山東大學(xué)-熱動專業(yè)《熱工過程自動調(diào)節(jié)》復(fù)習(xí)總結(jié)

1、熱工要點(diǎn)復(fù)習(xí)題Q、什么是被調(diào)對象、被調(diào)量、給定值、擾動、調(diào)節(jié)作用量、調(diào)節(jié)機(jī)關(guān)？答：被調(diào)對象：被調(diào)節(jié)的生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程。被調(diào)量：通過調(diào)節(jié)需要維持的物理量。給定值：根據(jù)生產(chǎn)要求，被調(diào)量的規(guī)定數(shù)值。擾動：引起被調(diào)量變化的各種原因。調(diào)節(jié)機(jī)關(guān)：在調(diào)節(jié)作用下，用來改變進(jìn)入被調(diào)對象的物質(zhì)或能量的裝置。調(diào)節(jié)作用量：在調(diào)節(jié)作用下，控制被調(diào)量變化的物理量Q、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)按給定值如何分類？按結(jié)構(gòu)又如何分類？答：按給定值：恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)、程序調(diào)節(jié)系統(tǒng)、隨機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)： 反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)、前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)、復(fù)合調(diào)節(jié)系統(tǒng)Q、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能指標(biāo)有哪些？答：穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性Q、什么是靜態(tài)特性、動態(tài)特性、傳遞函數(shù)？答：靜態(tài)特

2、性：在平衡狀態(tài)時，輸出信號和引起它變化的輸入信號之間的關(guān)系。動態(tài)特性：在不平衡狀態(tài)時，輸出信號和引起它變化的輸入信號之間的關(guān)系。傳遞函數(shù)：線性定常系統(tǒng)在零初始條件下，系統(tǒng)（或環(huán)節(jié)）輸出信號的拉普拉斯變換與輸入信號的拉普拉斯變換之比。Q、什么是有自平衡能力對象？無自平衡能力對象？內(nèi)擾？外擾？答：（1）有自平衡能力對象：指對象在階躍擾動作用下，不需要經(jīng)過外加調(diào)節(jié)作用，對象的輸出量經(jīng)過一段時間后能自己穩(wěn)定在一個新的平衡狀態(tài)。（2）無自平衡能力對象：指對象在階躍擾動作用下，不經(jīng)過外加調(diào)節(jié)作用，對象的輸出量不能自己穩(wěn)定在一個新的平衡狀態(tài)。（3）內(nèi)擾：經(jīng)過調(diào)節(jié)通道作用到對象上的擾動（4）外擾：經(jīng)過干擾通道

3、作用到對象上的擾動Q、工程上常用的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分析方法有哪兩種？答：時域分析法和頻域分析法Q、分析比例帶、積分時間Ti、微分時間TD,對調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響（靜態(tài)指標(biāo)、動態(tài)指標(biāo)、衰減率）？答：（1）比例帶對調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響1、減小比例帶可以獲得較小的靜態(tài)偏差和動態(tài)偏差；2、比例帶減小，調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)，會使系統(tǒng)震蕩劇烈，衰減率減小，降低穩(wěn)定型。（2）積分時間Ti 對調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響1、積分作用使靜態(tài)偏差為零，積分時間越小，積分作用越強(qiáng)；2、積分作用的增強(qiáng)使衰減率減小；3、積分作用的增強(qiáng)使動態(tài)偏差減小。（3）微分時間TD 對調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響1、適當(dāng)增加微分作用會使系統(tǒng)穩(wěn)定性增加，但過強(qiáng)會使系統(tǒng)不穩(wěn)定；2、微分作用

4、使動態(tài)偏差和調(diào)節(jié)時間都減小。Q、單回路整定有哪幾種方法？答：臨界比例帶法、衰減曲線法、圖表整定法。Q、汽包水位變化的原因？答：水位變化的主要原因來自于（）給水量（）蒸汽量（）鍋爐燃燒率。在給水量擾動下，被調(diào)對象具有遲延、慣性和無自平衡能力特性。Q、什么是虛假水位？產(chǎn)生原因、在設(shè)計時采用什么樣的措施？答：虛假水位：對汽包而言，在其輸出蒸汽流量增加，輸入給水流量不變的情況下，汽包水位一開始不但不下降，反而上升的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：蒸汽流量擾動導(dǎo)致。解決措施：將蒸汽流量信號作為系統(tǒng)的前饋信號，當(dāng)蒸汽流量改變時，調(diào)節(jié)作用使給水流量W 同方向改變，所以可以有效地減少或消除虛假水位現(xiàn)象產(chǎn)生誤差帶來的影響。Q、

