热工保护重要性

热工保护对锅炉和汽轮机的重要性

摘要：本文首先对热工保护进行了概括性的介绍，着重强调了热工保护的重要性。其次，针对锅炉汽包水位保护系统和汽轮机超速保护系统做了详细的分析。最后，对热工保护对锅炉和汽轮机的重要性做了小结。

关键字: 热工保护重要性锅炉汽轮机机电炉大联锁保护汽包水位保护系统汽轮机超速保护系统

一、热工保护概述

热工保护是指在机组启停和运行过程中，通过对机组和它主要辅助设备的工作状态和运行的热力参数及电网的运行状态的实时在线监测，在主辅设备及系统或电网发生异常或故障时，及时发出报警信号，必要时自动启动或切除某些设备或系统，使机组仍然维持原负荷运行或减负荷运行，当发生重大故障而危及机组设备安全时，自动停止机组运行并记录相关信息。它包括检测装置、报警装置、控制逻辑、保护定值、记录和打印设备、保护在线试验装置。

由于热工保护的存在，电厂中的各种热力设备在非正常运行状态下就不会出现过大的或者是毁灭性的损坏，从而大大提高了电厂的安全性和可恢复性。

热工保护可分为两级保护，即事故处理回路（包括进行局部操作和改变机组的运行方式）及事故跳闸回路的保护。事故处理的目的是维持机组继续运行。但是，当事故处理回路或其他自动

控制系统处理事故无效，致使机组设备处于危险工况下，或者这些自动控制系统本身失灵而无法处理事故时，只能被迫进行跳闸处理，使机组的局部退出工作或整套机组停止运行。跳闸处理的目的是防止机组产生机毁人亡的恶性事故，所以跳闸处理是热工保护最极端的保护手段。

热工保护的主要内容包括以下几个方面：

（1）汽轮机热工保护

* 汽轮机超速保护；

* 汽轮机轴瓦润滑油压低保护；

* 汽轮机真空低保护；

* 汽轮机转子轴向位移保护；

* 汽轮机汽缸和转子膨胀差保护；

* 汽轮机支持轴承或推力轴承温度高保护；

* 汽轮机振动保护；

* 汽轮机背压保护；

* 汽轮机排汽缸高温保护。

（2）锅炉热工保护

* 锅炉主蒸汽压力高保护；

* 汽包锅炉水位保护；

* 锅炉灭火保护。

（3）机电炉大联锁保护

大型单元机组的特点是炉、机、电在生产中组成一个有机的

整体，其中某些环节出现故障时，必然会不同程度地影响整个机组的正常运行。因此需要综合考虑故障情况下炉、机、电三者之间的关系。例如：当汽轮机发生超速、推力瓦磨损、真空低等故障时，汽轮机自动停机，同时联锁控制发电机跳闸，使锅炉转入点火状态或停炉。

二、锅炉汽包水位保护系统

2.1系统概述

汽包水位是电厂汽包锅炉的重要参数之一，正确测量汽包水位是锅炉安全运行的保证。而由于负荷、燃烧工况及给水压力的变化，汽包水位经常发生波动。锅炉水位过高或急剧波动会引起蒸汽品质恶化，饱和蒸汽带水、汽温不稳定, 轻则加重管道和汽轮机通流部分结垢，降低出力和效率，重则使汽轮机发生事故；水位过低会引起下降管带汽，影响锅炉水循环，严重时可造成水冷壁大面积损坏。因此汽包水位的准确测量值是电厂最重要的测量参数之一。锅炉汽包水位保护系统是防止锅炉汽包满水和缺水，从而防止蒸汽带水和锅炉干烧事故发生的重要保护装置。2.2系统结构和逻辑

汽包水位保护系统采用三个平衡容器，三个差压变送器，通过三个模拟量信号通道进入汽包水位保护系统，为防止保护误动作进行三取二处理，经过报警限值计算，输出8个信号：水位高Ⅰ值，水位高Ⅱ值，水位高Ⅲ值，紧急停炉高值，水位低Ⅰ值，水位低Ⅱ值，水位低Ⅲ值，紧急停炉低值。当水位达到高Ⅰ值、

高Ⅱ值、低Ⅰ值、低Ⅱ值、低Ⅲ值时，发出报警信号；当水位高Ⅲ值时，控制事故放水门；当水位达到紧急停炉高值或紧急停炉低值时，送出开关量信号停给粉和排粉机。

2.3系统功能

系统选用SIMATIC可编程控制器（PLC）完成锅炉汽包水位测量的补偿计算；系统通过综合判断，能够有效消除“虚假水位”对系统的影响。通过严密的逻辑设计，可靠实现锅炉汽包水位的保护功能。

系统可与DCS系统通讯，或经过硬接线将需要传递的信号如：安全门动作接点、补偿后的水位信号、保护的投入信号等送到PLC或DCS。

系统分左、中、右三个测点对汽包取样，确保测量准确。当任意一路的水位、温度、压力信号发生故障时，都发出报警，并切除此路信号。

系统显示安全门、事故放水门的动作指令，水位高低值的报警信号。对安全门动作判断，安全门动作信号可用安全门动作回路的接点给出，也可采用汽包压力信号的微分给出。安全门动作后采用动作恢复的时间来投入保护。

三、汽轮机超速保护系统

本系统的超速保护装置有危机遮断器、危机遮断油门、电超速装置和转速测速装置等。危机遮断器采用心飞锤式，当转速升至3300-3600 r/min，飞锤因离心力克服弹簧力而飞出，使危机遮断油门的脱钩而动作。危机遮断器复位转速3000r/min.;

危机遮断油门与危机遮断器共同组成对机组的超速保护。当危机遮断器的飞锤飞出时，该油门下端的挂钩打脱，油门滑阀在弹簧力的作用下向上移动，切断到主汽门操纵座和抽汽阀操纵油缸的安保油通过油门泄到油箱，主汽门和抽汽阀迅速关闭。与此同时，调节启动阀下部的保安油泄掉，滑阀向下移动，高压油进入脉冲油路，使高、低调节汽阀也迅速关闭。该油门也可以手动脱钩，手动油门上部的小弹簧，使拉钩脱开即可重复上述关闭

动作。

欲使危机遮断油门复位，需待转速降到3000r/min时进行。将油门上的大弹簧压下，使拉钩重新挂上即可，不可在转速高于3000r/min时复位，以防止损坏飞锤和拉钩

为了保证飞锤式危机遮断装置的可靠性，应定期进行动作试验，通过喷油阀向危机遮断器飞锤的油囊充油。可以在超速的情况下让飞锤飞出，从而使危机遮断油门动作，喷油试验时的动作转速是飞锤的正常动作转速相对应的。

