2025年電廠熱控試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分）

1.熱工控制系統(tǒng)中，下列哪種儀表主要用于測(cè)量壓力？

A.溫度計(jì)

B.壓力表

C.流量計(jì)

D.液位計(jì)

2.在電廠熱力系統(tǒng)中，下列哪種設(shè)備主要用于將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能？

A.凝汽器

B.汽輪機(jī)

C.給水泵

D.加熱器

3.熱工控制系統(tǒng)中，PID控制器的"D"代表什么？

A.比例

B.積分

C.微分

D.導(dǎo)數(shù)

4.電廠鍋爐水位控制系統(tǒng)中，通常采用哪種控制方式？

A.開(kāi)環(huán)控制

B.閉環(huán)控制

C.前饋控制

D.復(fù)合控制

5.熱工測(cè)量中，下列哪種溫度測(cè)量元件響應(yīng)速度最快？

A.熱電偶

B.熱電阻

C.雙金屬溫度計(jì)

D.輻射溫度計(jì)

6.在電廠熱力系統(tǒng)中，下列哪種閥門(mén)主要用于調(diào)節(jié)流量？

A.閘閥

B.止回閥

C.調(diào)節(jié)閥

D.球閥

7.熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)中，下列哪種信號(hào)類(lèi)型是模擬信號(hào)？

A.開(kāi)關(guān)量

B.脈沖量

C.4-20mA電流信號(hào)

D.數(shù)字量

8.電廠熱力系統(tǒng)中，下列哪種設(shè)備主要用于回收蒸汽的熱能？

A.減溫減壓器

B.疏水閥

C.凝結(jié)器

D.省煤器

9.熱工控制系統(tǒng)中，下列哪種執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要用于精確控制閥門(mén)開(kāi)度？

A.電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

B.氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

C.液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

D.電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)

10.電廠熱力系統(tǒng)中，下列哪種參數(shù)通常用于表征鍋爐燃燒效率？

A.蒸汽壓力

B.給水溫度

C.排煙溫度

D.爐膛負(fù)壓

二、填空題（共5題，每題2分）

1.熱工控制系統(tǒng)中，PID控制器的三個(gè)基本控制作用分別是______、______和______。

2.電廠熱力系統(tǒng)中，鍋爐的主要三大附件是指______、______和______。

3.熱工測(cè)量中，常用的溫度測(cè)量元件有熱電偶、熱電阻和______等。

4.電廠熱力系統(tǒng)中，汽輪機(jī)的主要組成部分包括______、______和______。

5.熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)中，常用的控制規(guī)律有位式控制、______和______等。

三、判斷題（共5題，每題2分）

1.熱工控制系統(tǒng)中，開(kāi)環(huán)控制比閉環(huán)控制精度更高。（）

2.電廠熱力系統(tǒng)中，鍋爐給水溫度越高，鍋爐效率越高。（）

3.熱工測(cè)量中，熱電偶的測(cè)量范圍比熱電阻更寬。（）

4.電廠熱力系統(tǒng)中，汽輪機(jī)效率通常隨著負(fù)荷的增加而增加。（）

5.熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)中，前饋控制可以完全消除擾動(dòng)對(duì)被控量的影響。（）

四、多項(xiàng)選擇題（共2題，每題2分）

1.下列哪些屬于電廠熱力系統(tǒng)的主要組成部分？（）

A.鍋爐系統(tǒng)

B.汽輪機(jī)系統(tǒng)

C.發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

D.凝結(jié)水系統(tǒng)

E.燃燒系統(tǒng)

2.下列哪些因素會(huì)影響鍋爐燃燒效率？（）

A.燃料種類(lèi)

B.過(guò)量空氣系數(shù)

C.爐膛溫度

D.給水溫度

E.蒸汽壓力

五、簡(jiǎn)答題（共2題，每題5分）

1.簡(jiǎn)述電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成及其功能。

2.分析影響電廠鍋爐效率的主要因素，并提出提高鍋爐效率的措施。

參考答案及解析

一、單項(xiàng)選擇題

1.答案：B

解析：壓力表是專(zhuān)門(mén)用于測(cè)量壓力的儀表，溫度計(jì)用于測(cè)量溫度，流量計(jì)用于測(cè)量流體流量，液位計(jì)用于測(cè)量液位高度。

