发电厂热工自动化技术初探

第一篇：发电厂热工自动化技术初探

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发电厂热工自动化技术初探

发电厂热工自动化技术初探

摘要：本文作者介绍了DCS的应用与发展，并对热工自动化技术在发电厂的应用进行了分析探讨。

关键词：发电厂；热工自动化；技术；初探

中图分类号：TM62文献标识码：A文章编号：

热工自动化系统的发展趋势是高速化、智能化、一体化和透明化。对故障信息的研究和充分利用是发掘热工故障诊断与故障预测的基础,现场总线的应用,为热工自动化系统的进一步发展提供了不断拓展的空间。DCS的应用与发展

火电厂热工自动化系统的发展变化,在二十世纪给人耳目一新的是DCS的应用,而当今则是DCS的应用范围和功能的迅速扩展。

1.1 DCS应用范围的迅速扩展

20世纪末,DCS在国内燃煤机组上应用时,其监控功能覆盖范围还仅限DAS、MCS、FSSS和SCS四项。即使在2004年发布的Q/DG1-K401-2004《火力发电厂分散控制系统(DCS)技术规范书》中,DCS应用的主要功能子系统仍然还是以上四项,但实际上近几年DCS的应用范围迅速扩展,除了一大批高参数、大容量、不同控制结构的燃煤火电机组的各个控制子系统全面应用外,脱硫系统、脱硝系统、空冷系统、大型循环流化床(CFB)锅炉等新工艺上都成功应用。可以说只要工艺上能够实现的系统,DCS都能实现对其进行可靠控制。

1.2 单元机组控制系统一体化的崛起

随着一些电厂将电气发变组和厂用电系统的控制(ECS)功能纳入DCS的SCS控制功能范围,ETS控制功能改由DCS模件构成,DEH与DCS的软硬件合二为一,以及一些机组的烟气湿法脱硫控制直接进入单元机组DCS控制的成功运行,标志着控制系统一体化,在DCS技术的发展推动下而走向成熟。控制系统一体化的实现,是电力行业DCS应用功

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能快速发展的体现。排除人为因素外,控制系统一体化将为越来越多的电厂所采用。

1.3 DCS结构变化,应用技术得到快速发展

随着电子技术的发展,近年来DCS系统在结构上发生变化。过去强调的是控制功能尽可能分散,由此带来的是使用过多的控制器和接口间连接。但过多的控制器和接口间连接,不一定能提高系统运行可靠性,相反到有可能导致故障停机的概率增加。因此随着控制器功能与容量的成倍增加、更多安全措施(包括采用安全性控制器)、冗余技术的采用(有的DCS的核心部件CPU,采用2×2冗余方式)以及速度与可靠性的提高,目前DCS正在转向适度集中,将相互联系密切的多个控制系统和非常复杂的控制功能集中在一对控制器中,以及上述所说的单元机组采用一体化控制系统,正成为DCS应用技术发展的新方向,这不但减少了故障环节,还因内部信息交换方便和信息传递途径的减少而提高了可靠性。此外,随着近几年DCS应用技术的发展,如采用通用化的硬件平台,独立的应用软件体系,标准化的通讯协议,PLC控制器的融入,FCS功能的实现,一键启动技术的成功应用等,都为DCS增添了新的活力,功能进一步提高,应用范围更加宽广。

全厂辅控系统走向集中监控

一个火电厂有10多个辅助车间,国内过去通常都是由PLC和上位机构成各自的网络,在各车间控制室内单独控制,因此得配备大量的运行人员。为了提高外围设备控制水平和劳动生产率,达到减员增效的目的,随着DCS技术和网络通讯功能的提高,目前各个辅助车间的控制已趋向适度集中,整合成一个辅控网(简称BOP 即Balance Of Plant的缩写)方向发展,即将相互独立的各个外围辅助系统,利用计算机及网络技术进行集成,在全厂IT系统上进行运行状况监控,实现外围控制少人值班或无人值班。

变频技术的普及应用与发展

由于变频调速不但在调速范围和精度,动态响应速度,低速转动力矩,工作效率,方便使用方面表现出优越性,更重要的是节能效果在经济及社会效益上产生的显著效应,因此继一些中小型电机上普遍应用后,近年来交流变频调速技术,扩展到一些高压电机的控制上试用,最新【精品】范文 参考文献

