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發(fā)電廠熱工儀表與自動(dòng)培訓(xùn)授課人:楊錫運(yùn)華北電力大學(xué)溫度測(cè)量壓力測(cè)量水位測(cè)量流量測(cè)量煙氣成分測(cè)量安裝螺紋安裝法蘭溫度的測(cè)量火電廠中的溫度測(cè)量主要由熱電偶、熱電阻完成。熱電偶的準(zhǔn)確度較高,測(cè)量范圍100-16000C,把溫度信號(hào)變成電信號(hào),便于遠(yuǎn)傳。一、熱電偶測(cè)溫的原理將兩種不同材料的導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)A和B組成閉合回路稱之為熱電偶。只要兩端接觸點(diǎn)的溫度不同,就會(huì)有電壓(熱電勢(shì))產(chǎn)生,其大小與這兩端的溫度有關(guān)。如果使一端(冷端)溫度固定,輸出電壓的大小僅隨另一端(熱端)溫度的變化而變化。如果將熱端放到待測(cè)的介質(zhì)上,則熱電偶輸出的電壓就反映了待測(cè)的溫度。此熱電勢(shì)(電壓)由接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)兩部分組成的.先看一個(gè)實(shí)驗(yàn)——熱電偶工作原理演示

結(jié)論:當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度不相同時(shí),回路中將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。

熱電極A右端稱為:自由端(參考端、冷端)

熱電偶的工作原理

左端稱為:測(cè)量端(工作端、熱端)

熱電極B熱電勢(shì)AB上述現(xiàn)象稱為熱電現(xiàn)象,1821年賽貝克發(fā)現(xiàn)的,也稱賽貝克效應(yīng)溫差電勢(shì):一根導(dǎo)體兩端溫度不同產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)原因:高溫端的電子能量比低溫端大,高溫端會(huì)有更多的電子到達(dá)低溫端,高溫端失去電子帶正電荷,低溫端得到電子帶負(fù)電荷,形成由高溫端指向低溫端的靜電場(chǎng)。此電場(chǎng)阻止高溫端運(yùn)動(dòng),加速低溫端運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致動(dòng)平衡導(dǎo)體兩端此時(shí)的電位差稱溫差電勢(shì)+-+-tΔtt0+

eAAA接觸電勢(shì):兩種不同的導(dǎo)體A、B接觸時(shí)產(chǎn)生的原因A、B金屬具有不同的電子密度,設(shè)A的電子密度NA大于NB,A擴(kuò)散到B金屬的電子多,A失去電子帶正電荷,

B得到電子帶負(fù)電荷,形成A由B到的靜電場(chǎng)此電場(chǎng)阻止A到B端的電子運(yùn)動(dòng),加速B到A端的電子運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致動(dòng)平衡導(dǎo)體兩端此時(shí)的電位差稱接觸電勢(shì)+++++++-------AB+-+-tAΔtAt0+

eA+++++++-------AB熱電偶回路的總電動(dòng)勢(shì)是上述四個(gè)回路之和如果使冷端溫度t0保持不變,則熱電動(dòng)勢(shì)便成為熱端溫度t的單一函數(shù)。即,故測(cè)量熱電勢(shì)的大小就可以反映溫度的數(shù)值,這就是熱電勢(shì)的工作原理電偶冷端溫度補(bǔ)償熱電偶的電勢(shì)大小不但與熱端溫度有關(guān),且與冷端溫度有關(guān),冷端應(yīng)恒定。通常熱電偶冷端放在距熱端很近的大氣中,受熱端和大氣環(huán)境的影響,有波動(dòng)。為消除冷端溫度變化造成的溫度測(cè)量不準(zhǔn)確,要采用冷端溫度補(bǔ)償,使其恒定。電廠中冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ貉a(bǔ)償導(dǎo)線法在DCS中計(jì)算補(bǔ)償。根據(jù)組成熱電偶的兩種材料不同,可劃分為8種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶具有互換性鉑銠10-鉑熱電偶(分度號(hào)S)

?鉑銠13-鉑熱電偶(分度號(hào)R)

?鉑銠30-鉑銠6熱電偶(分度號(hào)B)

?鎳鉻一鎳硅(鎳鉻一鎳鋁)熱電偶(分度號(hào)K)

?鎳鉻一康銅熱電偶(分度號(hào)E)

?鐵一康銅熱電偶(分度號(hào)J)

?銅一康銅熱電偶(分度號(hào)T)

?鎳鉻一金鐵熱電偶(分度號(hào)NiCr-AuFe0.07)及銅一金鐵熱電偶(分度號(hào)Cu-AuFe0.07)紅色是電廠中目前使用的測(cè)溫度的熱電偶

普通裝配型熱電偶的結(jié)構(gòu)放大圖

接線盒引出線套管

固定螺紋

(出廠時(shí)用塑料包裹)熱電偶工作端(熱端)

不銹鋼保護(hù)管

熱電偶通常由熱電極、絕緣管、保護(hù)套管等幾個(gè)主要部分組成,其常見(jiàn)外形結(jié)構(gòu)如圖所示。鎧裝型熱電偶外形法蘭鎧裝型熱電偶可長(zhǎng)達(dá)上百米薄壁金屬保護(hù)套管(鎧體)

BA絕緣材料鎧裝型熱電偶橫截面熱電阻溫度計(jì)熱電阻溫度計(jì)的工作原理:電阻是測(cè)量溫度的敏感元件,當(dāng)溫度升高時(shí),金屬導(dǎo)體的阻值增大,通過(guò)測(cè)阻值變化反應(yīng)溫度。電阻溫度計(jì)的測(cè)溫范圍:-200~+5000C常用的標(biāo)準(zhǔn)化熱電阻有鉑電阻(Pt10和Pt100,前者鉑絲粗,可靠用于6000C以上的測(cè)溫,后者用的較多),銅電阻(Cu50和Cu100,測(cè)溫范圍:-50-+1500C)薄膜型及普通型鉑熱電阻

