2025年熱工專工筆試試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.下列溫度傳感器中，適用于-200℃~850℃測量范圍且輸出信號為電阻值的是（）A.鉑熱電阻（Pt100）B.K型熱電偶C.雙金屬溫度計D.紅外測溫儀答案：A2.差壓式流量計測量蒸汽流量時，正確的取壓方式是（）A.正壓側在上，負壓側在下B.正壓側在下，負壓側在上C.正負壓側水平布置D.無特殊要求答案：B3.DCS系統(tǒng)中，AI卡件的信號隔離方式通常采用（）A.光電隔離B.電容隔離C.電感隔離D.變壓器隔離答案：A4.汽輪機軸向位移保護的探頭類型一般為（）A.電渦流傳感器B.磁阻式傳感器C.應變式傳感器D.壓電式傳感器答案：A5.下列關于PID控制器參數(shù)調(diào)整的描述中，正確的是（）A.增大比例系數(shù)會減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，但可能引起超調(diào)B.積分時間增大將加快積分作用，減少靜態(tài)誤差C.微分時間增大將減弱對高頻噪聲的抑制能力D.實際應用中應先調(diào)整積分參數(shù)再調(diào)整比例參數(shù)答案：A6.火電廠汽包水位三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，三沖量指的是（）A.汽包水位、主蒸汽流量、給水流量B.汽包水位、主蒸汽壓力、給水壓力C.汽包水位、主蒸汽溫度、給水溫度D.汽包水位、主蒸汽流量、凝結水流量答案：A7.熱工保護系統(tǒng)中，"三取二"邏輯的主要目的是（）A.提高系統(tǒng)可靠性B.降低設備成本C.簡化控制邏輯D.減少維護工作量答案：A8.電動執(zhí)行機構的死區(qū)通常要求不大于（）A.0.5%B.1%C.2%D.5%答案：B9.下列關于熱工儀表校驗的描述中，錯誤的是（）A.壓力變送器校驗時應進行5點校驗（0%、25%、50%、75%、100%）B.溫度儀表校驗時，熱電偶應采用參考端溫度補償C.校驗用標準儀器的精度應至少比被校儀表高2個等級D.校驗記錄應包含校驗時間、人員、環(huán)境條件等信息答案：C（正確應為高1個等級）10.爐膛壓力保護系統(tǒng)的觸發(fā)條件通常設置為（）A.正壓超上限或負壓超下限B.僅正壓超上限C.僅負壓超下限D.正壓或負壓任一超壓答案：A二、填空題（每空1分，共20分）1.熱電阻常用的分度號有Pt100、Cu50，其中Pt100在0℃時的電阻值為______Ω。答案：1002.熱電偶的熱電勢由______電勢和接觸電勢組成。答案：溫差3.DCS系統(tǒng)的英文全稱是______。答案：DistributedControlSystem（分散控制系統(tǒng)）4.標準節(jié)流裝置包括標準孔板、______和文丘里管。答案：標準噴嘴5.氣動執(zhí)行機構的氣源壓力一般要求為______MPa。答案：0.4~0.66.汽包水位保護動作后，應聯(lián)動______、______等設備。答案：停爐、關閉主給水門（或類似正確答案）7.熱工信號系統(tǒng)按功能可分為______信號、______信號和保護信號。答案：報警、預告8.壓力開關的主要參數(shù)有______、______和回差。答案：設定值、量程9.智能儀表通常具備______、______和自診斷功能。答案：數(shù)據(jù)存儲、通信（或類似正確答案）10.汽輪機TSI系統(tǒng)的中文全稱是______。答案：汽輪機監(jiān)視儀表系統(tǒng)11.火電廠主蒸汽溫度控制的主要擾動有______、______和減溫水流量變化。答案：燃料量變化、蒸汽流量變化（或類似正確答案）12.熱工保護系統(tǒng)的獨立性要求是指保護信號應______，保護邏輯應______。答案：單獨取樣、獨立設置三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述差壓式流量計的工作原理及安裝時的注意事項。答案：差壓式流量計基于伯努利方程和流體連續(xù)性方程，當流體流經(jīng)節(jié)流件（如孔板）時，流束收縮，流速增加，在節(jié)流件前后產(chǎn)生靜壓差，通過測量該差壓并結合節(jié)流件參數(shù)、流體密度等可計算流量。安裝注意事項：①節(jié)流件方向正確（孔板銳邊迎向流體）；②前后直管段長度符合要求（一般前10D后5D）；③取壓口位置正確（氣體取上側，液體取下側，蒸汽取側面并加裝冷凝罐）；④導壓管傾斜度不小于1:10，避免氣（液）柱積聚；⑤導壓管與差壓變送器連接時注意正負壓對應。2.說明DCS系統(tǒng)接地的重要性及常見接地類型。答案：重要性：①保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，抑制電磁干擾；②保護設備和人員安全；③確保信號測量精度。常見接地類型：①安全接地（保護地）：設備外殼接地，防止漏電傷人；②工作接地（信號地）：為信號回路提供基準電位，包括屏蔽接地（電纜屏蔽層接地）、本安接地（本質安全系統(tǒng)接地）；③系統(tǒng)接地（邏輯地）：DCS內(nèi)部邏輯電路的參考地；④防雷接地：防止雷擊過電壓損壞設備。各接地系統(tǒng)應分開設置，接地電阻一般要求：安全接地≤4Ω，系統(tǒng)接地≤1Ω。3.簡述汽包水位保護的邏輯設計要點。