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如送、引风机和给水泵电机转速的控制等。

因为蕴藏着巨大的节能潜力,可以预见随着高压变频器可靠性的提高、一次性投资降低和对电网的谐波干扰减少,更多机组的风机、水泵上的大电机会走向变频调速控制,在一段时间内,变频技术将继续在火电厂节能工作中,扮演重要角色。

局部系统应用现场总线

自动化技术的发展,带来新型自动化仪表的涌现,现场总线系统(FCS)是其中一种,它和DCS紧密结合,是提高控制信号传输的准确性、实时性、快速性和机组运行的安全可靠性,解决现场设备的现代化管理,以及降低工程投资等的一项先进的和有效的组合。

热工控制优化技术的应用发展

随着过程生产领域对控制系统要求的不断提高,传统控制方法越来越难以满足火电厂热力流程对系统稳定性和性能最优化方面的要求,汽温超标已经成为制约机组负荷变化响应能力和安全稳定运行的主要障碍之一(燃烧优化主要是锅炉专业在进行,本文不作讨论)。由此基于现代控制理论的一些现代控制系统逐步在火电厂过程控制领域中得到应用。如基于过程模型并在线动态求解优化问题的模型预测控制(简称MPC)法、让自动装置模拟人工操作的经验和规律来实现复杂被控对象自动控制的模糊控制法、利用熟练操作员手动成功操作的经验数据,在常规的串级PID调节系统的基础上建立基于神经网络技术的前馈控制作用等,在提高热工控制系统(尤其是汽温控制系统)品质过程中取得较好效果。

SIS系统的应用发展

SIS系统是实现电厂管理信息系统与各种分散控制系统之间数据交换、实时信息共享的桥梁,其功能包括厂级实时数据采集与监视,厂级性能计算与分析。设备故障诊断功能、寿命管理功能、系统优化功能以及其它功能。自从国家电力公司电力规划总院在2000年提出这一概念和规划后,至今估计有300家多电厂建立了SIS系统,可谓发展相当迅速。但是自从SIS系统投运以来,其所起的作用只是数据的采集、存储、显示和可打印各类生产报表,能够真正把SIS的应用功能尽情发挥出来的很少,其面向统计/生产管理的数据分析工具,基于

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热经济性分析的运行优化,以品质经济性为目标的控制优化,以提高可靠性为目的的设备故障诊断等功能基本多数都未能付绪实施。其原因主要有设计不够完善,多数SIS厂家并没有完全吃透专业性极强的后台程序及算法,使其在生产实际中未能发挥作用,加上与现场生产脱节,因此SIS代理商所能做的只是利用网络技术,边搭建一个基本的SIS 架构边进行摸索。此外SIS应涵盖哪些内容没有统一的标准也缓慢了其功能的应用。但从大的方向上看,SIS系统的建设符合技术发展的需要和中国电力市场发展的趋势,将给发电厂特别是大型的现代化发电厂带来良好的经济效益

结束语

随着世界高科技的飞速发展和我国机组容量的快速提高,电厂热工自动化技术不断地从相关学科中吸取最新成果而迅速发展和完善,近几年更是日新月异,一方面作为机组主要控制系统的DCS,已在控制结构和控制范围上发生了巨大的变化;另一方面随着厂级监控和管理信息系统(SIS)、现场总线技术和基于现代控制理论的控制技术的应用,给热工自动化系统注入了新的活力。

参考文献：

[1] 宋邦富．DCS应用及发展[J]．化学工程与设备，2010，(3)．

[2] 白建云．大型火力发电厂顺序控制技术研究与应用[J]．技术交流，2011，(3)

[3] 赵杨，丁宝峰，杜翠女等.浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J].硅谷，2011，（3）.[4] 郑智武.火力发电厂厂用电气自动化系统的现状和发展[J].黑龙江科技信息，2010，（5）.[5] 薛飞，周伟，尹力伟等.火电厂电气自动化系统建设研究[J].科技创新导报，2009，（34）.------------最新【精品】范文

第二篇：电厂热工自动化技术优化分析

电厂热工自动化技术优化分析

摘 要:随着社会经济的发展，人们对用电量的需求越来越大。电厂的热工自动化技术以其低成本，高效益，低污染等特点受到越来越广泛的应用，大大提高了电厂的生产运作效率，为电厂的电力生产节约了人力使用和经济成本。但是随着电厂发电量的不断增大，热工自动化技术也需要不断优化。本文主要从电厂热工自动化技术的系统原理着手，然后就如何进行电厂热工自动化技术优化进行分析。