电超速保护装置由控制电磁阀组成，当电磁阀通电时，电磁阀将保安油路切断，使主气门、高、低压调节汽阀、抽汽阀迅速关闭。

小结：热工保护是一种热自动控制手段。在主、辅系统或电网发生故障时，热工保护装置使机组自动进行减负荷，改变运行方式或停止运行，以安全运行为前提，尽量缩小事故的范围。故热工保护在锅炉、汽轮机的安全运行过程中起到很重要的作用。

参考文献：

1.白建云，杨晋萍.火电厂顺序控制与热工保护.北京.中国电力出

版社, 2009

热工保护

对锅炉和汽轮机的重要性

班级：动本0718

姓名：张法科

学号:0742021832

指导老师：来长胜

一电厂热工控制DCS系统设计

| 67 PLC and DCS 一电厂热工控制DCS系统设计刘景芝，孙　伟（中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏　徐州　２２１００８）摘要：以西山孝义金岩公司自备电厂为背景，主要结合循环流化床锅炉机组的运行特点和控制特性，对其热工系统运用集散控制方式进行控制，并采用浙大中控的ＷｅｂＦｉｌｅｄ　ＪＸ－３００Ｘ系统对单元机组的热工控制系统做了初步的整体设计。关键词：热工控制系统；集散控制系统（ＤＣＳ）；循环流化床锅炉中图分类号：ＴＰ３９３．０３文献标识码：Ｂ文章编号：１００３－７２４１（２００７）１２－００６７－０３ A DCS system for thermal control of a power station LIU Jing-zhi, SUN Wei (The School of Information and Electrical Engineering ,China University of Mining and Technology , Xuzhou 221008 China) Abstract: This paper introduces a distributed control system for the power station of the Xishan Jinyan company. According to the operation and control requirements of the circulating fluidized bed boiler, the distributed control for the thermal system of a power unit is designed with the SUPCON WebFiled JX-300X. Keywords: thermal control system; distributed control system(DCS); circulating fluidized bed boiler １引言火力发电是现代电力生产中的一种主要形式，火力发电厂运行系统多而且复杂，各系统之间要协调运行又要对负荷变化具有很强的适应能力，因此有效的控制火力发电厂运行极其重要。目前火电机组都普遍采用ＤＣＳ［３］，因为ＤＣＳ系统给电厂在安全生产与经济效益方面带来巨大作用，使以往任何控制系统无法与其相提并论。随着各项技术的发展和用户对生产过程控制要求的提高，一种全数字化的控制系统——现场总线控制系统（ＦＣＳ）问世了，并得到了快速发展。虽然现场总线控技术代表了未来自动化发展的方向并将逐步走向实用化，但由于火电厂的具体环境和控制特点，经过论证与分析，近期内热控系统只能以ＤＣＳ为主［１］［２］。西山孝义金岩公司自备电厂包括２台７５ｔ／ｈ循环流化床锅炉、２台１５ＭＷ抽汽式汽轮发电机组。本文主要针对循环流化床锅炉，将其改造为单元机组运行。根据循环流化床锅炉和火电机组的运行特点，分析其热控系统的功能要求，采用集散控制系统（ＤＣＳ）实现热工自动化，并以浙大中控的ＷｅｂＦｉｌｅｄ　ＪＸ－３００Ｘ为例，进行具体系统的初步设计。收稿日期：２００７－０７－０３ＪＸ－３００Ｘ集散控制系统全面应用最新的信号处理技术、高速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术和现场总线技术，采用高性能的微处理器和成熟的先进控制算法，兼具高速可靠的数据输入输出、运算、过程控制功能和ＰＬＣ联锁逻辑控制功能，能适应更广泛更复杂的应用要求，是一套全数字化的、结构灵活、功能完善的新型开放式集散控制系统。ＪＸ－３００Ｘ体系结构如下图：２系统介绍及方案描述２．１系统总体方案描述根据单元机组运行特点及要求，其控制系统一般配有以下系统：（１）数据采集系统（ＤＡＳ）；图１ JX－３００X体系结构图

热工保护与顺序控制

1.“三取二”信号法的好处？表达方式？单个检测元件的误动作率p或拒动作率q很小时，可有效减小误动作率和拒动作率。逻辑表达式： 2.中英文简称计算机监视系统【CMS】数据采集系统【DAS】模拟量控制系统【MCS】机组协调控制系统【CCS】锅炉炉膛安全监控系统【FSSS】燃烧器管理系统【BMS】汽轮机控制系统【TCS 】汽轮机数字电液调节系统【DEH】汽轮机安全监视仪表【TSI 】旁路控制系统【BPS 】顺序控制系统【SCS或SEQ】汽轮机紧急跳闸系统【ETS】报警系统【ANN】 3.避免轴弯曲的有效方法（1）正确投入盘车（2）当取闷缸措施 4.什么是差胀？汽轮机从前段到后段，差胀的变化特点 ①转子和汽缸之间的相对膨胀值差值，也可以说是主轴相对于汽缸某一点的膨胀差值。 ②从前段到后段，差胀越来越大 5.电涡流传感器测量系统的构成 6.汽轮机转速的测量方法磁阻测速、磁敏测速、电涡流测速、霍尔转速传感器 7.双探头测轴震时，两个传感器在安装时要注意什么在测轴的绝对振动时，应尽可能把绝对振动传感器放在同一个平面，或尽可能靠在一起。为了提高测量精度，应尽可能减少轴的偏心度，椭圆度，轴颈上的缺口，刻痕等等因素。 8.大型单元机组对所发生的带有全局性影响的事故的保护方式辅机故障减负荷（RB）、机组快速甩负荷（FCB）、主燃料跳闸（MFT） 9.暖炉油泄露试验为了防止轻油泄露（包括漏入炉膛），通过油系统泄露试验对油母管快关阀，回油阀、油母管，各层各油角阀所做的密闭性试验。操作人员可根据实际情况，在OIS上旁路油系统泄露试验，但是在油系统管路维修、初次投运或较长时间未投运油系统时，油泄露试验不得旁路。选择油泄露实验旁路时，OIS画面将警告提示。 10.电磁式继电器（1）电流继电器（2）电压继电器（3）中间继电器（4）时间继电器 11.接触器的特点特点：触点接触良好，接触压力足够大，触点通断速度快，并具有灭弧装置。 12.阀门的操作转矩特点在开启（或关闭）阀门的初始（或终了）一瞬间出现最大转矩，而在整个开启（或关闭）阀门的过程中转矩是不大的。13.锅炉炉膛爆炸的方式及原因炉膛外爆、炉膛内爆（用内外压差来回答） 14.什么是缸胀，缸胀的方向受什么影响 ①汽缸的绝对膨胀值，即汽轮机的汽缸相对于机座基准点的增长。 ②汽缸的绝对死和点滑销装置 15汽包水位高低保护，再热器壁温高保护及汽压高保护逻辑框图