汽車用水溫傳感器及水溫表

銅熱電阻熱敏電阻溫度面板表

熱敏電阻LCD熱敏電阻體溫表

熱電阻使用時(shí)的注意事項(xiàng)在電廠中的國(guó)產(chǎn)電阻引出線的接線方式:二線制?三線制?引出線由熱電阻體至接線端子的連接導(dǎo)線稱為引出線。內(nèi)引出線要選用純度高,與電阻絲、接線端子之間產(chǎn)生的熱電勢(shì)小,而且在最高使用溫度下不揮發(fā)、抗氧化、不變質(zhì)的材料。工業(yè)用鉑電阻用銀絲作引出線,高溫下用鎳絲作引出線。銅和鎳電阻可用銅絲和鎳絲作引出線。引出線的直徑比電阻絲的直徑大得多,這樣可減少引出線電阻國(guó)產(chǎn)熱電阻引出線由二線制,三線制,四線制三種。(1)兩線制:在熱電阻的電阻絲兩端各連接一根導(dǎo)線的引出線方式。這種熱電阻測(cè)溫時(shí)都存在引出線電阻變化產(chǎn)生的附加誤差。(2)三線制:在熱電阻體的電阻絲的一端連接兩根引出線,另一端連接一根引出線。測(cè)溫時(shí)它可以消除引出線電阻的影響,故測(cè)溫準(zhǔn)確度高于兩線制電阻。(3)四線制:在熱電阻體的電阻絲兩端各連出兩根引出線。測(cè)溫時(shí),它不僅可以消除引出線電阻的影響,還可以消除連接導(dǎo)線間接觸電阻及其阻值變化的影響。四線制多用在標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的引出線上。電廠中如想溫度測(cè)量精度高,應(yīng)采用三線制,來(lái)消除線路電阻的影響電廠中高溫選熱電偶(主蒸汽,再熱蒸汽),低溫用熱電阻(油溫)安裝時(shí)的注意事項(xiàng):測(cè)量管內(nèi)流體:1要放置到流體中心插入里面的長(zhǎng)度盡可能長(zhǎng),露在外面的盡量少露在外面的加保溫層火電廠壓力的測(cè)量相關(guān)知識(shí)壓力傳感器:能夠感受壓力(壓差)并能按一定規(guī)律將壓力(壓差)轉(zhuǎn)換成同種或別種性質(zhì)輸出量的儀表。變送器:將上述信號(hào)變換為電信號(hào)以供遠(yuǎn)傳目前電廠的壓力大部分采用(1151系列)電容式壓力(壓差)變送器,是我國(guó)引進(jìn)美國(guó)羅斯蒙特公司技術(shù)并自己開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的一類新型壓力(差壓)變送器。

特點(diǎn):它具有精確度高,性能穩(wěn)定,單向過(guò)載保護(hù)性能好,調(diào)整方便,體積小,重量輕等一系列優(yōu)點(diǎn)。

應(yīng)用:使用在電力、石油、化工等各領(lǐng)域的生產(chǎn)過(guò)程中。在火力發(fā)電廠使用1151系列電容式壓力(差壓)變送器幾乎有一種替代其他種類壓力(差壓)變送器的趨勢(shì)。電容式壓力傳感器工作原理:以已彈性元件膜片為電容器的可動(dòng)極板,它與固定極板之間形成一可變電容。隨被測(cè)壓力的變化,膜片產(chǎn)生位移,使電容器的可動(dòng)極板與固定極板之間的距離改變,從而改變了電容器的電容量,完成壓力信號(hào)與電容量之間的變化。電容器的電容量由它的兩個(gè)極板的大小、形狀、相對(duì)位置和電介質(zhì)的介電常數(shù)決定

2.結(jié)構(gòu)

感壓元件是膜片,它是能產(chǎn)生彈性變形的極板。兩電容的固定極板為球面形結(jié)構(gòu)。測(cè)量膜片位于兩固定極板的中央,它與固定極板構(gòu)成兩個(gè)小室,稱為δ室,兩室結(jié)構(gòu)對(duì)稱。固定極板是將玻璃絕緣體磨成球形凹面,并在該表面鍍上一層金屬薄膜而成。金屬薄膜和彈性膜片都接有輸出引線。測(cè)量膜片與固定極板形成的電容在30~150pf范圍內(nèi)。室通孔與自己一側(cè)隔離膜片腔室連通,室和隔離腔室內(nèi)充有硅油。

差動(dòng)式壓力(差壓)—電容轉(zhuǎn)換關(guān)系1、2一固定電極;3一測(cè)量膜片;4、5-隔離膜片;6一隔離膜片;.5一密封圓;7一絕緣體;8—硅油;11—外殼,10一電容引出線;差動(dòng)式壓力(差壓)—電容轉(zhuǎn)換關(guān)系1、2一固定電極;3一測(cè)量膜片;4、-隔離膜片;6一隔離膜片;.5一密封圓;7一絕緣體;8—硅油;11—外殼,10一電容引出線;被測(cè)壓力作用于隔離膜片,通過(guò)硅油使測(cè)量膜片產(chǎn)生與壓力成正比的位移,從而改變了可動(dòng)極板與固定極板間的距離,引起電容的變化,此電容變化通過(guò)引線傳給測(cè)量電路。差壓位移電容電流放大輸出測(cè)量部分轉(zhuǎn)換部分壓力表安裝時(shí)的注意事項(xiàng)1)取壓口應(yīng)與工質(zhì)流速方向垂直,與設(shè)備內(nèi)壁平齊2)防止儀表感受件與高溫和有害的被測(cè)介質(zhì)接觸。高溫介質(zhì)要冷凝,含塵氣體要設(shè)灰塵捕集器;腐蝕介質(zhì)應(yīng)加裝隔離容器3)儀表與取壓口如不在同一水平上,應(yīng)注意校正由于高度差對(duì)儀表造成的額外的讀數(shù)誤差。4)壓力取出口位置,測(cè)量氣體介質(zhì)應(yīng)在工藝管道的上部,測(cè)量蒸汽應(yīng)在工藝管道的兩側(cè),測(cè)量液體壓力應(yīng)在工藝管道的下部5)測(cè)量差壓時(shí)防止儀表單向受壓而損壞儀表汽包水位測(cè)量相關(guān)知識(shí)鍋爐汽包水位測(cè)量對(duì)鍋爐安全運(yùn)行極為重要。目前采用連通式云母水位計(jì)、雙色水位計(jì)、平衡式差壓水位計(jì)、電接點(diǎn)水位計(jì)。連通式云母水位計(jì)就地安裝在汽包上,指示直觀,可靠,但監(jiān)視不便??刹捎瞄]路工藝電視遠(yuǎn)距離監(jiān)視雙色水位計(jì)。差壓式水位計(jì)受汽包壓力影響大,需進(jìn)行汽包壓力補(bǔ)償。電接點(diǎn)水位計(jì)指示受汽包壓力變化影響小,并方便遠(yuǎn)傳,缺點(diǎn)是指示不連續(xù)。第一節(jié)云母水位計(jì)與雙色水位計(jì)云母水位計(jì)是一根連通管,對(duì)低壓鍋爐,可用玻璃做水位計(jì)觀察窗,高壓鍋爐,爐水對(duì)玻璃有腐蝕性,故用云母片做觀察窗。故稱云母水位計(jì)。ρw,ρs為汽包飽和壓力下飽和蒸汽和水的密度汽包的重量水位H和云母水位計(jì)示值H0之間的誤差:1)誤差原因:云母水位計(jì)中的水的平均密度ρa(bǔ)v不等于汽包內(nèi)飽和水的密度時(shí)ρw,使得液位計(jì)顯示的液位不同于容器中的液位,影響因素主要在于:由于液位計(jì)中與被測(cè)容器中的液溫有差別,另外與鍋爐汽包壓力的變化有關(guān).2)減小誤差措施:常采用保溫、加熱、校正等手段.由于云母水位計(jì)溫度低于汽包內(nèi)溫度,因此云母水位計(jì)的示值水柱高度低于汽包重量水位高度。電廠運(yùn)行中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)為,在額定工況時(shí),對(duì)中壓爐H=He+(25—35)(mm),高壓爐H=He+(40—60)(mm)。

