熱工廠生產(chǎn)實習(xí)

1、 北華大學(xué)熱電廠生產(chǎn)實習(xí)報告學(xué)院：電氣信息工程學(xué)院專業(yè)：測控技術(shù)與儀器班級：測12-1姓名:郭家林學(xué)號：08號指導(dǎo)老師：浦鐵成目錄：1. 實習(xí)任務(wù)及實習(xí)目的2. 常見的儀表和檢測元件3. 熱電偶和熱電阻的工作原理4. 壓力檢測裝置的工作原理及安裝5. 風(fēng)速控制系統(tǒng)的形成及變送器安裝 6. 微機測速儀系統(tǒng)介紹 7. 流量及液位測量 8. 氧量測量的必要性9. 自動控制系統(tǒng)概述及熱力生產(chǎn)過程自動化的組成10. 其他控制系統(tǒng)簡介11. 實習(xí)心得及感受實習(xí)任務(wù)及實習(xí)目的 : 經(jīng)過了一學(xué)期的學(xué)習(xí)，我們應(yīng)該對各類檢測裝置及儀表，控制系統(tǒng)的組成有一個初步的了解，為此開展了此次實習(xí)，以達(dá)到對同學(xué)的檢驗及驗收，

2、同時也為同學(xué)們以后工作奠定一個良好的基礎(chǔ)。此次實習(xí)的主要內(nèi)容主要包括傳感器及變送裝置的工作原理的認(rèn)知，各類控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成及控制規(guī)律。本次實習(xí)的任務(wù)是熟悉熱能與動力工程專業(yè)相關(guān)企業(yè)，主要是火力發(fā)電廠的主要熱力系統(tǒng)及其布置。本次參觀的地點是吉林熱電廠。目的旨在讓學(xué)生在短暫的認(rèn)識實習(xí)期間，切實對火力發(fā)電廠主要生產(chǎn)設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及性能等有一個系統(tǒng)、全面的了解，并未后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供必要的感性認(rèn)識和基礎(chǔ)知識。常見的儀表和檢測元件： 現(xiàn)場使用壓力測量儀表的種類：彈簧管式一般壓力表、壓力變送器、膜盒壓力表。 現(xiàn)場使用的溫度檢測儀表的種類：熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計 現(xiàn)場使用流量及液位（

3、物位）測量儀表的種類？流量測量：精小型差壓變送器、FKC差壓變送器、E+H差壓變送器、 EJA110A 差壓變送器、 EJA120A微差壓變送器、EJA130A高靜壓差壓變送器、EJA210A法蘭安裝式差壓變送器、電磁流量計。水位測量：電接點水位表、機械水位表、投入式水位表、 EJA110A 差壓變送器、導(dǎo)波雷達(dá)液位計、磁浮液位計。物位測量：料位計、靜壓式液位計、雷達(dá)波液位計等。 轉(zhuǎn)速檢測裝置：電渦流傳感器熱電偶和熱電阻的工作原理及安裝：一.熱電偶測量的基本原理是熱電效應(yīng)：將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路，如果兩接點的溫度不等，在回路中就會產(chǎn)生熱電勢，形成熱電流，這

4、就是熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。熱電偶就是將兩種不同的金屬材料一端焊接而成，焊接的一端叫測量端（熱端），未焊接的一端叫做參考端（冷端）。如果參考端（冷端）溫度恒定不變，則熱電勢的大小和方向只與兩種材料的特性和測量端（熱端）的溫度有關(guān)。熱電勢和溫度之間有一固定函數(shù)關(guān)系，利用這個關(guān)系，只要測量出熱電勢的大小，即可測量出溫度。熱電偶測溫特點： 熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點是：測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸。測量范圍廣。常用的熱電偶從-50 +1600均可連續(xù)測量。構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受長短和粗細(xì)的限制，外有保護(hù)套管，用

5、起來非常方便。使用熱電偶時，為什么要使用補償導(dǎo)線？在使用熱電偶測溫時，要求熱電偶的參考端溫度必須保持恒定，由于熱電偶一般做得比較短，尤其是貴金屬材料制成的熱電偶更短，這樣，熱電偶的參考端溫度較高且波動很大，所以應(yīng)該用較長的熱電偶，把參考端延伸到溫度比較穩(wěn)定的地方。這種方法對于價格便宜的熱電偶還比較可行，對于貴金屬很不經(jīng)濟，同時不便于敷設(shè)熱電偶線?？紤]到熱電偶參考端溫度常在100以下，此時若能找到一種在次溫度范圍內(nèi)與熱電偶具有相同熱電特性的補償導(dǎo)線，則可以起到延長熱電偶的作用，且價格便宜，宜于敷設(shè)，所以，在使用熱電偶時要連接補償導(dǎo)線。常用鎧裝熱電偶系列 品 種 分 度 號 型 號測 量 范 圍(

6、)允 許 誤 差鎳鉻鎳硅 KWRNK 321 40800 ±2.5 或±0.75t鎳鉻康銅 EWREK 321 40700 ±2.5 或±0.75t 銅康銅 TWRCK 321 200300 ±1.6 或±0.75t二.熱電阻的測溫原理：絕大多數(shù)金屬的電阻值隨溫度的升高而增加，半導(dǎo)體的電阻則隨溫度的升高而減少。熱電阻就是基于這個電阻值與溫度呈一定的函數(shù)關(guān)系的特性制作成感溫元件，用來測量溫度。工業(yè)上常用的熱電阻有兩種，為銅熱電阻和鉑熱電阻。銅熱電阻的測溫范圍為-50150，鉑熱電阻的測溫范圍為-200850。銅熱電阻的分度號為Cu50和