火力发电厂热工保护定值在线管理系统设计

火力发电厂热工保护定值在线管理系统设计发表时间：2019-08-27T14:10:59.000Z 来源：《当代电力文化》2019年第7期作者：姚川 [导读] 对于智能控制技术的应用进行研究和分析有十分重要的意义。新疆天富能源股份有限公司天河热电分公司石河子 832000 摘要：电厂热工自动化系统在近年来的运行当中经常出现问题，应用智能控制技术对于电厂热工自动化系统运行可以实现全面的提升，提高运行水平。尤其是可以加强热工设备的检测，所以对于智能控制技术的应用进行研究和分析有十分重要的意义。关键词：SIS系统；热工保护定值；在线管理系统；设计 1智能控制技术在电厂热工中的应用方向电厂热工工作复杂，单纯的人工控制已经不能够满足当前电厂热工的工作需求，并且增加了人工劳动力，同影响控制效率。智能控制技术的应用，可以根据实际情况调节，实现对电厂热工的远程控制。对设备的工作流程起到规范作用，尤其在受到环境影响时，实现设备的调节。既提升设备的运行效率、保证运行的安全，又能够延长设备使用寿命。智能控制可以通过计算机技术对各个仪表的数据进行自动检测，并通过计算机系统分析出各个设备在工作中是否存在异常和问题。对于电厂热工自动化的工作中，可以有效的自动检测温度、湿度、成分、流量等，为热工系统的工作运行提供安全性。另外，智能控制技术与热工系统中的自动功能结合，为系统提供系统运行的参数和实时数值，可以实现有效的自动调整，一方面便于自动报警，一方面为收益计算提供数值参考。 2系统总体设计 2.1系统设计架构热工保护定值在线管理系统采用B/S方式，作为依托超（超）临界机组SIS系统的一个子系统进行开发与部署，嵌入SIS系统中作为一个子系统运行，其系统设计架构层次如图1所示。 2.2系统热工保护定值数据汇总按照设备制造商给出的设备说明书、设计院的设备设计文件、经验总结、参考相似机组设备的热工保护、联锁、报警项的定值进行收集，初步形成最初的热工保护定值数据、并汇总成系统开发所要求的可导入的标准数据表格的形式，并导入进热工保护定值在线管理系统，建立初步的热工保护定值数据库。 3系统模块设计 3.1系统模块布局热工保护定值在线管理系统针对发电厂热工保护定值精细化管理要求设计开发，并按照保护定值的在线监督、汇总管理和修编工作等需求，完成对热工保护定值精细化管理方面的研究功能，按照系统模块式的方法进行。 3.2热工保护定值展示将机组建设初期的设备说明书及设计文件形成的设备保护设计值、联锁值、报警值或者根据经验设计的相关保护定值通过系统开发的数据采集功能，将这些数据导入进系统，导入时按照一定的规则和标准所形成的数据表格整体采集。然后对采集的数据进行归类整合，在系统内进行存储并建立保护定值项相关数据库，系统自动生成初始的热工保护定值数据清册，并且系统内的热工保护定值项数据库还具有模糊查询功能、生产系统筛选功能、SIS系统工艺流程图画链接功能，方便运维人员及时了解保护定值的数据情况。（1）模糊功能查询。相关技术管理人员或者运维人员通过输入设备描述、KKS编码、或者保护定值项名称等查询选项，系统自动进行查询，并从数据库中罗列需要查询的相关的设备详细保护定值清单，方便用户的查看。（2）生产系统筛选功能。相关技术管理人员或者运维人员可以输入按照设备所属系统进行查询，如查询汽轮机凝结水系统相关的保护定值，系统将自动罗列该系统相关的保护、报警、联锁等保护定值项内容，方便用户的查看。（3）SIS系统工艺流程图画面链接功能。相关技术管理人员或者运维人员在查看SIS系统的生产工艺流程画面过程中，通过流程图中的相应设备测点右键点击查看选择其中的保护定值选项，系统自动链接进入热工保护定值在线管理系统查询界面，罗列出该测点相关的保护、报警、联锁保护定值项内容，方便用户的查看。 3.3热工保护定值智能分析基于SIS系统平台的热工保护定值在线管理系统通过导入的保护定值标准数据表采集过来的保护定值及相关设备测点的信息进行智能分