3)云母水位計(jì)的特點(diǎn):最大優(yōu)點(diǎn):直接反映汽包水位,直觀,可靠,缺點(diǎn):但只能就地監(jiān)視,并且液位顯示不夠清晰。因此,改進(jìn)了云母水位計(jì)結(jié)構(gòu),輔以光學(xué)系統(tǒng),利用光從空氣進(jìn)入蒸汽或水產(chǎn)生不同的折射,使汽水分界面顯示成紅、綠兩色的分界面,顯示清晰,并有利于用工業(yè)電視等方式遠(yuǎn)傳顯示,這就是雙色水位計(jì)。當(dāng)紅綠光以不同的角度進(jìn)入到蒸汽空間,由于蒸汽與空氣的光學(xué)性質(zhì)相近,所以折射小,紅光通過(guò)到影屏上顯示,綠光不被顯示。當(dāng)紅綠光以不同的角度進(jìn)入到蒸汽空間,由于水棱鏡的折射作用,綠光通過(guò)到影屏上顯示,紅光不被顯示。結(jié)論:水位計(jì)中汽柱呈紅色,水柱呈綠色。差壓水位計(jì)

它是靜壓式液位測(cè)量?jī)x表,在汽包水位、高加水位、除氧器水位測(cè)量中都能得到應(yīng)用。

一、水位—差壓轉(zhuǎn)換原理水位—差壓轉(zhuǎn)換裝置又稱平衡容器,其結(jié)構(gòu)形式如圖所示,(a)為簡(jiǎn)單平衡容器,(b)為雙室平衡容器,(c)為結(jié)構(gòu)補(bǔ)償式雙室平衡容器。

1.簡(jiǎn)單平衡容器

對(duì)圖(a)中所示簡(jiǎn)單平衡容器輸出的差壓為,按照流體靜力學(xué)原理,有

由上式容易看出:輸出的差壓信號(hào)受汽包壓力和平衡容器側(cè)水柱溫度的影響。誤差原因:平衡容器水柱溫度和汽包壓力的變化。2.雙室平衡容器

在圖(b)所示的雙室平衡容器中,給固定水柱增裝了蒸汽保溫室,使得固定水柱的溫度達(dá)到了汽包內(nèi)的汽水溫度,因而消除了固定水柱非飽和狀態(tài)時(shí)溫度的影響。其輸出差壓為

由上式易看出:(1)輸出的信號(hào)差壓與成負(fù)線性關(guān)系(壓力不變時(shí))。(2)汽包壓力變化時(shí),輸出仍受壓力的影響(水位不變時(shí))。(3)不同水位時(shí)壓力影響所產(chǎn)生的誤差是不同的,在不變的情況下,汽包壓力的變化所產(chǎn)生的輸出誤差為

誤差原因:汽包壓力的變化

二、差壓水位的壓力校正

1.校正原理差壓水位的壓力校正是指對(duì)簡(jiǎn)單平衡容器或雙室平衡容器輸出的差壓信號(hào),通過(guò)引入汽包壓力信號(hào)進(jìn)行一定的校正計(jì)算,從而消除壓力對(duì)測(cè)量影響的一種補(bǔ)償方法。

對(duì)于雙室平衡容器,輸出

對(duì)于式中()因子可采用如下近似公式:

差壓式水位計(jì)誤差的原因汽包壓力和平衡容器側(cè)水柱溫度的變化導(dǎo)致密度變化,使水位測(cè)量不準(zhǔn)。目前一般在DCS中引入汽包壓力和溫度T通過(guò)計(jì)算對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償。流量參數(shù)測(cè)量的相關(guān)知識(shí)目前電廠中常用的節(jié)流裝置有孔板、噴嘴、等側(cè)流量。工作原理:在管道內(nèi)裝入節(jié)流件,流束將在節(jié)流件處形成局部收縮,使流速增大,靜壓力降低,于是在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓力差.該壓力差通過(guò)差壓計(jì)檢出.流體的體積流量或質(zhì)量流量與差壓計(jì)所測(cè)得的差壓值有確定的數(shù)值關(guān)系。因此可通過(guò)測(cè)量差壓來(lái)測(cè)流量。因此為保證流量測(cè)量的精度,必須保證差壓測(cè)量的正確性和系數(shù)K為常數(shù)。為保證差壓測(cè)量的正確性必須采取合理的取壓方式——標(biāo)準(zhǔn)孔板:角接取壓,法蘭取壓;標(biāo)準(zhǔn)噴嘴:角接取壓系數(shù)K是和流體流動(dòng)狀態(tài)(雷諾數(shù)ReD)有關(guān)有關(guān)的,所以要在節(jié)流件前后留有足夠長(zhǎng)的直管段,保證流體進(jìn)入節(jié)流件前達(dá)到紊流狀態(tài)。影響流量測(cè)量準(zhǔn)確性的原因電廠中流量測(cè)量過(guò)程中應(yīng)注意:1選取合適的取壓點(diǎn)和取壓方式,保證獲得較準(zhǔn)確的差壓2保證流量計(jì)前后留有足夠長(zhǎng)的直管段,使其流動(dòng)狀態(tài)達(dá)到充分的紊流。3保證測(cè)量時(shí)流體充滿整個(gè)管道4測(cè)量的實(shí)際流量應(yīng)大于流量計(jì)量程的下限的30%氧量測(cè)量的相關(guān)知識(shí)電廠中用氧化鋯氧量計(jì)測(cè)量氧氣,反映燃燒過(guò)程的過(guò)剩空氣系數(shù)。氧化鋯氧是最近二十年發(fā)展起來(lái)的一種新型煙氣氧含量分析測(cè)量?jī)x表。氧化鋯氧量計(jì)廣泛地應(yīng)用在火力發(fā)電、采暖、煉油、化工、輕紡、水泥等工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)。分為抽出式和直插式兩類。1、氧化鋯(ZrO2)材料的化學(xué)性質(zhì)