5、給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)有哪三種類型？各自的優(yōu)缺點(diǎn)？答：單沖量給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)： 1、這是一種最基本、最簡單的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，適用于低參數(shù)、小容量的鍋爐； 2、不能克服虛假水位；3、調(diào)節(jié)作用滯后，汽包水位波動較大，調(diào)節(jié)時間較長；4、對于大容量高參數(shù)鍋爐，在低負(fù)荷工況下也可以采用。單級三沖量給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)：1、克服了虛假水位；2、汽包水位不受給水自擾動的影響；3、調(diào)節(jié)品質(zhì)提高，但受到靜態(tài)偏差的影響；4、分流系數(shù)w的數(shù)值同時影響內(nèi)、外回路的穩(wěn)定性，給整定工作帶來不變。串級三沖量給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)：1、調(diào)節(jié)更加靈活；2、內(nèi)、外回路相互獨(dú)立，互不影響。Q、三沖量三個沖量的引用，分別起到什么作用？答：汽包水位H：作為被調(diào)

6、量，實現(xiàn)微調(diào)。蒸汽流量D：作為前饋信號，克服虛假水位。給水流量W：克服內(nèi)擾，實現(xiàn)粗調(diào)。Q、全程給水控制系統(tǒng)必須要解決的問題有哪些？解決措施？答：1測量信號的準(zhǔn)確性。解決的思路：找出測量準(zhǔn)確性受影響的原因，并找出它們之間的函數(shù)關(guān)系，在設(shè)計調(diào)節(jié)系統(tǒng)時引入這些物理量，便于在調(diào)節(jié)系統(tǒng)加以校正。2調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)切換。在低負(fù)荷運(yùn)行時宜采用單沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在非低負(fù)荷工況下采用三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。解決的方法：在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中增加邏輯控制功能。3.調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的切換。解決措施：低負(fù)荷運(yùn)行時通常采用改變調(diào)節(jié)閥門的開度改變給水流量：高負(fù)荷運(yùn)行時采用改變給水泵轉(zhuǎn)速改變給水流量。Q、為什么低負(fù)荷時不投單級三沖量？答：鍋爐在低負(fù)荷工

7、況下，蒸汽流量和給水流量的測量值誤差很大，所以在低負(fù)荷運(yùn)行時采用單沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。Q、氣溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的總特點(diǎn)？答：有延遲、有慣性、有自平衡能力。Q、過熱器和再熱器出口汽溫分別由哪個量來調(diào)節(jié)？答：過熱蒸汽溫度：噴水減溫調(diào)節(jié)。 再熱蒸汽溫度：煙氣側(cè)調(diào)節(jié)。Q、影響過熱汽溫變化的因素（擾動）有哪些？答：影響過熱蒸汽溫度變化的原因主要有：蒸汽量、煙氣量和減溫水量。Q、采用減溫水量調(diào)節(jié)過熱汽溫的原因？不能用減溫水調(diào)節(jié)再熱蒸汽的原因？答：采用減溫水的原因：1、通過噴水減溫改變過熱器入口蒸汽溫度，可以有效地調(diào)節(jié)過熱器出口蒸汽溫度；2、蒸汽流量的變化與鍋爐負(fù)荷有關(guān)，由外部負(fù)荷決定；3、煙氣側(cè)調(diào)節(jié)會影響燃燒工況，且會

8、影響再熱汽溫。Q、串級汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整定步驟？答：整定原則為：內(nèi)回路動作時，外回路可以視為開路狀態(tài)；當(dāng)外回路動作時，內(nèi)回路可視為快速隨動系統(tǒng)。如果符合以上條件，則串級汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以采取內(nèi)、外回路分別整定的方法進(jìn)行整定。一般nT3n2T2成立時即可認(rèn)為內(nèi)回路為快速隨動系統(tǒng)Q、導(dǎo)前汽溫信號的作用？答：導(dǎo)前汽溫可以提前反映擾動，動態(tài)時可以使調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用超前，穩(wěn)態(tài)時可使過熱器出口汽溫等于給定值，從而改善調(diào)節(jié)品質(zhì)。Q、在煙氣側(cè)調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法有哪些？各自的原理及特點(diǎn)？答：一煙氣旁路法煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫的主要特性有：1用擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫有一定的遲延。2調(diào)節(jié)特性的好壞是指調(diào)節(jié)的開度范圍是否在擋板最