答案：①信號冗余：采用3臺獨立的水位測量裝置（如差壓式、電極式、平衡容器），信號經(jīng)隔離轉換后進入保護系統(tǒng)；②邏輯判斷：采用"三取二"或"二取一"（根據(jù)重要性）邏輯，避免單點誤動；③延時設置：防止虛假水位（如鍋爐啟動/停止時）導致誤動作，一般設置1~3秒延時；④保護定值：設置高I值（報警）、高II值（聯(lián)關事故放水門）、高III值（停爐）和低I值（報警）、低II值（聯(lián)開事故放水門）、低III值（停爐）；⑤閉鎖條件：當水位測量裝置故障時，應閉鎖相應保護或切換至可靠信號；⑥動作后果：保護動作后應聯(lián)動停爐、關閉主給水門、開啟事故放水門（視情況）等，并觸發(fā)聲光報警。4.分析PID控制器中比例、積分、微分參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。答案：①比例（P）：比例系數(shù)Kp增大，系統(tǒng)響應速度加快，穩(wěn)態(tài)誤差減小，但超調(diào)量增大，可能導致系統(tǒng)不穩(wěn)定；Kp過小，響應緩慢，穩(wěn)態(tài)誤差大。②積分（I）：積分時間Ti減小（積分作用增強），可消除穩(wěn)態(tài)誤差，但會增加超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間，過強的積分作用可能引起振蕩；Ti過大，積分作用弱，靜態(tài)誤差消除慢。③微分（D）：微分時間Td增大（微分作用增強），可預測誤差變化趨勢，抑制超調(diào)，改善動態(tài)性能；但Td過大會放大高頻噪聲，導致系統(tǒng)抗干擾能力下降。實際應用中，通常先調(diào)整比例參數(shù)，再加入積分消除靜差，最后引入微分改善動態(tài)特性。5.說明熱工保護系統(tǒng)"三取二"邏輯的應用場景及優(yōu)勢。答案：應用場景：適用于關鍵保護信號（如汽包水位、爐膛壓力、汽輪機轉速等），這些信號的誤動或拒動會導致嚴重后果。優(yōu)勢：①提高可靠性：單個測點故障（如線路短路、傳感器損壞）時，不會觸發(fā)保護動作（避免誤動）；②降低拒動風險：兩個測點同時故障的概率遠低于單點故障，確保真實異常時保護可靠動作；③兼顧經(jīng)濟性：相比"三取三"邏輯（需三個信號同時動作），"三取二"在保證可靠性的同時降低了對設備冗余度的要求；④便于故障診斷：當某個測點與其他兩個偏差超過閾值時，可識別該測點故障，發(fā)出報警信號。四、計算題（每題10分，共20分）1.某Pt100熱電阻在0℃時電阻為100Ω，其溫度系數(shù)α=0.00385Ω/(Ω·℃)?，F(xiàn)測得其電阻值為138.5Ω，求此時的溫度（假設為線性關系）。解：根據(jù)熱電阻計算公式R_t=R_0(1+αt)，其中R_t=138.5Ω，R_0=100Ω，α=0.00385Ω/(Ω·℃)代入公式得：138.5=100×(1+0.00385t)化簡得：1.385=1+0.00385t0.00385t=0.385t=0.385/0.00385=100℃答案：此時溫度為100℃。2.某差壓式流量計測量水流量，設計差壓ΔP=10kPa時流量Q=100t/h。實際運行中測得差壓ΔP'=22.5kPa，求實際流量Q'（假設流量系數(shù)、密度等參數(shù)不變）。解：根據(jù)差壓式流量計流量公式Q=K√ΔP（K為常數(shù)）已知Q1=100t/h時ΔP1=10kPa，Q2=?時ΔP2=22.5kPa則Q2/Q1=√(ΔP2/ΔP1)Q2=Q1×√(ΔP2/ΔP1)=100×√(22.5/10)=100×√2.25=100×1.5=150t/h答案：實際流量為150t/h。五、案例分析題（共20分）某300MW機組正常運行中，DCS系統(tǒng)顯示"汽包水位低II值"報警，同時CRT上三個獨立水位測點分別為-200mm（A）、-180mm（B）、-50mm（C），其中C測點歷史趨勢顯示10分鐘前為-60mm，當前無突變。試分析可能原因及處理措施。答案：可能原因分析：（1）測量裝置故障：①A、B測點可能存在差壓變送器故障（如膜盒泄漏、線路短路），導致輸出信號偏低；②A、B測點導壓管堵塞（冬季可能凍堵）或泄漏，造成正壓側壓力降低，差壓增大（顯示水位降低）；③A、B測點平衡閥未關嚴或排污閥內(nèi)漏，導致差壓異常；④A、B測點補償模塊故障（如溫度補償錯誤，導致密度計算偏差）。（2）DCS卡件或通道故障：A、B測點對應的AI卡件故障（如通道損壞、接線松動），導致接收信號異常；（3）真實水位異常：若C測點正常，需檢查給水流量、主蒸汽流量是否匹配（如給水調(diào)門故障導致給水流量降低，或主蒸汽流量突然增大），是否存在鍋爐泄漏（如省煤器泄漏）導致實際水位下降。處理措施：（1）立即核對就地水位計（如電接點水位計、雙色水位計），確認實際水位；（2）檢查A、B測點就地差壓變送器：①查看表頭顯示是否與DCS一致；②檢查導壓管保溫情況（冬季重點），敲擊導壓管判斷是否堵塞；③關閉平衡閥，打開排污閥檢查是否有介質流出（確認導壓管暢通）；④測量變送器輸出電流（正常4~20mA對應-300~+300mm，-200mm對應(-200+300)/(600)×16+4=(100/600)×16+4≈6.67mA），若電流異常則更換變送器；（3）檢查DCS側：①測量A、B通道輸入電壓（如4~20mA對應1~5V），確認是否與變送器輸出一致；②更換備用通道測試，判斷是否為卡件故障；③查看歷史趨勢，確認A、B測點