在ZrO2材料中加人一定量的氧化鈣(CaO)或氧化釔(Y2O3),經(jīng)高溫?zé)Y(jié),+2價(jià)的鈣離子Ca2+會(huì)進(jìn)入ZrO2晶體而置換出十4價(jià)的鋯離子Zr4+。置換出的鋯離子Zr4+與數(shù)量不足的氧離子結(jié)合而形成帶有氧離子空穴的氧化鋯材料,成為一種不再隨溫度變化的正立方晶型的材料。這種材料被稱為空穴型氧化鋯晶體,為固體電解質(zhì)。

氧濃差電池的構(gòu)成如圖所示

氧化鋯氧量計(jì)的工作原理

氧化鋯氧量計(jì)的基本原理是基于電化學(xué)中濃差電池原理工作的,用氧化鋯的輸出電勢(shì)反映待測(cè)氧氣的濃度。

即:以氧化鋯作為固體電解質(zhì),高溫下的電解質(zhì)兩側(cè)氧濃度不同時(shí)形成濃差電池,濃差電池產(chǎn)生的電勢(shì)與兩側(cè)氧濃度有關(guān),如一側(cè)氧濃度固定,即可通過(guò)測(cè)量輸出電勢(shì)來(lái)測(cè)量另一側(cè)的氧含量。

保證氧量正確測(cè)量的條件

為待測(cè)的氧的濃度1、氧化鋯傳感器需要恒溫,不恒溫要補(bǔ)償。2、氧化鋯傳感器要在一定高溫下工作,以保證有足夠高的靈敏度。3、保持參比氣樣的壓力與待測(cè)氣樣的壓力相等。4、保持參比氣樣和待測(cè)氣樣一定的流速,以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

第二章DCS簡(jiǎn)介第一節(jié)大型機(jī)組熱工自動(dòng)化的現(xiàn)狀第二節(jié)分散控制系統(tǒng)(DCS)第一節(jié)大型機(jī)組熱工自動(dòng)化的現(xiàn)狀

大型機(jī)組的被控對(duì)象和測(cè)點(diǎn)數(shù)量多采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),常規(guī)儀表在減少一、大型機(jī)組的被控對(duì)象和測(cè)點(diǎn)數(shù)量多

如前所述,目前,我國(guó)火電廠所指的大型機(jī)組是200~600MW機(jī)組,蒸汽參數(shù)為超高壓(13.73MPa以上)、亞臨界(17.15MPa以上)、超臨界(22MPa以上),溫度一般均為540℃。由于機(jī)組主輔設(shè)備多,系統(tǒng)復(fù)雜,被控對(duì)象數(shù)量多。以300MW機(jī)組為例,一般有電動(dòng)機(jī)100~130臺(tái),電動(dòng)閥門180~230臺(tái),電動(dòng)執(zhí)行器65~75臺(tái),氣動(dòng)執(zhí)行器30臺(tái)左右。一臺(tái)機(jī)組的測(cè)點(diǎn)(I/0通道)數(shù)量也是可觀的,據(jù)統(tǒng)計(jì):200MW機(jī)組測(cè)點(diǎn)數(shù)約1000~2000點(diǎn);300MW機(jī)組測(cè)點(diǎn)數(shù)約3000~4000點(diǎn);600MW機(jī)組測(cè)點(diǎn)數(shù)約6000~7000點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)數(shù)包括模擬量輸入(AI)、模擬量輸出(AO),數(shù)字量(開(kāi)關(guān)量)輸入(DI)、數(shù)字量輸出(DO)等。熱工自動(dòng)化包括:監(jiān)測(cè)(Monitor)、控制(Control)、報(bào)警(Alarm)、保護(hù)(Protection)。熱工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展過(guò)程a.50年代,就地指示儀表。b.80年代,集中的模擬顯示儀表(DDZII,DDZIII)c.微機(jī)化的組件式儀表。(SPEC-200)d.分散控制系統(tǒng)(DCS)。ABB的INFI-90,西屋的WDPF,新華電站的(XDPS-2000)采用分散控制系統(tǒng),常規(guī)儀表在減少由于傳統(tǒng)觀念的影響,我們看到一些電廠在采用新型的分散控制系統(tǒng)(DCS)以后,仍然大量使用常規(guī)儀表的現(xiàn)象。隨著人們觀念的變化和對(duì)新設(shè)備可靠性的認(rèn)同,目前大型機(jī)組常規(guī)儀表不斷減少,逐步實(shí)現(xiàn)了單元機(jī)組的一體化控制,即不設(shè)司爐、司機(jī)和電氣值班員,而是一臺(tái)機(jī)組配備1名主值班員,2~3名副值班員,對(duì)整臺(tái)機(jī)組全面監(jiān)控。如石洞口二廠的600MW機(jī)組,實(shí)行的就是這種配置。第二節(jié)

分散控制系統(tǒng)(DCS)一、什么是DCS分散控制系統(tǒng)DCS(DistributedControlSystem)是基于“4C”技術(shù)(ComputerControlCommunicationCRT)的70年代中期出現(xiàn)的新型工業(yè)控制系統(tǒng),采用分布式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),目的是為了減少風(fēng)險(xiǎn),提高系統(tǒng)可靠性。其基本思路是:將整個(gè)控制系統(tǒng)按照區(qū)域、功能和回路作適當(dāng)分解,再通過(guò)總線或通訊網(wǎng)絡(luò)將它們連接為有機(jī)整體。這樣,局部性故障不會(huì)影響整體的安全運(yùn)行,同時(shí)可以保證各部分工作的高效率。自1975年Honeywell公司推出第一套DCS以后,全世界有60余家公司生產(chǎn)了1500余種產(chǎn)品,目前約有一萬(wàn)套DCS在運(yùn)行,我國(guó)火電廠自80年代引進(jìn)DCS,到1996年底已投入或在建的DCS有238套,火電廠引起的DCS型號(hào)及生產(chǎn)廠家使用數(shù)量一覽表見(jiàn)表為防止電廠應(yīng)用DCS品種過(guò)多,給運(yùn)行維護(hù)備品備件帶來(lái)困難,電力部選擇業(yè)績(jī)較好、國(guó)內(nèi)有合作單位的表中前8種為電力部推薦使用的DCS系統(tǒng)。小型分散控制系統(tǒng)如Yewpark等在火電廠中也有應(yīng)用,表中未列入。此外,我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的DCS系統(tǒng)在電廠改造中也有使用,如電力工業(yè)部電力科學(xué)研究院的EDPF等。二、DCS的組成