关键词：电厂；热工自动化；优化

0 引言

社会在发展，人们的生活水平不断提高，人们在满足经济需求的同时，对生活质量也有了新的要求。人们不再只是单纯地追求经济效益，而忽略社会效益，节能减排逐渐成为了各行各业追求的重要目标。我国长期使用火力发电，不仅资源消耗严重，而且火力发电过程中产生大量的粉尘和烟气，造成了严重的环境污染，使得电力行业成为我国最大的污染排放行业之一[1]。至此，电厂热工自动化技术应运而生。电厂热工自动化技术分析

电厂热工自动化技术采用的是无需人工亲自操作，而由相关控制系统操作的自动化发电技术。这种技术不但可以大量节省人力，也能大大提高生产效率，为电力行业增加更多的经济效益，并且电厂热工自动化技术能够从很大程多上降低能源的消耗，为国家节能减排做出巨大贡献，为企业赢得社会效益。既然电厂热工自动化技术为电厂赢得了不可忽视的经济效益和社会效益，那么它究竟是由那些系统组成，又是如何进行运作的呢？

组成系统

1.1 热工自动化的仪表系统

这种自动化仪表系统主要是对锅炉蒸汽及其他相关的设备进行控制。而热工自动化仪表可以有效监督和控制热能电力参数，从而在很大程度上减少安全事故的发生。

1.2 热工自动化的测量系统

该系统由各种测量设备所组成，其中包括温度、压力、液位、流量等各种测量方式，通过这些设备的自动化测量技术，可以有效控制各种电力因素的含量，从而大大增加了电力因素含量的精准性。

1.3 热工自动化的安全系统

热工自动化的安全系统有别于其他的有形的具体的实体系统设备，而是一直无形的在各种设备后台运行着的系统，它能保证电厂热工自动化技术中其它系统的正常运作，保障电厂工作人员的生命安全。

1.4 热工自动化的网络服务系统

在电厂的热工自动化技术中还使用了网络的功能，对其它系统进行统一地控制，各系统都与终端进行关联，通过数据的传输，有效监督和控制其它系统的运行情况。

1.5 热工自动化的分布式控制系统

分布式控制系统，即DCS。电厂通过热工自动化的DCS控制系统可以有效地对电厂各生产部门进行全面地监测和控制，此系统还能对电厂的一些能源或蒸汽系统等能量巨大的系统进行彻底控制，其中包括在必要时对其进行停机控制，这将在很大程度上减少了安全事故的发生[2]。电厂热工自动化技术优化分析

但就目前来说，电厂的热工自动化技术并非百分之百的完美，它自身也存在着诸多问题亟待解决和优化。那么，应该如何对电厂热工自动化技术进行优化，使之更加完善呢？

2.1 电厂应重视对控制分析仪表的维护和检修

电厂热工自动化技术由于自身技术原因，需要用到大量的检测，控制和分析仪表仪器。因为数量繁多，而且这些仪器本身结构比较复杂就对仪表的维护和检修工作造成了一定的困难，并且这些仪表在市场上的相关资料较少，电厂的工作人员就很难从资料中查阅相关知识，就影响了仪表的检修工作，使之不能充分发挥其原本的作用，造成了资源的浪费，也影响了电厂的经济效益[3]。对此，电厂应该聘请专业的仪器维护和检修人员，将设备的维护和检修当作电厂热工自动化技术的重要环节。

2.2 电厂应增加自动化控制系统的应用，节省人力

电厂热工自动化技术虽属于自动化范畴，但并非完全不需要任何的人力来完成。由于近年间，电厂发电量逐年增加，电厂的工作量也随之上升，需要工作人员监控和操作的环节也越来越多，这就使得电厂员工的工作量超负荷，不但会影响员工的身心健康，也会给电厂带来一定的威胁。对此，电厂在应用热工自动化技术时应增加对各种自动化控制系统的应用，这样能大大减少工作人员的工作量，也能大大节省电厂的人力使用，从而提高电厂发电工作的效率和质量。但电厂在大规模使用自动化控制系统的同时，应加大对系统的检查力度，排除机器故障，以防止安全事故的出现。

