燃机控制系统讲义
第一节燃气轮机的主控系统
主控系统是指燃气轮机的连续调节系统，单轴燃气轮机控制系统设置了几种自动改变燃气轮机燃料消耗率的主控制系统(见表11—1)和每个系统对应的输出指令——FSR（FUEL STROKE REFERENCE燃料行程基准）．此外还设置了手动控制燃料行程基准。
上述6个FSR量进入最小值选择门，选出6个FSR中的最小值作为输出，以此作为该时刻实际执行用的FSR控制信号。因而虽然任何时刻6个系统各自都有输出，但只有一个控制系统的输出进入实际燃料控制系统(见图11一1)。
一、启动控制系统
启动控制系统仅控制燃气轮机从点火开始直到启动程序完成这一过程中燃料Gf (在Mark-V系统中通过启动控制系统输出FSRSU)。燃气轮机启动过程中燃料需要量变化范围相当大。其最大值受压气机喘振(有时还受透平超温)所限．最小值则受熄火极限或零功率所限。这个上下限随着燃气轮机转速大小而变，在脱扣转速时这个上下限之间的范围最窄。沿上限控制燃料量可使启动最快，但燃气轮机温度变化剧烈，会产生较大的热应力，导致材料
的热疲劳而缩短使用寿命。
启动控制过程是开环的，根据程序系统来的一组逻辑信号来分段输出预先设置的FSRSU，整个启动控制的过程用图11-2曲线表示。图11-3则给出了FSRSU的控制算法。
当燃气轮机被启动机带到点火转速(约20％n0 L14HM=1)并满足点火条件L83SUFI=1时，受其控制的伪触点闭合，控制常数FSKSU-F1（典型值为22 .0％FSR）和压气机气流温度系数CQTC(通常为0. 9—1．25)相乘通过NOT MAX最终赋给FSRSU,以建立点火FSR值。为了点燃火焰并提供燃烧室之间的联焰，在火花塞打火时，点火FSR相对较大。
当下列条件之一满足时，就算作点火成功：①至少两个火焰检测器检测到火焰并超过2s; ②所有4个火焰检测器均检测到火焰。
如果点火成功，控制系统给出L83SUWU=1, L83SU-F1=0。允许FSKSU-WU (典型值为10.9％FSR／s)赋给FSRSU，以建立暖机FSR值。FSR水平的降低是为了减少转子的热应力。在从点火FSR到暖机FSR的转变过程中．用了一个一阶滤波器，使得过渡过程变得缓和，该滤波器时间常数为FSKSU—TC(典型值1s)。燃气轮机暖机过程中FSRSU值保持不变，转速则在逐渐上升，实际燃料流量Gf也随之缓慢增加，使处于冷态的燃气气透平逐渐被加热。一般暖机持续60s结束，由启动程序给出暖机完成逻辑，即L2WX=1。
暖机完成后，程序启动加速逻辑L83SUAR=1。受其控制的4个伪触点动作，使FSKSU —IA控制常数[典型值为0．05％FSR(s)]作为斜升速率进入积分器的输入端，使得FSRSU 输出在暖机值的基础上逐渐增加。随着燃油量的增加．燃气轮机转速逐步升高。控制常数FSKSU一AR(典型值为24。8％)规定了FSRSU积分斜升的上限值。一但达到该值．图中上部比较器条件成立，使RISING置1，受控触点动作切断积分器的输入。FSKSU-AR的常数值通过NOT MAX直接送人下部作为FSRSU输出。在合闸后L83SUMX置1，又通过积分器输入斜升速率FSKSU-IM(典型值为5％FSR／S)．使FSRSU继续上升。一直斜升到控制常数FSRMAX给定的最大FSR值作为FSRSU输出。至此启动控制系统自动退出。
逻辑控制算法(未列出)保证L83SUFI、L83SUWU、L83SUAR和L83SUMX在任何时刻都仅有一项可能为“真”．以此保证了有序的输出和对FSRSU的控制。而且FSRSU输出的变化必须在主保护允许逻辑L4为“真”的条件下才能实现．否则上述所有控制信号为零，FSRSU将直接被箝位于零。
二、转速控制系统
转速控制是燃气轮机最基本的控制系统，Mark-V系统有“有差控制”(Droop Speed)与无差控制”(Isoch speed)两种控制方式。当发电机并网运行时应选用“有差”控制方式。当发电机单机运行时可选用“无差”控制方式。这里仅介绍“有差”控制。
有差转速控制简图见图11_4。有差转速控制算法根据要求的转速基准信号(Speed reference)TNR与实际转速TNH之差，正比例地改变FSR，实现
FSRN—FSRNo=(TNR—TNH)×K Droop(11-1)
式中FSRN——有差转速控制的输出FSR；
FSRN0——燃气轮机在额定转速下空载的FSR值(在这里作为控制常数存人存储单元)；
图11-4有差转速控制系统原理图
K Droop——决定有差转速控制不等率的控制常数
(调峰的燃气轮机δ一般取4％)。
式(11-1)用曲线来表示就是有差转速调节静态特性。当FSRN=FSRN0时，由式(11．1)可知，此时TNH=TNR，即转速基准TNR正好就是空载时的转速TNH。当FSRN由FSKN。值变到额定负荷值FSRNB时，转速的变化是额定负荷下的(TNR—TNH)，它正好就是有差转速控制的不等率δ。所以有
δ=(FSRNB—FSRN0)／K Droop
转速基准TNR信号增减时，静态特性线作上下平移。若机组尚未并网。则轮机转速
TNH随之变动(此时TNH=TNR)。若机组已经并网．则TNR变化只改变轮机出力：TNR升．出力就增加；TNR降。出力就减小。所以TNR又称为转速负荷基准。
图11—4(b)表示控制转速基准TNR的变化．TNR由中间值选择输出。TNR的最大值限制是107％。这保证若δ=4％，即使电网频率高达103％时，机组仍能带满负荷。若机组要做超速试验，则把此上限改为113％·，以便在空载时燃气轮机可以把转速升高到这个数值。
TNR的最小值限制由逻辑信号来确定。若L83TNROP=l，则STARTUP(启停值60％)进人中间值选择，作为TNR的下限，这时转速控制就有可能在60％n0起介入启动控制。运行状态L83TNROP=0，此时OPERATING(运行值95％)输人中间值选择作为TNR的下限，95％的下限可以保证即使电网频率低到95％，仍能通过TNR把轮机负荷降到零。
通常就是图11—4(b)中间的输入通过中间值选择器成为输出的TNR。图中z-1与加法器组成数字积分器，．L83JDn给出积分速率(L83JDn：n=0，l，2，…，5，相应于不同的速率)，L70R和L70L决定积分的方向。L70R=1、L70 L=0时，积分升高TNR(升转速／负荷)；反之积分降低TNR(降转速／负荷)；L70R与L70L都为“假”时。积分中止，TNR保持不变。
当燃气轮机启动程序完成以后，逻辑量L83TRESI=1，则切除积分器，将预置控制的常数PRESET=100. 3％赋给TNR，以备同期并网。一经并网L83TRESI=0．而TNR则停留在100 .3％(略带负荷，以免电网频率波动造成发电机逆功率)。以后就可以通过升(或降)TNR 来增(或减)机组出力。当发电机断路器跳闸时，则L83TRESI置“1”．TNR复位到100. 3％，为下次并网作准备。
三、加速控制系统
加速控制系统将转子实际转速信号TNH对时间求导，计算出转子角加速度TNHA，若角加速度实测值超过了给定值TNHAR，则减小加速控制FSR值FSRACC，以减小角加速度，直到该值不大于给定值为止。若角加速度值小于给定值，则不断增大FSRACC，迫使加速控制系统自动退出控制。角加速度为正值时就是转速增加的动态过程。加速控制系统仅限制转速增加的动态过程的加速度，对稳态(静态)不起作用，对减速过程也不起作用。由此可见加速控制系统其实质是角加速度限制系统。加速控制系统主要在两种加速过程发挥作用。
(1)在燃气轮机突然甩去负荷后帮助抑制动态超速。燃气轮机甩去负荷后的过渡过程中，初期转速还未上升多少，FSRN下降也不多，但此时加速度却很大，使FSRACC降得很小，其介人主控系统后就能在此期间快速地降低FSR，减小转子动态超速。
(2)在启动过程中限制轮机的加速率，以减小热部件的热冲击。前已阐明，启动过程中，暖机完成以后，启动控制系统输出FSRSU，在暖机值FSKSUWU (10. 9％FSR)的基础上以FSKSUIA(0.5％FSR／s)的速率斜升到FSKSUAR(24 .8％FSR)。然后以更高的速率FSKSUIM(5％FSR／s)继续斜升。而转速控制系统在启动过程中以TNKRl- 0(9%TNH／min)的速率斜升TNR(直到TNH到达95％)。转速控制系统输出FSRN为
FSRN=(TNR—TNH)×FSKRN2+FSKRN l
式中FSKRNl——轮机全速空载FSR值(典型值=14 .7％FSR)。
若TNH完全跟上TNR的变化，则FSRN=FSKRNl。实际由于转子的惯性。TNH总是滞后于TNR．因此启动过程中TNH总是大于FSKRN1。
在到达运行转速(95％n0)附近，由FSRSU或FSRN经最小值选择后的FSR可能超过FSRN1不少，因此温度将比空载值高不少，也具有较大的加速度。而到达运行转速．TNR 启动斜升立即停止。FSR回到全速空载值，温度相应下降。此温度变化较剧烈，将造成热冲击。加入加速度控制则通过限制加速度延缓到达运行转速前的加速过程，间接地抑制了这个
过程中的温度上升，缓和了启动结束阶段的温度变化。
加速控制系统控制算法见图11-5．最终经中间值选择门输出FSRACC信号。它有三个输人：
(1)控制常数FSRMAX(100％FSR)——给定的最大极限。
(2)FSRMIN——一个可变的最小极限FSR值。根据启停过程各个不同阶段所给定的限制曲线，经过压气机进气温度修正系数∞形修正后的输出。给出最小FSR极限的目的在于防止过渡过程中燃烧室贫油熄火。
(3)通过一系列运算后经加法器的输人。一般情况下，它就是这三个值的中间值而作为FSRACC输出。下面专门讨论这个值的由来。
转速信号TNH经微分器和加速基准TNHAR在减法器中相减，其输出为
△ω=TNHAR一△TNH／△t
在燃气轮机未进人加速控制前，也就是转速的上升速率未超出加速基准TNHAR前其角速度差值△ω>0，那么FSR的差值为正。即
△FSR=FSKACC2×△ω>0
使加法器的输出值大于原有FSR值，也就是FSRACC>FSR，从而使得加速控制系统处于退出控制状态。
