合适的风煤比是保证燃烧效率、减少污染物排放的关键。三、判断题1.×解析：自动控制是辅助手段，在特殊工况或自动故障时，手动控制仍是必要的。2.×解析：控制器输出饱和是指控制器输出达到了其最大或最小限值，可能是因为偏差过大或积分饱和，并不直接表示测量范围超限。3.×解析：比例度小意味着比例作用强，系统响应快，但过强可能导致系统不稳定、振荡。4.√解析：燃烧需要合适的风量支持，风量不足煤量过多会导致燃烧不完全，产生可燃物，温度会因不完全燃烧而相对升高。5.×解析：“炉跟机”是指锅炉能力决定机组出力上限，“机跟炉”或“机炉协调”是指机组出力跟随负荷需求变化。6.×解析：手动操作必须谨慎，大幅度、突发的调整可能对设备造成损害或导致系统剧烈波动。7.√解析：积分作用消除稳态误差，但会降低系统稳定性，增加超调和调节时间。8.√解析：微分作用基于误差变化率，对高频噪声非常敏感，可能导致误动作和系统振荡。9.×解析：负荷控制是针对整个机组出力的控制，是更宏观的调节，而非单个参数。10.√解析：切换手动前必须确保自动回路已安全隔离，防止手动指令与自动指令冲突或误操作。四、简答题1.答：汽包水位是锅炉安全运行的关键参数。水位过高可能导致水冲击损坏汽轮机，过低则可能造成锅炉干烧损坏。影响汽包水位的扰动因素很多，常见的有：负荷变化（负荷增加，耗水量增加，水位下降；负荷减少，耗水量减少，水位上升）、给水压力变化（给水压力波动会影响给水量）、汽轮机调节阀开度变化（影响蒸汽流量）、排污量变化等。2.答：比例（P）作用：根据当前偏差的大小成正比地产生控制作用，能快速响应偏差，但不能消除稳态误差。积分（I）作用：根据偏差随时间的累积产生控制作用，只要存在偏差，积分作用就会持续作用，最终消除稳态误差，但会使系统响应变慢，可能增加超调。微分（D）作用：根据偏差的变化速率产生控制作用，能预测偏差未来的趋势，有助于加快响应速度，减少超调，提高稳定性，但对噪声敏感。3.答：当自动控制系统出现故障（如控制器、执行器故障）、参数严重偏离optimal、系统受到剧烈或难以预测的扰动、或者需要进行特殊操作（如机组启停、事故处理）时，可能需要切换到手动控制。切换前的准备工作包括：确认手动操作设备（阀门、挡板）是否完好可用；核对自动回路是否已完全隔离（如断开控制器与执行器的联系）；检查相关联的自动保护是否已解除或按要求投入；缓慢进行切换，注意观察参数变化，平稳过渡到手动操作。4.答：电厂燃烧自动控制的基本目标是维持稳定的燃烧过程，保证燃料得到充分燃烧，产生足够的蒸汽满足负荷需求，同时尽量减少燃料消耗和污染物排放。通过调节风煤比来实现：增加煤量（提高负荷或响应指令）时，自动增加风量，确保燃烧所需氧气充足，维持火焰稳定和效率；减少煤量时，相应减少风量，防止过量空气造成热损失和NOx增加。理想的风煤比应使燃烧效率最高，排放最低。五、论述题答：自动控制系统对于电厂的安全、稳定、经济运行至关重要。它能够实时监测关键参数（如温度、压力、水位、流量等），根据设定值和实际值的偏差，自动调整执行机构（如阀门、挡板、给煤机等），使系统保持或恢复到desired状态，从而避免了人工操作的滞后性、主观性和不均匀性，显著提高了运行的安全性和可靠性（如防止超温、缺水事故），保证了机组输出的稳定性和电能质量（如频率、电压稳定），并通过对燃料、水、风等物料的精确控制，最大限度地降低了运行成本，实现了经济高效运行。以锅炉汽包水位控制为例：其控制原理是利用汽包水位计测量实时水位，将水位信号与设定值（通常是恒定值或随负荷变化的给定值）进行比较，得到偏差信号。控制器（通常是PID控制器）根据偏差信号计算控制输出，该输出信号驱动给水调节阀（执行器）。当水位高于设定值时，控制器输出减小，关小给水阀，减少给水量；当水位低于设定值时，控制器输出增大，开大给水阀，增加给水量。通过这种负反馈调节，使水位维持在设定范围内。该系统可能遇到的问题及处理方法包