2.3 电厂应重视在热工自动化技术使用过程中的安全问题

在任何时候，安全都是第一位的，尤其是在电力行业中，一丁点的安全隐患就极有可能会造成重大的安全事故，造成严重的人员伤亡和严重的环境污染，致使电厂丧失它的经济效益和社会效益。所以，在电厂的工作中安全问题应受到强烈的重视。而且由于电厂热工自动化技术在很大程度上应用的是自动化的运作模式，人力应用相对较少，就更应该加大对安全问题的重视[4]。对此，首先应对电厂工作人员进行安全教育培训，使他们时刻保持安全意识，也应对他们进行全面的专业知识培训，这些专业知识不仅包括电学方面的知识，也应包括热工自动化技术的专业知识和所应用到的设备的专业知识，以免他们在实际工作中因为缺少对某一种设备的了解而造成设备故障的忽视，造成严重后果；其次，电厂也要加大对设备的维护和检修，及时更换使用时间较长的设备，以免设备年久老化，造成功能失灵，还要对设备进行定期维护，使其功能保持稳定性。结束语

电厂热工自动化技术在电厂发电中被越来越广泛地应用，但就目前来说，这种技术还不够完善，需要不断地进行技术优化以适应不断上涨的发电需求。而我们可以相信，经过不断优化的电厂热工自动化技术在未来的应用前景也必将会更加广阔。

参考文献：

[1]李铎,彭勃.电厂热工自动化技术的现状及进展研究[J].科技与企业,2013(19).[2]孟丽荣.如何增强电厂热工自动化的保护意识[J].科技与企业,2013(01).[3]李行,李益.电厂热工自动化技术应用现状及研究展望[J].产业与科技论坛,2014(06).[4]高东峰.电厂热工自动化的现状与发展趋势分析[J].中国高新技术企业,2015(03).

第三篇：发电厂热工监督工作总结

发电厂热工监督工作总结

发电厂热工监督工作总结2007-12-07 00:42:24第1文秘网第1公文网发电厂热工监督工作总结发电厂热工监督工作总结(2)发电厂热工监督工作总结(3)2004年我厂的热工监督工作在厂各级领导的充分重视和大力支持下，在省电力试研院的指导下，通过全体热工人员的共同努力，在安全生产、设备管理、计量检测、人员培训等方面均取得了丰硕的成果，第1文秘网热工监督工作步入了规范化、制度化的轨道，这使我厂的热工技术监督工作从本质上跃上了一个新台阶。2004年，我厂相继迎来了黔北＃

3、＃4机组的顺利投产，至此我厂总装机容量跃居全省第一；同时，因为市场燃煤供应紧张，机组频繁启停，严

重影响到了全厂的经济效益。在这样严峻的形势下，我专业紧紧围绕总厂的方针目标，结合部门目标，着重完善了各项基础管理工作、加大设备技术改造的力度，大力提倡文明生产、提高热工三率，将热工监督工作融入到现场工作中去、融入到日常工作中去，妥善地处理好了监督指导和实际工作之间的关系，充分发挥了技术监督对企业安全生产、技术管理、经济运行等方面的监督、护航作用，为2004我厂的安全生产和机组的经济稳定运行打下了坚实的基础，作出了巨大的的贡献。现将一年来我厂热工监督工作总结如下：

一、安全管理

安全管理工作是一项常抓不懈的工作，在2004年，热工专业始终坚持“安全第一、以人为本”的思想，安全生产高于一切，安全生产是重中之重，让职工意识到，搞好安全工作是我们自身的需要。在工作过程中，坚持安排工作的同时必须交待安全措施，并且注重安全措施的

落实，在确保人身安全和设备安全的前提下，进行设备的检修和维护工作。因此，在2004，热工专业未发生人身重伤、人身轻伤、设备损坏等事故的发生，“两措”计划完成率100％。第1文秘网

1、加强对重要设备检修的监督管理。在2004年，为确保不因人为原因引起的设备损坏及保护误动，我专业对重要设备的检修都制定了严格的规定，在重要保护及设备系统上、在高空作业的地方进行检修工作，分场管理人员必须全程参与监护；对于厂级和分场级控制的项目，必须在现场进行“三级”验收，从而确保了保护动作的正确性和设备检修的可靠性。