热工控制系统

1、被调量（被控制量）：表征生产过程是否正常运行并需要加以调节的物理量。 2、给定值：按生产要求被调量必须维持的希望值，简称给定值。 3、控制对象（被控对象）：被调节的生产过程或设备称为控制对象。 4、调节机构：可用来改变进入控制对象的物质或能量的装置称为调节机构。 5、控制量（调节量）：由调节机构（阀门、挡板等）改变的流量（或能量），用以控制被调量的变化，称为控制量。 6、扰动：引起被调量偏离其给定值的各种原因称为扰动。如果扰动不包括在控制回路内部（例如外界负荷），就称为外扰。如果扰动发生在控制回路内部，称为内扰。其中，由于调节机构开度变化造成的扰动，称为基本扰动。变更控制器给定值的扰动称为给定值扰动，有时也称控制作用扰动。 7、控制过程：（调节过程）：原来处于平衡状态的控制对象，一旦受到扰动作用，被调量就会偏离给定值。要通过自动控仪表或运行人员的调节作用使被调量重新恢复到新的平衡状态的过程，称为调节过程。 8、自动控制系统：自动控制仪表和控制对象通过信号的传递互相联系起来就构成一个自动控制系统。 9、自动控制系统分类：一按系统结构特点分类：①反馈控制系统、②前馈控制系统、③前馈—反馈控制系统二按给定值特点分类：①定制控制系统（给定值保持不变，或给定值在某一很小范围内变化）例如：锅炉汽包水位控制系统、炉膛负压控制系统 ②随动控制系统（给定值是按预先不能确定的一些随机因素而变化（变化规律事先未知）的，因而要求其被调量以一定精度跟随给定值变化。）例如：锅炉燃烧控制系统。 ③程序控制系统（给定值是预定的时间函数）。 10、热工控制系统类型：有自平衡能力和无自平衡能力。 11、单回路控制系统由测量变送器、调节器、执行器及控制对象组成。 12、热工对象的动态特性一般具有以下特点：（1）对象的动态特性是不震荡的（2）对象的动态特性在干扰发生的开始阶段有迟延和惯性（3）在阶跃响应曲线的最后阶段，被调量可能达到新的平衡（有自平衡能力）；也可能不断变化而不在平衡下来（无自平衡能力）（4）描述对象动态的特性参数有放大系数K ，时间常数T （无自平衡能力用飞升时间Ta ）,迟延时间（包括迟延和容积迟延）或另一组参数飞升速度ε，自平衡率ρ和迟延时间η 13、PID 调节器传递函数表达式：)11(1 )() (PID s T s T S E s W d i ++==δμ 14、比例作用（P 作用）：比例作用能单独的执行调节任务，并能使控制过程趋于稳定，但使被调量产生静态偏差。 15、积分作用（I 作用）：积分作用只有极少的情况（对象自平衡能力大，惯性和迟延很小等）才能单独使用，会使控制过程变成震荡甚至不稳定，但能使被调量无静态偏差。 16、微分作用（D 作用）：微分作用不能单独使用，但能提高控制系统的稳定性，有效的减少被调量的动态偏差。 17、调节阀的理想流量特性：（理想流量特性是指在调节阀进出口压差固定不变情况下的流量特性）①等百分比特性、②线性特性、③抛物线特性 18、调节阀的工作流量特性：（在实际系统中，阀门两侧的压力降并不是恒定的，使其发生变化的原因主要有两个方面。一方面，由于泵的特性，当系统流量减小时由泵产生的系统压力增加。另一方面，当流量减小时，盘管上的阻力也减小，导致较大的泵压加于阀门。因此调节阀进出口的压差通常是变化的，在这种情况下，调节阀相对流量与相对开度之间的关系，称为工作流量特性） 19、调节阀工作流量特性满足什么调节才能工作： 20、电动调节阀大致工作原理：通过接收工业自动化控制系统的信号（如：4~20mA ）来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数，实现自动化调节功能。 21、气动调节阀大致工作原理：气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的：流量、压力、温度等各种工艺参数。 22、控制系统性能指标：①静态偏差e(∞) ②最大动态偏差y m 或超调量ζ ③衰减率ψ和衰减比η ④控制过程时间t s 23、控制系统整定：控制系统的结构已经确定、控制仪表与控制对象都处于正常的情况下，适当选择调节器的参数（δ、Ti 、Td)使控制仪表的特性和控制对象的特性配合，从而使控制系统的运行达到最佳状态，取得最好的控制效果。 24、工程整定法：①响应曲线法：

热工控制系统课程设计样本

热工控制系统课程设计题目燃烧控制系统专业班级: 能动1307 姓名: 毕腾学号: 02400402 指导教师: 李建强时间: .12.30— .01.12

目录第一部分多容对象动态特性的求取 (1) 1.1、导前区 (1) 1.2、惰性区 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (3) 2.1、广义频率特性法参数整定 (3) 2.2、广义频率特性法参数整定 (5) 2.3分析不同主调节器参数对调节过程的影响 (6) 第三部分串级控制系统参数整定....................... (10) 3.1 、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统 (10) 3.2 、炉膛负压控制系统 (10) 3.3、系统分析 (12) 3.4有扰动仿真 (21) 第四部分四川万盛电厂燃烧控制系统SAMA图分析 (24) 4.1、送风控制系统SAMA图简化 (24) 4.2、燃料控制系统SAMA图简化 (25) 4.3、引风控制系统SAMA图简化 (27) 第五部分设计总结 (28)

第一部分多容对象动态特性的求取某主汽温对象不同负荷下导前区和惰性区对象动态如下: 导前区: 136324815.02++-S S 惰性区: 1 110507812459017193431265436538806720276 .123456++++++S S S S S S 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数, 能够用两点法求上述主汽温对象的传递函数, 传递函数形式为 w(s)= n TS K )1(+,再利用 Matlab 求取阶跃响应曲线, 然后利用两点法确定对象传递函数。 1.1 导前区利用MATLAB 搭建对象传递函数模型如图所示:

热工控制系统课程设计56223

热工控制系统课程设计 ----某直流锅炉给水控制系统设计二○一○年十二月目录第一部分多容对象动态特性的求取 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (4) 一、广义频率特性法参数整定 (5) 二、临界比例带法确定调节器参数 (6) 三、比例、积分、微分调节器的作用 (9) 第三部分串级控制系统参数整定 (10) 一、主蒸汽温度串级控制系统参数整定 (10) 二、给水串级控制系统参数整定 (13) 三、燃烧控制系统参数整定 (15)

第四部分某电厂热工系统图分析 ........................................................ 16 参考文献： (19) 第一部分多容对象动态特性的求取选取某主汽温对象特定负荷下导前区和惰性区对象动态特性如下：导前区： 1 40400657 .12++-s s 惰性区： 1 1891542269658718877531306948665277276960851073457948202 .1234567+++++++s s s s s s s 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数，可以用两点法求上述主汽温对象的传递

函数，传递函数形式为n Ts K s W )1()(+=，利用Matlab 求取阶跃响应曲线，然后利用两点法确定对象传递函数。导前区阶跃响应曲线：图1-1 由曲线和两点法可得： 657.1=K 637.28,663.0657.14.0)(4.01==?=∞t y 165.61,326.1657.18.0)(8.02==?=∞t y 2092.25.0075.12 121≈=??? ? ??+-=t t t n ，8.2016.22 1≈+≈n t t T 即可根据阶跃响应曲线利用两点法确定其传递函数：2 ) 18.20(657 .1)(+-= s s W 惰性区阶跃响应曲线：

-15自动化专业(火电厂热工自动化方向)

自动化专业（火电厂热工自动化方向）培养方案一、培养目标本专业培养德、智、体、美全面发展，较系统地掌握过程控制、计算机控制、检测与自动化仪表等技术方面的基础理论和专业知识，具有较强的专业技能和实际操作能力，具有创新精神、合作精神和工程意识，能在火电厂和电建安装公司从事热工过程控制、计算机控制、检测与自动化仪表方面的安装、调试、检修和维护的应用型高素质工程技术人才。二、培养要求 1.政治素质与思想品德要求：毕业生应具有热爱社会主义祖国，具有为国家富强，民族昌盛而奋斗的志向和责任感，能树立科学的世界观和人生观，具有敬业爱岗、团结协作和品质及良好的思想品德，遵纪守法，严谨务实，具有较好的文化修养和心理素质。 2.基本素质要求：具有较扎实的自然科学基础，较好的人文科学、社会科学、经济管理科学知识，具有较强的外语综合应用能力。 3.专业素质要求：系统地掌握电工技术、电子技术、控制技术、计算机技术方面较为宽阔的基础理论知识及其综合应用能力；具有较强的工程实践能力和良好的工程意识，具有熟练的计算机软、硬件综合应用能力。具有必需的制图、试验技术、信息处理、文献检索和电子仪表工艺操作等基本技能。 4.自学能力与创新意识要求：具有较强的信息获取能力，能对自动控制新理论、新技术、新设备及其应用保持跟踪，能综合运用多种方法来分析问题、解决问题，具有较强的自主研究能力。 5.身体、心理素质要求：

