电厂热工控制复习纲要(西安交大版)

《电厂热工过程自动控制》复习提纲及练习题第一章自动控制的基本概念内容要求1.掌握自动控制系统中的常用术语及其在实际控制系统中的应用。

2.能够画出实际系统的控制原理图。

3.能够对实际控制系统进行分类。

4.了解自动控制系统的工作状态，掌握系统静态特性与动态特性的概念。

5.了解控制系统性能指标，掌握衰减率、静态偏差、动态偏差及调节时间等项指标的含义。

练习题1. 什么叫自动控制系统？2．自动控制系统主要由哪几部分组成？每一部分的作用是什么？3．控制对象、被控制量、控制量和给定值是如何定义的？请举例说明。

4．自动控制系统的主要分类方法有哪几种？说明各种分类方法的特点。

5．什么叫前馈控制系统？什么叫反馈控制系统？6．什么叫反馈？什么叫负反馈？7、什么叫定值控制系统？对定值控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的定值控制系统。

8．什么叫随动控制系统？对随动控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的随动控制系统。

9．对一个实际控制系统如何实现负反馈？10．说明汽包锅炉有哪些被控制量？相应的控制量、控制机构有哪些？锅炉运行过程中被控制量可能会受到哪些扰动？11．控制过程的基本形式有哪几种？它们各有什么特点？12．通常从哪三个方面衡量自动调节系统的工作品质。

13．举出反馈控制系统的实例，指出被控制量、控制量、控制机构、给定值、扰动，画出控制系统的示意图。

14．水位自动控制系统的两种方案如下图所示，在运行中，希望水位高度H维持不变：（1）说明各系统的工作原理。

（2）画出各系统的方框图，并说明控制对象、被控制量、给定值、扰动各是什么？（3）试说明两系统各属于何种结构的控制方式。

（4）当水箱出口水流量q2变化时，各系统能否使水位高度保持不变？试从原理上定性说明。

15. “控制过程”也可以是以下哪几种说法（）？A、调节过程B、动态过程C、过渡过程D、平衡过程16. 如图为水温控制系统原理示意图。

在热交换器中，冷水由通入的蒸汽加热，从而得到恒定温度的热水。

第一部分 名词解释第二章 堆的热源及其分布1、衰变热：对反应堆而言，衰变热是裂变产物和中子俘获产物的放射性衰变所产生的热量。

第三章 堆的传热过程2、积分热导率：把u κ对温度t 的积分()dt t u ⎰κ作为一个整体看待，称之为积分热导率。

3、燃料元件的导热：指依靠热传导把燃料元件中由于核裂变产生的热量从温度较高的燃料芯块内部传递到温度较低的包壳外表面的这样一个过程。

4、换热过程：指燃料元件包壳外表面与冷却剂之间直接接触时的热交换，即热量由包壳的外表面传递给冷却剂的过程。

5、自然对流：指由流体内部密度梯度所引起的流体的运动，而密度梯度通常是由于流体本身的温度场所引起的。

6、大容积沸腾：指由浸没在（具有自由表面）（原来静止的）大容积液体内的受热面所产生的沸腾。

7、流动沸腾：也称为对流沸腾，通常是指流体流经加热通道时产生的沸腾。

8、沸腾曲线：壁面过热度（s w sat t t t -=∆）和热流密度q 的关系曲线通常称为沸腾曲线。

9、ONB 点：即沸腾起始点，大容积沸腾中开始产生气泡的点。

10、CHF 点：即临界热流密度或烧毁热流密度，是热流密度上升达到最大的点。

Critical heat flux11、DNB 点：即偏离核态沸腾规律点，是在烧毁点附件表现为q 上升缓慢的核态沸腾的转折点H 。

Departure from nuclear boiling 12、沸腾临界：特点是由于沸腾机理的变化引起的换热系数的陡增，导致受热面的温度骤升。

达到沸腾临界时的热流密度称为临界热流密度。

13、快速烧毁：由于受热面上逸出的气泡数量太多，以至阻碍了液体的补充，于是在加热面上形成一个蒸汽隔热层，从而使传热性能恶化，加热面的温度骤升；14、慢速烧毁：高含汽量下，当冷却剂的流型为环状流时，如果由于沸腾而产生过分强烈的汽化，液体层就会被破坏，从而导致沸腾临界。

15、过渡沸腾：是加热表面上任意位置随机存在的一种不稳定膜态沸腾和不稳定核态沸腾的结合，是一种中间传热方式，壁面温度高到不能维持稳定的核态沸腾，而又低得不足以维持稳定的膜态沸腾，传热率随温度而变化，其大小取决于该位置每种沸腾型式存在的时间份额。