9、佳轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，煙氣流量與擋板開度的關(guān)系是否呈線性關(guān)系。3雙煙道同步調(diào)節(jié)。在鍋爐啟動時，兩煙道擋板角度均為45°。利用旁路煙道法調(diào)節(jié)再熱汽溫的調(diào)節(jié)方法有多種，基本思路都是以擋板調(diào)節(jié)為主并以噴水減溫為輔助手段二擺動燃燒器傾角法燃燒器擺動角度對爐膛出口汽溫的影響擺動燃燒器傾角的再熱汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)。三煙氣再循環(huán)法四汽汽熱交換器法Q、為什么不采用減溫水調(diào)節(jié)再熱汽溫？答：用噴水減溫調(diào)節(jié)再熱汽溫會增大中低壓缸流量，使做功增加，在機(jī)組總功率不變的情況下，高壓缸功率下降，使整個機(jī)組循環(huán)效率下降，因此，噴水減溫只作為事故噴水減溫。Q、單元機(jī)組汽包燃燒控制的任務(wù)是什么？有哪幾個被控量？相應(yīng)的控制變量是什么？

10、答：一、燃燒過程自動調(diào)節(jié)的任務(wù)：1燃料量調(diào)節(jié)燃料量調(diào)節(jié)就使進(jìn)入鍋爐的燃料燃燒所產(chǎn)生的蒸汽量滿足的外部負(fù)荷要求信號。燃料量調(diào)節(jié)是鍋爐調(diào)節(jié)中最基本也是最主要的一個系統(tǒng)。2送風(fēng)量調(diào)節(jié)送風(fēng)量調(diào)節(jié)應(yīng)保證鍋爐燃燒過程的經(jīng)濟(jì)性。3引風(fēng)量調(diào)節(jié)（負(fù)壓調(diào)節(jié)）引風(fēng)量調(diào)節(jié)應(yīng)使引風(fēng)量與送風(fēng)量相適應(yīng)，并保持爐膛壓力在要求的范圍內(nèi)。二、控制量：燃料量、送風(fēng)量、引風(fēng)量。Q、為什么采用熱量信號？理想熱量信號與實際熱量信號有什么不同？答：燃料量作階躍變化，而汽機(jī)閥門開度不變時，熱量信號也相應(yīng)的作階躍變化；閥門開度作階躍變化而燃料量不變時，盡管蒸發(fā)量變化，但汽包壓力信號與蒸汽量的變化相反，結(jié)果熱量信號不變。熱量信號隨著燃料量的變化

11、而變化，所以可用熱量信號作為測量信號代表燃料量。Q、燃燒控制系統(tǒng)中，常用來反映燃料量的信號有哪幾種？答：1電機(jī)轉(zhuǎn)速2熱量信號DQ3直吹制粉設(shè)備調(diào)節(jié)中煤量的測量（1）鋼球磨和中速磨（或豎開磨）裝煤量的測量(2)風(fēng)扇磨功率信號代替給煤量(3)電子皮帶秤（4）煤粉濃度的微機(jī)監(jiān)測Q、燃料量控制策略有哪幾種？送風(fēng)量控制策略有哪幾種？答：一、燃料量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的各種基本策略1、采用熱量信號的燃料調(diào)節(jié)子系統(tǒng)用熱量信號取代燃料量信號B 作為負(fù)反饋信號，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生來自燃料側(cè)的內(nèi)部擾動時，熱量信號可以很快地反映出來，并在內(nèi)回路中予以消除，盡量維持機(jī)前壓力的穩(wěn)定。以汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)二次油油壓pR 作前饋信號，以提前反映

