火電廠熱工技術(shù)能力考核試題一、考核說(shuō)明火電廠熱工技術(shù)涵蓋熱工測(cè)量、自動(dòng)控制、保護(hù)聯(lián)鎖、儀表校驗(yàn)等核心領(lǐng)域，是保障機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)支撐。本次考核試題圍繞熱工專業(yè)核心知識(shí)點(diǎn)、實(shí)操技能及故障處理能力設(shè)計(jì)，旨在檢驗(yàn)從業(yè)人員對(duì)熱工系統(tǒng)原理、設(shè)備特性、運(yùn)維規(guī)范的掌握程度，為崗位勝任力評(píng)估提供參考。二、試題部分（一）單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列熱電偶中，測(cè)量范圍最高且穩(wěn)定性強(qiáng)的是（）A.K型熱電偶B.S型熱電偶C.E型熱電偶D.T型熱電偶2.火電廠DCS系統(tǒng)中，“AO”模塊的主要功能是（）A.采集模擬量輸入信號(hào)B.輸出模擬量控制信號(hào)C.采集開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)D.輸出開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)3.汽輪機(jī)TSI系統(tǒng)中，軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)的核心原理是基于（）A.渦電流效應(yīng)B.壓阻效應(yīng)C.壓電效應(yīng)D.光電效應(yīng)4.當(dāng)鍋爐負(fù)荷突然增加時(shí)，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中燃料量的調(diào)節(jié)策略通常是（）A.滯后于風(fēng)量調(diào)節(jié)B.與風(fēng)量同步調(diào)節(jié)C.超前于風(fēng)量調(diào)節(jié)D.隨機(jī)組滑壓曲線調(diào)整5.熱電阻測(cè)溫采用三線制接線的主要目的是（）A.提高測(cè)量精度B.增強(qiáng)抗干擾能力C.延長(zhǎng)傳輸距離D.降低線纜成本6.火電廠中，MFT（主燃料跳閘）的觸發(fā)條件不包括（）A.爐膛壓力極低B.送風(fēng)機(jī)全停C.汽包水位極低D.汽輪機(jī)跳閘7.伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，位置反饋裝置的作用是（）A.監(jiān)測(cè)執(zhí)行器電源狀態(tài)B.實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，保證調(diào)節(jié)精度C.保護(hù)執(zhí)行器免受過(guò)載損壞D.加快執(zhí)行器動(dòng)作速度8.下列屬于“硬手操”的操作方式是（）A.DCS操作員站手動(dòng)調(diào)節(jié)B.控制邏輯強(qiáng)制輸出C.就地控制柜手動(dòng)旋鈕調(diào)節(jié)D.工程師站參數(shù)修改9.鍋爐煙氣氧量測(cè)量中，氧化鋯探頭的工作溫度通常需維持在（）A.200~300℃B.400~600℃C.600~800℃D.800~1000℃10.分散控制系統(tǒng)（DCS）的“分散”特性主要體現(xiàn)在（）A.控制功能分散B.電源系統(tǒng)分散C.操作員站分散D.通訊網(wǎng)絡(luò)分散（二）判斷題（每題1分，共10分）1.熱電阻的測(cè)量精度僅與自身材質(zhì)和制作工藝有關(guān)，與外部接線方式無(wú)關(guān)。（）2.DCS系統(tǒng)中，“軟手操”模式下，控制邏輯的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能會(huì)被屏蔽。（）3.鍋爐FSSS（爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)）的“吹掃條件”滿足后，必須在30分鐘內(nèi)完成點(diǎn)火，否則需重新吹掃。（）4.