2、严格工作过程中“两票一单”的管理，同时加强危险点预知卡在检修工作中的作用。在2004年，我们加强了“两票一单”的全程管理，确保“两票一单”在检修工作中的实施；为解决检修过程中存在的安全隐患，我们完善了危险点预内容，详细罗列出各项工作过程可能出现的对人身伤害及设备损坏的危险点和控制措施。通过两方面的措施，一是保证了检修过程中机组的安全运行，同时也保证了检修过程中检修人员和设备的安全。严格执行工作票制度，加强技术培训，以技术来保安全；加强工作票签发人和工作负责人的培训，保证工作票中所列的安全措施正确完善；加大不合格工作票的考核力度，完全杜绝了以往涂改、代签工作票现象，使工作票从填写、签发、许可办理、工作终结到办理退票手续的全过程管理都按规范的管理制度进行，从而确保检修工作的安全进行。

3、加强职工对安规和相关规程、制度的学习，实行《安规》及《检规》考试上岗制度，让职工在检修过程中，按照规程和规范的要求来指导我们的现场检修工作。2004年，组织职工学习了安规、安全工作规定、事故调查规程、消防等。同时，组织了多次考试，未通过考试的，不得上岗。在2004年，我们力求使我们

现场的检修工作规范化、制度化，利用规程和制度来指导我们的检修工作，尽量避免工作中的随意性；认真落实安全责任制，明确规定分场主任和班组班长是本部门的安全第一责任人，明确安全职责并认真履行；建立健全了分场安全保证网络，确保了安全生产信息及安全生产指令的传达、交流，确保各项涉及安全生产的指令执行畅通。

4、加强对异常和未遂分析的力度，针对以往班组对机组异常和未遂不重视和分析资料不齐全的现象，在2004年，分场对异常和未遂制定了专门的管理制度，规定发生异常后，责任班组必须在12小时内打印出历史趋势图和SOE报表，坚持“三不放过”的原则，由安监科或分场安全专工主持，及时召开分析会，将分析报告上传至MIS网上供热工班组及全厂其他相关部门学习。

5、认真开展安全大检查活动，针对检查中暴露出来的不安全因素和安全隐患制定整改措施，整改措施列出负责人和

计划完成时间，在计划完成时间到后对整改情况进行检查和考核。

6、开展好安全性评价工作，对所辖设备进行自查，针对问题提出整改措施及计划，责任落实到人，并按反措要求进行整改，由厂级复查。

7、坚持抓好定期工作的开展

许多工作，包括平时的检修和维护工作，都是以定期工作的形式进行开展，因此，抓好了定期工作，也就抓好了整个热工工作的基础，从而保障机组安全运行，鉴于这一个思路，我们对定期工作的开展投入了较大的人力和物力。具体主要有以下几个方面；

1)坚持抓好对保护用压力开关、一次元件和保护用继电器、仪表的校验工作。2)坚持对重要参数进行定

发电厂热工监督工作总结

第四篇：发电厂热工电源管理

第八章 仪表电源管理

第五十二条：电气专业负责提供满足仪表用电要求的电源，其进入操作室仪表电源总开关上桩头，仪表电源总开关及各分路开关、线路由仪表专业负责维修、保养、管理。

第五十三条：仪表电源只能作为仪表及过程控制计算机系统的专用电源，维修用电、吸尘器、电风扇用电及其它临时性用电一律不得接入仪表及过程控制计算机电源系统。各控制室、电子间必须明确临时用电接入点，并制作平面布置图，明确电源开关容量，严禁超负荷使用临时用电设备。其余现场临时用电，执行厂部的《临时用电管理制度》。平面布置图见附件八。第五十四条：严禁仪表维护人员带电作业，如工作需要，须具有电工资职人员在办理工作票后，才能作业。

第五十五条：仪表设备及过程控制计算机供电的送拉电操作，需办理工作票并规定双人操作。在电源开关上悬挂“禁止合闸，有人工作”。

第五十六条：在处理有仪表—电气信号关联的仪表设备时，不管是正常运行时的维护、检修，还是开工前的调试确认，都要办理工作票，工作前验明不带电后作业。对这些仪表设备应有明显的标志。

第五十七条：仪表系统中的开关、电源分配器、供电端子排的标识必须准确清晰。为仪表供电的端子排，其相同等级、规格电压的端子排应集中安装并有清晰、明确的标识。严禁将AC220V、DC24V等不同规格供电的端子排混合安装。每套控制系统电源柜处放置一份最新版本的供电系统图。