大型火電機(jī)組的DCS系統(tǒng),一般包括

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)模擬量控制系統(tǒng)(MCS)順序控制系統(tǒng)(SCS)鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)(DEH)后兩種根據(jù)廠家經(jīng)驗(yàn),如解決好接口問(wèn)題,可以進(jìn)入DCS,也可以獨(dú)立工作。此外,有的機(jī)組DCS中還包括汽機(jī)旁路控制系統(tǒng)(BPS)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)(DataAcquisitionSystem)。主要是連續(xù)采集和處理機(jī)組工藝模擬量信號(hào)和設(shè)備狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量信號(hào),并實(shí)時(shí)監(jiān)視,保證機(jī)組安全可靠地運(yùn)行,還具有在線的性能效率計(jì)算和經(jīng)濟(jì)分析功能等。數(shù)據(jù)采集:對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的模擬量、開(kāi)關(guān)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、掃描、處理。信息顯示:包括工藝系統(tǒng)的模擬圖和設(shè)備狀態(tài)顯示、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、棒圖顯示、歷史趨勢(shì)顯示、報(bào)警顯示等。事件記錄和報(bào)表制作/

打?。喊⊿OE

順序事件記錄、工藝數(shù)據(jù)信息記錄、設(shè)備運(yùn)行記錄、報(bào)警記錄與查詢等。歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索

設(shè)備故障診斷模擬量控制系統(tǒng)(MCS)(ModulatingControlSystem)亦稱機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)(CoordinatedControlSystem)。其設(shè)計(jì)思想是將爐機(jī)電綜合控制,以自動(dòng)調(diào)節(jié)為主,將邏輯控制、聯(lián)鎖保護(hù)等功能結(jié)合在一起,構(gòu)成一種具有多種控制功能,滿足不同運(yùn)行工況要求的綜合性過(guò)程控制系統(tǒng)。它是在常規(guī)機(jī)爐局部控制系統(tǒng)上發(fā)展起來(lái)的,在局部控制子系統(tǒng)上加入?yún)f(xié)調(diào)控制器,對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。它是實(shí)現(xiàn)機(jī)組全方位全過(guò)程控制的基礎(chǔ),也是DCS最基本的控制功能。模擬調(diào)節(jié)系統(tǒng)系統(tǒng)鍋爐調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)鍋爐給水鍋爐汽溫鍋爐燃燒磨煤機(jī)一次風(fēng)量控制系燃油壓力控制系一次風(fēng)壓控制系給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制系二次風(fēng)壓控制系二次風(fēng)箱擋板控制系氧量校正回爐膛負(fù)壓控制系給水泵轉(zhuǎn)速控制系給水泵最小流量控制系給水旁路閥控制系煙氣擋板控制系一級(jí)過(guò)熱蒸汽溫控制系末級(jí)過(guò)熱蒸汽溫控制系再熱蒸汽溫控制系主要的輔機(jī)控制系統(tǒng)磨煤機(jī)密封風(fēng)差壓控制系空預(yù)器冷端溫度控制系統(tǒng)暖風(fēng)器除氧器壓力控制系凝汽器水位控制系除氧器水位控制系凝補(bǔ)水箱水位控制系凝泵最小流量控制系高低壓加熱器疏水水位控制系磨煤機(jī)出口溫度控制系爐膛安全保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)-FSSS系統(tǒng)鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(furnacesafeguardsupervisorysystem,FSSS)或稱燃燒器管理系統(tǒng)(burnermanagementsystem,BMS):保證鍋爐燃燒系統(tǒng)中各設(shè)備按規(guī)定的操作順序和條件安全起停、切投,

并能在危急情況下迅速切斷進(jìn)入鍋爐爐膛的全部燃料,保證鍋爐安全。包括BCS(燃燒器控制系統(tǒng))和FSS(爐膛安全系統(tǒng))。

鍋爐點(diǎn)火前和MFT

后的爐膛吹掃

油系統(tǒng)和油層的啟??刂?/p>

制粉系統(tǒng)和煤層的啟??刂?/p>

爐膛火焰監(jiān)測(cè)

輔機(jī)(一次風(fēng)機(jī)、密封風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)、循環(huán)泵等)啟、停和聯(lián)鎖保護(hù)

主燃料跳閘(MFT)

油燃料跳閘(OFT)

機(jī)組快速甩負(fù)荷(FCB)

輔機(jī)故障減負(fù)荷(RB)

機(jī)組運(yùn)行監(jiān)視和自動(dòng)報(bào)警順序控制系統(tǒng)—SCS

順序控制系統(tǒng)(SCS)(SequenceControlSystem)。將生產(chǎn)過(guò)程的部分工藝按照事先規(guī)定好的條件及順序進(jìn)行自動(dòng)操作。可以是閉環(huán)的,也可以是開(kāi)環(huán)的。與MCS系統(tǒng)不同,SCS主要用于斷續(xù)生產(chǎn)過(guò)程,在火電廠中主輔機(jī)啟停,輸煤自動(dòng)化,化學(xué)水處理等生產(chǎn)過(guò)程大量需要順序控制。SCS是DCS的重要組成部分,其核心部件微處理器或可編程邏輯控制器(PLC)代替了常規(guī)繼電器,使順序控制的功能有了很大進(jìn)步。大型機(jī)組中SCS以子功能組級(jí)及執(zhí)行級(jí)控制為主,一個(gè)功能組可能包含若干順序控制系統(tǒng)。

順序控制系統(tǒng)—SCS

制粉系統(tǒng)順控

鍋爐二次風(fēng)門順控

鍋爐定排順控

射水泵順控

給水程控

勵(lì)磁開(kāi)關(guān)

整流裝置開(kāi)關(guān)

發(fā)電機(jī)滅磁開(kāi)關(guān)

發(fā)電機(jī)感應(yīng)調(diào)壓器

備用勵(lì)磁機(jī)手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁

發(fā)電機(jī)組斷路器同期回路

其他設(shè)備起停順控汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)—DEH:數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)—DigitalElectro-h(huán)ydraulicControlSystem

該系統(tǒng)完成對(duì)汽機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、功率調(diào)節(jié)和機(jī)爐協(xié)調(diào)控制。包括:轉(zhuǎn)速和功率控制;閥門試驗(yàn)和閥門管理;運(yùn)行參數(shù)監(jiān)視;超速保護(hù);手動(dòng)控制等功能。

轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的自動(dòng)控制

汽輪機(jī)自啟動(dòng)(ATC)

主汽壓力控制(TPC)

自動(dòng)減負(fù)荷(RB)

超速保護(hù)(OPC)

閥門測(cè)試

第三章熱工聯(lián)鎖保護(hù)的作用及組成

定義:機(jī)組出現(xiàn)危險(xiǎn)工況時(shí),自動(dòng)采取措施,防止事故產(chǎn)生和避免事故擴(kuò)大,保證設(shè)備及人身安全。