汽包鍋爐的給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，“三沖量”指的是給水流量、蒸汽流量、汽包水位。（）5.熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償可以通過(guò)延長(zhǎng)補(bǔ)償導(dǎo)線至溫度恒定處實(shí)現(xiàn)。（）6.汽輪機(jī)ETS（危急遮斷系統(tǒng)）的所有跳閘信號(hào)均采用“三取二”邏輯，以提高可靠性。（）7.就地壓力表的校驗(yàn)周期應(yīng)與DCS顯示的壓力測(cè)點(diǎn)校驗(yàn)周期一致。（）8.協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中，“機(jī)跟爐”模式下，汽輪機(jī)調(diào)門主要響應(yīng)汽壓變化。（）9.熱工保護(hù)系統(tǒng)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)越短越好，無(wú)需考慮設(shè)備承受能力。（）10.智能變送器的量程調(diào)整可以通過(guò)修改內(nèi)部參數(shù)或外部按鍵設(shè)置實(shí)現(xiàn)。（）（三）簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述火電廠FSSS（爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)）的核心功能及主要保護(hù)邏輯。2.分析協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中“爐跟機(jī)”與“機(jī)跟爐”兩種模式的適用場(chǎng)景及調(diào)節(jié)特點(diǎn)。3.熱工儀表校驗(yàn)時(shí)，“零點(diǎn)”和“量程”調(diào)整的先后順序有何要求？說(shuō)明原因。（四）案例分析題（共40分）案例背景：某300MW機(jī)組運(yùn)行中，汽溫自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)異常，過(guò)熱蒸汽溫度持續(xù)低于設(shè)定值（設(shè)計(jì)值540℃，實(shí)際值510℃），且調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度已達(dá)90%以上。1.請(qǐng)列舉可能導(dǎo)致該故障的5類原因（從測(cè)量環(huán)節(jié)、執(zhí)行環(huán)節(jié)、控制邏輯、工藝系統(tǒng)等角度分析）。（15分）2.針對(duì)上述故障，設(shè)計(jì)排查與處理的步驟，要求邏輯清晰、可操作性強(qiáng)。（25分）三、參考答案及解析（一）單項(xiàng)選擇題答案及解析1.答案：B解析：S型熱電偶（鉑銠10-鉑）屬于貴金屬熱電偶，長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)1300℃，穩(wěn)定性和精度在各類熱電偶中最優(yōu)；K型（鎳鉻-鎳硅）、E型（鎳鉻-銅鎳）、T型（銅-銅鎳）的最高使用溫度或穩(wěn)定性弱于S型。2.答案：B解析：AO（AnalogOutput）模塊為模擬量輸出模塊，功能是將DCS運(yùn)算后的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為4-20mA等模擬量，輸出至執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如調(diào)節(jié)閥、變頻器）；AI為模擬量輸入，DI為開(kāi)關(guān)量輸入，DO為開(kāi)關(guān)量輸出。3.答案：A解析：TSI（汽輪機(jī)監(jiān)視儀表）的軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)采用渦電流傳感器，基于金屬導(dǎo)體在交變磁場(chǎng)中產(chǎn)生渦電流的原理，通過(guò)檢測(cè)探頭與軸表面的間隙變化反映振動(dòng)位移；壓阻效應(yīng)用于壓力傳感器，壓電效應(yīng)用于加速度傳感器，光電效應(yīng)用于光電式傳感器。4.