掌握科学锻炼身体的方法和基本技能，达到国家规定的大学生体育合格标准。三、主要课程 1.核心课程公共基础课： I、高等数学（一） II、大学外语（一）学科基础课： III、电厂热力设备及运行 IV、微机原理及应用 V、自动控制理论 VI、PLC原理及应用专业课： VII、检测技术及仪表 VIII、过程控制仪表 IX、热工过程控制系统 X、计算机控制系统 2.主要实践环节 I、PLC原理及应用课程设计 II、计算机控制系统课程设计 III、PLC创新实践训练 IV、DCS创新实践训练 V、毕业设计四、学制与学位

热工保护控制系统论文

热自1101班李海龙 201159060132 炉膛安全监控系统（ＦＳＳＳ）分析摘要：炉膛安全监控系统（ＦｕｒｎａｃｅＳａｆｅｇｕａｒｄＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙＳｙｓｔｅｍ，以下简称ＦＳＳＳ），目前已成为我国大型电站锅炉必不可少的控制系统，其主要功能是保护锅炉炉膛，避免发生爆炸事故，对油、煤燃烧器进行程控等管理。炉膛安全监控系统主要包括：联锁系统、主燃料跳闸系统、燃油系统和制粉系统。ＦＳＳＳ系统能够连续地在线监控燃烧系统的大量参数和工况，不断地进行实时逻辑运算和判断，必要时发出动作指令，通过联锁装置，防止锅炉和任何部分形成可爆的燃料和空气混合物，以保障锅炉运行的安全性。由此可见，ＦＳＳＳ系统是保护锅炉安全的重要控制手段，火电厂锅炉装设了炉膛安全监控系统后极少发生炉膛爆燃事故。关键词：锅炉爆燃；炉膛安全监控系统（ＦＳＳＳ）；主燃料跳闸（ＭＦＴ）；联锁系统；吹扫。一、概述电厂锅炉需要控制数量众多的燃烧设备，如点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、一次风挡板、二次风挡板等等。燃烧设备的操作过程也趋于复杂化，如油枪的投运操作包括：点火油枪的推入、雾化蒸汽阀开启、进油阀开启、电点火枪的投入与断开等。在锅炉启停工况和事故工况下，燃烧器的操作更加频繁，如果操作不当很容易造成意外事故。过去，国内锅炉由于缺少燃烧安全控制系统，每年锅炉发生炉膛爆炸事故几十起，损失巨大。为了防止锅炉事故的发生，减少电力生产的损失，在电厂锅炉上安装炉膛安全监控系统（ＦｕｒｎａｃｅＳａｆｅｇｕａｒｄＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙＳｙｓｔｅｍ，简称ＦＳＳＳ）成为必然趋势。

二、ＦＳＳＳ的功能 2.１炉膛点火前的吹扫锅炉停炉以后，尤其是长期停炉后，闲置的炉膛里必然会积聚一些燃料、杂物等，给重新运行带来不安全因素。因此，系统设置了点火前炉膛吹扫的功能。在吹扫许可条件满足后，由操作人员启动一次为时５ｍｉｎ的炉膛吹扫过程，这些吹扫许可条件的满足实际上是全面检查锅炉是否能投入运行的条件。为了防止操作人员的疏忽，系统设置了大量的连锁，锅炉如果不经吹扫，就无法进行点火。同时，５ｍｉｎ的吹扫时间必须满足，如果因为吹扫许可条件失去而引起吹扫中断，必须等待条件重新满足后，再启动一次５ｍｉｎ的吹扫，否则，锅炉也无法点火。２．２燃油投入许可及控制在锅炉完成点火前吹扫后，控制系统即开始对投油点火所必备的条件进行检查，如：吹扫是否完成、油系统泄漏试验是否成功、油源条件、雾化介质条件、油枪和点火枪机械条件等。上述条件经确认以后，系统即向运行人员发出点火许可信号，一旦运行人员发出点火指令后，系统即对将要投入的燃油层进行自动程序控制，内容包括：总油源、汽源打开，编排油角启动顺序，油枪点火器推进，油枪阀控制，点火时间控制，点火成功与否判断，点火完成后油枪的吹扫，油层点火不成功跳闸等。２．３煤粉投入许可及控制系统成功进行了锅炉点火及燃油低负荷运行之后，即开始对投入煤粉所有设备的条件进行检查，完成大量的条件扫描工作。这主要包括：锅炉参数是否合适，煤粉点火能量是否充足，燃烧器工况，给粉机工况，有关风门挡板工况等。待上述诸方面条件满足以后，系统向运行人员发出投粉允许信号。当运行人员发出投粉指令后，系统开始对将要启动的煤层进行自动程序控制，内容包括：编排设备启动顺序，控制启动时间，启动各有关设备，监视各种参数，启动成功与否判断，煤层自动启动，启动不成功跳闸等。系统还对煤层正常停运进行自动程序控制。２．４持续运行监视当锅炉进入稳定运行工况后，系统全面进入安全监控状态（实际上从点火前吹扫开始锅炉就置于系统的安全监控之下了）。系统连续监视锅炉主要参数，如汽包水位、炉膛压力、汽轮机运行状态、全炉膛火焰以及各种辅机工况等。若发现各种不安全因素时给予声光报警，

2016热工过程控制实验报告——姜栽沙

热工过程控制工程实验报告专业班级：新能源1402班学生姓名：姜栽沙学号：1004140220 中南大学能源学院 2017年1月

实验一热工过程控制系统认识与MCGS应用组号______ 同组成员李博、许克伟、成绩__________ 实验时间__________ 指导教师(签名)___________ 一、实验目的通过实验了解几种控制系统（基于智能仪表、基于计算机）的组成、工作原理、控制过程特点；了解计算机与智能仪表的通讯方式。了解组态软件的功能和特点，熟悉MCGS组态软件实现自动控制系统的整个过程。掌握MCGS组态软件提供的一些基本功能，如基本画面图素的绘制、动画连接的使用、控制程序的编写、构造实时数据库。二、实验装置 1、计算机一台 2、MCGS组态软件一套 3、对象：SK-1-9型管状电阻炉一台；测温热电偶一支（K型）。 4、AI818/宇电519/LU-906K智能调节仪组成的温控器一台。 5、THKGK-1型过程控制实验装置（含智能仪表、PLC、变频器、控制阀）一套 6、CST4001-6H电阻炉检定炉（含电阻炉、温度控制器、测温元件、接口）一套 7、电阻炉温度控制系统接线图和方框图如图1-1、1-2所示。三、实验内容 1、电阻炉温度控制系统（液位、流量、压力）被控过程: 电阻炉被控变量: 电阻炉温度操纵变量: 电阻炉的功率主要扰动：环境温度变化，电压值，电流值2、带检测控制点的流程图 3、控制系统方框图