當(dāng)故障發(fā)生時(shí),熱工保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)最高。超越運(yùn)行人員的手動(dòng)操作,按照預(yù)先規(guī)定的方式處理事故。聯(lián)鎖:熱工保護(hù)系統(tǒng)的一種重要技術(shù)。聯(lián):聯(lián)動(dòng);鎖:閉鎖。1鍋爐熱工保護(hù)汽壓保護(hù)、水位保護(hù)、溫度保護(hù)、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)。2汽輪機(jī)的熱工保護(hù)軸向位移保護(hù)、缸脹和差脹保護(hù)、超速(零轉(zhuǎn)速保護(hù))、振動(dòng)監(jiān)測(cè)及保護(hù)、主軸彎曲保護(hù)、軸承溫度高和潤(rùn)滑油壓力低保護(hù)、真空度低保護(hù)、汽輪機(jī)進(jìn)水保護(hù)等。3機(jī)、爐、電大聯(lián)鎖保護(hù)單元機(jī)組是一個(gè)整體。燃料鍋爐汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)電網(wǎng)任何一個(gè)故障都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)。一、保護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)1優(yōu)先級(jí)最高。2應(yīng)采用獨(dú)立的信號(hào)檢測(cè)傳感器。3保護(hù)系統(tǒng)具有可維護(hù)性,有一定的實(shí)驗(yàn)手段。4保護(hù)動(dòng)作是單方向的。保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作后,必須排除故障后,設(shè)備才能重新啟動(dòng)。二、保護(hù)系統(tǒng)的手段(1)限值保護(hù)。根據(jù)鍋爐和輔機(jī)的運(yùn)行工況對(duì)鍋爐的最大出力進(jìn)行限值。(2)聯(lián)鎖保護(hù)(3)緊急停爐鍋爐及其輔機(jī)的主要保護(hù)

汽壓保護(hù)給水泵保護(hù)參數(shù)保護(hù)汽溫保護(hù)設(shè)備保護(hù)磨煤機(jī)保護(hù)水位保護(hù)給煤機(jī)保護(hù)滅火保護(hù)點(diǎn)火系統(tǒng)保護(hù)鍋爐水位保護(hù)一、水位保護(hù)的重要性(汽包鍋爐)汽包是汽水的分界處。水位過(guò)高:汽包內(nèi)蒸汽和水的分離行程變短,造成蒸汽帶水帶鹽、導(dǎo)致汽機(jī)進(jìn)水,過(guò)熱器汽機(jī)結(jié)垢。水位過(guò)低:鍋爐的自然循環(huán)被破壞,造成水冷壁干燒。二、水位保護(hù)系統(tǒng)

水位高一、高二、高三(+50,+150,+250),水位低一、低二、低三(-50,-150,-250)水位保護(hù)原理圖圖2-5安全門動(dòng)作時(shí),會(huì)引起汽包壓力的變化,使汽包產(chǎn)生虛假水位現(xiàn)象。安全門動(dòng)作時(shí),有60秒的禁止信號(hào)。汽包水位事故案例水位表計(jì)失靈、指示不正確,引起誤判斷誤操作,水位保護(hù)拒動(dòng)。1某廠#2爐(HG670t/h)在負(fù)荷由15萬(wàn)千瓦升至16萬(wàn)千瓦時(shí),燃燒不穩(wěn),水位波動(dòng)大,運(yùn)行監(jiān)視失誤,誤判斷、誤操作,鍋爐先滿水后干鍋嚴(yán)重?fù)p壞。水冷壁爆管6根另有9根損壞。水冷壁鰭間焊口裂縫,后墻6米,前墻20米。2某廠#4爐(SG400t/h)檢修后啟動(dòng)過(guò)程中,負(fù)荷由4萬(wàn)千瓦猛增到7萬(wàn)千瓦時(shí),由于給水調(diào)節(jié)操作不當(dāng),造成嚴(yán)重缺水,173根水冷壁管燒壞。3某廠#2爐(蘇制670t/h)在大修后啟動(dòng)中12-18kg/cm2時(shí),鍋爐負(fù)荷60t/h,差壓水位表及差壓水位記錄表不能投入運(yùn)行,電接點(diǎn)水位計(jì)因測(cè)量筒水臟亦不正常作為參考,靠司水手撥水位調(diào)整水位。司水監(jiān)視云母水位計(jì)技術(shù)不熟練,未能準(zhǔn)確報(bào)告水位,加之給水流量表因小信號(hào)切除無(wú)指示,調(diào)整給水操作失誤,導(dǎo)致鍋爐長(zhǎng)時(shí)間缺水,燒壞249根水冷壁管,構(gòu)成重大損壞事故機(jī)、爐、電大聯(lián)鎖大型單元機(jī)組的特點(diǎn)是機(jī)、電、爐在生產(chǎn)過(guò)程中組成一個(gè)有機(jī)的整體,加之有大量復(fù)雜的控制系統(tǒng)及裝置,其相互間的關(guān)系又都非常密切。但任何一部分的故障都會(huì)影響其他部分。機(jī)電爐大聯(lián)鎖保護(hù):鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等主機(jī)之間以及與給水泵、送引風(fēng)機(jī)等主要輔機(jī)之間的聯(lián)鎖保護(hù)。作用:將機(jī)、電、爐通過(guò)一定的邏輯聯(lián)系起來(lái),當(dāng)其中某一部分出現(xiàn)故障時(shí),其他部分則會(huì)作出相應(yīng)的反應(yīng)。。(1)鍋爐MFT,延時(shí)跳汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)(2)汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)互為聯(lián)鎖,引起機(jī)組FCB,若FCB不成功,鍋爐MFT。若成功,鍋爐維持最低負(fù)荷。(3)若主斷路器跳閘導(dǎo)致FCB,若發(fā)電機(jī)無(wú)故障,帶5%廠用電。鍋爐主燃料跳閘(MFT)汽輪機(jī)緊急跳閘(ETS)發(fā)電機(jī)保護(hù)動(dòng)作110KV主變壓器開(kāi)關(guān)跳閘≥1鍋爐快速減負(fù)荷FCB不成功成功5%鍋爐保持低負(fù)荷停機(jī)鍋爐保持低負(fù)荷汽輪機(jī)帶5%廠用電運(yùn)行YN快速減負(fù)荷(FCB)FCB—fastcutback當(dāng)汽輪機(jī)或電氣方面發(fā)生故障,汽輪機(jī)脫扣或機(jī)組帶廠用電運(yùn)行時(shí),機(jī)組不停爐而帶最小負(fù)荷,以便故障消除后機(jī)組盡快恢復(fù)出力。兩種方式:0%FCB(停爐不停機(jī)),5%FCB(帶5%廠用電)FCB動(dòng)作的主要內(nèi)容[FCB→快速甩負(fù)荷→汽壓急劇↑]

→[使汽壓升高減到最小][汽壓急劇↑→燃料量急劇↓→汽包水位瞬間↓]

→[減少水位波動(dòng)][燃料量急劇↓→爐膛擾動(dòng)↑]

