火电厂热工自动化技术培训试题

火电厂热工自动化技术培训试题一、单项选择题（每题2分，共20分）1.火电厂主蒸汽温度测量常用K型热电偶，其冷端温度补偿的核心目的是？A.提高热电偶的测温上限B.消除冷端温度不为0℃产生的测量误差C.延长热电偶的使用寿命D.减小传输线路的电阻影响2.火电厂蒸汽压力测量系统中，取样管上安装冷凝弯（冷凝罐）的主要作用是？A.防止高温蒸汽直接接触测压元件，损坏仪表B.防止取样管路堵塞C.减小压力脉动对测量的影响D.方便仪表现场校准3.标准孔板差压式流量计中，流体流量与节流装置前后差压的关系是？A.线性正比关系B.平方关系C.平方根关系D.立方关系4.汽包水位测量用平衡容器中，正压侧的作用是？A.提供恒定的正压参考水柱B.平衡汽包内部压力C.过滤炉水中的杂质D.补偿温度引起的误差5.汽包锅炉三冲量给水调节系统的三个冲量是指？A.汽包水位、给水流量、蒸汽流量B.汽包水位、给水压力、蒸汽压力C.汽包压力、给水流量、蒸汽流量D.汽包水位、给水温度、蒸汽温度6.火电厂单元机组协调控制系统（CCS）中，锅炉跟随（BF）运行方式的特点是？A.锅炉调节机组负荷，汽机调节主蒸汽压力B.汽机调节机组负荷，锅炉调节主蒸汽压力C.锅炉和汽机同时调节负荷与压力D.锅炉和汽机均处于手动控制7.火电厂热工保护系统中，MFT的全称是？A.汽机紧急跳闸系统B.主燃料跳闸C.炉膛安全监控系统D.顺序控制系统8.电动执行机构的死区是指？A.输入信号变化但输出轴不动作的信号区间B.输出信号变化但输入不变化的区间C.执行机构的最大行程范围D.执行机构的最小动作时间9.汽机紧急跳闸系统（ETS）的跳闸保护逻辑，通常采用的逻辑关系是？A.与逻辑B.或逻辑C.异或逻辑D.非逻辑10.下列热工信号中，属于模拟量输出（AO）信号的是？A.热电偶温度测量信号B.气动调节阀开度指令信号C.阀门开关位置反馈信号D.压力变送器输出信号二、多项选择题（每题3分，共30分。多选、少选、错选均不得分）1.火电厂常用的接触式温度测量仪表有哪些？A.热电偶B.热电阻C.红外测温仪D.双金属温度计2.下列属于标准节流装置的节流件有？A.标准孔板B.标准喷嘴C.文丘里管D.涡街发生体3.下列属于火电厂热工自动调节系统的有？A.汽包水位调节系统B.主蒸汽温度调节系统C.炉膛负压调节系统D.发电机励磁调节系统4.炉膛安全监控系统（FSSS）的主要功能包括？A.炉膛吹扫程控B.油枪点火程控C.主燃料跳闸（MFT）D.汽机超速保护5.分散控制系统（DCS）的主要组成部分包括？A.过程控制站B.操作员站C.工程师站D.通讯网络6.气动执行机构相比电动执行机构，具有的优点有？A.响应速度快B.结构简单、维护方便C.防爆性能好D.输出推力大7.提高热工保护系统可靠性的常用措施有？A.保护信号采用冗余取样B.保护逻辑采用“三取二”表决C.定期开展保护传动试验D.保护退出后无需记录8.下列属于汽机紧急跳闸系统（ETS）保护项目的有？A.汽机超速B.润滑油压低C.凝汽器真空低D.炉膛全火焰丧失9.下列热工信号中，属于开关量输入（DI）信号的有？A.电动门全开/全关位置反馈B.压力开关动作信号C.调节阀开度指令信号D.温度开关报警信号10.火电厂顺序控制系统（SCS）的典型控制对象包括？A.引风机组启停控制B.给水泵组启停控制C.磨煤机组启停控制D.主蒸汽温度调节三、判断题（每题1分，共10分）1.热电偶测温用的补偿导线，作用是将热电偶的冷端延伸到温度相对稳定的控制室，是实现冷端温度补偿的基础。2.标准孔板安装时无方向要求，正反安装不影响流量测量精度。3.汽包水位测量中的“虚假水位”，是由汽包压力突变引起的水位暂时虚假变化，与实际物料平衡无关。4.DCS系统中，过程控制站故障时，操作员站仍可直接控制现场设备。5.气动调节阀的气源压力越高，输出推力越大。6.MFT动作后，会自动切断所有进入炉膛的燃料，包括给煤机、磨煤机、油枪等设备的电源或气源。7.热电阻测温的工作原理是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的特性。8.