第五十八条：对一些仪表设备本身要求接地包括校验标准仪器、校验供电源等设备，必须按要求接地。仪表校验室可统一设置漏电保护器。

附件八：电子间、控制室热工临时用电平面图

250MW综合水泵房热工临时用电示意图

30600mm3550mm22000mm3525mm写字台操作台PLC柜仪表柜检修插座16A250MW化水控制室热工临时用电示意图

26000mm临时用电插座 16A3125mm3600mmPLC柜24593mm 250MW7#控制室热工临时用电示意图

电脑250MW8#控制室热工临时用电示意图

电脑250MW7#电子间热工临时用电示意图

250MW8#电子间热工临时用电示意图

TRT控制室热工临时用电示意图

空调仪表柜柜柜电气柜主控室电脑空调60MW锅炉主控室热工临时用电示意图

6MW锅炉主控室示意图动力盘锅炉工具柜电源插座16A锅炉热控盘空调锅炉工具柜门门锅炉工具柜空调写字台门

60MW汽机控制室热工临时用电示意图

6MW汽机主控室示意图空调门写字台长条椅空调门汽机热控盘门电源插座16A动力盘汽机工具柜30MW主控室热工临时用电示意图

3MW主控室示意图空调门写字台长条椅长条椅写字台门空调门汽机热控盘锅炉热控盘汽机保护盘汽机写字台电源插座16A动力盘锅炉工具柜60MW脱硫控制室热工临时用电示意图

6MW脱硫控制室示意图电源插座16APLC控制柜门门污水鼓风机房控制室热工临时用电示意图

16A16A鼓风机房配电室16A16A16A鼓风机房PLC配电室16A16A

污水加药间热工临时用电示意图

16A16A加药间配电室16A16A16A

污水曝气配电室热工临时用电示意图

16A曝气配电室16A16A16A

污水深度PLC控制室热工临时用电示意图

16A16A深度PLC配电室16A16A 污水污泥脱水PLC控制室热工临时用电示意图

16A16A16A污泥脱水PLC控制室16A

污水中控室热工临时用电示意图

16A16A16A中控室16A16A

12MW汽机控制室热工临时用电示意图

空调UPS电池仪表箱空调DCSDEH柜电气控制柜操作台12MW汽轮机站主控室说明： 电源开关内一路16A空开对控制室内5个电源插座供电，带漏电保护。电话柜电话接线箱电源开关盒

12MW化水二层热工临时用电示意图

空调柜机1#超滤操作台下2#超滤3#超滤电源开关盒12MW化水2层1#反渗透2#反渗透EDI说明： 电源开关内一路16A带漏电保护空开对控制室内两个电源插座供电，另一路16A带漏电保护空开对化水厂房内的两个电源插座供电。

12MW锅炉中控室热工临时用电示意图

电厂电视三层干熄焦中控室运行人员操作台HJX-1说明：

1、机柜间墙体电源插座和控制室墙体电源插座各1个，为一路电源空开16A带漏电保护供电。视频柜电话柜火宅报警柜机焦电视

2、电视电源插座2个，由视屏柜内2个16A2P空开分别供电。3、1#PLC柜内电源插座有视屏内一1A2P空开供电PLC机柜1#PLC机柜间

第五篇：发电厂热工设备介绍

第一部分 发电厂热工设备介绍

热工设备（通常称热工仪表）遍布火力发电厂各个部位，用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等，它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备，也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。

热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍，便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。

一、检测仪表

检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表，根据被测变量的不同，分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。

1、温度测量仪表：

温度是表征物体冷热程度的物理量，常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、温度变送器。常用的产品见下图：

双金属温度计 热电偶

铠装热电偶 热电阻（Pt100）

端面热电阻（测量轴温）温度变送器 1）双金属温度计

原理：利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。

常用规格型号：WSS-581，WSS-461；万向型抽芯式；φ100或150表盘；安装螺纹为可动外螺纹:M27×2 2）热电偶

原理：由一对不同材料的导电体组成，其一端（热端、测量端）相互连接并感受被测温度；另一端（冷端、参比端）则连接到测量装置中。根据热电效应，测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大，其数值只与热电偶材料及两端温差有关。