→[防止滅火,穩(wěn)燃][帶廠用電時(shí),周波幅度變化不可太大]大型火電機(jī)組自動(dòng)化功能單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(coordinationcontrolsystem,CCS)鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(furnacesafeguardsupervisorysystem,FSSS)或稱燃燒器管理系統(tǒng)(burnermanagementsystem,BMS)順序控制系統(tǒng)(sequencecontrolsystem,SCS)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(dataacquisitionsystem,DAS)汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)(digitalelectrichydraulicsystem,DEH)給水泵汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)(machineelectrichydraulicsystem,MEH)旁路控制系統(tǒng)(bypasscontrolsystem,BPS)汽輪機(jī)自啟動(dòng)系統(tǒng)(TAS)RUNBACK、FCB汽輪機(jī)監(jiān)視儀表(TSI)和汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)(ETS)輔助系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程控系統(tǒng)第四章計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能和原理MCS控制系統(tǒng)FSSS控制系統(tǒng)SCS系統(tǒng)模擬量控制系統(tǒng)

一、單元機(jī)組負(fù)荷控制的任務(wù)鍋爐任務(wù):生產(chǎn)出與負(fù)荷相適應(yīng)的且質(zhì)量合格蒸汽流量。與負(fù)荷相適應(yīng)是指鍋爐的蒸汽流量D與機(jī)組的電功率PE相適應(yīng),質(zhì)量合格是指蒸汽的壓力、溫度符合規(guī)定要求。汽輪發(fā)電機(jī)的任務(wù):保證發(fā)出質(zhì)量合格、滿足外界負(fù)荷要求的電功率PE。質(zhì)量合格是指電壓、頻率都符合規(guī)定值,滿足負(fù)荷要求指發(fā)出的電功率能隨負(fù)荷需求變化而變化。單元機(jī)組運(yùn)行任務(wù):鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)共同維持外部負(fù)荷的需求,且保證內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)(主蒸汽壓力)穩(wěn)定。用單元機(jī)組輸出功率與負(fù)荷的一致性反映機(jī)組與電網(wǎng)的能量供求平衡,用主蒸汽壓力反映機(jī)組鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)的能量供求平衡遇到的問(wèn)題:汽輪機(jī)負(fù)荷響應(yīng)快,鍋爐的負(fù)荷響應(yīng)慢。即汽輪機(jī)因負(fù)荷要求開(kāi)大調(diào)節(jié)門時(shí),鍋爐不能在較快時(shí)間內(nèi)增加蒸汽量,導(dǎo)致機(jī)前壓力波動(dòng)大,當(dāng)鍋爐因負(fù)荷要求增加給煤量時(shí),由于鍋爐響應(yīng)速度太慢,不能較快時(shí)間內(nèi)滿足負(fù)荷要求。即維持主汽壓力正常與快速滿足負(fù)荷的要求是一對(duì)矛盾的任務(wù)。單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制的任務(wù):在保證主蒸汽壓力偏差在允許范圍內(nèi)的前提下,機(jī)組的輸出功率盡快適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷變化的要求。二、單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)

指通過(guò)控制回路協(xié)調(diào)汽輪機(jī)和鍋爐的工作狀態(tài),同時(shí)給鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)和汽輪機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出指令,以達(dá)到快速響應(yīng)負(fù)荷變化的目的,盡最大可能發(fā)揮機(jī)組的調(diào)峰、調(diào)頻能力、穩(wěn)定運(yùn)行參數(shù)。單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)組控層汽機(jī)主控器鍋爐主控器等上級(jí)(協(xié)調(diào)控制級(jí))1)負(fù)荷指令計(jì)算2)運(yùn)行方式管理下級(jí)(基礎(chǔ)級(jí))鍋爐控制系統(tǒng)和汽機(jī)控制系統(tǒng)有關(guān)的輔機(jī)控制系統(tǒng)也稱基本控制級(jí)一般電廠機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)采用上、下兩級(jí)控制,上級(jí)為協(xié)調(diào)控制級(jí),它具有四種運(yùn)行方式,各種運(yùn)行方式之間既可由操作員通過(guò)OM畫面進(jìn)行手動(dòng)切換,又可根據(jù)機(jī)組運(yùn)行聯(lián)鎖條件和邏輯控制回路自動(dòng)進(jìn)行無(wú)擾切換,以達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài);下級(jí)稱基本控制級(jí),為鍋爐控制系統(tǒng)和汽機(jī)控制系統(tǒng),以及有關(guān)的輔機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制級(jí)(上級(jí))協(xié)調(diào)層的兩大組成部分:負(fù)荷指令計(jì)算和機(jī)組運(yùn)行方式管理負(fù)荷指令計(jì)算:對(duì)調(diào)度給出的符合指令或目標(biāo)負(fù)荷指令進(jìn)行選擇,并加以運(yùn)行限制后,給出實(shí)際負(fù)荷指令,產(chǎn)生鍋爐負(fù)荷指令和汽輪發(fā)電機(jī)負(fù)荷指令。機(jī)組運(yùn)行方式管理:包括選擇滑壓和定壓運(yùn)行方式;選擇火電機(jī)組的四種負(fù)荷運(yùn)行方式:手動(dòng),爐跟機(jī),機(jī)跟爐,協(xié)調(diào)控制。負(fù)荷指令計(jì)算1)負(fù)荷選擇:選擇ADS負(fù)荷指令(來(lái)自調(diào)度中心)還是操作員設(shè)置的負(fù)荷指令。注意二者之間切換應(yīng)平穩(wěn),無(wú)擾動(dòng)。2)負(fù)荷指令限制管理:包括負(fù)荷高限制、負(fù)荷低限制、負(fù)荷變化的速率限制、負(fù)荷增閉鎖、負(fù)荷減閉鎖等。3)功頻校正控制。基本控制級(jí)(下級(jí))基本控制級(jí)包括鍋爐側(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)汽機(jī)側(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)輔機(jī)控制系統(tǒng)鍋爐側(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)鍋爐調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)FSSS鍋爐給水鍋爐汽溫鍋爐燃燒磨煤機(jī)一次風(fēng)量控制系燃油壓力控制系一次風(fēng)壓控制系給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制系二次風(fēng)壓控制系二次風(fēng)箱擋板控制系氧量校正回爐膛負(fù)壓控制系給水泵轉(zhuǎn)速控制系給水泵最小流量控制系給水旁路閥控制系煙氣擋板控制系一級(jí)過(guò)熱蒸汽溫控制系末級(jí)過(guò)熱蒸汽溫控制系再熱蒸汽溫控制系鍋爐調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)作用鍋爐燃燒控制系統(tǒng)鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的作用是控制鍋爐的燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量的具體數(shù)值,使鍋爐生產(chǎn)的蒸汽滿足汽輪機(jī)的用汽需要,即滿足負(fù)荷指令的要求。同時(shí)要保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性和安全性。鍋爐給水控制系統(tǒng)鍋爐給水控制系統(tǒng)的作用是通過(guò)調(diào)整給水流量的大小,保證汽包水位在允許范圍內(nèi),同時(shí)要保持給水泵的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。鍋爐汽溫控制系統(tǒng)鍋爐汽溫控制系統(tǒng)的作用是控制過(guò)熱蒸汽和再熱蒸汽的溫度與單元機(jī)組運(yùn)行工況的要求相一致。汽機(jī)側(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)這些功能在DEH中完成汽機(jī)側(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)汽輪機(jī)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)汽輪機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)汽輪機(jī)自啟??刂葡到y(tǒng)輔機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)主要的輔機(jī)控制系統(tǒng)磨煤機(jī)密封風(fēng)差壓控制系空預(yù)器冷端溫度控制系統(tǒng)暖風(fēng)器除氧器壓力控制系凝汽器水位控制系除氧器水位控制系凝補(bǔ)水箱水位控制系凝泵最小流量控制系高低壓加熱器疏水水位控制系磨煤機(jī)出口溫度控制系火電機(jī)組四種負(fù)荷控制方式手動(dòng)、鍋爐跟隨、汽機(jī)跟隨、協(xié)調(diào)手動(dòng)方式---MAN:運(yùn)行人員手動(dòng)控制機(jī)組負(fù)荷和主汽壓力,包括調(diào)整燃料量和汽機(jī)調(diào)門開(kāi)度。機(jī)組調(diào)試階段和機(jī)組啟動(dòng)、停止階段,機(jī)組輔助系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),采用的一種基礎(chǔ)方式,此時(shí)鍋爐和汽機(jī)的協(xié)調(diào)動(dòng)作由操作人員判斷和動(dòng)作,大大增加了操作員的負(fù)擔(dān)。鍋爐跟隨方式---BF:鍋爐主控投入自動(dòng)(前提是給煤機(jī)投入自動(dòng)且燃料主控投入自動(dòng)),汽機(jī)主控在手動(dòng)(或DEH在手動(dòng))控制方式,由汽輪機(jī)DEH決定,鍋爐根據(jù)壓力設(shè)定值維持機(jī)前壓力。當(dāng)負(fù)荷改變時(shí),先由汽機(jī)側(cè)發(fā)出控制動(dòng)作,因此而引出機(jī)組負(fù)荷汽壓Pt改變,再由鍋爐跟隨發(fā)生控制動(dòng)作。特點(diǎn):電功率響應(yīng)快,對(duì)負(fù)荷變動(dòng)和電網(wǎng)調(diào)頻有利,但汽壓Pt波動(dòng)大四種負(fù)荷控制方式說(shuō)明