答案：C解析：協(xié)調(diào)控制中，負(fù)荷突增時(shí)需先快速增加燃料量（超前于風(fēng)量），避免因風(fēng)量不足導(dǎo)致不完全燃燒；隨后風(fēng)量跟隨燃料量調(diào)整，維持合理風(fēng)煤比。若滯后或同步，易出現(xiàn)缺氧燃燒或風(fēng)量過(guò)剩。5.答案：A解析：三線制接線通過(guò)將熱電阻的兩根引線分別接入測(cè)量橋臂的兩側(cè)，使引線電阻的變化相互抵消，從而減小導(dǎo)線電阻隨溫度變化對(duì)測(cè)量精度的影響；抗干擾主要通過(guò)屏蔽線或信號(hào)隔離實(shí)現(xiàn)，與接線制無(wú)關(guān)。6.答案：D解析：MFT觸發(fā)條件通常包括爐膛壓力越限、送引風(fēng)機(jī)全停、汽包水位越限、全爐膛滅火等；汽輪機(jī)跳閘（ETS動(dòng)作）會(huì)觸發(fā)機(jī)組RB（快速減負(fù)荷）或停機(jī)，但不屬于MFT的直接觸發(fā)條件（MFT是鍋爐側(cè)保護(hù)）。7.答案：B解析：伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置反饋裝置（如電位器、編碼器）將執(zhí)行器的實(shí)際開(kāi)度反饋至控制器，形成閉環(huán)控制，確保調(diào)節(jié)精度；電源監(jiān)測(cè)、過(guò)載保護(hù)、速度調(diào)節(jié)由其他模塊或電路實(shí)現(xiàn)。8.答案：C解析：“硬手操”指通過(guò)就地控制柜的硬件旋鈕、開(kāi)關(guān)直接控制執(zhí)行器，不受DCS邏輯限制；DCS操作員站手動(dòng)、邏輯強(qiáng)制、工程師站修改均屬于“軟操作”。9.答案：C解析：氧化鋯探頭需在600~800℃的高溫下才能正常工作（離子導(dǎo)電特性需高溫激活），因此需通過(guò)加熱或利用煙氣余熱維持該溫度區(qū)間；溫度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致測(cè)量失效。10.答案：A解析：DCS的“分散”核心是控制功能分散（如各子系統(tǒng)獨(dú)立完成回路控制），電源、操作員站、通訊網(wǎng)絡(luò)的分散是輔助設(shè)計(jì)，目的是提高系統(tǒng)可靠性，避免單點(diǎn)故障導(dǎo)致全系統(tǒng)癱瘓。（二）判斷題答案及解析1.答案：×解析：熱電阻接線方式（如兩線制、三線制、四線制）直接影響測(cè)量精度，三線制可抵消導(dǎo)線電阻影響，四線制精度更高；材質(zhì)和工藝是基礎(chǔ)，但接線方式是重要影響因素。2.答案：√解析：“軟手操”模式下，操作員手動(dòng)給定輸出值，控制邏輯的自動(dòng)調(diào)節(jié)算法被暫停（或輸出跟蹤手動(dòng)值），確保手動(dòng)干預(yù)的有效性。3.答案：×解析：FSSS的吹掃完成后，點(diǎn)火允許時(shí)間通常為10~15分鐘（不同廠家設(shè)計(jì)有差異），超時(shí)后爐膛內(nèi)可能積聚可燃混合物，需重新吹掃以保證安全。4.答案：√解析：汽包給水三沖量調(diào)節(jié)的三個(gè)信號(hào)為：汽包水位（主被調(diào)量）、給水流量（反饋量，穩(wěn)定給水）、蒸汽流量（前饋量，補(bǔ)償負(fù)荷變化）。5.答案：√解析：補(bǔ)償導(dǎo)線的作用是將熱電偶冷端延伸至溫度恒定的環(huán)境（如控制室），使冷端溫度穩(wěn)定，配合冷端補(bǔ)償器（或恒溫槽）實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。6.答案：×解析：ETS的跳閘信號(hào)并非全部采用“三取二”，如“潤(rùn)滑油壓低”等關(guān)鍵信號(hào)可能采用“二取一”（快速動(dòng)作）或“三取二”（防止誤動(dòng)），需根據(jù)信號(hào)重要性和可靠性要求設(shè)計(jì)。7.答案：×解析：就地壓力表（如機(jī)械指針式）的校驗(yàn)周期通常為1年，而DCS壓力測(cè)點(diǎn)（含變送器）的校驗(yàn)周期多為6個(gè)月，因變送器需更高精度和穩(wěn)定性，校驗(yàn)頻率更高。8.