电厂热工过程控制基础1.1电厂热工过程控制概述LLl电厂热工过程控制的发展阶段随着计算机技术的迅速发展，电厂热工过程控制又经历了以下几个计算机控制过程：1）集中型计算机控制：用一台计算机对整个生产过程进行整体控制，因此对计算机的可靠性要求很高，一旦计算机出现事故，将使整个生产受到影响。

2 ）分散型计算机控制：随着微机的大批生产，成本的不断降低，逐渐把集中控制改为用微机进行局部控制，克服了集中控制的一些缺点，但此时各系统之间很难协调起来。

3 ）计算机分散控制：它把各系统之间、厂级管理、调度等用一台功能很强的计算机进行上位管理；而把各子系统用微机控制，充分发挥了集中控制和分散控制各自的优点, 是一种比较合理的控制方法。

生产过程自动化技术发展的里程碑是计算机的应用，特别是以微处理器为核心的新型装置一分散控制系统（DCS ）的成功应用。

分散控制系统就是以大型工业生产过程及其相互关系日益复杂的控制对象为前提，从生产过程综合自动化的角度出发，按照系统工程中分解与协调的原则研制开发出来的，以微处理机为核心，结合了控制技术、通信技术和显示技术的新型控制系统。

1.1.2电厂热工过程控制的主要内容根据应用层次和范围的不同，我们将现代电站自动化所涵盖的主要内容大致分为7类。

1.数据采集与管理包括对热力过程中温度、压力、流量、液位、成分等热工参数的测量；测量数据在不同系统之间的高速传输；生产过程实时/历史数据的高效存储；历史数据的快速检索；统计数据的报表打印；报警数据的采集、存储、分析与处理等。

具有数据采集与管理功能的典型的系统主要有数据采集系统、DCS数据库、SlS数据库、MIS数据库等。

2.闭环控制以模拟量控制系统为主，主要对机组的一系列参数进行控制，如中间点温度、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、主汽压力、炉膛负压和发电机功率等。

重要的控制回路包括：协调控制系统、给水控制系统、汽温控制系统、燃烧控制系统等。

3.顺序控制顺序控制一般可分为时间定序式和过程定序式两类。

第一章小结1、平衡状态2、状态参数及其性质（掌握压力表与真空度测量的使压力的差值）3、准平衡过程4、可逆过程5、热力过程6、功和热量（过程参数）7、热力循环（重点掌握正向循环的热效率计算）重点：例题1-3，图1-13，公式1-17第二章小结1、热力学第一定律的实质热力学第一定律的实质就是能量守恒。

表明当热能与其他形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。

2、储存能系统储存的能量称为储存能，包括内部储存能和外部储存能。

（1）内部储存能——热力学能（2）外部储存能（3）系统的总储存能（简称总能）系统的总储存能为热力学能、宏观动能和重力位能的总和。

3、转移能——功量和热量功量和热量是系统与外界交换的能量，其大小与系统的状态无关，而是与传递能量时所经历的具体过程有关。

所以功量和热量不是状态参数，而是与过程特征有关的过程量，称为转移能或迁移能。

4、闭口系能量方程热力学第一定律应用于（静止的）闭口系时的能量关系式即为闭口系能量方程。

其表达式有以下几种形式，它们的使用条件不同：=∆+Q U W（适用条件：任意工质、任意过程）5、热力学第二定律的实质热力过程只能朝着能量品质不变（可逆过程）或能量品质降低的方向进行。

一切自发过程的能量品质总是降低的，因此可以自发进行，而自发过程的逆过程是能量品质升高的过程，不能自发进行，必须有一个能量品质降低的过程作为补偿条件才能进行，总效果是能量品质不变或降低。

6、卡诺循环、卡诺定理及其意义卡诺循环是为方便热力循环分析而提出的一种循环，实际上无法实现，但是利用卡诺循环分析得到的提高循环经济性的方法却具有普遍实用意义。

卡诺定理提供了两个热源间循环经济性的最高界限，给一切循环确定了一个判断其热、功转换完善程度的基础，因而具有普遍的指导意义。

而且利用卡诺定理可判断循环是否可以进行以及是否可逆。

掌握卡诺循环的热效率计算公式：211C T T η=-1：C η<η,则此热机不能实现2：C η>η则此热机可以实现5、孤立系统的熵增原理（重点理解）重点：例题2-1，图2-11，公式2-28，例题2-4，习题2-2。