2.答案：B

解析：汽輪機(jī)是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備，凝汽器用于冷凝排汽，給水泵用于輸送給水，加熱器用于加熱給水或凝結(jié)水。

3.答案：C

解析：PID控制器中的"P"代表比例(Proportional)，"I"代表積分(Integral)，"D"代表微分(Derivative)。

4.答案：B

解析：鍋爐水位控制系統(tǒng)通常采用閉環(huán)控制，通過(guò)測(cè)量實(shí)際水位并與設(shè)定值比較，根據(jù)偏差調(diào)節(jié)給水流量，維持水位穩(wěn)定。

5.答案：A

解析：熱電偶響應(yīng)速度最快，因?yàn)樗跓犭娦?yīng)，直接將溫度變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；熱電阻響應(yīng)速度較慢，因?yàn)樗枰ㄟ^(guò)電阻變化來(lái)反映溫度變化。

6.答案：C

解析：調(diào)節(jié)閥主要用于精確控制流量，閘閥主要用于截?cái)嗔黧w，止回閥用于防止流體倒流，球閥主要用于截?cái)嗷蛘{(diào)節(jié)流量。

7.答案：C

解析：4-20mA電流信號(hào)是模擬信號(hào)，它連續(xù)變化表示不同的測(cè)量值；開(kāi)關(guān)量只有兩種狀態(tài)，脈沖量是離散的數(shù)字信號(hào)，數(shù)字量是用二進(jìn)制表示的信號(hào)。

8.答案：D

解析：省煤器主要用于回收排煙的熱能，加熱給水；減溫減壓器用于降低蒸汽參數(shù)，疏水閥用于排出凝結(jié)水，凝結(jié)器用于冷凝排汽。

9.答案：B

解析：氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)速度快，控制精度高，廣泛應(yīng)用于精確控制閥門(mén)開(kāi)度；電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)速度較慢，液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要用于開(kāi)關(guān)控制。

10.答案：C

解析：排煙溫度是表征鍋爐燃燒效率的重要參數(shù)，排煙溫度越高，熱量損失越大，燃燒效率越低；蒸汽壓力、給水溫度和爐膛負(fù)壓也會(huì)影響鍋爐效率，但排煙溫度是最直接的指標(biāo)。

二、填空題

1.答案：比例、積分、微分

解析：PID控制器的三個(gè)基本控制作用分別是比例(P)、積分(I)和微分(D)控制。比例控制根據(jù)偏差大小成比例地調(diào)節(jié)輸出；積分控制根據(jù)偏差的累積量調(diào)節(jié)輸出，消除穩(wěn)態(tài)誤差；微分控制根據(jù)偏差的變化速率調(diào)節(jié)輸出，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。

2.答案：安全閥、水位計(jì)、壓力表

解析：鍋爐的三大附件是安全閥、水位計(jì)和壓力表。安全閥用于防止鍋爐超壓，水位計(jì)用于監(jiān)測(cè)鍋爐水位，壓力表用于監(jiān)測(cè)鍋爐壓力。

3.答案：雙金屬溫度計(jì)

解析：常用的溫度測(cè)量元件有熱電偶、熱電阻和雙金屬溫度計(jì)等。熱電偶基于熱電效應(yīng)，測(cè)量范圍寬；熱電阻基于電阻隨溫度變化的特性，測(cè)量精度高；雙金屬溫度計(jì)基于兩種金屬熱膨脹系數(shù)不同的原理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。

4.答案：汽缸、轉(zhuǎn)子、軸承

解析：汽輪機(jī)的主要組成部分包括汽缸、轉(zhuǎn)子和軸承。汽缸是汽輪機(jī)的靜止部分，容納蒸汽并引導(dǎo)其流動(dòng)；轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；軸承支撐轉(zhuǎn)子并減少摩擦。

5.答案：PID控制、前饋控制

解析：常用的控制規(guī)律有位式控制、PID控制和前饋控制等。位式控制是最簡(jiǎn)單的控制方式，只有開(kāi)和關(guān)兩種狀態(tài)；PID控制是目前應(yīng)用最廣泛的控制方式；前饋控制是根據(jù)擾動(dòng)信號(hào)提前調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)抗干擾能力。