根据结构不同，有普通型热电偶和铠装型热电偶。根据被被测介质温度高低不同，一般热电偶常选用K、E三种分度号。K分度用于高温，E分度用于中低温。3）热电阻

原理：利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。

热电阻一般采购铂热电阻（WZP），常用规格型号：Pt100，双支，三线制，铠装元件Ø4，配不锈钢保护管，M27×2外螺纹。4）温度变送器

原理：将变送器电路模块直接安装在就地温度传感器的接线盒内，将敏感元件感受温度后所产生的微小电压，经电路放大、线性校正处理后，变成恒定的电流输出信号（4～20mA）。

由于该产品未广泛普及，所以设计院一般很少选用。

2、压力测量仪表：

用于测量气体、液体压力或差压的仪表，常用仪表包括压力表、压力变送器、差压变送器。

压力表 压力变送器

差压变送器（配阀组）1）压力表

常用一般有两种，一种弹簧管压力表，原理：由弹性元件制成，当承受压力时，弹性元件在其弹性极限内产生一个可测量的变形，此变形通过传动机构放大后，使指针在刻度盘上指示出相应的压力值。另一种是隔膜式压力表，原理：由膜片隔离器、连接管、普通压力表组成，根据被测介质的要求，在其内腔填充造当的工作液。被测介质的压力作用于隔膜片上，使之产生变形，压力内部填充的工作液，借助工作液的传导，压力表显示被测压力值。

弹簧管压力表是最常用的压力表，广泛测量对铜合金不起腐蚀作用的液体、气体和蒸汽的压力。隔膜式压力表应用于被测介质有腐蚀性、高黏度、易结晶、温度较高的液体的压力。2）压力变送器

原理：接受被测压力信号，并按一定规律转变为相应的电信号输出（4~20mA）。目前随科技水平不断提高，都采用的智能化变送器。我们安装中常见的产品有罗斯蒙特、日本横河E、重庆川仪、霍尼威尔等。3）差压变送器

原理：测量元件在被测压力（差压）作用下，产生微小的位移，从而改变电子器件的参数，再经电子电路转换为4~20mA模拟电信号输出。

差压变送器一般配有三阀组，可以用来测量容器的液位，与节流装置配合可测量流量。

3、流量测量仪表

测量单位时间内通过管道的流体的质量或体积的仪表，火电厂最常用的是差压流量测量（流量与差压的平方根成正比）。原理：通过差压仪表测量流体流经节流装置时所产生的静压差，一般电厂经常安装的流量测量仪表有以下几种：流量变送器（同差压变送器），插入式流量计、超声波流量计等。

流量变送器通过节流孔板测差压 威力巴流量计 插入式流量计

4、物位测量仪表

在火力发电厂中，测量液位的仪表种类很多，最常用的是通过差压变送器测量水位的。其他常用的还有导波雷达液位计、超声波液位计等。

单、双室平衡容器用于测量压力容器水位（差压式）导波雷达液位计

超声波液位计 1）差压式液位计

原理：在容器上安装平衡容器，利用液体静力学原理使水位转换成差压。2）导波雷达液位计

原理：依据时域反射原理，当遇到被测介质表面时，雷达液位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置，发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比，经计算得出液位高度。3）超声波物位计

原理：超声波物位计的工作原理是由探测器发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一探测器接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与探测器到被测介质表面的距离成正比。即可测出容器内料位。

超声波物位计属于非接触测量，电厂常用于废水池、机组排水槽、排泥水池等液位的测量。

5、机械量监视仪表

机械量监视仪表是用于对汽轮机及大型旋转机械的位移、轴偏心、转速和轴振动及轴瓦振动等机械量进行监视和保护的。这里主要介绍一下汽轮机的监视仪表。汽轮机的监视仪表简称TSI（Turbine supervisorg insrtument），测量项目如下： 1）汽轮机位移测量：包括转子的轴向位移，相对膨胀，汽缸的热膨胀。