当燃气轮机加速度大于加速基准TNHAR时，△ω<0，△FSR <0，此时FSRACC 在启动过程中，TNHAR是从一张5个点的对照表中计算出来的(见图11-6和表ll-2)，这张表是燃气轮机转速TNH的一个函数。TNHAR应能产生一个温和上升的点火温度：在低转速时慢慢上升，而在轮机到达设计转速(>60％)时较快地上升。在接近满转速时减小TNHAR，以有利于向全速空载过渡而不超调。一且燃气轮机到达全速，则加速基准THNAR 被设定成常数值TAKR1(典型值1％／s)。这样该基准即防止在甩负荷或其他扰动时超速。在点火和暖机期间也选择该固定基准．以防止在启动过程的这些阶段中加速控制限制燃料供应。 四、温度控制系统 燃气轮机的透平叶轮和叶片在高温、高速下工作，它们不仅承受高温，而且还承受巨大的离心应力。叶片、叶轮的材料的强度随着温度的上升显著降低，对于燃气轮机来说，这些受热零部件的强度余量本来就不大，所以在运行中必须使透平进气温度限制在一定范围内。否则，将会使透平受热部件的寿命大大降低，甚至就会引起透平叶片烧毁、断裂等严重事故。所以，温度控制是燃气轮机调节的主要任务之一。 (一)、透平等T3*线的控制原理 透平前温T3*对燃气轮机而言是至关重要的，一般情况下燃气轮机的功率和效率随T3*温度的增高而增大。为了使机组获得最大的出力和最高的效率，希望机组能在最高的T3*温度下安全可靠地运行，为此设置了聪温度的温控器。因为燃气轮机大多采用环管型的燃烧室，虽设置有燃料流量分配器，但也难以做到每个燃烧室出口的温度即透平前温T3*都很均匀，并且T3*温度一般都很高，如Ms9001E燃机的透平前温高达1124℃．MS9001F高达1280℃，这么高的透平前温要直接测量与控制是非常困难的。在大气温度不变时，燃机处于透平前温为最大值的工况可靠运行时，其他各种参数都随透平转速和透平前温的确定而相应确定下来，这是稳态工况。因此可以通过测量燃气轮机的排气温度来间接反映透平前温T3*的大小。两者的变化趋势是相同的，而T4*温度远低于透平前温T3*，且排气温度T4*的温度场也因燃气经过透平时有所混合而比较均匀，所以T4*便于测量和控制。在大气温度不变的情况下，要控制透平前温T3*为常数，只要控制排气温度T4*为某一相应的数值就可以了，这是很简单的一种温控器。由于大气温度在无时无刻地变化着，如果还要维持燃气轮机的透平前温为常数时，就不能只控制排气温度T4*了，要相应对T4*作修正。一般可用大气温度、压气机出口压力等参数来修正巧温度。例如用大气温度ta修正，为维持T3*不变，当大气温度升高时排气温度对也需相应的增高；当大气温度降低时排气温度也需相应降低。也可以使用压气机出口压力p2，当大气温度增高时，压气机出口压力降低，为使T3*为常数，T4*温度增高。相反，为维持对为常数，当大气温度降低时，压气机出口压力升高，则T4*温度降低。所以，大气温度变化时，为使T3*为常数，排气温度T4*和压气机出口压力之间有一条关系曲线，这就是温控基准线。 (二)温度控制的作用 (1)在燃气温度超过允许值时，发出信号去减少燃料量，使燃气温度不超过允许值。 (2)在必要时(尖峰运行和尖峰超载运行)可以提高温度的限制值。运行中这个限制值是逐渐提高的，使机组的受热部件承受较小的热应力。 (3)和超温保护系统一起，在各通道所测的温度值的差额超过某一定值时发出警报。机组不论用何种方式加载，一旦机组进入温度控制便会自动切断加载回路。停止加载。(三)温度控制简化原理图 透平内部温度限是在第一级喷嘴处，称为工作温度。由于这里的温度长期维持在1100℃以上．故无法直接测量此温度。通常通过测量透平排气温度和压气机出口压力．计算得到工作温度。压气机出口压力代表通过透平的压力降，还要对大气温度作修正。由于冷空气密度大于暖空气，对于同样的负荷，冷天压气机出口压力将比暖天高，因此冷天透平有较 高的压降和温降，所以为了保持同样的工作温度，排气温度必须保持在较低值。 Mark-V温度控制系统简化原理示于图11—7。经过算法处理后代表温度反馈的计算排气温度平均值(信号)TTXM与温控基准TTRX在减法器相减，输出信号为 △T=TTRX一TTRM 这个差值与FSR在加法器中相加之和作为中间值选择的一个输人，通常就是这个输人作为中间值，通过中间值选择成为FSRT。中间值选择的另外两个输入FSRMAX和FSRMIN 为中间值选择设置最大和最小值极限。 排气温度超过温控基准时，△T<0，这时FSRT 排气温度低于温控基准时，△T>0，这时FSRT>FSR，FSRT便被最小选择门所阻挡，使温度控制系统退出控制。 燃气轮机排气温度随负荷增加而升高．通常在最大功率附近进人温度控制。在并网发电时，升高转速基准TNR增加功率，到一定值时，排气温度升到温控基准就开始进入温度控制的限制。从此若再升高TNR(由于FSRN为最小选择门所阻挡，转速控制系统退出控制)也无法提高出力。温控基准为燃气轮机设置了运行工况(功率、温度等)的上限。 (四)排气温度信号的处理 GE重型燃气轮机的排气室中有18或24对热电偶用以测量排气温度(在MS6000机组中为18对，在MS9000机组中为24对)。热电偶的输出信号接入《R》模块中的TBQA卡，由此再分别送到 图11-8温度信号处理方框图 为了增加可靠性，排气温度信号TTXD经过一定的处理后得到排气温度信号计算值TTXM。信号处理的基本方法见图11-8。 (R> X=TTXD2_2一TTKXCD 式中TT'XD2_2——向量TTXD2_n中第二高的信号； TTKXCO——控制常数(典型值为278℃／500F)。 以此可以剔除故障热电偶的不正常信号，避免计算误差。剔除故障热电偶倌号后组成新的向量，再经第二个功能块，去除一个最高值和一个最低值。在此基础上由第三个功能块把余下的信号进行平均，得出排气温度信号的平均值TTXM。 (五)温度控制基准 用燃气轮机排气温度间接控制燃气轮机工作温度时，温控基准随环境温度而变化，因而应用温控基准随压气机出口压力而变的温控线和随燃料量而变的温控线以达到同样的效果。 Mark—V控制的单轴燃气轮机常采用图11-9所示温控曲线。 (1)等排气温度温控线为 TTKn_I =常数 (2)压气机排气压力CPD偏置(修正)的温控线为 TTRXP= TTKn_I 一[CPD—TTKn_C]×TTKn_S 式中TTKn_S——温控线“CPD偏置”的斜率； TTKn_C——温控线“CPD偏置”和“等排气温度温控线”交点的横坐标值。 (3)FSR或DWA TT偏置(修正)的温控线为 TITRXS=TTKn_I一[FSR—TTKn_ K]×TTKn_M 或TTRXS= TTKn_I一[DWA TT一TTKn_LD]×TTKn _LG 式中TTKn_M——温控线“FSR偏置”的斜率； TTKn _LG——温控线“DWA TT偏置”的斜率； TTKn_ K——温控线“FSR偏置”和“等排气温度温控线”交点的横坐标值； TTKn _LD——温控线“DW ATT偏置”和“等排气温度温控线”交点的横坐标值。 Mark-v将三种温控线确定的温控基准中的最小值选出作为实际执行的温控基准TTRX，通常TTRXP被选出作为执行的温控基准或称为主工作温控基准，而TTRXS作为后备温控基准。TTKn_I仅在很高的环境温度下或启动时可能被选出来使用。 如果机组全速后，压气机出口压力信号低于运行转速计算的最小值，则温度基准被减小。这一故障以“CPD信号丢失”报警。该故障允许备用温度偏置在接近额定燃烧基准温度运行，直至故障被消除。 通常，在具有冗余压气机排气压力传感器(96CD)的设计中，FSR温度控制备用曲线是用不着的。在这种设计中，燃气轮机不允许在少于两个96CD压力传感器情况下运行，在具有恒定的可设置有差斜率的设计中，当96CD发生故障时．冗余的功率传感器反馈DWA TT 用作温度控制备用曲线。 (六)Mark-V超温保护系统 Mark-V超温保护系统见图12-4。当机组在某大气温度下运转时，燃气轮机温控器投入运行后，可使透平前温维持在额定参数，排气温度和压气机出口压力相应处于温控基准线上的某点。当大气温度升高时，此点在温控器的控制下沿温控基准线TTRX向左上方移；当大气温度降低时，此点在温控器的控制下沿温控基准线向右下方移动。当温控器发生故障时，则透平前温T3*失控，有可能燃料流量过大而使透平前温T3*超过额定参数，其故障轻者会使透平叶片的寿命下降，重者会致使透平叶片烧毁。为了防止此类故障造成的恶果，Mark-V 保护系统设置了三道超温保护。Mark-v的超温报警和遮断的算法见图12-5。现将超温保护原理说明如下。 (七)燃烧监测保护 为了准确地测量透平排气温度场是否均匀，应在透平排气通道中尽可能多地布置测温热电偶。Mark-V控制和保护系统在排气通道安装了18～24根(Ms6000为18根，MS9000为24根)均布的排气测温热电偶。理想情况是这些热电偶所测的排气温度数据完全相等，但实际上是不可能的，即使机组在稳定正常运转时，排气温度场也不可能完全均匀，各热电偶的读数总是有所差别。因此有必要规定一个合理的标准，确定机组在正常情况下允许各热电偶测量结果有多大的温度差，或者称允许的分散度S allow。一旦超出这个规定值，我们认为机组或测温仪器不正常。 五、停机控制系统 正常停机从操作员选择STOP指令、控制系统给出停机信号L94X开始。如果发电机断路器是闭合的，数字给定点开始以正常速率下降以减少FSR和负荷，直到逆功率继电器动作使发电机断路器开路，此后FSR将逐步下降、减速。犹如其启动过程一样。升温和降温速度过快同样会影响机组部件的使用寿命，停机控制中就是通过控制系统控制停机过程中FSRSD的递减速率来合理控制热应力的大小。 图11．11所示为停机控制的算法。围11-12所示为FSRSD控制曲线。从图中可以看出。FSRSD渐变速率FSKSDn分别由渐变控制逻辑L83JSDl一L83JSD5和FSRMIN来控制。 在停机逻辑L94X为“假”时L83SDR为“真”。这时主保护L4为“真”，因而控制逻辑L83JSDl为“真”，相应的变化率FSKSDl约为0. 1％FSR(s)。一旦失去主保护，则L4为“假”，那么L83JSD2为“真”，相应的FSKSD2约为5%FSR(s)。这是由于失去主保护出现遮断，因而以较快的速率增加FSRSD使其退出控制。实际上，FSR将被箝位于零。 当发电机断路器打开时，停机FSR即FSRSD从当前脚以设定速率FSKSD3[典型值为0 .05％FSR／s]向下斜降到FSRMIN，然后FSRSD即取代了FSRMIN(FSRMIN=FSRSD)，此时控制逻辑L60SDM为“真”，使L83JSD3为“假”，抑制了FSKSD3的输入，并以修正的速率下降。当转速降到一个定义的界限值K60RB(20％n。)以下时，如果燃气轮机还没有熄火．那么L83RB将为“真”，使控制逻辑L83JSD4为“真”，允许FSKSD4[典型值0.1％FSR(s)]控制常数的辅入使FSRSD下降。当FSRSDB斜降至火焰检测器检测到任意一个失去火焰时，经延时1s后控制逻辑L28CAN反转，使L83JSD5逻辑为“真”，FSRSD即以FSKSD5[典型值1％FSR(s)]快速下降，直到熄火时关闭燃料。上述的分析是停机控制FSRSD的工作过程， 而实际的停机过程还将受到其他一些控制逻辑的控制和制约。 FSRMIN是能持续维持燃烧室中燃烧的最小流量燃料，设置FSRMIN是为了确保其他形式的FSR控制不会发出引起熄火的燃料水平的指令。 利用线性插值法计算FSRMIN，该线性插值是修正转速TNHCOR的一个函数。