三、判斷題

1.答案：×

解析：閉環(huán)控制比開(kāi)環(huán)控制精度更高。閉環(huán)控制通過(guò)反饋信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)整控制量，能夠有效抑制干擾和系統(tǒng)參數(shù)變化的影響；開(kāi)環(huán)控制沒(méi)有反饋環(huán)節(jié)，無(wú)法根據(jù)實(shí)際輸出調(diào)整控制量，精度較低。

2.答案：√

解析：鍋爐給水溫度越高，鍋爐效率越高。因?yàn)榻o水溫度越高，鍋爐需要將水加熱到飽和溫度所需的熱量越少，排煙熱損失減少，鍋爐效率提高。

3.答案：√

解析：熱電偶的測(cè)量范圍比熱電阻更寬。熱電偶可以測(cè)量-200℃到1800℃甚至更高的溫度，而熱電阻通常測(cè)量-200℃到850℃的溫度范圍。

4.答案：×

解析：汽輪機(jī)效率通常不是隨著負(fù)荷的增加而單調(diào)增加的。汽輪機(jī)效率在額定負(fù)荷附近達(dá)到最高，負(fù)荷過(guò)高或過(guò)低時(shí)效率都會(huì)下降。

5.答案：×

解析：前饋控制不能完全消除擾動(dòng)對(duì)被控量的影響。前饋控制雖然可以根據(jù)擾動(dòng)信號(hào)提前調(diào)節(jié)，但由于模型誤差、參數(shù)變化等因素，無(wú)法完全消除擾動(dòng)的影響，通常與反饋控制結(jié)合使用。

四、多項(xiàng)選擇題

1.答案：A、B、C、D、E

解析：電廠熱力系統(tǒng)的主要組成部分包括鍋爐系統(tǒng)、汽輪機(jī)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)等。鍋爐系統(tǒng)產(chǎn)生蒸汽，汽輪機(jī)系統(tǒng)將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，凝結(jié)水系統(tǒng)回收凝結(jié)水，燃燒系統(tǒng)提供熱源。

2.答案：A、B、C

解析：影響鍋爐燃燒效率的主要因素有燃料種類(lèi)、過(guò)量空氣系數(shù)和爐膛溫度等。燃料種類(lèi)影響燃燒特性和熱值；過(guò)量空氣系數(shù)影響燃燒完全程度和排煙熱損失；爐膛溫度影響燃燒速度和完全程度。給水溫度和蒸汽壓力也會(huì)影響鍋爐效率，但不是直接影響燃燒效率的因素。

五、簡(jiǎn)答題

1.答案：

電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成及其功能如下：

(1)測(cè)量元件：用于測(cè)量被控參數(shù)，如溫度、壓力、流量、液位等，將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

(2)變送器：將測(cè)量元件輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（如4-20mA電流信號(hào)），并傳輸給控制器。

(3)控制器：接收變送器信號(hào)，與設(shè)定值比較，根據(jù)控制算法（如PID）計(jì)算控制信號(hào)，輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

(4)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：接收控制器信號(hào)，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（如閥門(mén)、擋板）動(dòng)作，改變被控對(duì)象的輸入。

(5)被控對(duì)象：需要控制的設(shè)備或系統(tǒng)，如鍋爐、汽輪機(jī)、加熱器等。

(6)顯示記錄裝置：顯示和記錄被控參數(shù)和控制信號(hào)，便于運(yùn)行人員監(jiān)控和分析。

這些組成部分協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠熱力系統(tǒng)參數(shù)的自動(dòng)控制，保證電廠安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.答案：

影響電廠鍋爐效率的主要因素及提高鍋爐效率的措施如下：

主要因素：

(1)排煙熱損失：排煙溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致大量熱量隨煙氣排出，降低鍋爐效率。

(2)化學(xué)不完全燃燒熱損失：燃料燃燒不完全，產(chǎn)生CO等可燃?xì)怏w帶走的熱量。

(3)機(jī)械不完全燃燒熱損失：燃料中的碳未完全燃燒，以灰渣形式排出的熱量損失。

(4)散熱損失：鍋爐本體向周?chē)h(huán)境散失的熱量。

(5)給水溫度：給水溫度越低，鍋爐需要消耗更多熱量將其加熱到飽和溫度。

提高鍋爐效率的措施：

(1)降低排煙溫度：安裝