热工复习提纲注意：（1）以下是老师上课提过的重点，大家务必记熟理解。

（2）由于本人水平有限，请把红色部分的题做了的同学拍照上传共享发群邮件(3) 填空题部分老师给的很有限，请大家把书上的概念好好看几遍，重点1-4、6章时间仓促，错漏之处敬请原谅。

请大家抓紧时间复习！考得好成绩！题型：填空40分问答五题40分计算分析20分分析题：（在第六章出）（课件ppt第20张开始课本P141-146）一．活塞式内燃机理想混合加热循环（特例：定容加热循环定压加热循环）各公式，图，以及（1）压缩比ε（2）绝热指数k （3）升压比λ（4）预胀比ρ如何影响循环热效率二．三种理想循环分析比较（1）进气状态、最高压力pmax、吸热量q1彼此相同（2）进气状态、最高压力pmax、最高温度Tmax彼此相同（3）进气状态、吸热量q1、压缩比ε彼此相同计算题：（在第二章出）老师上课讲的例题一．例6：有一闭口系统从状态 a 沿图中路径acb 变化到 b 时，吸热80 kJ，对外做功30 kJ。

试问：①系统从a 经d 到达b，若对外做功10 kJ，则吸热量为多少？②系统由b 经曲线所示过程返回a，若外界对系统做功20 kJ ，则吸热量为多少？③设Ua = 0，Ud = 40 kJ ，那么db、ad过程的吸热量各为多少？解：（1）根据能量方程有：Q = ΔU + WΔUab = Q – W = 80 – 30 = 50 (kJ)Qadb = ΔUab + Wadb = 50 + 10 = 60 (kJ)（2）ΔUba = –ΔUab = – 50 (kJ)Qba = ΔUba + Wba = – 50 – 20 = – 70 (kJ)（3）因为ΔUab = ΔUad + ΔUdb所以ΔUdb = ΔUab–ΔUad = 50 – 40 = 10 (kJ)MQdb =ΔUdb + Wdb = 10 + 0 = 10 (kJ)Qad = Qadb–Qdb = 60 – 10 = 50 (kJ)二．例7：如图所示，气缸内充有空气，活塞截面积为A=100cm2，活塞距底面高度为H=10cm，活塞及其上负载的总质量为m1=195kg，当地大气压力pb=102kPa，环境温度t0=27℃，气缸内气体此时恰好与外界处于热力平衡。

10级热动《热工过程自动控制》1．自动控制系统的基本组成。

2．自动控制系统的基本结构，P3，图1-33．掌握自动控制系统中常用的基本术语。

被调量、扰动、对象的输入和输出、调节量、给定值、偏差4．掌握自动控制系统常见的分类方法，按给定值的形式分类、按工作方式分类（工作原理及特点），并能够判别实际系统所属类别。

5．什么是动态偏差？6．拉氏变换的定义、主要性质及常用函数（单位阶跃函数、斜坡函数、单位脉冲函数和正弦函数）的拉氏变换。

7．掌握当X(s)具有单实极点的有理分式时（各个根互不相同），会用拉氏反变换求x(t).8．掌握求取系统微分方程和传递函数的方法。

9．什么是系统的动态特性？描述系统动态特性的方法有哪些？10．环节的基本连接方式？不同联接方式时，系统传递函数的求取。

11．什么是时域分析法？12．掌握利用劳斯稳定判据对系统的稳定性做出分析。

13．掌握利用劳斯稳定判据确定系统相对稳定性。

14．掌握评价系统的稳定性、快速性和准确性的指标有哪些？15．基本术语的掌握：通道、控制通道、干扰通道、外扰、内扰？16．描述热工对象的三个特征参数？1）飞升速度ε；2）自平衡率ρ；3）延迟时间τ17．掌握被控对象分类（有自平衡能力和无自平衡能力）、各类对象的动态特性曲线及特点。

18．控制器有哪些基本动作规律？控制动作的特点、参数变化对其控制过程的影响。

19．掌握比例带、积分时间、微分时间对调节质量的影响。

20．单回路系统整定的基本方法有哪些？21．串级控制系统基本组成原理，系统中常见术语。

22．过热汽温控制的任务是什么？23．掌握串级汽温控制系统的基本组成结构，分析其控制作用。

24．锅炉蒸汽发生扰动时，汽包为什么出现虚假水位的现象，在设计时采用了什么对策？P21225．锅炉汽包水位过高或者过低会对蒸汽动力系统产生怎么样的影响？26．熟悉单级三冲量给水控制系统的基本结构组成（P214图5-47）.27．全程给水控制的概念P217。