停机期间采用常数FSKMINDl、FSRMlND2、FSKMIND3、FSKMlND4以及相应的转速常数FSKMlNN1、FSKMlNN2、FSKMINN3、FSKMINN4从一个4点线性插值得到FSRMIN(典型值见表11_3)。 如果FSKMIND4设定得过低，则机组在甩负荷或同期时可能熄火。如果FSRMIND4设定的过高，则机组在达到100％n0转速后会继续升速，因为转速控制不能将FSR降到FSRMIND4规定的水平以下。 此外，在停机过程中，如果发电机解列后，延时8min机组还在运行．则机组被遮断。如果熄火前机组转速降到K60RB(20％n0)，则延时30s也将被遮断。 六、手动FSR控制系统 操作员可以手动控制FSR，但一般仅在控制器故障或调试时才用。手动控制燃料行程基准FSRMAN也将作为最小值选择门MIN SEL的诸项输入之一。 图11_13所示为手动FSRMAN算法。中间值选择门的输出为FSRMAN。它的输入信号有FSRMAX的最大值和零，由此构成FSRMAN的最大和最小极限。在手动控制时，第三个输入信号通常就是中间值。一旦FSRMAN CLMP功能块是用于限制在手动控制下FSRMAN的增减速率的箝位(CLAMP)功能。它 根据控制常数FSKRMANl的正负值为上下极限，通过微分器使手动控制指令FSRMAN_CMD的增减变化速率箝制在上下极限变化速率之内。 在通电过程pup—init为“真”，相应的5个伪触点动作。不仅切断了由FSRMAN_CMD 通过中选门的输出，而且把FSRMAX作为FSRMAN输出，使手动控制退出控制。 FSR预置关闭开关逻辑L43FSRS的动作和前者相类似。当L43FSRS=1时，相应3个伪触点动作，把当前FSR作为控制信号输出，同时进人手动控制FSR指令输入到数字积分器。 七、FSR最小选择门 上述6个燃料行程基准输到FSR最小值选择门，选出其中最小值赋给FSR作为选用的燃料行程基准。任何时刻仅有一个系统的燃料行程基准通过最小值选择门，进入控制。 FSR最小值选择门保证了上述各控制系统的协同配合。例如，燃气轮机点火时，FSR=FSRSU．处于启动控制，而其他控制系统都处于退出控制状态。这是由于： (1)转速远低于转速基准(此时转速基准设置为启动最小值)，FSRN=FSRMAX。 (2)转子正由启动装置驱动，转速增加不会太快，加速控制系统不可能进人控制FSRACC=FSRMAX. (3)燃气轮机点火排气温度还很低，温控系统不可能进入控制，FSRT=FSRMAX。 (4)在启动过程没有停机信号，当然停机控制退出控制，FSRSD=FSRMAX (5)非手动情况下，FSRMAN=FSRMAX，手动控制退出。 启动过程中，暖机阶段转速低．排气温度也低，加速度也低，只有启动控制系统才可能进入控制。暖机后的加速过程中转速控制系统、启动控制系统最有可能介人控制，温度控制和加速控制只是后备限制。 点火、暖机都由启动控制系统控制。暖机以后，开始仍由启动控制系统按启动加速率提升FSR，排气温度TTXM和转速TNH随之上升。到200s左右，TNH达到40％n0 左右，转速控制介人，TNR按启动上升速率上升，因此TNH也近似于以直线上升。但FSR上升速率已较启动控制系统控制启动加速FSR上升速率低，启动控制系统由此时起退出控制。再以后可能是转速控制或加速控制的复杂过程，启动程序完成，转速便停在100.3％．加速立即停止，所以FSR降下来，稳定在全速空载值上，等待并网。 并网运行时，启动控制、加速控制都处于FSRMAX，因而处于退出状态。可能进入控制的是转速控制和温度控制。在负荷不太高的情况下，排气温度达不到温控基准，温控系统退出控制，由转速控制系统控制运行。升降转速基准就可以增减出力。出力增加到一定程度，排气温度升到温控基准，温控系统便进入控制，此时FSRT不断减小．到低于FSRN时．转速控制系统便退出控制，负荷便被温控所限，再增加转速基准也不能增加出力(同时程序也禁止调节器增加转速基准)。如果运行选择由“基本”负荷转向“尖峰”负荷．则温控线向上提高一挡，温控系统就退出控制，重新由转速控制接管。这时便又可通过升TRN进一步提高出力，直到排气温度到达尖峰温控线。 需特别说明，上述FSR的输出有赖于主保护逻辑L4为“真”。一旦燃气轮机出现任何原因的遮断。则L4为“假”，最小值选择门的输出被遮断，这时FSR立刻被箝位到零，以此确保切断燃料，保证机组的安全。 图11．14所示为含有6个控制系统总貌，最小值选择门选出6个控制系统要求的FSR最小值，作为执行控制的FSR送往燃料控制系统。 第二节燃机主保护L4 （一）燃机主保护L4构成： LAHCT L4S L4 RESET L4T L94T （二）L4T保护回路构成： L4T=L4PST+L4PRET+L4POST+L4IGVT+L3SMT 1．L4PST保护状态遮断 L4PST=L4PSTX1+L4PSTX2 L4PSTX1=L5E×L4CT×L45FTX×L63QTX×L86TGT L5E 手动停机 L4CT 用户遮断 L45FTX 火灾遮断 L63QTX 润滑油压低 L86TGT 发电机滑差 L4PSTX2=L39VT×L2SFT×L3SFLT×L3LFLT4×L12HF L39VT 振动跳机 L2SFT 启动液体燃料流量超 L3SFLT 控制系统故障 L3LFLT4 液体燃料伺服阀电流负饱和 L12HF 转速信号故障 2．L4PRET 点火前遮断 L4PRET=（L3ACS+L3CP+L27QEL）×L28FDX L3ACS 辅机检查通过 L3CP 用户不允许启动 L27QEL 直流油泵马达电流低 L28FDX 火检有火 辅机检查通过L3ACS=（L3GFLT+L84TL）×（L3LFLT+L84TG）×L62TT2×L2DWZ2 L3GFLT 气体燃料故障 L3LFLT 液体燃料故障 L84TL 气体燃料转换极限 L84TG 液体燃料转换极限 L62TT2 多次启动次数到 L2DWZ2 柴油机与轮机脱扣失败 3．L4POST 点火后遮断 L4POST=L28FDT+L30SPT+L86TXT+L86TFB+L4POSTX L28FDT 熄火保护 L30SP 排气温度分散度高 L86TXT 排气温度高 L86TFB 排气温度热电偶开路 L4POSTX=L12H+L26QT×L14HS+L63HLL×L63HGL×L2TVX×L28FDX×L4 L12H 超速 L26QT 润滑油温高L14HS 转速75% L63HLL 遮断液压油液体燃料侧压力低 L63HGL遮断液压油气体燃料侧压力低 L2TVX 点火允许 4．L3SMT启动设备遮断 L3SMT=｛L63BOG+［（L48DSX+L4DT）+（L4DE+L33CSE）×L14HR×L4］×L14HA｝×L94X×L14HS L63BOG 启动设备受阻降速 L48DSX 柴油机启动次数 L4DT 柴油机闭锁 L4DE 柴油机控制信号 L33CSE 启动离合器噛合 L14HR 转速0 % L14HA 转速50 % L14HS 转速75% 5．L4IGVT IGV故障跳闸 第三节．燃机启动程序 一．自动检查启动准备状况 自动起动前，控制系统要检查所有主机、辅机、电源等是否都处于准备好起动的状态。 1．轮机处于零转速，L14HM(点火转速)处于“0“值。 2．润滑油箱温度正常．L26QN(润滑油箱温度正常)处于“1”值· 3．超速螺拴未飞出，L12HBLT(超速螺拴飞出)处于“0”值。 4．所有火焰检测器均未检测火焰．L28FDSCK(无火焰)处于“1”值· 5．没有处在“关机方式(OFF)”，L43O（关机选择）处于“0“状态。 以上五个条件满足时，逻辑量L3STCK1处于“1”值。 6．压气机放气阀开启，进口可转导叶关小，即处于无故障状态。L86CB(放气阀或进口导叶故障)处于“0”值。 7．L4(运行主保护)处于“0”状态。L4Y(主保护逻辑置“0”)处于“1”值。 8．控制器同意开机。L86MP(控制器不同意)处于“0”值。 9．超速保护已复位。L30VSP(未超速)处于“1”值； 10．直流事故油泵电压正常。L27QE(直流事故油泵电压低)处于“0”值。 11．用户允许起动。L3CP(用户允许起动)处于“1”值； 以上六个条件满足，使逻辑L3STCK2置“1”值 12．没有在进行离线诊断。L43DIAG(离线诊断))处于“0”值。 13．振动故障已复位。L39VD3(振动大)处于“0”值。 以上二个条件满足，使逻辑值L3STCK3置“1”。 14.交流电母线电压正常。L27BZ(交流电母线电压正常)处于“1”值。 15.压气机进日空气温度分散度大已复位。L86TCI (压气机进口温度分散度大) )处于“0”值。 16进口导叶伺服系统工作正常。L3IGVFLT(进口导叶故障) 处于“0”值。 以上三个条件满足，使L3STCK0置“1”。 以上全部十六条件满足时，鄂L3STCK0、L3STCK1、L3STCK2、L3STCK3都为“1”时，L3STCK置“1”。 17气体燃料控制系统无故障。L3GFLT(气体燃料控制系统故障)处于“0”值。 18．多次起动计数器已复位。L62TT2 (多次起动计数器计数) 处于“0”值。 以上二个条件满足时，使L3ACS(辅助设备检查)置置“1”。 19．主保护遮断已复位。L3RSX1 (主保护复位) 处于“l”值 20．没有起动命令。L2FZ处于“0”值。 以上二个条件满足。使L3RSl置“l”。 21．发电机断路嚣断开，L52GX1(发电机断路器闭合)处于“0”值． 22．L3ACS的值为“l”．即第17、第18两个条件满足。 23． 24．L3STCK的值为“1”，即满足1～16的条件。 25．蒸汽系统准备起动。L3SCRDV(蒸汽系统准备起动)处于“1”值。 以上五个条件满足时．L3RS2置“l”。r 当L3RSl，L3RS2的值为“1”时，也即上述25个条件全部满足时，逻辑量L3RS(起动检查通过)置“1”。 二、进入准备起动状态。 按“START”，紧接着按“EXECUTE”。则“START”闪光。此操作置逻辑量LlSTRSEL 为“1”，使逻辑量LlSTART(主起动信号)置“1”，如果此时L43R(遥控方式选择)为“0”。 1．使逻辑量L1S和L1SX置“l”。显示“起动信号(START SIGNAL)” 2．保护系统检查起动指令是否许可： (1)发电机断路器重合闸计时器已复位，逻辑量L2G为“0”。 (2)没在进行停机程序。L94X(正常停机)处于“0”值。 (3)紧急停机按钮已复位。L5E(紧急停机)处于“0”值。 (4)L3ACS(辅助设备检查)处于“l”值。 (5)盘车马达保护已复位。L86CRXT(盘车马达保护)处于“0”值。 {6}多次起动计数器已复位。L62TT2(多次起动计数器)处于“0”值。 以上六个条件满足时，LlXX置“1”。 (7)接到起动指令。