4、控制系统中所用的仪表名称、型号（检测仪表、控制器、执行器、显示仪表）。检测仪表：CST4001-6H电阻炉检定炉控制器：AI818/宇电519/LU-906K智能调节仪组成的温控器执行器：THKGK-1型过程控制实验装置（含智能仪表、PLC、变频器、控制阀）显示仪表：计算机 5、智能仪表与计算机是怎样进行通讯？有哪几种方式？智能仪表与计算机通讯一般有三种方式，分别为USB接口，485接口，232接口，通过这些接口进行信号传输，计算机得以对仪表进行温控。 6、什么是组态软件？组态软件是指对系统的各种资源进行配置，达到系统按照预定设置，自动执行特定任务，满足使用者要求的目的的应用软件。四、MCGS组态界面提供电阻炉温度控制系统一套完整组态界面图（共6个图），包括主界面、运行界面、设备工况、存盘数据、实时曲线、历史数据。

热工控制系统故障专项应急预案

热工控制系统故障专项应急预案 1总则 1.1编制目的：为防止热工控制系统故障导致事故扩大，避免由于热工控制系统故障导致设备损坏事件的发生，特制定本预案。 1.2编制依据：本应急预案依据《火力发电厂设计技术规程》、《火力发电厂热工控制系统运行检修导则》、《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》、《枣庄市建阳热电有限公司公司重大突发事件应急预案》等结合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》编写。 1.3热工控制系统故障：指热工控制系统硬件、软件以及系统出现故障导致锅炉、汽轮发电机组本体设备、辅助设备、其他相关系统及设备的控制故障，造成设备被迫停止运行，对机组安全运行及设备健康状况构成严重威胁的事件。 1.4适用范围：本应急预案适用于枣庄市建阳热电有限公司热工控制系统故障事件的应对工作。 1.5热工控制系统现况：枣庄市建阳热电有限公司#1、#2炉、1 #机DCS系统为XDPS分散控制系统。DCS系统的控制范围覆盖模拟量控制系统MCS、顺序控制系统SCS、燃烧器管理系统BMS、数据采集

系统DAS、汽轮机控制系统DEH、给泵汽轮机控制系统MEH和电气控制系统ECS。控制室里，采用CRT控制并辅以大屏幕显示。 2事故类型和危害程度分析 2.1分散控制系统操作员站和过程控制单元等故障，导致控制信号消失或被控对象失去控制； 2.2分散控制系统网络或模件总线通信故障，导致信息传输中断或坏质量； 2.3热工控制系统软件存在缺陷、错误，导致控制系统发出错误指令； 2.4热工控制系统电源故障，导致控制系统停止工作； 2.5汽机控制系统（DEH）或给水泵汽机控制系统（MEH）故障，导致汽机或给水泵汽机不能正常控制和运行。 3应急处置基本原则 3.1当分散控制系统局部故障，重要的局部区域信号异常、部分主重要运行参数失去控制或其显示不能真实反映实际工况时，由值长按照规程，通过运行方式的调整、现场监视和操作等可以利用的一切手段，尽可能使机组运行稳定、设备处于安全状态。当部分操作员站（OIS）出现故障时，应由可用操作员站继续承担机组监控任务（此时应尽量减少操作），同时迅速排除故障。 3.2当全部操作员站出现故障时（所有OIS"黑屏"或"死机"），若主要后备硬手操及监视仪表可用且暂时能够维持机组现况，则转用后备操作方式运行，同时排除故障并恢复操作员站运行方式，由值长

浅谈防止热工保护误动拒动的技术对策

浅谈防止热工保护误动、拒动的技术对策摘要：随着DCS控制系统的成熟发展，热工自动化程度越来越高，凭借其巨大的优越性，使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。但热工保护误动和拒动的情况还有时发生。如何防止DCS系统失灵和热工保护误动、拒动成为电厂甚至大型旋转机械设备控制的日益关注的焦点。关键词：热工保护；误动；拒动；技术热控保护系统是火力发电厂不可缺少的组成部分，它对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护系统的功能是当机组主辅设备在运行过程中参数超出正常可控制的范围时，自动紧急联动相关的设备，及时采取相应的措施加以保护，从而软化机组或设备故障，避免出现重大设备损坏或其他严重的后果。主辅设备正常运行时，保护系统因自身故障而引起动作，造成主辅设备停运，称为保护误动；在主辅设备发生故障时，保护系统也发生故障而不动作，称为保护拒动。随着热工技术水平的进步和设备的质量的提高，控制理论的快速发展与不断完善，使得电厂热工控制系统的控制品质和自动化水平都得到了极大的改善与提高。但从近几年热工保护情况统计来看，由于热工保护误动引起机组跳闸，

造成非计划停运的比例还是较大的。如何避免热工保护误动、拒动成为火力发电厂同益关注的问题。 1 热工保护误动、拒动原因分类热工保护误动、拒动的原因大致可以概括为：DCS软、硬件故障；热控元件故障；中间环节和二次表故障；电缆接线短路、断路、虚接；热控设备电源故障；人为因素；设计、安装、调试存在缺陷。 2 热工保护误动、拒动原因分析 2.1 DCS软件、硬件故障。随着DCS控制系统的发展，为了确保机组的安全、可靠，热工保护里加人了一些重要过程控制系统（如：DEH、CCS、BMS等），两个控制器同时故障时停机保护，由此，因DCS软、硬件故障而引起的保护误动也时有发生。主要是控制器、输出模块、设定值模块、网络通讯等故障引起。