西交《发电厂热力设备(高起专)》第一章绪论
一、大中型火力发电厂，厂用电一般有哪两个电压等级？
一般是6kV和380V二个电压等级，个别的高压厂用电有10kV和3kV，低压厂用电380V，如北仑电厂。

二、什么是抽水蓄能电厂？
具有上下水库，利用电力系统中多余的电能、把下水库（下池）的水抽到上水库（上池）内，以位能的的方式蓄能；系统需要电力时，再从上水库至下水库进行发电的水电站。

三、抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及功能是什么？
在抽水和发电能量转换（由电能变为水能，再由水能变为电能）过程中，输水系统和机电设备都有一定的能量损耗。

发电所得电能与抽水所用电能之比，是抽水蓄能电站的综合效率，早期在65％左右，近来已提高至75％左右。

抽水蓄能是利用电力系统多余的低价电能，转换成电力系统十分需要的高价峰荷电能，并具有紧急事故备用、调峰、调频、调相的效用，可以提高电力系统的可靠性。

一、单选题（共 30 道试题，共 60 分。

）V 1. 电磁阀属于（ )。

. 电动门. 手动门. 快速动作门. 中速动作门标准答案：2. 用补偿导线把热电偶电势引入测温仪表，补偿导线的长度对测量影响是：（ ). 补偿导线越长，测量误差越大. 补偿导线越长，测量误差越小. 补偿导线越短，测量误差越大. 补偿导线的长短对测量误差无影响。

标准答案：3. 调节系统的稳定性是对调节系统最基本的要求，稳定调节过程的衰减率Ψ应是：（ )。

. Ψ=0. Ψ＜0. 0＜Ψ＜1. Ψ=1标准答案：4. SI语言属于（ )。

. 计算机驱动程序. 计算机硬件. 计算机语言. 汇编语言标准答案：5. 仪表的精度等级是用下面哪种误差表示的（ )。

. 系统误差. 绝对误差. 允许误差. 相对误差标准答案：6. 引起（ )变化的各种因素称为扰动。

. 调节对象. 调节系统. 被调量. 调节设备。

标准答案：7. 测量仪表的准确度等级是0.5级，则该仪表的基本误差是（ )。

. 0.5%. -0.5%. -0.5%到+0.5%. -0.1%到+0.1%标准答案：8. 闭环系统（ )反馈调节系统。

. 不一定是. 不是. 大多是. 一定是标准答案：9. 恒值调节系统、程序调节系统、随动调节系统是按什么来划分的（ )。

. 按自动调节系统的结构. 按自动调节系统的特性. 按给定值变化的规律. 按自动调节系统的类型标准答案：10. 下列哪些参数超限时，需人为干预停机（ )。

. 汽机超速. 润滑油压极低. 真空极低. 蒸汽参数异常，达到极限值标准答案：11. 采用按控制功能划分的设计原则时，分散控制系统可分为S、MS、SS、FSSS等子系统，其中MS的中文含义是（ )。

. 模拟量控制系统. 数据采集系统. 顺序控制系统. 炉膛燃烧安全监控系统。

标准答案：12. 锅炉过热蒸汽温度调节系统中，被调量是（ )。

. 过热器出口汽温. 减温水量. 减温阀开度. 过热器进口汽温标准答案：13. 标准化节流装置是（ )。

08级热动《电厂热工过程自动控制》1．掌握自动控制系统中常用的基本术语。

2．掌握自动控制系统常见的分类方法，并能够判别实际系统所属类别。

3．掌握被控对象分类方法、各类对象的动态特性曲线及其平衡特性。

4．控制器有哪些基本动作规律？各种动作规律的阶跃响应曲线，控制动作的特点、参数变化对其控制过程的影响。

5．被控对象控制通道、扰动通道的特性对控制质量的影响。

6．复杂控制系统主要包括哪几种？7．串级控制系统基本组成原理，系统中常见术语及其控制作用分析。

8．比值控制系统的类型，比值控制方案的选择。

9．过热汽温控制的任务是什么？10.过热汽温控制对象的各种动态特性及其特点。

11.熟悉串级汽温控制系统的基本组成结构（P98图6-4），分析其控制作用。

12.再热汽温的控制方式有哪几种？各种控制方式的特点有哪些？13.给水控制的任务是什么？14.给水控制对象在几种主要扰动下的动态特性及特点。

15.熟悉单级三冲量给水控制系统的基本结构组成（P112图6-24），并能够正确分析其控制作用。

16.给水控制系统采用变速给水泵的两种类型，变速给水泵的安全工作区。

17.如何保证给水泵工作在安全区？18.全程给水控制的概念。

19.全程给水控制这天中测量信号的校正。

20.燃烧控制的基本任务是什么？21.燃烧控制系统在负荷扰动下汽压控制的动态特性曲线及其特点。

22.燃烧控制系统的基本组成原则是什么？23.燃烧控制过程应包括哪几个子系统？各子系统的结构组成（P137图6-62、P138图6-64、图6-65）及其控制原理。