LlS为“l”。 (8)压气机没在水清洗。L83BW(压气机永清洗)处于“0”值。 (9)LlXX处于“l”值，即(1)～(6)的条件满足。 (10)控制系统通讯器正常。L3SFLT(控制系统故障)处于“0”值。 以上全部条件满足时，逻辑量LlX (起动主控) L1X2 (起动主控辅)置“l” 3．L1X置“l”时。“START(起动)”闪光。 (1)使逻辑量LlZ (辅机控制)置“0”。使L3SQ(程序在进行)置“1”，L3SQ置“1”，显示“程序在进行（SEQUENCE IN PROGRESS）”。 （2）L1X置“l”，使L30D—STR(起动选择)置“1”，显示“起动选择(START SELECT)”。 4．L1S置“l”，使人工起动次数计数器增加一个数字，L30CMIS置“l”。此时L4(运行主保护)尚处于“0”值，L43AR(自动或遥控选择)处于“1”值。 5．L1X置“l”，逻辑量L1XY(起动使停机复位)置“0”。使逻辑量L48(程序未完成计时器)开始计时，如果在30分钟内程序未完成，则L48置“1”，报警显示“程序未完成”。 三、L1Z置“0”，使辅机起动。 1．使L4QA(辅助滑油泵)置“0”，从而使辅助滑油泵88QA投入运行。 2．如果辅助滑油泵已开动，并且已建立了油压，则L63QT（润滑油压力低）置“0”，同时L52QA(辅助滑油泵在运行)置1，使L52QAl置“l”，现在有L3RS=1，LlX=1，L52QA1=1，L63QT=0使逻辑量L4SX置“1”， 3．L4SX置“1”使L4S（主保护复位）置“1”，同时L4X1，L4X2置1。 四、L4，L4X1，L4X2置“1”，主机开始起动。 1．此时转子尚来转动L14HT(低转速)处于0值，使L4Y(主保护动作延时)置“0”。使L4CR(盘车／起动马达)置“1”。盘车／起动马达88CR起动。 2．L52CRZ置“1”使L20TU1X1置“1”，则电磁阀20TU—l带电，关闭液力变扭器的泄油阀。使液力变扭器充油，进入工作状态。 3．L4置“l”使L4HQ(辅助液压泵)置“0”，使辅助液压泵88HQ投入运行。 4．L4置“1”和L52CR置“1”，使L30CTS(总起动次数计数器) 置“1”，总起动次数计数器加1。 5．L4置“l”使L20FGXl置“1”。使气体燃料遮断油回油电磁阀20FG带电，关断遮断油回油，遮断油压力正常，为开启遮断阀做好准备。 五、轮机开始转动 1．转速检测器检测到轮机转动时，使L14HR置“0”。使润滑油箱的抽油烟机88VE投入运行。 2．当转速升到6%时，使L14HT置“1”。气体燃料排放电磁阀20VG-1带电关闭；使轮机间冷却风机88BT，排气风机88VG投入运行。 3．当转速升到L14HM(点火转速)时，使L2TV（清吹记时）开始记时。 4．请吹60秒到时，L2TV置“1”并自保持。使L20TU1X置“0”。液力变扭器扭矩变小，转速下降。下降到L14HM(点火转速)=0时复置L2TV，使L20TU1X1置“1”，液力变扭器工作，转速回升。 5．转速再次上升到L14HM(点火转速)时，使L2TVX．L2TVX1(点火)置“1”，使燃料控制系统FSR置于点火值。L83SUFI(点火FSR)置1 ，L3GCV置“1”，打开气体燃料控制阀；L3GRV置“1”，打开气体燃料的速比／截止阀，由起动控制按点火燃料量向燃烧室喷入气体燃料；使点火变压器95TR一1，95TR一9通电。使燃烧室中的火花塞95SP一1，95SP一9打火。 六、燃烧点着火。 火焰监视器检到火焰后，逻辑量L28FDl，L28FD2，L28FD3，L28FD4为1，只要上述4个火焰检测嚣中的任意2个检测到火焰的存在，L28FD(有火焰)置“1”。使L28FDX置“1”，1．使L2W(透平暖机计时)开始暖机计时，60秒钟后使L4TM置“0”，扭矩调整到最大扭矩，进行暖机。 2．L28FDX置1 ，2秒钟后，L28FDZ置“l”，表示已稳定燃烧。通过燃料控制，使L83SUWU置“1”。当L83SUWU置“1”时，L83SUFI置0，这样使燃料行程基准(FSR)由点火值改变为暖机值。开始60秒钟的暖机。 3．点火计时器到时，逻辑L2F置1，火花塞停止打火。 七、暖机60秒时间到 1．L2WX置“l”使L83SUAR(加速极限FSR)置“l”，燃料控制系统将FSR上升至加速极限。轮机将开始加速。 2．轮机转速逐步升高，到约50%转速时，L14HA置“l”。导叶全开比较器投入工作；发电机励磁作好准备。 3．轮机转速进一步上升到60%以上时，燃气轮机已自持。转速检测器置Ll4HC和L14HCX为“1”。使L4CR置“0”，盘车／起动马达停电；使L20TU1X置“0”，液力变扭器泄油。起动马达脱扣后，燃气轮机依靠自己的富裕功率继续加速。 4．在60％转速左右，起动控制给出的FSR将大于转速控制给出的FSR。这样燃料控制系统将自动按转速控制的要求进行进入转速控制。 八、燃气轮机转速上升到97．5%，L14HS 置“1”。进入全速空载FSNL。 1．当润滑油压力正常，辅助润滑油泵88QA停止运行，因为主油泵已正常运行。 2．使L4TK置0。使轮机排气系统1、2号冷却风扇85TK—l、2起动。 3．使L4HQ置“l”。使辅助液压泵停止运行。 4．使L20TVXl置1，电磁阀20TV带电，使进口导叶开大。 5．使L14HSX置1，使L83TNROP（选择最小FSR）置1。 6．使L20CBX置“1”，此时L14HS(运行转速97．5%)己处于1值。压气机放气阀关7．使L88SRX<电压调节控制器)置1，发电机自动调整电压。 九、发电机自动并入电网。 如果操作员在发电机控制盘上已经选择了自动同期，L52Z (自动同期可能)置“1”。自同期装置硬件无故障，L86S(自同期装置故障)处于“0”值。发电机端电压和电网线路电压均高于给定值，则L60SYN2置“1”。线路电压正常，L27BN(线路电压不能自动同期)处于“0”值，则L69TNM和L83AS置“1”。 1．显示器上显示“SYNCHRONIZING(正在同期)”。 2．L83AS置“1”使自动同期装置投入。同时控制系统调整FSR把轮机转速调整到比电网频率高出约0．3％。并适时合上发电机的断路器。发电机并入电网，并带上少量负荷。 3 ．发电机断路器合闸后，L52GX(发电机断路器合闸)置“l”，显示器“SYNCHRONIZING(正在同期)”消失。 4．如果没有选择负荷，L30D--SPN置“1”，显示器显示“SPINNING RESERVE(旋转备用) 5．如果选择了基本负荷，显示器上显示“BASE(基本负荷)”选择。L70R置“1”使转速／负荷基准上升，负荷增加。CRT显示“LOADINQ(加载)”。负荷继续增加，直到温度控制起作用。 6．如果选择了予选负荷，CRT显示“PRSEL(予选负荷)”，同时使L83PS和L83PS1置“1”。L83PS置“1”使负荷控制系统按予选负荷进行控制，当实际负荷小于予选负荷时，控制系统给出升负荷信号，升高负荷，直到与予选的负荷相等。 十、正常起动程序结束 9E燃机试题库 一、填空题 1、燃气轮机理想循环由压气机中等熵压缩（或绝热压缩）、透平中等熵膨胀（或绝热膨胀）、燃烧室中等压加热、大气中等压放热过程组成。 2、燃料燃烧后,烟气在透平实现_膨胀做功__过程,对外输出一定数量机械功,同时工质的压力__和_温度_下降,而比容__增大。 3、热效率和比功是两个衡量燃气轮机性能好坏的技术指标。 4、提高燃气轮机性能的两个方向是提高温比和提高压比。 5、当一公斤气体流过压气机叶轮时，从外界吸入的机械功，正好等于工质的绝对速度动能变化量和相对速度动能变化量的总和。 6、天然气主要成分为甲烷（CH4），着火点为 650 ℃，爆炸上限为 15 %，爆炸下限为 5 %，天然气是无毒无味的窒息性气体。 7、燃气轮机对外做功是依靠空气和燃气这样一些工质的基本热力参数压力、温度和比容的变化来实现的。 8、燃气轮机启机过程中清吹的目的是防止发生爆燃。 9、对于同一温度条件下，压气机的两个最佳压缩比之间的大小关系是效率最大压缩比>比功最大压缩比。 10、燃机轮机中，用来防止压气机喘振的设备有 IGV 和防喘抽气阀（防喘放气阀）。 11、对于燃气轮机，启动装置主要有三个作用：一是为燃机启动提供动力；二是高速盘车对机组进行冷却；三是燃机水洗。 12、燃气轮机主要由三大主机组成：压气机，燃烧室，透平。 13、9E燃机的运行可分为：启动，并网，带负荷，停机及冷机五部分。 14、压气机静子部分由四个主要组件组成：进气缸、压气机前机匣、压气机后机匣、压气机排气缸。 15、燃机启动装置主要由：启动电机、盘车电机、液力变扭器、辅助齿轮箱等组成。 16、液压油系统是用来向机组的液压执行机构提供液压油。 17、燃气轮机的性能和运行可靠性，与进入机组的空气质量和清洁程度有密切的关系。 18、燃机火灾保护系统的设计思想是：一旦在仓室内发生火灾，该系统立即释放 CO2气体，同时关闭仓室的通风口，使 CO2气体充放在仓室中，将仓室内氧气的含量从大气的正常含量 21％减少到15％以下，这样的氧气浓度不足以维持燃油或滑油的燃烧，从而达到灭火的目的。 19、9E燃机启机时DLN燃烧系统切换过程：初级燃烧模式、贫贫燃烧模式、次级切换模式、次级预混模式、预混稳定模式。 燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 摘要:本文介绍了燃气轮机及其控制系统的发展历程,以及燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V的工作原理及主要功能,并列举了几个燃气轮机控制系统的例子。 关键词:燃气轮机;控制系统 SPEEDTRONIC Mark V Gas Turbine Control System Abstract: This paper introduce the development history of gas turbines and their control system, and the functional principle and main features of gas turbine control systems, accompanied by some exemplifying system. Keywords: Gas Turbine; control system 1.燃气轮机控制系统的发展 燃气轮机开始成为工矿企业和公用事业的原动机组始于40年代后期,其最初被用作管道天然气输送及电网调峰。早期的控制系统采纳了液压机械式气轮机调速器,并辅以气动温控,启机燃料限制稳定及手动程控等功能。其余诸如超速、超温、着火、熄火、无润滑油及振动超标等保护均由独立的装置来实现。 