7、Cu100，其0的標(biāo)稱電阻值R（0）分別為50和100。鉑熱電阻的分度號Pt100和Pt10，其0的標(biāo)稱電阻值R（0）分別為100和10。其準(zhǔn)確度等級分為A級和B級兩種。 鉑電阻溫度計測溫的優(yōu)點是：測溫精度高、穩(wěn)定性好、測溫范圍廣便于遠(yuǎn)距離測量、控制和記錄等。 鉑熱電阻的引出線除二線制外，還常用三線制和四線制，其目的是：為了減小熱電阻與測量儀表之間連接導(dǎo)線電阻的影響，以及導(dǎo)線電阻隨環(huán)境變化而變化所帶來的測量誤差。采用四線制測量可以消除連接導(dǎo)線電阻的影響。 雙金屬溫度計的測溫原理是什么？雙金屬溫度計利用兩種不同膨脹系數(shù)的雙金屬片焊接在一起作為測量元件，當(dāng)溫度變化時，因兩種金屬的線膨脹系數(shù)不同而使

8、金屬片彎曲，利用彎曲程度與溫度高低成比例的性質(zhì)來測量溫度的。 壓力檢測裝置的工作原理及安裝：一.壓力、大氣壓力、絕對壓力、表壓力、負(fù)壓力（疏空壓力）的定義。壓力是指垂直且均勻地作用于單位面積上的力。大氣壓力是指地球表面大氣自重所產(chǎn)生的壓力。絕對壓力是指以完全真空作為零點標(biāo)準(zhǔn)（參考壓力）表示的壓力。表壓力是指大氣壓力作為零標(biāo)準(zhǔn)（參考壓力）表示的壓力。負(fù)壓力（疏空壓力）是指絕對壓力低于大氣壓力時的表壓力。二.壓力測量意義壓力是發(fā)電廠熱力過程中的一個重要參數(shù).準(zhǔn)確地測量壓力進(jìn)而控制壓力,對保證熱力設(shè)備安全和經(jīng)濟運行有重要意義。如主蒸汽壓力控制不好，汽壓過高使過熱器和水冷壁承受不了，主蒸汽壓力過低則使

9、鍋爐出力和汽輪機熱效率下降。再如凝汽器真空達(dá)不到要求，則汽輪機出力下降，效率下降。影響到整個機組的安全和經(jīng)濟效益。因此，火力發(fā)電廠中準(zhǔn)確測量壓力意義十分重要。 彈簧管式一般壓力表的工作原理：彈簧管在壓力的作用下，其自由端產(chǎn)生位移，并通過拉桿帶動放大傳動機構(gòu)，使指針偏轉(zhuǎn)并在刻度盤上指示出被測壓力值。彈簧管式一般壓力表量程選擇：當(dāng)測量穩(wěn)定壓力時，正常操作壓力應(yīng)為量程的1/32/3，最多不得超過測量上限的 3/4。當(dāng)測量脈動壓力時，正常操作壓力應(yīng)為量程的1/31/2，最多不得超過測量上限的 2/3。當(dāng)測量高壓力時，正常操作壓力應(yīng)為量程的3/5。壓力表取樣位置的選擇：1）測量氣體時，為了使氣體內(nèi)少量凝

10、結(jié)液能順利的流回工藝管道而不流入測量管路和儀表內(nèi)部，取壓口應(yīng)裝在管道的上半部。 2）對于蒸汽介質(zhì)，應(yīng)保持測量管路內(nèi)有穩(wěn)定的冷凝液，同時也防止工藝管道底部的固定介質(zhì)進(jìn)入測量管路和儀表內(nèi)，取壓口最好在管道水平中心線以上045夾角內(nèi)。 3）測量介質(zhì)液體時，為了讓液體內(nèi)析出的少量氣體能順利的返回工藝管道而不進(jìn)測量管路和儀表內(nèi)部，取壓口最好在管路水平中心線以下045夾角內(nèi)。三.壓力變送器：1.現(xiàn)場使用的壓力變送器有：ADS變送器、精小型壓力變送器、筆試壓力變送器、FKC壓力變送器、E+H壓力變送器、 EJA430A 、EJA530A使用場合最多的壓力變送器。2.智能變送器是一種帶微處理器的變送器。與傳統(tǒng)

11、變送器比較，它有如下特點：a精度高。 b有軟件信號處理功能，線性度好。c有溫度，壓力補償功能。d量程調(diào)節(jié)范圍大。e可以遠(yuǎn)距離傳輸、調(diào)整范圍、診斷及通信。F可靠性高，維護(hù)量小。風(fēng)速控制系統(tǒng)的形成及變送器安裝：一.二.三次風(fēng)風(fēng)速系統(tǒng)介紹取壓位置及取壓方式 1）一次風(fēng)取樣位置：一次風(fēng)落粉管前1米左右位置。背靠背管取壓。 2）二次風(fēng)取樣位置：二次風(fēng)噴嘴處。笛形管取壓。 3）三次風(fēng)取樣位置：三次風(fēng)噴嘴前5米左右位置。背靠背管取壓。 變送器安裝： 1）一次風(fēng)變送器安裝位置：15號爐給煤平臺，北墻側(cè)，一次風(fēng)1、2號柜內(nèi)。一次風(fēng)1號柜內(nèi)安裝14，912號管變送器。一次風(fēng)2號柜內(nèi)安裝58，1316號管變送器。變