热工自动控制B-总复习2016

在电站生产领域，自动化（自动控制）包含的内容有哪些？数据采集与管理；回路控制；顺序控制及联锁保护。电站自动化的发展经历了几个阶段，各阶段的特点是什么？人工操作：劳动密集型；关键生产环节自动化：仪表密集型；机、炉、电整体自动化：信息密集型；企业级综合自动化：知识密集型；比较开环控制系统和闭环控制系统优缺点。开环：不设置测量变送装置，被控制量的测量值与给定值不再进行比较，克服扰动能力差，结构简单，成本低廉；闭环：将被控制量的测量值与给定值进行比较，自动修正被控制量出现的偏差，控制精度高，配备测量变送装置，克服扰动能力强；定性判断自动控制系统性能的指标有哪些？它们之间的关系是什么？指标：稳定性、准确性、快速性。关系：同一控制系统，这三个方面相互制约，如果提高系统快速性，往往会引起系统的震荡，动态偏差增大，改善了稳定性，过渡过程又相对缓慢。定性描述下面4 条曲线的性能特点，给出其衰减率的取值范围。粉：等幅震荡过程，ψ=0；绿：衰减震荡过程，0<ψ<1；红：衰减震荡过程，0<ψ<1；蓝：不震荡过程，ψ=1；在热工控制系统中，影响对象动态特性的特征参数主要有哪三个？容量系数，阻力系数，传递迟延纯迟延与容积迟延在表现形式上有什么差别，容积迟延通常出现在什么类型的热工对象上？容积迟延：前置水箱的惯性使得主水箱的水位变化在时间上落后于扰动量。纯迟延：被调量变化的时刻，落后于扰动发生的时刻的现象。纯延迟是传输过程中因传输距离的存在而产生的，容积迟延因水箱惯性存在的有自平衡能力的双容对象建立热工对象数学模型的方法有哪些？机理建模：根据对象或生产过程遵循的物理或化学规律，列写物质平衡、能量平衡、动量平衡及反映流体流动、传热等运动方程，从中获得数学模型。实验建模：根据过程的输入和输出实测数据进行数学处理后得到模型了解由阶跃响应曲线求取被控对象数学模型的方法、步骤及注意事项，能对切线法、两点法做简单的区分。注意事项：1实验前系统处于需要的稳定工况，留出变化裕量；2扰动量大小适当，既克服干扰又不影响运行；3采样间隔足够小，真实记录相应曲线的变化；4实验在主要工况下进行，每一工况重复几次试验；5进行正反两个方向的试验，减小非线性误差的影响。方法：有自平衡无延迟一阶对象：切线发和0.632法；有自平衡有延迟一阶对象：切线发和两点法；有自平衡高阶对象：切线发和两点法；无自平衡对象：一阶近似法和高阶近

热工过程控制系统

热工过程控制系统第一章过程控制系统概述 1.1过程控制定义及认识 1.2过程控制目的 *1.3过程控制系统的组成 1.4过程控制系统的特点 *1.5过程控制系统的分类 *1.6过程控制性能指标 1.7 过程控制仪表的发展 1.8 过程控制的地位 1.9 过程控制的任务 1.1过程控制定义及认识过程控制定义所谓过程控制（Process Control ）是指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。 1.3 过程控制系统组成被控过程（Process ），指运行中的多种多样的工艺生产设备；过程检测控制仪表（Instrumentation ），包括：测量变送元件（Measurement ）；控制器（Controller ）；执行机构（Control Element ）; 显示记录仪表 1.5 过程控制系统的分类按系统的结构特点来分:：反馈控制系统，前馈控制系统，复合控制系统（前馈-反馈控制系统）按给定值信号的特点来分：定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统性能指标：对自动控制系统性能指标的要求主要是稳、快、准。最大超调量σ%反映系统的相对稳定性,稳态误差ess 反映系统的准确性，调整时间ts 反映系统的快速性。第三章过程执行器主要内容执行器电动执行器气动执行器调节阀及其流量特性变频器原理及应用本节内容在本课程中的地位执行器用于控制流入或流出被控过程的物料或能量，从而实现对过程参数的自动控制。 3.1 调节阀（调节机构）结构调节阀是一个局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在阀体内移动，改变了阀芯与阀座之间的流通面积，即改变了阀的阻力系数，被调介质的流量也就相应地改变，从而达到调节工艺参数的目的。 3.1 调节阀功能：接受控制器输出的控制信号，转换成直线位移或角位移，来改变调节阀的流通截面积。 3.1.1 调节阀的组成要求观察思考调节变换显示记录调节给定值执行机构检测仪表记录仪显示器调节器控制器测量变送被控过程执行器r(t)e(t)u(t)q(t)f(t)y(t)z(t)-控制器测量变送被控过程执行器 r ( t ) e ( t ) u ( t ) q ( t ) f ( t ) y ( t ) z ( t ) -

热工控制系统重点

热工控制系统重点 1.反馈、前馈、复合控制系统的图形、特点。例题：例题：反馈控制系统的特点是( A 基于偏差、消除偏差，调节及时果的准确性 )。 B 调节不及时，无法保证结 D、调节 C 基于偏差、消除偏差，调节不及时及时，无法保证结果的准确性 2.自动调节系统性能指标及它们之间的关系。例题：评价一个自动调节系统调节过程好坏的性能指标是（ A 峰值时间、衰减率、上升时间）。 B 静态偏差、动态偏差、稳定 D 上升时性 C 静态偏差、动态偏差、衰减率、控制过程时间间、超调量、衰减率 3.环节连接方式，方框图等效变换（必考），传递函数定义 4.热工对象的分类，利用阶跃响应曲线法求取对象高阶传递函数。 5.P、I、D调节的规律。四种调节器的参数变化对调节品质的影响（选择、判断）例题：单回路控制系统中 PI 控制作用下，如下所示哪组参数可使稳定性增强（） B、δ增大，Ti 增大 C、δ减小，Ti 增A、δ增大，Ti 减小大 D、减小，减小 6.二阶系统标准方程及符号意义。阻尼系数范围，会求取时域性能指标。 7.劳斯判据在判定系统稳定性中的应用。 8.单回路控制系统三种整定方法及其区别，开环试验与闭环试验的区别。 9.什么是串级系统，主、副调各有何种任务。例题：串级控制系统比单回路控制系统控制性能好的原因之一在于副回路的加入改善了调节对象的动态特性。（） 10.串级系统及导前微分系统的参数整定（大题）（两种出题方式：（1）给出阶跃响应曲线（或对象高阶传递函数）（2）给出减温器与总对象的特征参数 Tc、τ） 11.串级过热汽温控制系统采用喷水减温而非烟气侧调节或蒸汽量D 进行调节的原因。 12.再热汽温控制系统的控制策略，不采用喷水减温作为主控方案的原因。 13.水位的组成，三扰动、三冲量，虚假水位图形及原因，何种扰动对水位影响最大。三冲量应分别采用何种控制方案。前馈控制方案对系统稳定性有无促进作用。