顺序控制系统主要用于连续调节热力工艺参数，如温度、压力、流量等。9.重要热工保护信号的取样通常采用“三取二”冗余设计，以同时降低误动与拒动概率。10.汽机跳闸后，机炉大连锁会触发锅炉MFT动作，防止锅炉超压。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述汽包锅炉三冲量给水调节系统的组成，以及各冲量的作用。2.简述炉膛安全监控系统（FSSS）的主要功能。3.简述DCS系统日常维护的主要内容。4.简述热工保护投退的基本原则。五、综合分析题（每题10分，共20分）1.某300MW火电机组运行中，汽包水位出现大幅波动，给水自动调节切至手动运行，热工人员检查发现给水流量信号波动剧烈，差压变送器表头显示与DCS画面显示一致，现场取样管路外观无异常。请分析可能的故障原因，并说明排查处理步骤。2.某火电厂机组运行中发生MFT动作，值长要求热工人员尽快查明动作原因。请简述热工人员的排查步骤与核心要点。参考答案与解析一、单项选择题1.答案：B解析：热电偶的分度表是以冷端温度为0℃为基准编制的，实际应用中冷端温度通常不为0℃且存在波动，会导致热电势测量偏差，冷端补偿的作用就是抵消该偏差，保证测温准确。2.答案：A3.答案：C解析：根据差压式流量计的工作原理，流量公式为Q=KΔP，其中Q为流量，4.答案：A解析：平衡容器正压侧始终保持满水状态，提供恒定的压力参考，与随汽包水位变化的负压侧压力形成差压，对应汽包水位值。5.答案：A6.答案：B解析：锅炉跟随方式下，汽机侧根据负荷指令调节调门开度控制机组有功功率，锅炉侧通过调整燃料量维持主蒸汽压力稳定，负荷响应速度快但汽压波动相对较大。7.答案：B解析：MFT是MainFuelTrip的缩写，即主燃料跳闸，是炉膛安全监控系统的核心保护功能；ETS为汽机紧急跳闸系统，FSSS为炉膛安全监控系统，SCS为顺序控制系统。8.答案：A9.答案：B解析：ETS按故障安全型设计，任意一个跳闸条件满足即触发跳闸动作，因此采用或逻辑，保证故障时可靠动作。10.答案：B解析：AO是控制系统向现场设备输出的连续模拟信号；A、D属于模拟量输入（AI）信号，C属于开关量输入（DI）信号。二、多项选择题1.答案：ABD解析：红外测温仪属于非接触式测温仪表，其余三项均为接触式，直接与被测介质接触测温。2.答案：ABC解析：标准节流装置包括标准孔板、标准喷嘴、文丘里管，均基于节流差压原理测量流量；涡街发生体是涡街流量计的部件，属于速度式流量测量。3.答案：ABC解析：热工自动调节主要针对锅炉、汽轮机的热力参数调节；发电机励磁调节属于电气专业系统，不属于热工自动化范畴。4.答案：ABC解析：FSSS负责锅炉燃烧系统的安全监控与燃烧器管理；汽机超速保护属于汽机紧急跳闸系统（ETS）的功能。5.答案：ABCD解析：DCS采用分散控制、集中管理的架构，四部分均为核心组成：过程控制站负责现场控制运算，操作员站负责人机交互，工程师站负责组态与维护，通讯网络负责数据传输。6.答案：BCD解析：气动执行机构以压缩空气为动力，具有结构简单、维护方便、防爆、输出推力大等优点，缺点是响应速度较慢、需要气源系统支持；电动执行机构响应速度更快、精度更高。7.答案：ABC解析：D选项明显错误，保护投退必须履行审批并记录；A、B、C均为提高保护可靠性的技术与管理措施。8.答案：ABC解析：炉膛全火焰丧失是MFT的触发条件，属于FSSS系统；其余三项均为ETS常规保护项目。9.答案：ABD解析：DI是现场向控制系统输入的通断型开关信号；C选项调节阀开度指令是控制系统向现场输出的连续模拟信号，属于AO范畴。10.答案：ABC解析：顺序控制针对具有启停逻辑的设备组，实现按顺序的自动启停控制；主蒸汽温度调节属于模拟量连续调节系统。三、判断题1.答案：正确2.答案：错误解析：标准孔板的锐边必须迎着流体流向安装，若装反会导致差压偏小，流量测量值偏低。3.答案：正确解析：当负荷突然增加时，汽包压力下降，炉水内饱和蒸汽含量增加，体积膨胀导致水位暂时升高，此时实际给水量小于蒸汽量，后续水位会下降，属于虚假水位。4.