12、送器型號ADS。變送器量程1.5KPa。變送器精度0.5級。 2）二、三次風(fēng)變送器安裝位置：15號爐13號二次風(fēng)門平臺，二、三次風(fēng)1號角柜內(nèi)。二、三次風(fēng)1號角柜內(nèi)安裝1-2、1-3、1-4、1-6、1-7、1-8、號管二次風(fēng)變送器及三次風(fēng)1號角變送器。共7臺變送器。14號角對應(yīng)各有一個機柜。變送器型號ADS。二次風(fēng)變送器量程1.5KPa。三次風(fēng)變送器量程2.5KPa。變送器精度0.5級。變送器、卡件接線方式： 1）一次風(fēng)變送器接線采用兩線制接線方法。接OVATON卡件采用無源接線方式。一次風(fēng)變送器信號輸入卡件的接線端子位置在8號OVATON柜。接線標(biāo)志編號1CF01（一次風(fēng)1號管）。 一次風(fēng)卡

13、件接線方法，變送器1CF01+接卡件B2端子、變送器1CF01-接卡件C1端子、A1.A2端子用短路片短路。（OVATION卡件無源接線方式）2）二、三次風(fēng)變送器接線采用三線制接線方法。電源24V+接變送器+端子，接線標(biāo)志編號24+。電源24V-接變送器地線端子，接線標(biāo)志編號0。變送器-端子輸出4-20mA ，接線標(biāo)志編號2CF12。每個二、三次風(fēng)機柜從對應(yīng)OVATION卡件取兩路24V電源，兩路電源在二、三次風(fēng)機柜內(nèi)有熔斷絲。在機柜內(nèi)端子排處24V+，24-端子分別短接，機柜內(nèi)所有變送器公用兩路24V電源。 二、三次風(fēng)變送器信號輸入卡件的接線端子位置在8號OVATON柜。接線標(biāo)志編號:二次風(fēng)

14、2CF12（二次風(fēng)一號角1-2號管）、3CF1（一號角三次風(fēng)）。 二、三次風(fēng)卡件接線方法，變送器輸出2CF12接卡件A1端子。B2.B4.B6.B8.B10.B12.B14端子短接，兩路24V電源負(fù)線分別接B2、B14端子。兩路24V電源正線接A2端子。微機測速儀系統(tǒng)介紹：一.齒輪盤、傳感器及轉(zhuǎn)速表安裝位置 1）齒輪盤及轉(zhuǎn)速磁頭安裝在給水泵前端。 2）轉(zhuǎn)速表安裝在給水泵旁邊，角鐵架上。 齒輪盤齒數(shù)及傳感器安裝要求 1）給水泵齒輪盤齒數(shù)為30齒。 2）傳感器端面完整無損，螺紋無滑扣現(xiàn)象。 3）齒輪盤應(yīng)完整、固定牢靠。 4）傳感器安裝牢固、軸心線與齒頂平面垂直。 5）傳感器端面距齒頂安裝距離為（1

15、±0.05）mm。 6）傳感器引線無破損現(xiàn)象。 7）傳感器引線對外殼不小于20M。 轉(zhuǎn)速表的型號及表后接線 1）轉(zhuǎn)速表的型號SZC06。 2）兩顆轉(zhuǎn)速磁頭信號輸入線。 3）兩顆轉(zhuǎn)速表信號輸出線，輸出420mA。 4）兩顆轉(zhuǎn)速表220V電源線。常用的轉(zhuǎn)速傳感器有光電式和磁電式兩種： 本廠是磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，由磁電探頭和帶有齒的轉(zhuǎn)盤組成，轉(zhuǎn)盤一般有60（30）個齒，并由導(dǎo)磁鋼鐵材料加工而成，磁電式探頭內(nèi)有永久磁鐵，其外面繞有線圈，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時，由于磁通發(fā)生變化，感應(yīng)出脈沖電勢，經(jīng)放大整形后送計數(shù)器計數(shù)測量出轉(zhuǎn)速。二.儀表各功能測試a “復(fù)位”按鈕：按下此按鈕，可使儀表重新開始工作。b “

16、選擇”按鈕：每按一次，功能指示LED發(fā)光二極管向下移動一個格，以示選擇的功能.c “加1、儲存”按鈕：當(dāng)滑動開關(guān)處于自校檔時，按此鈕作1加處理；當(dāng)滑動開關(guān)置“工作”檔時可做速度儲存用，按此鈕，儀表即記錄按此按鈕時的轉(zhuǎn)速值，此時按“選擇”按鈕至功能“速度儲存”上，即顯示按動儲存按鈕時記錄下的轉(zhuǎn)速值。d “左移”按鈕：按此鈕在滑動開關(guān)置于“自校”檔時才有用，每按一次，小數(shù)點左移一次. 設(shè)置上限值3420r/mina 把滑動開關(guān)撥至“自校”檔上。b 按“選擇”按鈕，使功能指示LED指示在“上限”上。c 按“加1”按鈕二次，顯示002.0。d 按“左移”按鈕一次，顯示00.20。e 按“加1”按鈕四次