随着控制技术的飞快发展，燃气轮机控制系统出现了以燃料调节器为代表的液压机械操动机构,以及用于启、停机自动控制的继电器自动程序控制。继电器自动程序控制,结合简单的报警监视亦可和SCADA(监控与数据采集)系统接口,用于连续遥控运行。这便是于1966年美国GE公司推出的第一台燃机电子控制系统的雏形。该套系 燃机考试题库 选择题 1.燃机压气机发生喘振时，轴向推力将（ B ）。 A、增大 B、减小 C、无法判断。 2.燃机支承轴承采用可倾瓦块结构,每个轴承有（ B ）块瓦块。 A、四 B、六 C、八。 3.燃机的燃烧器采用多喷嘴（ B ）燃烧器,另外在燃烧器末段还装有一个空气旁路阀。 A、预混 B、扩散 C、预混扩散型。 4.燃气透平输出的有效功率，约（ C ）用于驱动压气机，其余部分用来带动发电机旋转发电。 A、1/3 B、1/2 C、2/3 5.燃气-蒸汽联合循环机组额定工况下，汽机输出功率约占联合循环总功率的（ A ）。 A、1/3 B、1/2 C、2/3 6.燃机停机后用（ B ）来进行吹扫，以使透平上下缸温度均匀。 A、辅助蒸汽 B、压缩空气。 C、氮气 7.燃机的效率为36%，蒸汽轮机的效率为33%，则整套机组的总效率为（ C ）。 A、36%+33% B、36%×33% C、36%+（1-36%）×33% 8.推力轴承瓦片上的钨金厚度一般应（ B ）燃机、汽机通流部分最小动静间隙。 A、大于 B、小于 C、等于 9.相对于热端驱动，冷端驱动的燃机转轴所承受的扭力（ A ）。 A、较大 B、较小C不一定 10.当燃机熄火惰走过程中，汽轮机的胀差（ C ）。 A、增大 B、减小 C、先增大后减小 D、先减小后增大 11.天然气减压后其自身的温度也相应降低，当压力降低1MPA时其温度降低约（ A ）。 A、5℃ B、10℃ C、15℃ D、20℃ 12.当燃机负荷在（ C ）负荷时，可进行在线水洗。 A、100％ B、50％、 C、80％ 13.天然气的主要成分是：（ A ） A、甲烷 B、乙烷 C、丙烷 14.进行天然气置换时，气体的升压速率一般不超过（ B ）。 A、1bAr/min B、3bAr/min C、5bAr/min 15.进行天然气置换，氮气置换空气时，测的氧气浓度低于（ A ）时合格 A、1％ B、2％ C、5％ 16.进行天然气置换，天然气置换氮气时，测的氮气浓度高于（ A ）时合格 A、99％ B、98％ C、96％ 17.在调压站等可能存在天然气泄漏的地方，甲烷的浓度低于爆炸下限的（ B ）以后才允许进入站内做相应的检修工作。 A、5％ B、10％ C、15％ 18.对ESD阀，在集控室能实现下列那种操作（ B ）。 A、开 B、关 C、开和关 19.当环境温度升高时空气的流量减少，排气温度（ A ）。 A、升高 B、不变 C、减少 20.下列哪项不能通过减负荷实现（ C ）。 A、降低燃机排烟气压力 B、降低燃机排烟气温度 C、提高燃机效率 21.以冷却孔把冷却空气汇聚、提高流速喷射冲击金属内面来实现冷却方式为（ A ）。 A、冲击冷却 B、薄膜冷却 C、対流冷却 22.冷却空气的量增加后，燃机的性能将（ B ）。 A 增大B、减少C、不变 23.冷却空气在不同位置上抽出的理由（ A ）。 A、为了使漏气量缩小到最小限度，而采取了抽气圧与通过透平燃气的圧力取得平衡。 B、若从同一级抽气的话，没有充分的配管空间。 C、为了适应压气机的防喘放气 24.以下选项中不属于组成燃气轮机的三大部件的是（ C ）。 A、空压机 B、燃烧室 C、燃烧筒过渡段 D、透平 燃机燃烧系统简介 一概述 压气机出口的高压空气流入过渡段的周围，然后进入包围14个火焰筒的环形空间，空气通过小孔、火焰筒上的冷却空气槽和其他控制燃烧过程的小孔进入燃烧室供给每个燃烧室的燃料通过喷嘴与燃烧室内一定量的燃烧空气混合，在燃烧室燃烧产生的燃气用于驱动透平。 二基本组成 14个火焰筒过渡段导流衬套联焰管燃料喷嘴 2个可回缩式火花塞 4个紫外线火焰探测器 结构型式为分管回流 三火焰筒 压气机排气在导流衬套导流下，沿火焰筒外部从前端流入，部分空气通过火焰筒罩壳孔和旋流板从前部流入且进入火焰筒的反应区。 反应区的高温燃气通过热掺混区，然后进入掺混区与其他的空气混合。掺混区的计量孔允许适量空气进入，将燃气冷却到所希望的温度。沿火焰筒长度方向分布的环形槽，其作用是为冷却火焰筒壁提供空气膜，而火焰筒的罩壳是由其上的鱼鳞片冷却的。 1 火焰筒空气的划分： 燃烧空气（一次空气）掺混空气（二次空气）冷却空气 2 火焰筒的工作特点： 高温高速高燃烧强度高过量空气系数（4-5左右） 四过渡段： 过渡段将火焰筒的高温燃气直接导入透平喷嘴 过渡段侧面密封过渡段浮动密封 五燃料喷嘴（双燃料）： 每一火焰筒内都配置有燃油喷嘴，燃油喷嘴将等量的燃料喷入火焰筒； 液体燃料通过高压空气雾化后进入燃烧区； 气体燃料通过位于旋流器内边的计量孔直接进入每一火焰筒。 天然气和液体燃料在双燃料设计的燃机中可以同时燃烧，每种燃料的百分比由运行人员和控制系统决定。 1 双燃料喷嘴组成（从外到内）： 旋流器雾化空气锥雾化空气环过渡件外壳 2 气体燃料的燃烧： 气体燃料燃烧空气雾化空气（少量） 3 燃料喷嘴检查与试验： 燃料喷嘴过渡件壁厚检查燃料喷嘴雾化空气锥壁厚检查 燃料喷嘴试验流量检查 流量分布均匀度检查雾化角度检查泄露检查 六火花塞 燃机点火是通过两个15000V可伸缩电极的火花塞放电来实现的。 点火时，一个或两个火花塞的火花使燃烧室点燃，余下的火焰筒通过联焰管点燃。随着燃机转子转速和空气流量增加，火焰筒内的压力也随之提高，导致火花塞回缩离开反应区。 数量：2个 分布：#13和#14火焰筒 压气机进口导叶 目录 I. 系统介绍22222222222222222222222222222222222222222222222222222222 A．简介22222222222222222222222222222222222222222222222222222222 B．系统概述22222222222222222222222222222222222222222222222222222 C．系统元件介绍2222222222222222222222222222222222222222222222222 1．蓄压器—MARAC005（AH2—1）222222222222222222222222 2．伺服阀—MARFCV065（95TV—1）2222222222222222222223 3．液压跳闸继电器—MAR[LATER]（VH3—1）22222222222224 4．液压油缸MC001（ACV—1）222222222222222222222222224 5．线形可变位置差动传感器2222222222222222222222222222224 6．液压油滤—MARFL008 222222222222222222222222222222225 D．运行方式2222222222222222222222222222222222222222222222222225 1．启动方式运行22222222222222222222222222222222222222225 2．温控方式运行（联合循环）22222222222222222222222222226 3．紧急状态222222222222222222222222222222222222222222226 热机岗考试题（7月） 一、填空题（共50分，每空 1分） 1、本厂余热锅炉型号为 SCC6—5000f ，单压，自身除氧、卧式，有补燃，自然循环燃机余热锅炉。由 3 台给水泵供水，每台余热锅炉 配备一台定排扩容器。辅助燃烧是放在余热锅炉 II 级过热器的入口上部。该余热锅炉汽水系统由省煤器、蒸发器、汽包和过热器组成。2、扎瓦尔电厂汽轮机型号为 SST6-4000H ，蒸汽从余热锅炉流向背压蒸汽涡轮机做功，乏气送至海水淡化厂或事故冷凝器。蒸汽系统 采用母管制。 3、HPSH表示高压过热器，HPEC表示高压省煤器，CPH表示冷凝预热器 4、正常水位（NWL）应位于汽包 ID 中心线上 150 mm 处。 5、余热锅炉受热面被分为以下部分（按排气流动方向）：高压过热器 2、高压过热器1、高压蒸发器、高压省煤器 6、高压省煤器5、 高压省煤器4、高压省煤器3、高压省煤器2 、高压省煤器1、冷凝预热器2 、冷凝预热器1 6、锅炉补燃系统目的是增加锅炉热量，提高锅炉蒸汽流量和蒸汽温度。 7、高压给水泵转速为 3575rpm,功率 2090 KW,电压 13.8KV 8、发电机与系统并网，发电机的电压，频率，初相位必须与电力系统一致。 9、主变压器，上层油温经常不应超过85℃，最高不得超过95℃，顶层油温最大温升不超过40。线圈温度达到95℃报警，105℃跳闸；油温达到 85℃报警，95℃跳闸。 10、变压器并列运行的条件：接线组别相同；电压比相等；阻抗电压值相等；相序相同。 11、变压器油温对比相同负荷及环境温度下高出 10℃以上或变压器负荷不变油温不断上升，且变压器通风良好，温度计正常，可判断为变压器内部故障，而变压器保护装置因故不起作用，此时应立即将变压器停止运行。 二、简答题（共20分，每题 5分） 1、什么叫汽化？它分为哪两种形式？ 答：物质从液态变成汽态的过程叫汽化。它分为蒸发和沸腾两种形式。 液体表面在任何温度下进行的比较缓慢的汽化现象叫蒸发。 液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象叫沸腾。 2、凝汽设备的作用是什么？ 答：凝汽设备的作用是： ⑴凝汽器用来冷却汽轮机排汽，使之凝结为水，再由凝结水泵送到除氧器，经给水泵送到锅炉。 ⑵在汽轮机排汽口造成高度真空，使蒸汽中所含的热量尽可能被用来发电，因此，凝汽器工作的好坏，对发电厂经济性影响极大。 ⑶在正常运行中凝汽器有除气作用，能除去凝结水中的含氧，从而提高给水质量防止设备腐蚀。 3、什么是“四勤五稳”。 答：四勤：勤检查勤分析勤联系勤调整 五稳：汽压稳汽温稳水位稳启停操作稳增减负荷稳 4、余热锅炉启动方式和规定有哪些？ 答：锅炉启动分为： A:冷态启动停机时间大于 72 小时 B:温态启动停炉时间大于 10 小时，但小于等于 72 小时 C:热态启动停炉时间小于等于 10 小时 三、问答题（共30分，每题10分） 1、运行中，如何进行汽包水位调整？ 答：(1) 锅炉正常运行时，汽包水位保持在“0”位，正常波动范围±75mm，锅炉水位以就地水位计指示值为准，其它水位计按规定与其校对。 (2) 正常运行时至少有两种以上不同原理的指示准确的水位计供运行人员监视、调节汽包水位。事故情况下，以汽包就地水位计或电子 记录水位计为准，其它水位计只作参考。 (3) 校对水位计时当各水位计偏差大于 30mm 时，应立即汇报，并查明原因予以消除。当不能保证两种类型水位计正常运行时，必须停炉处理。 (4) 给水自动投入或手动调整水位时，应严格注意监视其它表计指示情况。当水位超过±75mm 并继续变化时，应及时改为手动调整，防止因调整不及时，造成锅炉满水、缺水事故。 (5) 经常分析主蒸汽流量、给水流量、给水压力等参数有无异常，如发现异常，应及时查明原因及时处理。 (6) 运行中汽包水位计内的水位，应有轻微的波动。就地水位计显示清晰，如果水位呆滞不动或模糊不清，应立即冲洗水位计。 (7) 汽包就地水位计和各远传水位计，每班检查校对两次，并定期作高、低水位报警试验，保持水位计照明充足，如水位计无照明应及时更换。 燃机控制系统（答案） 一、单选题 (共39题) 【1】.C 【2】.D 【3】.A 【4】.B 【5】.D 【6】.C 【7】.A 【8】.A 【9】.C 【10】.C 【11】.A 【12】.B 【13】.A 【14】.A 【15】.D 【16】.A 【17】.D 【18】.A 【19】.A 【20】.B 【21】.D 【22】.D 【23】.B 【24】.A 【25】.B 【26】.B 【27】.D 【28】.C 【29】.B 【30】.D 【31】.A 【32】.D 【33】.B 【34】.B 【35】.B 【36】.B 【37】.A 【38】.B 【39】.A 二、多选题 (共17题) 【40】.ABC 【41】.ABD .ABC】42【． 【43】.ABD 【44】.ABD 【45】.ACD 【46】.AB 【47】.BC 【48】.BD 【49】.AB 【50】.ABCD 【51】.ABC 【52】.AB 【53】.CD 【54】.AD 【55】.AB 【56】.ABCD 三、判断题 (共40题) 对的打“√”错的打“×”【57】.× 【58】.√ 【59】.√ 【60】.× 【62】.√【63】.√【64】.√【65】.√【66】.√【67】.√【68】.×【69】.×【70】.×【71】.√【72】.√【73】.√【74】.×【75】.√【76】.√【77】.×【78】.√【79】.√【80】.√【81】.√【82】.× 【84】.√ 【85】.√ 【86】.√ 【87】.× 【88】.× 【89】.√ 【90】.√ 【91】.√ 【92】.√ 【93】.× 【94】.√ 【95】.√ 【96】.√ 四、填空题 (共31题) 【97】.95 94 【98】.燃油截止阀压气机进口导叶【99】.60 210 【100】.6 8 【101】.4.98±0.12 0.138±0.007【102】.-350～-100 -565～-365【103】.重油燃油 燃烧复习题 （1）为什么说能源与环境问题和燃烧学密切相关？ （2）试写出两个以上国际知名燃烧学者的名字。 （3）煤油和氢气的理论空气量各为多少？ （4）某燃料由C、H两种元素组成，则其含H量越高，理论空气量。 （5）一般燃料的理论燃烧温度(空气)大约为多少？ （6）何为油/气比？何为当量比？何为余气系数？相互之间关系如何？若以RP-3燃料为例，当燃料与空气按化学恰当混合时，各自的值是多少？ （7）影响燃料的理论燃烧温度的因素有哪些？ （8）不考虑离解时所计算的燃烧温度比理论燃烧温度高还是低？二者相差大约多少？（9）定压燃烧与定容燃烧的理论燃烧温度谁高？大约相差多少？ （10）一般碳氢燃料化学恰当比下定容燃烧所造成的压力上升大约为多少？ （11）用空气作助燃剂和用纯氧作助燃剂的理论燃烧温度谁高？大约相差多少？ （12）理论上，当量比时，燃料的绝热火焰温度Tf达到最大值。而实际上Tf 最大值出现在当量比时。 （13）热力学第二定律对分析燃烧反应有何帮助？ （14）燃烧热力学和化学动力学各关心什么问题？ （15）影响燃烧反应速度的因素有哪些？ （16）判断燃烧反应是否达到化学平衡的判据是什么？ （17）何谓燃烧反应机理？如何用反应机理来预估燃烧反应级数？ （18）用实验方法测定燃烧反应级数对分析燃烧反应机理有何帮助？ +=+，其反应速率常数为k，根据质量作用定（19）某基元反应方程式为aA bB cC dD 律，其反应速度方程可写成W= ，该反应的级数为。（20）一般碳氢燃料的燃烧反应级数约为。 （21）既然目前认为，氢氧燃烧为链反应，为何氢氧系统在不同压力和温度下具有不同的爆炸特性？ （22）何为Arrhenius公式？若用一条直线来表示，则横坐标与纵坐标分别是什么？（23）何谓活化能？其物理意义是什么？ （24）在温度改变时，反应A 与反应B相比，反应速度改变较少，则反应A的活化能EA 与反应B的活化能EB大小关系。 （25）燃烧反应速度、火焰传播速度有何不同？ （26）一般碳氢燃料的层流火焰传播速度多大？ （27）氢气的层流火焰传播速度多大？ （28）用广义雷诺比拟分析二维平板边界层有何特色？ 发动机机械系统检修试题六答案 一、填空题 1.真空电磁阀用英文字母表示为_________；谐波增压控制系统用英文字母表示为_______________。 2.为使发动机工作时进气更充分，应随转速的提高应适当_________进气门的提前开启角。 3.VTEC配气机构与普通配气机构相比，在结构上的主要区别是：_______________________________________________________。 4.动力增压是利用________________________________________________工作。 5.当ECU检测到的进气压力高于_________时，废气涡轮增压停止工作。 6.汽车排放污染主要来源于_______________________。 7.柴油机的主要排放污染物是_______ 、________ 和___________。 8.发动机排出的NO X量主要与____________________________有关。 9.开环控制EGR系统主要由______________和_______________等组成。 10.在开环控制EGR系统中，发动机工作时，ECU给EGR电磁阀通电停止废气再循环的工况有：______________、_____________、_______________。 11.随发动机转速和负荷减小，EGR阀开度将__________。 12.三元催化转换器的功能是_____________________________________________。 13.影响TWC转换效率的最大因素有__________________、__________________。 14.在闭环控制过程中，当实际的空燃比小于理论空燃比时，氧传感器向ECU输入的电压信号一般为_____________。 15.丰田凌志LS400轿车氧传感器加热线圈在20℃时阻值应为_________________。 16.巡航控制系统用英文字母表示为___________，又称_________________。 17.巡航控制系统主要由__________、___________、________、_________、 9E燃机试题库 填空题 1、燃气轮机理想循环由压气机中等熵压缩（或绝热压缩）、透平中等熵膨胀（或绝热膨胀）、燃烧室中等压加热、大气中等压放热过程组成。 2、燃料燃烧后,烟气在透平实现_膨胀做功__过程,对外输出一定数量机械功,同时工质的压力__和_温度_下降,而比容__增大。 3、热效率和比功是两个衡量燃气轮机性能好坏的技术指标。 4、提高燃气轮机性能的两个方向是提高温比和提高压比。 5、当一公斤气体流过压气机叶轮时，从外界吸入的机械功，正好等于工质的绝对速度动能变化量和相对速度动能变化量的总和。 6、天然气主要成分为甲烷（CH4），着火点为650 ℃，爆炸上限为15 %，爆炸下限为 5 %，天然气是无毒无味的窒息性气体。 7、燃气轮机对外做功是依靠空气和燃气这样一些工质的基本热力参数压力、温度和比容的变化来实现的。 8、燃气轮机启机过程中清吹的目的是防止发生爆燃。 9、对于同一温度条件下，压气机的两个最佳压缩比之间的大小关系是效率最大压缩比>比功最大压缩比。 10、燃机轮机中，用来防止压气机喘振的设备有IGV 和防喘抽气阀（防喘放气阀）。 11、对于燃气轮机，启动装置主要有三个作用：一是为燃机启动提供动力；二是高速盘车对机组进行冷却；三是燃机水洗。 12、燃气轮机主要由三大主机组成：压气机，燃烧室，透平。 13、9E燃机的运行可分为：启动，并网，带负荷，停机及冷机五部分。 14、压气机静子部分由四个主要组件组成：进气缸、压气机前机匣、压气机后机匣、压气机排气缸。 15、燃机启动装置主要由：启动电机、盘车电机、液力变扭器、辅助齿轮箱等组成。 16、液压油系统是用来向机组的液压执行机构提供液压油。 17、燃气轮机的性能和运行可靠性，与进入机组的空气质量和清洁程度有密切的关系。 18、燃机火灾保护系统的设计思想是：一旦在仓室内发生火灾，该系统立即释放CO2气体，同时关闭仓室的通风口，使CO2气体充放在仓室中，将仓室内氧气的含量从大气的正常含量21％减少到15％以下，这样的氧气浓度不足以维持燃油或滑油的燃烧，从而达到灭火的目的。 19、9E燃机启机时DLN燃烧系统切换过程：初级燃烧模式、贫贫燃烧模式、次级切换模式、次级预混模式、预混稳定模式。 20、9E燃机燃烧室布置形式：分管回流式呈圆周顺气流方向逆时针分布。 单选题 1、燃气轮机透平基元级（A ）最佳时，余速动能损失最小。 A 、速度比B、反动度C、功量系数D、流量系数 2、下列那个不是燃气轮机燃烧室贫预混燃烧需解决的难点（D ）。 A 、火焰稳定B、回火C、振荡燃烧D、火焰筒壁温度 3、9E燃机DLN改造后两个电极高压火花塞安装位置：（A ） A、#11、#12燃烧室各一个 B、#10、#11燃烧室各一个 燃机试题答案 一、填空 1．燃机IGV的作用：（1）防止喘振（2）控制进气量，提高排气温度 2．燃机滑油母管温度超过77 ℃报警，82 ℃跳机 3．燃机控制FSR方式有（1）起动FSR （2）加速FSR （3）温度FSR （4）转速FSR （5）停机FSR （6）手动FSR等六种控制方式，正常情况下选择以上 几种FSR中的最小值进行控制实际给定值 4．燃机保护系统配有（1）熄火（2）超振（3）超速 （4）超温(5)燃烧监视五大保护 5．压气机五级抽气供（1）轴承密封（2）透平缸体冷却回路之用 6．燃机主滑油滤压差达到15 PSI报警，主液压油滤压差达到60 PSI报警 7．GE公司的9E机组由17 级轴流式压气机14 个燃烧室组成燃烧系统，由 3 级透平转子组成，其共有 3 个支撑轴承 二、简答题 1．