完善电厂热工保护系统可靠性措施浅析

完善电厂热工保护系统可靠性措施浅析热工保护系统是火力发电机组不可缺少的重要组成部分,热工保护的可靠性对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。特别是在电力市场竞争日益激烈的今天,发电厂的热工保护成为越来越关键的技术,需要我们不断的加以研究和完善。标签：热电厂设备热工保护可靠性意义 0 引言热工保护作为发电厂至关重要的核心技术之一,在近几年得到快速提升,这在一定程度上为机组的安全稳定运行提供了保障,但是在机组的实际运行过程中,不可控的因素时常发生,使得热工保护出现误动,造成机组停机,这不仅给企业的运营带来额外损失,还会因危胁电网稳定而产生负面影响。 1 提高热工保护系统可靠性的意义热工保护系统是火力发电机组不可缺少的重要组成部分,热工保护的可靠性对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护系统的功能是当机组主辅设备在运行过程中参数超出正常可控制的范围时,自动紧急联动相关的设备,及时采取相应的措施加以保护,从而软化机组或设备故障,避免出现重大设备损坏或其他严重的后果。但在主辅设备正常运行时,保护系统因自身故障而引起动作,造成主辅设备停运,称为保护误动,并因此造成不必要的经济损失;在主辅设备发生故障时,保护系统也发生故障而不动作,称为保护拒动,并因此造成事故的不可避免和扩大。随着发电机组容量的增大和参数的提高,热工自动化程度越来越高,尤其是伴随着DCS分散控制系统在电力过程中的广泛应用和不断发展,DCS控制系统凭借其强大的功能和优越性,使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。但由于参与保护的热工参数也随着机组容量的增大而越来越多,发生机组或设备误动或拒动的几率也越来越大,热工保护误动和拒动的情况时有发生。因此,提高热工保护系统的可靠性,减少或消除DCS系统失灵和热工保护误动、拒动具有非常重要的意义。 2 热工保护误动和拒动的原因分析热工保护误动、拒动的原因大致可以概括为:DCS软、硬件故障;热控元件故障;中间环节和二次表故障;电缆接线短路、断路、虚接;热控设备电源故障;人为因素;设计、安装、调试存在缺陷。 2.1 DCS软、硬件故障随着DCS控制系统的发展,为了确保机组的安全、可靠,热工保护里加入了一些重要过程控制站(如:DEH、CCS、BMS等)两个CPU均

热工期末试卷-(5)

西南交通大学热工基础期末试卷2参考答案课程代码 2030600 课程名称热工基础考试时间 120 分阅卷教师签字：题（每题1分，共20分）：表压力和真空度都不能作为状态参数。（ √ ）只有可逆过程 p-v 图上过程线下的面积表示该过程与外界交换的容积功。（ √ ）对可逆与不可逆绝热过程，都有w =－△u 和w t =－△h ，说明可逆和不可逆绝热过程的功量相等。（ × ）气体常数与气体的种类及所处的状态无关。（ × ）在相同恒温热源间工作的所有可逆循环的热效率都相等。（ √ ）系统熵增大的过程必为吸热过程。（ × ）可逆绝热过程熵变为零。（ √ ）熵产是否为零是判断过程是否可逆的判据。（ √ ）蒸气的压力越大，对应的饱和温度越高。（ √ ）在湿蒸气区，定压线与定温线重合。（ √ ）若湿空气中水蒸气的分压力不变，当温度升高时，其相对湿度降低。（ √ ）气体流经缩放喷管，其出口截面的压力恒等于背压。（ √ ）班级学号姓名

13.活塞式压气机的余隙容积越大，产气量越少，但单位工质的理论耗功量不变。（√） 14.增大内燃机的压缩比有利于提高循环的热效率。（√） 15.热流线不一定总与等温线垂直相交。（×） 16.雷诺数表示流体的惯性力和粘性力的比值。（√） 17.两物体辐射换热时，只是高温物体向低温物体放热。（×） 18.一定温度下，黑体的辐射力最大。（√） 19.在两个辐射换热表面间插入遮热板，原来两表面间的辐射换热量减少。（√） 20.在管径较小的情况下，需要考虑临界热绝缘直径的问题。（√）二、选择题（每题2分，共20分）： 1、开口系统是指的热力系统。 A、具有活动边界 B、与外界有功量交换 C、与外界有热量交换 D、与外界有物质交换 2、系统中工质的真实压力是指。 A、p g B、p b C、p v D、p b + p g或p b－p v 3、在相同的温度变化区间内，理想气体定容过程焓的变化量与定压过程相比 A、较大； B、大小相等； C、较小； D、大或小不确定 4 A、温度与热力学能 B、温度与焓 C、温度与熵 D、热力学能与焓 5、如果热机从热源吸热100 kJ，对外做功100 kJ，则。 A、违反热力学第一定律 B、违反热力学第二定律

热工控制系统试卷及答案4套

热工控制系统试卷1 一、名词解释（10分，每题2分） 1、峰值时间—— 2、被控对象—— 3、自平衡率ρ—— 4、稳态偏差—— 5、超调量—— 二、填空题（15分，每空1分） 1、锅炉燃烧过程自动调节的基本任务是、、。 2、自动控制系统按给定值变化规律分类，可分为调节系统、调节系统和调节系统。 3、衡量控制系统控制品质的指标主要有、、。 4、主汽温度控制对象的动态特性特点为、、。 5、给水控制对象的动态特性特点为、、。三、简答题（20分，每题5分） 1、串级控制系统比单回路控制系统为什么更适合对具有大惯性大迟延的被控对象进行控制？ 2、在主汽温串级调节系统中，惰性区动态特性的特点是什么，对主回路的要求是什么？ 3、在热工控制系统中，为什么不采用纯积分作用的调节器？ 4、锅炉给水控制对象动态特性有什么特点，如何克服“虚假水位”现象？四、已知3个二阶系统的闭环极点在复平面上的分布如下图所示，按表格形式比较它们的性能。（6分）五、某系统的闭环特征方程为()4 3 2 5816200D s s s s s =++++=，判断此闭环系统的稳定性，并确定特征方程的特征根在复平面上的分布情况。（5分）

六、某系统方框图如下图所示，求其传递函数()() () C s G s R s = 。（10分）七、某系统的开环传递函数为()() 243K G s s s s = ++，绘制系统的根轨迹图，并确定使闭环系统稳定的K 值的范围。（10 分）八、某系统的开环零、极点分布如下图，其中-P 为极点，-Z 为零点，试绘制系统的根轨迹图。（4分）九、某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线如下图所示，写出系统的开环传递函数表达式()G s 。（10分）十、已知某系统的开环传递函数()() 3 1 151G s s = +，要求使系统的衰减率0.75ψ=（m ＝ 0.221），求比例调节器的比例系数K p 的数值。（10分）