17、，顯示04.20。f 按“左移”按鈕一次，顯示0.420。g 按“加1”按鈕三次，顯示3.420。h 參數(shù)設(shè)置完畢，把滑動開關(guān)置于“工作”檔，儀表即投入工作，顯示器顯示3420。設(shè)置時鐘7點20分a 把滑動開關(guān)置于“自?！睓n。b 按“選擇”按鈕，使功能指示LED發(fā)光二極管在時鐘位置上c 按“加1”按鈕21次，顯示器顯示0021。d 按“左移”按鈕一次，小數(shù)點自動跳過二位移至百位數(shù)碼管右下方顯示器顯示三.轉(zhuǎn)數(shù)表的參數(shù)設(shè)定 1) 在工作狀態(tài)下按“設(shè)置”，輸入密碼“0128”。 2) 按“設(shè)置”，顯示“CL”，時間修改。 3) 按“設(shè)置”，顯示“H”，上限報警。 4) 按“設(shè)置”，顯示“HH”，極限

18、報警。 5) 按“設(shè)置”，顯示“OUT1”，4mA對應(yīng)轉(zhuǎn)速值。 6) 按“設(shè)置”，顯示“OUT2”，20mA對應(yīng)轉(zhuǎn)速值。 7)按“設(shè)置”，顯示“C”，齒數(shù)修改。 8) 按“設(shè)置”，退出設(shè)置進(jìn)入工作狀態(tài)。 注：在設(shè)置時可以隨時按“A”按鈕，即可退出設(shè)置回到工作狀態(tài)。四.投入前準(zhǔn)備工作a啟動前應(yīng)檢查轉(zhuǎn)速磁頭安裝是否正確牢固。b檢查電纜絕緣（良好，電纜頭完整，接線正確緊固）及屏蔽線接地是否完好。c儀表內(nèi)部清潔，各元件良好，焊接牢固。各集成塊與插座接觸牢固，無松動，各螺絲齊全緊固，儀表傾斜不應(yīng)有零件松動的響聲。d儀表外部（端鈕、面板、開關(guān)）不應(yīng)有松動、破損、無影響讀數(shù)的缺陷，電源插座完好。e儀表各開關(guān)

19、、按鈕靈活好用，通電檢查各功能鍵良好，功能齊全，數(shù)碼管指示無異常現(xiàn)象。f儀表設(shè)置好時鐘、消除最高轉(zhuǎn)速。g按現(xiàn)場需要將儀表內(nèi)對應(yīng)齒數(shù)設(shè)置好。h儀表安裝（到現(xiàn)場要求緊）牢固，接線正確，滑動開關(guān)置于“工作”檔。五.投入運行a合通轉(zhuǎn)速表電源開關(guān)。b轉(zhuǎn)速表應(yīng)設(shè)置好時鐘。c待做完轉(zhuǎn)機試驗后，應(yīng)消除最高轉(zhuǎn)速。六.停止運行關(guān)閉轉(zhuǎn)速表電源開關(guān)即可。八.維護(hù)a每天維護(hù)應(yīng)檢查轉(zhuǎn)速表運行情況。b每天檢查儀表及磁頭安裝是否牢固，標(biāo)志是否正確、齊全。c每天清擦儀表，確保儀表清潔。九.傳感器及齒輪盤a傳感器端面完整無損，螺紋無滑扣現(xiàn)象。b齒輪盤應(yīng)完整、固定牢靠。c傳感器安裝牢固、軸心線與齒頂平面垂直。d傳感器端面距齒頂安裝

20、距離為(1±0.05)mm。e傳感器引線無破損現(xiàn)象。f傳感器引線對外殼絕緣電阻不小于20Mg用萬用表測試傳感器阻值，應(yīng)在設(shè)計范圍內(nèi)。h傳感器輸出線中的金屬屏蔽線應(yīng)接大地零6、通電試驗a通電檢查電源開關(guān)及電氣回路是否接通。b轉(zhuǎn)速為“零”時，顯示器應(yīng)顯示“E00.L”表示信號太弱。c人為地使傳感器有輸出信號，觀察轉(zhuǎn)速表跟蹤變化情況。d投表時應(yīng)將時鐘對準(zhǔn)。十.轉(zhuǎn)速表故障處理 轉(zhuǎn)速表無顯示，先檢查顯示表的供電電壓，有電，顯示表壞，沒電，檢查線路后送電。 轉(zhuǎn)速表顯示為零，檢查顯示表接線是否正常，再檢查磁頭輸出是否正常，最后檢查表頭切換開關(guān)是否正常。十一.轉(zhuǎn)速信號 磁頭傳感器線圈斷線；線圈阻值為