燃机的发电机回路配置有那些保护，其动作后果是什么保护名称符号保护动作出口处理 发电机差动保护87G 跳1101，灭磁，透平紧急停 逆功率32R 解列 32L 正常停机 发电机失磁保护40 跳1101，灭磁，透平正常停发电机定子接地保护51 跳1101，灭磁，透平正常停发电机过流保护51V 跳1101，灭磁 发电机负序保护46 报警 跳1101，灭磁 发电机低周保护81U 跳1101，灭磁 发电机高周保护81O 跳1101，灭磁 发电机低电压保护27G 跳1101，灭磁 发电机过电压保护59G 跳1101，灭磁，透平正常停 发电机过磁通保护59/81 报警 跳1101，灭磁，透平正常停 发电机过励保护50/76 转换调节器通道 跳1101，灭磁，透平正常停 发电机转子接地保护报警 发电机励磁变保护59TEX 跳1101，灭磁2．简述燃机切重油的条件 1）重油回油温度：100 ℃＜ FTH ＜135 ℃； 2）发电机出口开关已合上； 《传热学》考试试题库汇总 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 3.导热:当物体有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子) 的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。 4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。 5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。 6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。 7.对流传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的对流传热量,单位为 W /(m2·K) 。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8.辐射传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的辐射传热量,单位为 W /(m2·K) 。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9.复合传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的复合传热量,单位为 W /(m2·K) 。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间的传热量。 二、填空题 1. 热量传递的三种基本方式为 (热传导、热对流、热辐射) 2. 热流量是指单位是。热流密度是指 ,单位是。 (单位时间所传递的热量, W ,单位传热面上的热流量, W/m2) 3. 总传热过程是指 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数 ) 4. 总传热系数是指 (传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间的传热量, W /(m2·K) ) 5. 导热系数的单位是 ;传热系数的单位是。 (W /(m·K) , W /(m2·K) , W /(m2·K) ) 6. 复合传热是指 ,复合传热系数等于之和,单位是。 (对流传热与辐射传热之和,对流传热系数与辐射传热系数之和, W /(m2·K) ) 7. 单位面积热阻 r t 的单位是 ;总面积热阻 R t 的单位是。 (m 2·K/W, K/W) 8. 单位面积导热热阻的表达式为 (δ/λ) 9. 单位面积对流传热热阻的表达式为 (1/h) 10. 总传热系数 K 与单位面积传热热阻 r t 的关系为。 (r t =1/K) 11. 总传热系数 K 与总面积 A 的传热热阻 R t 的关系为。 《化工仪表与自动化》课程测试试题一 一、填空题（36分） 1、过程控制系统是由_控制器__、_执行器__、__测量变送__和_被控对象_等环节组成。 2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有__压力__、_流量___、_温度__、_液位_等控制系统。 3、目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是根据过程的内在机理，通过__物料_和_能量_物料平衡关系，用__机理建模__的方法求取过程的数学模型。 4、控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响___越小____;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越差 ____;干扰通道的纯滞后对调节质量_有影响，纯滞后越大，质量越差__。 5、选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）大于__干扰通道 的放大倍数（增益）。 6．某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，再加入积分作用的后，应_减小调节器的放大倍数_,才能使稳定性不变。 7．描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比和余差等。8．串级调节系统,一般情况下主回路选择___PID______或__PI__调节规律调节器,副回路选用__P_调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用 什么装置_开放器___补偿。 9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是0.02~0.1MPa；电Ⅱ型标准信号范围是4~20mA；电Ⅲ型标准信号范围是0~10mA。 二、综合题（54分） 1、（10分）画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图；在控制系统 中如何选择执行器类型？举例说明。 答： 在控制系统中，执行器是按安全原则选择类型的，也就是当控制信号中断时，要保证设备和操作人员的安全。如：加热炉温度控制，当燃料量为操纵变量时，其执行器应选择气开类型，当信号中断时，切断燃料，保证安全。 2、（14分）热电偶为什么要进行冷端温度补偿？有哪些冷端温度补偿方法？原理是什么？ 答：①因为各种显示仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做出的。但实际中热电偶冷端温度不等于零，且经常波动，这必然造成输出减少，所以要进行热电偶的冷端温度补偿。 ②热电偶常用的冷端温度补偿方法有：冰浴法、公式计算法、仪表机械零点调整法、电桥补偿法和补偿热电偶 ③ ?冰浴法：用冰槽使t0保持零度。 ?计算法：E AB（t，0）＝E AB（t，t0）＋E AB（t0，0） ?仪表零点调整法：将仪表的机械零点调到t0 ?补偿电桥法：用电桥产生E AB（t0，0）与E AB（t，t0）叠加，即可消除t0变化对测量的影响。 ?补偿热电偶：用与测量热电偶同型号的热电偶进行补偿，用于多支热电偶。 3、（10分）控制器输入偏差是阶跃信号（见下图），请根据已知参数， 画出P、PI的输出响应曲线。 （1）P输出，已知：比例度δ=50% （2）PI输出，已知：比例度δ=100% 积分时间Ti=1分 答： 试题1 一、选择题（每空2分，共10分） 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于 D 。 A 、 从动件的尺寸 B 、 机构组成情况 C 、 原动件运动规律 D 、 原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm ，80mm ，100mm ，当以30mm 的杆为机架时，则该机构为 A 机构。 A 、 双摇杆 B 、 双曲柄 C 、 曲柄摇杆 D 、 不能构成四杆机构 3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用 C 时，既无柔性冲击也无刚性冲击。 A 、 一次多项式运动规律 B 、 二次多项式运动规律 C 、 正弦加速运动规律 D 、 余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是 B 。 A 、 只要在一个平衡面增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B 、 动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 C 、 静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度b 与其直径 D 之比b/D<0.2） D 、 使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。 A 、 模数 B 、 分度圆上压力角 C 、 齿数 D 、 前3项 二、填空题（每空2分，共20分） 两构件通过面接触而构成的运动副称为低副。 作相对运动的三个构件的三个瞬心必在同一条直线上。 转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。 斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点： 啮合性能好，重合度大，结构紧凑。 在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为2，则称为差动轮系，若其自由度为1，则称其为行星轮系。 装有行星轮的构件称为行星架（转臂或系杆）。 棘轮机构的典型结构中的组成有：摇杆、棘爪、棘轮等。 三、简答题（15分） 什么是构件？ 答： 构件：机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件；从运动角度讲是不可再分的单位体。 何谓四杆机构的“死点”？ 答： 当机构运转时，若出现连杆与从动件共线时，此时γ=0，主动件通过连杆作用于从动件上的力将通过其回转中心，从而使驱动从动件的有效分力为零，从动件就不能运动，机构的这种传动角为零的位置称为死点。 用成法制造渐开线齿轮时，出现根切的根本原因是什么？避免根切的方法有哪些？ 答： 出现根切现象的原因： 刀具的顶线（不计入齿顶比普通齿条高出的一段c*m ）超过了被切齿轮的啮合极限点N1，则刀具将把被切齿轮齿根一部分齿廓切去。 