12、負(fù)荷擾動，提高鍋爐對負(fù)荷的響應(yīng)速度。2、采用給粉機(jī)轉(zhuǎn)速反饋信號的燃料量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)針對鋼球磨煤機(jī)中間儲倉式制粉系統(tǒng)的鍋爐3、采用一次風(fēng)量總和作反饋信號的燃料量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)針對直吹制粉鍋爐的燃料量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)。4、采用給煤機(jī)轉(zhuǎn)速反饋信號的燃料量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)針對采用中速磨煤機(jī)直吹制粉鍋爐的燃料量調(diào)節(jié)。二、送風(fēng)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)1、燃燒率指令風(fēng)量系統(tǒng)2、燃料量風(fēng)量系統(tǒng)3、蒸汽量風(fēng)量系統(tǒng)保持V 與D 的比例關(guān)系，就保證了一定的過?？諝庀禂?shù)，即保證燃燒的經(jīng)濟(jì)性。4、熱量風(fēng)量系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)燃料側(cè)發(fā)生擾動時，熱量信號能及時反映燃料的擾動，通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)很快地消除擾動，基本上不會因燃料量的自發(fā)擾動造成蒸汽壓力的波動。5、氧量風(fēng)

13、燃比系統(tǒng)到風(fēng)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的副調(diào)節(jié)器作前饋信號，副調(diào)節(jié)器同時接受風(fēng)量反饋信號和氧量校正信號，副調(diào)節(jié)器快速保證風(fēng)燃比。煙氣中氧量和隨負(fù)荷而變的定值送校正調(diào)節(jié)器，校正調(diào)節(jié)器輸出信號校正送風(fēng)量，保證鍋爐的燃燒經(jīng)濟(jì)性。6、其它帶氧量校正的送風(fēng)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)用蒸汽流量或汽機(jī)速度級后壓力p1 代替燃燒率指令B0Q、負(fù)荷指令處理部分的主要作用？指令的三個來源？答：主要作用是： 對外部負(fù)荷要求指令進(jìn)行選擇并加以處理，使之轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H負(fù)荷指令N0，作為適合于機(jī)、爐運(yùn)行狀態(tài)的功率給定值信號。指令的三大來源：（1）電網(wǎng)中心調(diào)度遙控的負(fù)荷分配指令（ADS 指令）（2）機(jī)組就地設(shè)定的負(fù)荷指令；（3）電網(wǎng)調(diào)頻所需負(fù)荷指令。Q、

14、負(fù)荷控制方式有哪幾種？各自的特點(diǎn)？答：負(fù)荷控制方式分為兩類：機(jī)爐分別控制方式和機(jī)爐協(xié)調(diào)控制方式。（1） 鍋爐跟隨方式的特點(diǎn)：在負(fù)荷要求指令N0 變化幅度較大時，汽壓波動就太大，會影響鍋爐的正常運(yùn)行。當(dāng)單元機(jī)組中鍋爐設(shè)備運(yùn)行正常，機(jī)組的輸出電功率因汽輪機(jī)部分設(shè)備工作異常而受到限制時，可采用鍋爐跟隨方式。（2）汽輪機(jī)跟隨（TF）方式特點(diǎn)： 汽壓波動小。但由于沒有利用鍋爐的蓄熱能力，有較大的遲延，因此適應(yīng)負(fù)荷變化能力差，不利于帶變動負(fù)荷和參加電網(wǎng)調(diào)頻。 適用于:帶基本負(fù)荷的單元機(jī)組或當(dāng)機(jī)組剛投入運(yùn)行時，采用這種控制方式保持機(jī)組有較穩(wěn)定的汽壓，為機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造條件。當(dāng)單元機(jī)組中汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行正常，機(jī)

15、組的輸出電功率因鍋爐部分設(shè)備工作異常而受到限制時，可采用汽輪機(jī)跟隨方式。（3）機(jī)爐協(xié)調(diào)控制方式允許汽壓有一定波動，以便能充分利用鍋爐的蓄熱量，使機(jī)組能較快地適應(yīng)電網(wǎng)的負(fù)荷要求。但是利用鍋爐蓄熱量是有限度的，必須保證機(jī)前壓力與給定值的偏差不超過允許值。所以協(xié)調(diào)控制方式既能使機(jī)組較快適應(yīng)電網(wǎng)的負(fù)荷要求，又能確保汽壓的波動在允許的范圍之內(nèi)。Q、機(jī)爐主控制系統(tǒng)中，其主要作用是什么？答：主要作用：根據(jù)機(jī)組運(yùn)行的條件及要求，選擇合適的負(fù)荷控制方式，接受負(fù)荷指令處理部分發(fā)出的實際負(fù)荷指令N0，以及機(jī)組的實發(fā)電功率NE、和主蒸汽壓力PT 及其給定值P0 信號，通過一定的運(yùn)算回路，計算出鍋爐和汽機(jī)的主控制指令M