21、零；信號線中斷；屏蔽線兩端接地；屏蔽線全浮空；磁頭傳感器安裝間隙大；磁頭傳感器性能差；測速通道故障；電纜斷；計算機內(nèi)轉(zhuǎn)速采樣被禁止。流量及液位測量：1、流量的定義：所謂流量，是指單位時間內(nèi)流過管道橫截面或明渠橫斷面的流體量。2、電力生產(chǎn)中常用的流動介質(zhì)主要是：蒸汽、水、空氣、煙氣、燃油。3、流量測量的意義：在電力工業(yè)生產(chǎn)中，為了及時了解熱力設(shè)備的生產(chǎn)能力，控制運行工況以及取得熱效率計算與成本核算的數(shù)據(jù)，必須連續(xù)檢測生產(chǎn)過程中各種流體量。例如：為了控制燃燒，必須測量燃料和空氣量；為了進(jìn)行汽包水位調(diào)節(jié)，檢測給水流量和蒸汽流量來進(jìn)行平衡等。熱電廠向用戶供熱時，檢測汽水流量是收費的依據(jù)。這就要求流量的

22、測量必須準(zhǔn)確可靠。4、現(xiàn)場使用流量及液位（物位）測量儀表的種類：流量測量：精小型差壓變送器、FKC差壓變送器、E+H差壓變送器、 EJA110A 差壓變送器、 EJA120A微差壓變送器、EJA130A高靜壓差壓變送器、EJA210A法蘭安裝式差壓變送器、電磁流量計。水位測量：電接點水位表、機械水位表、投入式水位表、 EJA110A 差壓變送器、導(dǎo)波雷達(dá)液位計、磁浮液位計。物位測量：料位計、靜壓式液位計、雷達(dá)波液位計等。5、流體流過節(jié)流件后，其狀態(tài)參數(shù)將如何變化？熱工測量中如何利用此特性來測量流量：流體流過節(jié)流件時，流速增大、壓力減小、溫度降低、比容增加。流體流過節(jié)流件時，在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓力

23、差，且此壓力差與流量有一定的函數(shù)關(guān)系，因此測出節(jié)流件前后的壓力差即能測得量值，差壓式流量計就是采用這一原理測流量的。6、差壓式流量計組成：差壓式流量計是由節(jié)流裝置、引壓管、附件及差壓計組成。（節(jié)流裝置）是儀表的（檢測元件），其作用是將流體流量信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的（壓差信號），（壓差信號管道）是信號的傳輸部件，（差壓計）是儀表的顯示部分。它是根據(jù)節(jié)流原理測量流量。7.電接點水位表電接點水位表是電廠應(yīng)用比較廣泛的一類水位表。本廠主要應(yīng)用在：鍋爐汽包水位，凝汽器水位高壓加熱器水位，低壓加熱器水位，軸封加熱器水位，熱網(wǎng)加熱器水位，除氧器水位。電接點水位表的工作原理：由于水和蒸汽的電阻率存在著極大的差異,因

24、此,可以把飽和蒸汽看作非導(dǎo)體（或高阻導(dǎo)體）,而把水看成導(dǎo)體（或低阻導(dǎo)體）。電接點水位計就是利用這一原理,通過測定與容器相連的測量筒內(nèi)處于汽水介質(zhì)中的各電極間的電阻來判別汽水界面位置的。氧量測量的必要性：鍋爐燃燒過程的重要任務(wù)之一是維持爐內(nèi)過剩空氣穩(wěn)定，以保證經(jīng)濟燃燒。測氧量可以判斷燃料是否不完全燃燒或者是鍋爐是否有漏風(fēng)等情況，一般過量空氣系數(shù)可以通過測氧量來計算，測氧量也是測量鍋爐效率的一部分。自動控制系統(tǒng)概述及熱力生產(chǎn)過程自動化的組成：一.自動控制的概念： 在生產(chǎn)設(shè)備上配置一些自動化裝置，代替人的部分直接勞動，使生產(chǎn)在不同程度上自動地進(jìn)行。這種在無人直接參與的情況下，由自動化儀表和裝置來控制

25、生產(chǎn)過程的辦法。人工控制與自動控制：控制系統(tǒng)的 4 個基本環(huán)節(jié)：被控對象，檢測儀表(測量變送環(huán)節(jié))，控制器，執(zhí)行器。常用術(shù)語（1）被控對象：需要實現(xiàn)控制的設(shè)備、機械或生產(chǎn)過程稱為被控對象，如汽輪機、過熱器等；（2）被控變量：對象內(nèi)要求保持一定數(shù)值（或按某一規(guī)律變化）的物理量稱為被控變量。如汽輪機轉(zhuǎn)速、汽包水位、主汽溫度等；（3）操縱變量（控制變量）：受執(zhí)行器控制，用以使被控變量保持一定數(shù)值的物料或能量稱為控制變量或操縱變量。如給水流量、減溫水流量等。 （4）干擾（擾動）：除控制變量（操縱變量）以外，作用于對象并引起被控變量變化的一切因素稱為干擾。有內(nèi)擾、外擾、階躍擾動。(5）設(shè)（給）定值：工藝

26、規(guī)定被控變量所要保持的數(shù)值。（6）偏差：偏差本應(yīng)是設(shè)定值與被控變量的實際值之差。但能獲取的信息是被控變量的測量值而非實際值，因此，在控制系統(tǒng)中通常把設(shè)定值與測量值之差定義為偏差。（7）測量變送：對被控量進(jìn)行測量（轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號）的裝置，例如：變送器、熱電阻、熱電偶等；（8）控制器：將設(shè)定值與測量信號進(jìn)行比較，求出它們之間 的偏差，然后按照預(yù)先選定的控制規(guī)律進(jìn)行計算并將計算 結(jié)果作為控制信號送給執(zhí)行裝置。（9）調(diào)節(jié)器：把測定值和設(shè)定值進(jìn)行比較運算，并輸出控制指令的裝置；（10）執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥）：把調(diào)節(jié)器的指令成比例地轉(zhuǎn)換為直線或角位移地裝置；常見的有，電動、氣動、液動。自動控制系統(tǒng)的框圖：.閉環(huán)