24.采用热量信号的燃烧控制系统中风煤交叉限制控制原理（P141图6-69）。

25.单元机组的特点和任务是什么？26.单元机组几种典型运行方式及特点。

27.单元机组负荷控制系统由哪几部分组成？28.负荷指令管理包括哪几部分？各部分的基本功能是什么？29.单元机组负荷控制方式有哪些？各种控制方式的控制过程（原理）及主要特点。

西安交通大学课程考试复习资料单选题1.中性点经消弧线圈接地一般采用()。

A.欠补偿B.全补偿C.过补偿D.不补偿答案: C2.线路停电的操作顺序是()。

A.先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器B.先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器C.先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关D.先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线隔离开关答案: D3.下列不属于导致同步发电机进入异步运行状态的原因是()。

A.励磁系统故障B.误切励磁开关而失去励磁C.短路导致发电机失步D.负荷的减小答案: D4.电气主接线中,加装旁路母线的目的是()。

A.限流B.吸收无功C.限压D.不停电检修出线断路器答案: D5.导体和电器的动、热稳定以及电器的开断电流,按()计算。

A.三相导体B.两相短路C.单相短路D.所用短路中最严重的情况答案: D6.工作接地是指()(区分于保护接地)。

A.为保证工作人员安全而采取的接地措施B.为保护电气设备而采取的接地措施C.为保证电力系统正常情况和事故情况下能可靠工作而采取的接地措施D.为防止雷击而采取的接地措施答案: C7.海拔超过()的地区称高原地区。

A.1000ｍB.1200ｍC.1500ｍD.2000ｍ答案: A8.隔离开关的用途之一是()。

A.切断负荷电流B.切断短路电流C.拉合小电流回路D.拉合大电流回路答案: C9.减小矩形母线应力的最有效方法是( )。

A.改变母线的布置B.增大母线截面C.减少同一相中两个相邻绝缘子间的距离D.增加母线相间距离答案: C10.大型火力发电厂厂用电系统接线形式通常采用( )。

B.双母线C.单母线分段D.双母线分段答案: C11.减小矩形母线应力的最有效方法是( )。

A.改变母线的布置B.增大母线截面C.增加母线相间距离D.减少同一相中两个相邻绝缘子间的距离答案: D12.既能发电,又能储存能量的是( )。

A.火电厂B.水电厂C.抽水蓄能电厂D.核电厂答案: C13.为保证电器的动稳定,在选择电器时应满足( )条件。

热工过程自动控制系统-学习指南一、选择题：1、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( D )A 、主反馈口符号为“—” ；B 、除r K 外的其他参数变化时；C 、非单位反馈系统；D 、根轨迹方程（标准形式）为()()1G s H s =+2、已知开环幅频特性如图所示， 则图中不稳定的系统是( B )① ② ③ A 、系统① B 、系统② C 、系统③ D 、都不稳定3、若某最小相位系统的相角裕度0γ>，则下列说法正确的是 (C )。

A 、不稳定；B 、只有当幅值裕度1g k >时才稳定；C 、稳定；D 、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。

4、若某串联校正装置的传递函数为1011001s s ++，则该校正装置属于( B )。

A 、超前校正 B 、滞后校正 C 、滞后-超前校正 D 、不能判断5、关于传递函数，错误的说法是 ( B)。

A 、传递函数只适用于线性定常系统；B 、传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；C 、传递函数一般是为复变量s 的真分式；D 、闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。

6、若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统( B ) 。

A 、含两个理想微分环节；B 、含两个积分环节；C 、位置误差系数为0；D 、速度误差系数为0。

7、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( A ) 。

A 、超调%σB 、稳态误差ss eC 、调整时间s tD 、峰值时间p t8、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( A ) 。

A 、超调%σ；B 、稳态误差ss e ；C 、调整时间s t ；D 、峰值时间p t9、若系统增加合适的开环零点，则下列说法不正确的是 ( B )。

A 、可改善系统的快速性及平稳性；B 、会增加系统的信噪比；C 、会使系统的根轨迹向s 平面的左方弯曲或移动；D 、可增加系统的稳定裕度。

10、关于系统零极点位置对系统性能的影响，下列观点中正确的是( A )A 、如果闭环极点全部位于S 左半平面，则系统一定是稳定的。