答案：√解析：“機(jī)跟爐”模式下，鍋爐調(diào)節(jié)負(fù)荷（通過(guò)燃料、風(fēng)量），汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽壓（通過(guò)調(diào)門開(kāi)度），因此調(diào)門主要響應(yīng)主蒸汽壓力的變化。9.答案：×解析：熱工保護(hù)動(dòng)作時(shí)間需平衡“快速性”與“設(shè)備承受能力”，如汽輪機(jī)超速保護(hù)需快速動(dòng)作，但閥門關(guān)閉速度過(guò)快可能導(dǎo)致水擊或管道振動(dòng)，需合理設(shè)計(jì)動(dòng)作時(shí)間和速率。10.答案：√解析：智能變送器（如HART協(xié)議）可通過(guò)手持終端修改量程參數(shù)，部分型號(hào)也支持就地按鍵設(shè)置，實(shí)現(xiàn)量程的靈活調(diào)整。（三）簡(jiǎn)答題參考答案1.FSSS核心功能及保護(hù)邏輯核心功能：保障爐膛安全，防止爆燃、爆炸等事故，包含燃燒器管理（點(diǎn)火許可、熄火保護(hù)、燃料投切）和爐膛安全保護(hù)（MFT觸發(fā)及聯(lián)動(dòng)）。主要保護(hù)邏輯：MFT觸發(fā)條件：全爐膛滅火、爐膛壓力極高/極低、送引風(fēng)機(jī)全停、汽包水位極高/極低、總風(fēng)量極低、燃油壓力極低（燃油鍋爐）等。MFT聯(lián)動(dòng)動(dòng)作：關(guān)閉所有燃料閥（煤、油、氣）、停止制粉系統(tǒng)、關(guān)閉減溫水閥（部分邏輯）、觸發(fā)RB（快速減負(fù)荷）等。點(diǎn)火許可條件：爐膛吹掃完成、無(wú)MFT指令、送引風(fēng)機(jī)運(yùn)行且風(fēng)量充足、燃油壓力正常（燃油爐）、火檢冷卻風(fēng)正常等。2.“爐跟機(jī)”與“機(jī)跟爐”的適用場(chǎng)景及調(diào)節(jié)特點(diǎn)爐跟機(jī)（BF）：適用場(chǎng)景：機(jī)組負(fù)荷變化頻繁（如調(diào)峰電廠），汽輪機(jī)響應(yīng)負(fù)荷快，鍋爐調(diào)節(jié)滯后。調(diào)節(jié)特點(diǎn)：汽輪機(jī)調(diào)門根據(jù)負(fù)荷指令調(diào)整（控制負(fù)荷），鍋爐調(diào)節(jié)汽壓（通過(guò)燃料、風(fēng)量）。優(yōu)點(diǎn)是負(fù)荷響應(yīng)快；缺點(diǎn)是汽壓波動(dòng)大，需鍋爐快速調(diào)節(jié)。機(jī)跟爐（TF）：適用場(chǎng)景：鍋爐側(cè)故障（如制粉系統(tǒng)異常）、需穩(wěn)定汽壓（如機(jī)組帶基荷）。調(diào)節(jié)特點(diǎn)：鍋爐調(diào)節(jié)負(fù)荷（燃料、風(fēng)量），汽輪機(jī)調(diào)門控制汽壓。優(yōu)點(diǎn)是汽壓穩(wěn)定；缺點(diǎn)是負(fù)荷響應(yīng)慢，需汽輪機(jī)配合調(diào)整。3.儀表校驗(yàn)“零點(diǎn)”與“量程”調(diào)整順序順序要求：先調(diào)零點(diǎn)，后調(diào)量程。原因：儀表的零點(diǎn)和量程相互影響（尤其是模擬式儀表，如動(dòng)圈表、變送器）。先調(diào)零點(diǎn)可消除基線偏移，確保量程調(diào)整時(shí)的基準(zhǔn)準(zhǔn)確；若先調(diào)量程，零點(diǎn)變化會(huì)導(dǎo)致量程比例失調(diào)，需重復(fù)調(diào)整。（四）案例分析題參考答案1.故障原因分析（5類）測(cè)量環(huán)節(jié)：過(guò)熱器出口溫度測(cè)點(diǎn)故障（如熱電偶短路/斷路、變送器故障），導(dǎo)致DCS接收的溫度信號(hào)偏低，調(diào)節(jié)系統(tǒng)誤判需增開(kāi)減溫水（或關(guān)小燃料/風(fēng)量，若邏輯為降溫調(diào)節(jié)）。執(zhí)行環(huán)節(jié)：減溫水調(diào)節(jié)閥故障（如閥芯卡澀、閥桿彎曲、執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩不足），實(shí)際開(kāi)度未達(dá)指令值，減溫水量不足，導(dǎo)致汽溫偏高？