27、與開環(huán)閉環(huán)系統(tǒng)的輸出被反饋到輸入端并與設(shè)定值進(jìn)行比較的系統(tǒng)稱為閉環(huán)系統(tǒng)，此時系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值與測量值的偏差進(jìn)行控制，直至消除偏差。開環(huán)系統(tǒng)的輸出沒有被反饋回輸入端，執(zhí)行器僅只根據(jù)輸入信號進(jìn)行控制的系統(tǒng)稱為開環(huán)系統(tǒng)，此時系統(tǒng)的輸出與設(shè)定值與測量值之間的偏差無關(guān)。要實現(xiàn)自動控制，系統(tǒng)必須閉環(huán)。閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行的必要條件是負(fù)反饋。.正作用與反作用(如何保證系統(tǒng)是負(fù)反饋的）輸出信號隨輸入信號的增加而增加的環(huán)節(jié)稱為正作用環(huán)節(jié)輸出信號隨輸入信號的增加而減小的環(huán)節(jié)稱為反作用環(huán)節(jié) 例如：對于調(diào)節(jié)器來說，測量值增大，輸出增大，稱為正作用調(diào)節(jié)器能否構(gòu)成負(fù)反饋系統(tǒng)和系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的特性有關(guān)。二.熱力生產(chǎn)過程自動化的

28、組成 自動檢測：對反映熱力生產(chǎn)過程運行狀態(tài)的物理量、化學(xué)量以及表征設(shè)備工作狀況的參數(shù)自動地檢查、測量和監(jiān)視。 自動調(diào)節(jié)：自動調(diào)節(jié)就是依靠自動調(diào)節(jié)設(shè)備來實現(xiàn)調(diào)節(jié)作用。自動調(diào)節(jié)設(shè)備必須具備檢測、定值、運算、執(zhí)行等功能。熱力設(shè)備安全經(jīng)濟運行，要求某些表征熱力設(shè)備正常工作的物理量始終維持在某一規(guī)定值或預(yù)定范圍內(nèi)、按預(yù)定的規(guī)律來變化，生產(chǎn)過程經(jīng)常受到各種干擾，使被調(diào)量偏離規(guī)定值，需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié) ，使之保持或恢復(fù)到規(guī)定的范圍內(nèi)，保證生產(chǎn)過程的穩(wěn)定。 自動保護(hù)：熱力設(shè)備發(fā)生異常甚至發(fā)生事故時，為確保生產(chǎn)的安全，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，需要對某些關(guān)鍵性參數(shù)設(shè)置信號、聯(lián)鎖裝置，事故發(fā)生前，信號系統(tǒng)能發(fā)出聲、光信號，

29、提醒操作人員采取措施。是一種安全裝置。 自動操縱（包括遠(yuǎn)方控制、程序控制或順序控制）：根據(jù)預(yù)先規(guī)定的程序或條件自動地對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行某種周期性操作，把操作人員從重復(fù)性勞動中解放出來。三. 熱力生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng) 熱力生產(chǎn)過程自動化主要包括鍋爐、汽輪機及其輔助設(shè)備的自動控制。自動控制的任務(wù)是使鍋爐、汽輪機適應(yīng)負(fù)荷的需要，同時又能在安全、經(jīng)濟的工況下運行。四. 鍋爐自動控制系統(tǒng)，鍋爐自動調(diào)節(jié)的任務(wù)主要有：1）使鍋爐供給的蒸汽量適應(yīng)負(fù)荷變化的需要；2）使鍋爐供給的蒸汽壓力保持一定范圍內(nèi)；3）使過熱蒸汽（和再熱蒸汽）溫度在一定范圍內(nèi)；4）保持汽包水位在一定范圍（直流爐無）；5）保持燃燒的經(jīng)濟性；6）保

30、持爐膛負(fù)壓在一定范圍內(nèi)。為了實現(xiàn)上述調(diào)節(jié)任務(wù)，根據(jù)實際運行經(jīng)驗，組成以下幾個相對獨立的調(diào)節(jié)系統(tǒng)：1）給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)；2）過熱蒸汽（和再熱蒸汽）溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)；3）燃燒過程自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括燃料量調(diào)節(jié)、送風(fēng)量調(diào)節(jié)、引風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。五.汽機自動控制系統(tǒng) 汽輪機自控系統(tǒng)主要有功率轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及超速保護(hù)，汽輪機的轉(zhuǎn)速較高，生產(chǎn)對汽輪機維持一定的轉(zhuǎn)速和適應(yīng)負(fù)荷變化的要求都很嚴(yán)格，人工操作無法滿足這樣的要求汽輪機的自控屬于汽輪機專業(yè)的范疇。六. 輔機自動控制系統(tǒng) 輔機自動控制系統(tǒng)主要有除氧給水系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)等。其他控制系統(tǒng)簡介： 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的定義：概括地說就是把鍋爐和汽輪機作為一個整體進(jìn)行控制，