答案：错误解析：过程控制站是DCS的现场控制核心，所有控制运算与现场信号采集输出均由控制站完成；操作员站仅负责人机交互，无直接控制功能，控制站故障后无法对现场设备进行控制。5.答案：正确6.答案：正确7.答案：正确8.答案：错误解析：顺序控制系统是针对开关量设备的逻辑启停控制；连续参数调节由模拟量调节系统完成。9.答案：正确10.答案：正确解析：汽机跳闸后主蒸汽通路切断，锅炉产生的蒸汽无法排出，会导致超压，因此设置机炉大连锁，汽机跳闸联跳锅炉MFT。四、简答题1.答案：三冲量给水调节系统由汽包水位（主冲量）、蒸汽流量（前馈冲量）、给水流量（内反馈冲量）三个信号组成。（1）汽包水位：作为主被调量，反映汽包内实际水位，是调节的核心依据；（2）蒸汽流量：作为前馈信号，提前反映负荷扰动，克服虚假水位导致的误调节，加快负荷变化时的响应速度；（3）给水流量：作为内反馈信号，快速反映给水侧扰动（如给水压力波动），提高调节系统的稳定性。2.答案：FSSS是锅炉燃烧系统的安全保护与管理系统，主要功能包括：（1）炉膛吹扫：点火前对炉膛、烟道进行通风吹扫，清除积存的可燃混合物，防止点火时发生爆燃；（2）点火程控：实现点火器、油枪的自动点火与熄火程控操作；（3）燃烧器管理：实现磨煤机、给煤机、燃烧器的启停程控与状态监视；（4）主燃料跳闸（MFT）：当发生危及锅炉安全的危险工况时，快速切断所有进入炉膛的燃料，保障锅炉安全；（5）火焰检测：实时监视炉膛火焰状态，检测到灭火时触发相应保护动作。3.答案：DCS日常维护主要包括以下内容：（1）环境检查：检查控制室与机柜间的温度、湿度、防尘情况，确认机柜通风散热正常；（2）硬件状态巡检：检查控制站模件、电源模件、通讯模件的运行指示灯，确认无故障报警；（3）软件状态检查：查看系统报警日志、历史趋势，排查异常信号与系统告警；（4）冗余功能试验：定期开展电源冗余、控制站冗余、通讯链路冗余的切换试验，验证冗余功能可靠；（5）清洁维护：定期清理机柜滤网、模件积尘，防止积尘导致散热不良或绝缘下降。4.答案：热工保护投退需遵循以下基本原则：（1）正常运行时，所有主保护必须全部投入，严禁无理由随意退出；（2）保护退出需严格履行审批手续，重要保护（如MFT、ETS等）需经总工程师批准；（3）保护退出期间，必须制定对应的安全防范措施与事故应急预案；（4）保护校验或检修完成后，应及时恢复保护投入，并做好投退记录；（5）紧急情况下可先行退出保护，需立即向值长与相关负责人汇报，并在规定时间内补办审批手续。五、综合分析题1.答案：可能的故障原因（6分）：（1）给水流量节流装置取压口堵塞或半堵塞，导致差压信号不稳定；（2）差压变送器引压管内存在气塞或水塞，造成差压传输异常；（3）差压变送器本身故障，如膜盒损坏、电子元件老化，导致输出波动；（4）信号传输回路干扰，如电缆屏蔽不良、端子松动，导致信号跳变；（5）给水管道内存在汽蚀或两相流，导致实际流量本身波动，信号反映真实工况；（6）给水调节系统参数整定不当，如比例度过小、积分时间过短，导致调节系统振荡。排查处理步骤（4分）：（1）首先配合运行人员维持手动调节，稳定汽包水位，防止事故扩大；（2）对比给水流量、蒸汽流量、汽包水位的历史趋势，判断是信号故障还是真实流量波动；（3）对引压管进行排污、排气操作，检查是否存在堵塞、泄漏情况；（4）校验差压变送器，确认变送器本体性能是否正常；（5）检查信号回路接线、屏蔽与绝缘情况，排除电气干扰与接触不良问题；（6）若为调节参数问题，重新优化整定调节参数，经扰动试验确认稳定后再投入自动。解析：本题排查遵循“从工艺到信号、从一次到二次、从现场到系统”的原则，先排除真实工况波动，再排查仪表与回路故障，逐步缩小故障范围，避免盲目排查。2.答案：排查步骤与核心要点如下：（1）第一步：调取DCS系统的SOE（事件顺序记录）与MFT首出记忆，确定第一个触发MFT的首出条件，初步定位故障方向（2分）；（2）第二步：根据首出条件，核对对应现场工艺参数与设备状态，判断是真实工艺工况触发还是热工信号误动（2分）；（3）第三步：若为真实工艺工况触发（如炉膛全灭火、汽包水位高三值/低三值等），配合运行与机务等专业确认工艺系统故障点，协助排查