避免根切的方法： 减小齿顶高系数ha* 加大刀具角α 变位修正 四、计算题（45分） 1、 计算如图1所示机构的自由度，注意事项应说明？（5*2） a 图1 b B 热工自动控制（试题）答案在后面 一、单选题(共164题) 【 1 】. “接地”这一节内容未包括的是______。 A.计算机控制系统的接地检修与质量要求 B.保护接地检修与质量要求 C.电缆和补偿导线屏蔽层的接地检修与质量要求 D.接地防护 答案：（） 【 2 】. 下述变频控制器日常维护要求，与规程不一致的是______。 A.主回路工作正常。电机应无过热、振动或异常声音； B.运行环境应符合要求，风冷系统应无异常； C.变频器应无啸叫、蜂鸣等异常振动声音，元、部件应无过热、变色、变形、异常臭味； D.变频器调节电机转速应平稳、频率与转速基本对应，用万用表测量变频器输入电压应符合规定要求。 答案：（） 【 3 】. 进行炉膛压力定值扰动时，在规定的定值扰动量下，过渡过程衰减率Ψ=0.75～0.9、稳定时间为：300MW等级以下机组＜_____s，300MW等级及以上机组＜_____ s； A.30 40 B.40 60 C.60 80 D.80 100 答案：（） 【 4 】. 300MW等级以下机组进行汽包水位进行定值扰动试验时，规程要求扰动量为_____mm，过渡过程衰减率Ψ=0.7～0.8，稳定时间应＜_____ min， A.40 2 B.50 2 C.40 3 D.50 3 答案：（） 【 5 】. 再热汽温控制系统的稳态质量指标，是300MW等级以下机组为±_____℃，300MW等级及以上机组为±_____℃；执行器不应频繁动作 A.2 2 B.3 2 C.3 4 D.2 3 答案：（） 【 6 】. 不能作为提高火电机组AGC负荷响应速度的主要途径的是______。 A.采用BF和定压工作方式 B.采用TF和滑压工作方式 C.适当降低运行参数设定值 D.增强煤量和一次风量的前馈作用 答案：（） 【7 】. 不同分度号的热电偶需配用不同型号的补偿导线，其中铂铑-铂______ ，镍铬-镍硅______，镍铬-镍铜______，铜-康铜______ 南京工业大学汽车电子技术试题（A/B）卷（开、闭）20--20 学年第学期使用班级 班级学号姓名 一． 1．电子控制单元（ECU）主要由输入回路、A/D转换器、计算机、输出回路组成。( √) 11 2．电控汽油喷射系统是利用空气流动时在节气门上方喉管产生负压，吸出汽油，经过雾化后送给发动机。 （×）2．从传感器输出的信号输入进ECU后，首选通过输入回路，其数字信号和模拟信号都直接输入微机。 （×）11 3．进气系统的作用是控制和测量发动机运行时吸入气缸的空气量，其中空气流量是由发动机内燃烧汽油产生负压后自动吸入的，是无法控制的。（）4．二氧化锆（ZrO2）氧传感器中，二氧化锆固体电解质在温度高时，氧离子在内部容易移动，会产生氧浓度差的电效应，因此需要加装瓷加热器。（×）1．二氧化钛（TiO2）氧传感器是利用半导体材料的二氧化钛的电阻值随氧含量的变化而改变的特性制成的。（√）42 2．冷却液温度传感器的热敏电阻通常具有正温度系数。（×）44 3．电磁喷油器的喷油量取决于ECU提供的喷油脉冲信号宽度。（×）7．控制空气量的执行机构可以分为两种：一种是控制节气门最小开度节气门直动式；另一种控制节气门旁通气道中空气流量的旁通空气式。（√）8．由于三元催化转换装置的特性是空燃比附近的转换效率不高，所以必须将空燃比控制在大于14.7：1的范围。（×）5．共振式的压电爆震传感器，当振荡片与被测发动机爆震时的振动频率不一致时，压电元件有最大的谐振输出。（×）6．点火提前角过大，即点火过早，容易产生爆震。（×）7．怠速控制的实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速的进气量。（√）8．在排放控制中，三元催化剂的催化和还原能力很强，但在空燃比低于时，其转换效率很低，只有在空燃比大于14.7：1时，才能高效进行还原。（×）9．在巡航控制中，节气门由执行器通过另一个臂，代替驾驶员的踏板对节气门进行控制。 （×）9．无级变速器在换挡过程中的加速和减速，工作处于不稳定的状态，带来动力传动系统的冲击，使发动机的排放污染增加。（×）10．汽车在制动过程中，如果前轮先抱死，汽车可能会侧滑，如果后轮先抱死，则汽车可能会失去转向力和跑偏。（×）11．为了使得汽车运行舒适，应将减震器阻尼设置较小，而当高速赛车时，可选择高阻尼值，以利于安全性的提高。（√）12．悬架系统中的气体弹簧刚度是可调节的，而普通机械弹簧刚度是不可变的。（×）13．汽车的助力转向系统就只有在停车和低速时提供助力，使得转向时操纵省力。( √) 14．在四轮转向系统中，当车速低于35Km/h时，后轮与前轮转向的方向一致。（×）15．安全气囊与安全带配合使用才能产生良好的保护作用，而单独使用气囊极易造成人员伤害。 燃机试题 一、填空题 1、在检修工作中，临时打的孔洞，在施工结束后，必须恢复原状。 2、事故根据其性质的严重程度及经济损失的大小分别为特大事故、重大事故、一般事故。 3、任何人进入生产现场，必须戴安全帽。 4、生产厂房内外工作场所的常用照明，应保证足够的亮度。生产厂房内外必须保持清洁完整。 5、门口、楼梯、通道及平台等处，不准堆放杂物，以免阻碍通行。 6、禁止在运行中清扫、擦拭和润滑机器的旋转和移动部分，以及把手伸入栅栏内。 7、清扫运转中机器的固定部分时，不准把抹布缠在手臂或手指使用。 8、禁止在管道上、安全罩上、靠背轮上、栏杆上或运行中设备的轴承上行走和坐立。如必须在管道上才能工作时，必须做好安全措施。 9、应尽可能避免靠近和长时间的停留在可能受到烫伤的地方。 10、任何电气设备上的标识牌，除原来放置人员或负责的运行值班员外，其他任何人员不准移动。 11、发现有人触电，应立即切断电源，使触电人脱离电源，并进行急救。如在高空作业，抢救时必须注意防止高空坠落。 12、所有高温管道、容器等设备上都应有保温，当室内温度在25℃时，保温层的表面温度一般不超过50 ℃。 13、所有工作人员都应学会触电、窒息急救法、法，并熟悉有关烫伤、烧伤、中毒、外伤等急救常识。 14、电源开关外壳和电线绝缘有破损不完整或带电部分外露时，应立刻找电工修好，否则不得使用。 15、检修工作开始以前，工作许可人和工作负责人应共同到现场检查 安全措施确已正确地执行，然后在工作票上签字，才允许 16、重油前置泵净正吸入压头为 2.5m ，轻油前置泵净正吸入压头为 3.5m 。 17、1标准大气压等于760mm 汞柱，等于 1.033 工程大气压。 18、V94.2燃机正常负荷加载率，快速加载率。 19、V94.2燃机压气机离线水洗转速，透平水洗转速。 20、V94.2燃机超速跳机保护值为。 21、V94.2压气机端轴承振动报警值为，跳机值。 22、V94.2燃机主推力瓦温度报警，跳机。 天然气前置系统讲义 (一)系统概述：天然气前置供应系统包括:两台过滤精度为3微米的过滤分离器，一用一备。 燃机运行过程中，天然气前置模块过滤器担负着将天然气中的水分杂质及不易气化 的可燃物分离出来的任务，以提高进入燃机燃烧的天然气的洁净度，防止天然气中 的不易气化的重烃类成分在以液滴形态进入燃机燃烧引起爆燃，损坏燃机燃料喷 嘴，以及透平叶片被污染降低机组效率。前置电加热器，在初次启动前加热管道内 的天然气，满足启动条件。节流孔板型的质量流量计，为天然气计量提供参考依据。 天然气进气截止阀及放散阀，紧急情况下关断燃料及放散管道内的存气。 (二)系统启动前的准备工作 B、清吹：清吹操作步骤如下： 1、打开隔离阀HV113和HV133。 2、通过打开放气阀HV103和HV104或HV123和HV124对系统泄压。泄压后关闭放气阀HV103 和HV104或HV123和HV124。 注：这一步骤只有在系统充压后才需要进行。 3、联接氮气瓶和系统清吹接口。 4、打开氮气阀HV105或HV125,将系统的压力充至2bar。 5、关闭氮气阀HV105或HV125,打开放气阀HV103和HV104或HV123和HV124，系统泄压 到0.2bar。关闭放气阀。 6、打开压力指示器PI151或PI171的仪表阀HV151A或HV171A,测量排放氮气中的甲烷浓 度。如果甲烷浓度高于5%，关闭压力指示器PI151或PI171的仪表阀HV151A或HV171A,重复第3至第5步骤。 7、当排放氮气中的甲烷浓度降低到5%以下，清吹工作可以结束。解开氮气瓶的连接。关 闭压力指示器PI151或PI171的仪表阀HV151A或HV171A,打开放气阀HV103和HV104或HV123和HV124。当系统压力降到接近0 bar时，关闭放气阀HV103和HV104或HV123和HV124。 8、关闭隔离阀HV113和HV133。 C、充压：机组将由天然气管线接入的天然气充压。燃机的天然气供应系统应按照下述步 骤进行充压： I、过滤分离器101FI的充压步骤： 1、确证过滤分离器无压力（压力表PI151指示为0bar）。 2、确证上游管路的过滤分离器已在充压状态。 3、确证隔离阀HV101、HV102和HV113关闭。 4、关闭所有放气阀、泄放阀和氮气连接阀。 5、打开所有仪表隔离阀。 6、打开旁通阀HV102。从系统上游管道对过滤分离器慢慢加压。 7、利用就地压力表PI151检查过滤分离器内部压力。 8、当球阀HV101前后的压力相等时，系统充压已经完成。 9、打开球阀HV101，关闭旁通阀HV102。 II、过滤分离器102FI的充压步骤： 1、确证过滤分离器无压力（压力表PI171指示为0bar）。 2、确证上游管路的过滤分离器已在充压状态。 3、确证隔离阀HV121、HV122和HV133关闭。 4、关闭所有放气阀、泄放阀和氮气连接阀。 5、打开所有仪表隔离阀。 6、打开旁通阀HV122。从系统上游管道对过滤分离器慢慢加压。 7、利用就地压力表PI171检查过滤分离器内部压力。 8、当球阀HV121前后的压力相等时，系统充压已经完成。 9、打开球阀HV121，关闭旁通阀HV122。 截止阀充压： 1、确证截止阀管路无压力（0bar）。 2、确证过滤分离器管路已经充压。 3、确证ESD阀FSV351和旁通阀HV301关闭。 4、关闭所有氮气接口。 5、打开所有仪表隔离阀。 6、打开阀HV113或HV133。由上游管道对截止阀慢慢加压。 7、利用就地压力表检查截止阀内部压力。注意压力一定不能超过最大工作压力。 更换滤芯： 停用过滤分离器更换滤芯，必须按照下述步骤进行： 1、首先打开备用过滤器的进口隔离阀，关闭运行过滤器的进口和出口隔离阀。这样， 机，成为TTXDS向量；编号为3，6，9，…，24的热电偶接人和9E燃机试题库汇总
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