31、共同適應(yīng)電網(wǎng)對負(fù)荷的需求，并能保證機組本身安全運行的一種策略。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是一種總稱，包括單元機組的主控系統(tǒng)和子控系統(tǒng)。單元機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的有關(guān)名稱：協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)CCS名稱有廣義和狹義之分，廣義CCS又稱為MCS系統(tǒng)：模擬量控制系統(tǒng)，MCS（modulating control system)，單元機組的MCS系統(tǒng)包括機組負(fù)荷主控系統(tǒng)及子系統(tǒng)，但是，習(xí)慣上說CCS往往狹義的，是指的MCS系統(tǒng)中的主控系統(tǒng)部分。 DEH：汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)（digital electric hydraulic system） 汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)是汽輪發(fā)電機組的重要組成部分，除完成汽輪機轉(zhuǎn)速、功率及機前壓

32、力的控制外，還可實現(xiàn)機組啟停過程及故障時的控制和保護(hù)。DEH控制系統(tǒng)在汽輪機的啟停和運行過程中是不可或缺的。DEH控制系統(tǒng)的最主要功能就是對汽輪機進(jìn)行有效的控制轉(zhuǎn)速控制：1、汽輪機在并網(wǎng)前的升速過程中的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)和升速率可根據(jù)汽機狀態(tài)由操作員進(jìn)行設(shè)定。2、轉(zhuǎn)速控制回路可以保證機組以預(yù)先設(shè)計好的升速率自動快速的過臨界，轉(zhuǎn)數(shù)在過臨界區(qū)的時候保持按鈕功能不好用。3、根據(jù)機組的運行方式，對轉(zhuǎn)速設(shè)定點進(jìn)行必要的限制。主要是防止誤操作。負(fù)荷控制：1、并網(wǎng)后，實現(xiàn)汽輪發(fā)電機從帶初始負(fù)荷到帶滿負(fù)荷的自動控制，并根據(jù)電網(wǎng)要求，參與一次調(diào)頻，且一次調(diào)頻范圍可調(diào)。2、DEH可實現(xiàn)負(fù)荷的開環(huán)和閉環(huán)控制。開環(huán)控制時，DE

33、H僅控制閥門的開度，機組功率由蒸汽參數(shù)決定。閉環(huán)控制時，DEH可以分別采用功率控制回路或調(diào)節(jié)級壓力回路調(diào)節(jié)機組功率。由于調(diào)節(jié)級壓力反映較快，適用于要求負(fù)荷響應(yīng)快的場合。功率回路較慢，但是可以實現(xiàn)功率的精確調(diào)節(jié)。功率回路中為了提高負(fù)荷對給定值變化的響應(yīng)速度，另外設(shè)計了給定值前饋。我廠采用的就是功率回路。3、功率回路控制和閥門控制可以相互無擾切換。4、目標(biāo)負(fù)荷設(shè)定，系統(tǒng)的目標(biāo)負(fù)荷由運行人員設(shè)定或直接接受CCS系統(tǒng)來的負(fù)荷指令。主汽壓力（機前壓力）控制：為幫助鍋爐控制系統(tǒng)維持蒸汽壓力的穩(wěn)定，DEH設(shè)計了主汽壓控制功能，當(dāng)采用主汽壓控制方式時，DEH控制系統(tǒng)保證機前壓力被控制在設(shè)定范圍內(nèi)。此時，機組功

34、率為開環(huán)控制。另外，DEH中設(shè)計有主汽壓力限制器，如果機前壓力下降到某一設(shè)定點，則DEH的主汽壓力限制器將關(guān)小調(diào)節(jié)汽門，以維持鍋爐的穩(wěn)定運行，直到達(dá)到壓力恢復(fù)到該主汽壓力限制器設(shè)定點以上，或達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閥門低限。機前壓力目標(biāo)值可以在操作員站上設(shè)定，運行員可以根據(jù)實際情況設(shè)定機前壓力定值和定值的變化率。 DEH控制系統(tǒng)將按照PID調(diào)節(jié)規(guī)律保持實際機前壓力等于給定值。抽汽調(diào)節(jié)：1、抽汽調(diào)節(jié)就是抽汽壓力控制，在抽汽工況下（抽汽回路控制投入），可實現(xiàn)熱電牽連調(diào)節(jié)。2、抽汽壓力在允許范圍內(nèi)，可以由運行人員根據(jù)實際情況設(shè)定。3、抽汽回路投入時，功率回路將自動退出。閥門管理：1、DEH提供兩種調(diào)節(jié)汽門運行

35、方式：單閥和順序閥。2、單閥是所有調(diào)節(jié)汽門同步開啟，順序閥是各個調(diào)節(jié)汽門逐次開啟。3、機組啟動時，采用單閥，可以使噴嘴組全周進(jìn)汽，有利于機組金屬部件均勻加熱，減小熱應(yīng)力；機組并網(wǎng)后，采用順序閥，有利于減小節(jié)流損失，提高機組熱效率。DEH提供了兩種閥門運行方式下的切換程序。4、汽輪機的閥門一般采用球閥，其流量特性均有較大的非線性，因此DEH中提供了對閥門進(jìn)行非線性修正的函數(shù)，使整個閥門控制的全行程范圍內(nèi)為線性，提高了閥門控制的精度和穩(wěn)定性。超速保護(hù)： DEH中除了正?？刂茩C組轉(zhuǎn)速外，當(dāng)轉(zhuǎn)速無法維持時，還提供了103%、110%超速保護(hù)控制，以及LDA等功能。1、超速保護(hù)控制OPC 當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)速超