汽機(jī)跟隨方式---TF:鍋爐主控在手動(dòng)(無(wú)論燃料主控在自動(dòng)與否),汽機(jī)主控投入自動(dòng)(前提是DEH投入遙控方式),機(jī)前壓力由汽輪機(jī)DEH控制調(diào)門開(kāi)度維持,鍋爐負(fù)荷人為控制,機(jī)組功率和鍋爐出力有關(guān),汽機(jī)僅維持壓力。特點(diǎn):汽壓Pt波動(dòng)小,有利于機(jī)組運(yùn)行方式的安全與穩(wěn)定,但負(fù)荷適應(yīng)能力差,不利于帶變動(dòng)負(fù)荷和參加電網(wǎng)調(diào)頻。多適用于帶基本負(fù)荷的單元機(jī)組和蓄熱較小的直流鍋爐。以鍋爐跟隨為主的協(xié)調(diào)控制方式---CCS:是以鍋爐跟隨為主的協(xié)調(diào)控制方式,在穩(wěn)定負(fù)荷下,鍋爐維持機(jī)前壓力,汽機(jī)維持發(fā)電機(jī)功率。

根據(jù)單元機(jī)組不同的工況和運(yùn)行要求,以及鍋爐主控和汽輪機(jī)主控所具備的不同的控制方式及組態(tài)可以構(gòu)成不同的單元協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的運(yùn)行方式。負(fù)荷控制回路(機(jī)組調(diào)節(jié)方式)機(jī)組調(diào)節(jié)方式LGC負(fù)荷指令鍋爐主控制器汽機(jī)主控制器AGC(MGC)投入自動(dòng)自動(dòng)自動(dòng)CCS手動(dòng)自動(dòng)自動(dòng)鍋爐跟隨BF手動(dòng)自動(dòng)手動(dòng)汽機(jī)跟隨TF手動(dòng)手動(dòng)自動(dòng)基礎(chǔ)方式BASE手動(dòng)手動(dòng)手動(dòng)在投入汽機(jī)跟隨或鍋爐跟隨方式一定時(shí)間后,如果壓力穩(wěn)定控制偏差不大,即可投入?yún)f(xié)調(diào)控制方式。汽機(jī)主控和鍋爐主控全部投入自動(dòng),即為機(jī)組協(xié)調(diào)控制方式。機(jī)組負(fù)荷由機(jī)組主控給出。機(jī)組變負(fù)荷率由RATESET模塊設(shè)定。異常處理

協(xié)調(diào)方式是我們正常運(yùn)行中所采取的方式,且一般為機(jī)爐協(xié)調(diào),但是在事故情況下協(xié)調(diào)會(huì)自動(dòng)退出,另外工況異常時(shí),運(yùn)行人員也可手動(dòng)退出協(xié)調(diào),協(xié)調(diào)是為機(jī)組正常運(yùn)行服務(wù)的,運(yùn)行人員要凌駕于協(xié)調(diào)之上,一旦在協(xié)調(diào)方式下機(jī)組工況會(huì)向壞的方面發(fā)展時(shí)(這需要經(jīng)驗(yàn)把握),運(yùn)行人員應(yīng)果斷退出協(xié)調(diào)。鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)FSSS—furnacesafetysupervisorysystemFSSS也叫做BMS—burnermanagementcontrolsystem鍋爐燃燒管理系統(tǒng)。它是現(xiàn)代大型火電機(jī)組鍋爐必備的一種監(jiān)控系統(tǒng)。它能在鍋爐正常工作和啟停等各種運(yùn)行方式下,連續(xù)監(jiān)視燃燒系統(tǒng)的大量參數(shù)與狀態(tài),不斷進(jìn)行邏輯判斷和運(yùn)算,必要時(shí)發(fā)出動(dòng)作指令,通過(guò)各種連鎖裝置,使燃燒器中的有關(guān)設(shè)備按照即定的程序完成必要的操作和處理未遂性事故,以保證鍋爐燃燒系統(tǒng)的安全。實(shí)際上,F(xiàn)SSS是把燃燒系統(tǒng)的安全運(yùn)行規(guī)程用一套邏輯控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)不僅能完成各種操作和保護(hù)動(dòng)作,還能避免運(yùn)行人員在手動(dòng)操作時(shí)的誤動(dòng)作,并

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