（此處需注意：若汽溫低但閥門開(kāi)度大，可能是閥門實(shí)際開(kāi)度與反饋不符，如反饋信號(hào)故障，閥門實(shí)際開(kāi)度小，減溫水量少，汽溫應(yīng)高？需修正：若汽溫低但閥門開(kāi)度90%（減溫水閥），則可能閥門實(shí)際開(kāi)度?。ǚ答佸e(cuò)誤，指令90%但實(shí)際開(kāi)度小，減溫水量少，汽溫應(yīng)高？矛盾，說(shuō)明可能是燃料/風(fēng)量調(diào)節(jié)側(cè)故障。重新分析：正確邏輯：過(guò)熱汽溫調(diào)節(jié)通常通過(guò)減溫水（降溫）或燃料/風(fēng)量（升溫）。若汽溫低，調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)關(guān)小減溫水閥（或增大燃料/風(fēng)量）。若減溫水閥開(kāi)度90%（過(guò)大），說(shuō)明調(diào)節(jié)邏輯錯(cuò)誤（如PID參數(shù)反向），或閥門故障（如關(guān)不嚴(yán)，減溫水量過(guò)大，導(dǎo)致汽溫低）。修正原因：減溫水閥故障：閥門內(nèi)漏或卡澀在大開(kāi)度，減溫水量過(guò)大，導(dǎo)致汽溫被過(guò)度冷卻?？刂七壿嫞篜ID參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤（如比例帶過(guò)小、積分時(shí)間過(guò)長(zhǎng)），導(dǎo)致調(diào)節(jié)超調(diào)或響應(yīng)滯后；或主汽溫設(shè)定值錯(cuò)誤（實(shí)際設(shè)定值低于540℃）。工藝系統(tǒng)：鍋爐負(fù)荷過(guò)低，煙氣流量不足，過(guò)熱器吸熱少；或燃用煤種熱值偏低，燃料量不足但調(diào)節(jié)系統(tǒng)未正確響應(yīng)；或爐膛火焰中心偏低，過(guò)熱器輻射換熱不足。測(cè)量環(huán)節(jié)：溫度測(cè)點(diǎn)安裝位置錯(cuò)誤（如插入深度不足），或測(cè)點(diǎn)被飛灰覆蓋，導(dǎo)致測(cè)量值偏低。其他：送風(fēng)量過(guò)大，煙氣過(guò)量空氣系數(shù)高，過(guò)熱器對(duì)流換熱弱；或減溫水水源溫度異常（如給水溫度低，減溫效果過(guò)強(qiáng)）。2.排查與處理步驟步驟1：確認(rèn)測(cè)量準(zhǔn)確性檢查DCS顯示的溫度測(cè)點(diǎn)與就地溫度計(jì)（如便攜式紅外測(cè)溫儀）對(duì)比，判斷是否為測(cè)點(diǎn)故障。若就地實(shí)際溫度正常，更換熱電偶/變送器；若就地溫度確實(shí)低，進(jìn)入下一步。步驟2：檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)觀察減溫水閥的就地開(kāi)度與DCS反饋是否一致。若反饋開(kāi)度90%但就地實(shí)際開(kāi)度?。ㄈ玳y芯卡澀），手動(dòng)操作閥門，檢查動(dòng)作是否靈活，必要時(shí)解體檢修；若反饋與就地一致，檢查減溫水流量表，確認(rèn)實(shí)際減溫水量是否過(guò)大（如流量遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值）。步驟3：分析控制邏輯查看主汽溫調(diào)節(jié)PID參數(shù)（比例帶、積分時(shí)間、微分時(shí)間），對(duì)比歷史正常參數(shù)，判斷是否因參數(shù)漂移導(dǎo)致調(diào)節(jié)失效；檢查設(shè)定值是否被錯(cuò)誤修改，恢復(fù)至540℃。強(qiáng)制輸出減溫水閥指令至50%，觀察汽溫變化：若汽溫上升，說(shuō)明原邏輯輸出異常（如PID反向），需重新組態(tài)邏輯。步驟4：排查工藝系統(tǒng)檢查鍋爐負(fù)荷、燃料量、風(fēng)量：若負(fù)荷低，適當(dāng)提負(fù)荷；若燃料量不足，檢查給煤機(jī)、磨煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，排除堵煤、斷煤；若風(fēng)量過(guò)大，調(diào)整送引風(fēng)