36、過額定轉(zhuǎn)速的一定值時，DEH判斷機組轉(zhuǎn)速超出了正常的控制范圍，采用快速關(guān)閉調(diào)節(jié)閥門的方法來迅速降低轉(zhuǎn)速，保護(hù)機組安全。國內(nèi)的機組一般都將該轉(zhuǎn)速定值設(shè)置為額定轉(zhuǎn)速的103% 。當(dāng)OPC動作后如果機組轉(zhuǎn)速還繼續(xù)上升達(dá)到110%額定轉(zhuǎn)速的時候，AST動作即110%超速保護(hù)動作，機組停機。2、甩負(fù)荷預(yù)測LDA 如果機組負(fù)荷較高的情況下，發(fā)電機出口開關(guān)斷開，則DEH判斷機組必將嚴(yán)重超速，為此，在機組轉(zhuǎn)速還沒有達(dá)到OPC定值（103%）之前，就提前快速關(guān)閉調(diào)節(jié)汽門，有效防止機組超速，大大改善轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的動態(tài)過程。這一功能稱為甩負(fù)荷超速預(yù)測（LDA）。DEH控制系統(tǒng)的控制原理： AGC：自動發(fā)電控制系統(tǒng)，（a

37、utomatic generation control System，AGC） 由于調(diào)速器為有差調(diào)節(jié)，因此對于變化幅度較大、周期較長的變動負(fù)荷分量，需要通過改變汽輪發(fā)電機組的同步器來實現(xiàn)，即通過平移調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)靜態(tài)特性，從而改變汽輪發(fā)電機組的出力來達(dá)到調(diào)頻的目的，稱為二次調(diào)整。當(dāng)二次調(diào)整由由電網(wǎng)調(diào)度中心的能量管理系統(tǒng)來實現(xiàn)遙控自動控制時，則稱為自動發(fā)電控制（AGC）。一次調(diào)頻：單元機組一次調(diào)頻功能的投入，對協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)帶來直接影響是負(fù)荷指令的頻繁增減，當(dāng)機組負(fù)荷調(diào)節(jié)處于不穩(wěn)定狀態(tài)時，這種指令的疊加，往往會加劇機組負(fù)荷和機前壓力的波動，這是單元機組運行過程中最不愿意見到的；另一方面，由于電網(wǎng)對

38、一次調(diào)頻調(diào)節(jié)質(zhì)量要求提高，并通過相關(guān)本行業(yè)內(nèi)法規(guī)，對一次調(diào)頻的投入率、調(diào)節(jié)指標(biāo)等進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定；在保證網(wǎng)內(nèi)具備一次調(diào)頻功能投運的機組運行安全的前提下，為了這些具體指標(biāo)的實現(xiàn)，必須對這些機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)回路及一次調(diào)頻的控制結(jié)構(gòu)和控制方法進(jìn)行改進(jìn)，以適應(yīng)電網(wǎng)對單元機組一次調(diào)頻控制指標(biāo)要求的變化，為電廠減少由于電網(wǎng)考核指標(biāo)無法完成而帶來不必要的經(jīng)濟損失。 給水系統(tǒng)：給水自動控制系統(tǒng)的任務(wù)是使鍋爐的給水量適應(yīng)鍋爐的蒸發(fā)量，以維持汽包水位在規(guī)定的范圍以內(nèi)。汽包水位是鍋爐運行中的一個重要監(jiān)控參數(shù)，它間接反映了鍋爐蒸汽負(fù)荷與給水之間的平衡關(guān)系，維持汽包水位正常是保證鍋爐和汽輪機安全運行的必要條件。汽包水位

39、過高，會影響汽包內(nèi)汽水分離裝置的正常工作，造成出口蒸汽水分過多而使過熱器壁結(jié)垢，容易燒壞過熱器。汽包水位過低，則可能破壞鍋爐水循環(huán)，造成水冷壁管燒壞而破裂。 DAS：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（data acquisition system） 又稱為計算機監(jiān)控系統(tǒng)，其基本功能是對機組整個生產(chǎn)過程參數(shù)進(jìn)行在線檢測，經(jīng)處理運算后以CRT畫面形式提供給運行人員。該系統(tǒng)可進(jìn)行自動報警，制表打印，性能指標(biāo)計算，事件順序記錄，歷史數(shù)據(jù)存儲以及操作指導(dǎo)等。DCS（Distributed Control System）：分散控制系統(tǒng)的簡稱，國內(nèi)一般習(xí)慣稱之為集散控制系統(tǒng)。DCS是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機系統(tǒng)，綜合了計算機，通信、顯示和控制等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、分散危險、集中操作，分級管理、配置靈活以及組態(tài)方便。DCS硬件構(gòu)成：各種電源，控制器，I/O模件，服務(wù)器，通訊介質(zhì)，人機界面。DCS軟件構(gòu)成：數(shù)據(jù)庫，硬件組態(tài)，邏輯組態(tài)，畫面組態(tài)，其他服務(wù)（報表、歷史查詢、操作日志查詢等等）。廠級實時監(jiān)控信息系