16、B 和MT，以實現(xiàn)相應(yīng)的負(fù)荷控制方式，從而完成負(fù)荷控制任務(wù)。Q、單元機(jī)組的主機(jī)、主要設(shè)備的故障原因有哪兩類？答：第一類為跳閘或切除，如某臺風(fēng)機(jī)跳閘等，這類故障的來源是明確的，可根據(jù)切投狀況加以確定。第二類為工作異常，其故障來源是不明確的，只能通過測量有關(guān)運(yùn)行參數(shù)的偏差間接確定。Q、什么是負(fù)荷返回、負(fù)荷閉鎖增/減、負(fù)荷迫升/迫降、負(fù)荷快速切斷？答：（1）負(fù)荷返回：指在機(jī)組運(yùn)行時，如果某個影響機(jī)組出力的輔機(jī)跳閘，則主控系統(tǒng)迅速減小負(fù)荷指令，使負(fù)荷指令與機(jī)組此工況下最大可能出力相一致。（2）負(fù)荷快速切斷：是指當(dāng)主機(jī)發(fā)生跳閘時，快速切斷負(fù)荷指令，維持機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行。（3）負(fù)荷閉鎖增/減：當(dāng)機(jī)組在運(yùn)行過程

17、中，如果出現(xiàn)下述情況：第一，任一主要輔機(jī)已工作在極限狀態(tài)，比如給風(fēng)機(jī)等工作在最大極限狀態(tài)。第二，燃料量、空氣量、給水流量等任一運(yùn)行參數(shù)與其給定值的偏差已超出規(guī)定限值，就認(rèn)為設(shè)備工作異常，出現(xiàn)故障。該回路就對實際負(fù)荷指令加以限制，即不讓機(jī)組實際負(fù)荷指令朝著超越工作極限或擴(kuò)大偏差的方向進(jìn)一步變化，以防止事故的發(fā)生，直至偏差回到規(guī)定限值內(nèi)才解除閉鎖，這就是所謂的負(fù)荷指令閉鎖或負(fù)荷閉鎖。負(fù)荷指令的迫升/迫降：當(dāng)任一主要輔機(jī)已工作在最大/最小極限狀態(tài)，同時，燃料量、空氣量、給水流量等任一運(yùn)行參數(shù)小于/大于其給定值，且偏差已超出規(guī)定限值，則必須迫使實際負(fù)荷指令減小/增大，直到偏差回到允許范圍內(nèi)。Q、什么是

18、被調(diào)對象、被調(diào)量、給定值、擾動、調(diào)節(jié)作用量、調(diào)節(jié)機(jī)關(guān)？Q、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)按給定值如何分類？按結(jié)構(gòu)又如何分類？Q、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能指標(biāo)有哪些？Q、什么是靜態(tài)特性、動態(tài)特性、傳遞函數(shù)？Q、什么是有自平衡能力對象？無自平衡能力對象？內(nèi)擾？外擾？Q、工程上常用的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分析方法有哪兩種？Q、分析比例帶、積分時間Ti、微分時間TD,對調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響（靜態(tài)指標(biāo)、動態(tài)指標(biāo)、衰減率）？Q、單回路整定有哪幾種方法？Q、汽包水位變化的原因？Q、什么是虛假水位？產(chǎn)生原因、在設(shè)計時采用什么樣的措施？Q、給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)有哪三種類型？各自的優(yōu)缺點(diǎn)？Q、三沖量三個沖量的引用，分別起到什么作用？Q、全程給水控制系統(tǒng)必須要解決的問題有哪些？解決措施？Q、為什么低負(fù)荷時不投單級三沖量？Q、氣溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的總特點(diǎn)？Q、過熱器和再熱器出口汽溫分別由哪個量來調(diào)節(jié)？Q、影響過熱汽溫變化的因素（擾動）有哪些？Q、采用減溫水量調(diào)節(jié)過熱汽溫的原因？不能用減溫水調(diào)節(jié)再熱蒸汽的原因？Q、串級汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整定步驟？Q、導(dǎo)前汽溫信號