轴向位移：测定汽轮机转子推力盘对于推力轴承支架的相对轴向位置的位移。

相对膨胀：也称差胀，测量转子轴向相对于汽缸的热膨胀。汽缸绝对膨胀：测量汽缸相对于基础的轴向膨胀也称缸胀。2）汽轮机轴状态测量：包括相对振动、绝对振动、偏心、键相

相对振动：指转子相对于汽缸的振动（由于振动探头支架往往都是固定在轴瓦或者是轴承座上，所以相对振动也可理解为转子相对于轴瓦或者轴承座的振动）也称轴振。

绝对振动：指汽缸相对于地面的振动也称瓦振。

偏心：测量在低转速下轴的弯曲，这个弯曲可能是原来就有的机械弯曲，或者是热弯曲，重力导致的弯曲或者上述这些弯曲兼而有之。

键相：通过在被测轴上设置一个凹槽称为键相标记，当这个凹槽转到探头位置时，相当于探头与被测面间距突变，传感器会产生一个脉冲，轴每转一周，就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期的位置。因此通过对脉冲计数，可以测量轴的转速，通过将脉冲与轴的振动信号比较，可以确定出振动的相位角，用于轴的动平衡分析以及设备的故障分析与诊断。

3）汽轮机转动状态测量：包括转速、零转速

转速：用来反映转动机械在单位时间内转动的圈数(轴的转速)。

零转速：指汽轮发电机组在开、停车时，为防止转子因受热不均而发生轴弯曲事故，所采用的一种特定的转速，也称为盘车转速。由于该转速非常低(测量啮合盘车齿轮转速)，通常只有每分钟几转，所以称为“零转速”。汽轮机停车时，当转子转速下降到与预置的零转速值相一致时，零转速表自动地将盘车电机投入，使盘车齿轮正确地啮合上正在降速的转动轴，使其不至于立刻停下来，以达到盘车的作用。

另外还有些行程测量，主要测量汽轮机调速系统的行程指示，如调速汽门的开度、油动机的行程，其中上述的汽缸热膨胀也是采用行程测量的。

电涡流传感器（测振动、轴位移等）磁阻式传感器（测量转速）

汽缸的热膨胀 位移转感器（测阀门开度）

6、炉膛监视仪表

常见的仪表有炉膛火焰监视、火焰检测探头，炉管泄漏等。

炉膛火焰监视仪表 火焰检测探头 炉管泄漏装置 1）炉膛火焰监视仪表

测量原理：利用光学成像系统和光电子耦合技术制成，光学传输部分采用优质光学石英材料在1100℃高温下能正常工作，它的功能与照像机基本相同，把采集到的图像通过凹凸镜片组传输到转像棱镜，经棱镜反射到光学图像传输系统。2）火焰检测探头

测量原理：炉膛内燃料燃烧产生的光线穿过火检探头前部的凸透镜片，落在光导纤维的端部，光信号经过光导纤维传输至炉墙外侧的火检探头，火检探头内的硅光电池将光信号转换成正比于火焰强度的电脉冲信号，在信号处理器内被检测火焰的电脉冲信号转换成4~20mA模拟量信号。3）炉管泄漏装置

测量原理：由采集系统（声波传导管、声纳传感器）和检测系统组成，声波传导管固定在炉壁上，使传感器与炉内连通，保证真实采集锅炉炉管泄漏所产生的声频信号。当锅炉正常工作时，声纳传感器接收声音为炉内背景噪音，其频率集中在低频段，当炉管发生泄漏时，炉膛噪音强度明显加强，且频率集中在中高频段，传感器将锅炉噪音强度、频谱灵敏地转换成电信号，传输至监视系统。

7、成分分析仪表

在发电厂，为保证机组安全、经济运行，需对某些气体、液体的成分进地连接的测定。我们通常安装的仪表有：氧化锆烟气氧量分析、锅炉飞灰含碳量、氢纯度分析仪、工业电导率分析。另外一些化学仪表，如汽水取样系统的酸、溶解氧、硅酸根等分析仪。

氧化锆烟气氧量 氢纯度分析仪 工业电导率 1）氧化锆烟气氧量分析仪表

原理：由氧化锆探头、控制器、显示仪表等组成，氧化锆是一种金属氧化物的陶瓷制成的管子，其内外侧熔烧上铂电极，内侧通入参比空气，外侧与被测烟气接触，在一定温度下，当两侧氧分压（氧浓度）不同时，在两电极间产生浓差电动势，测得此电动势即可测定烟气中的含氧量。2）锅炉飞灰含碳量测量

原理：锅炉内未被燃烧的煤粉在高温下转化为石墨微料，而石墨粉是吸收微波良好的材料，在微波磁场中，石墨感生了微波电流，此电流流过石墨体积电阻而产生的焦耳热，从而把微波磁场中的能量转化成热能，飞灰中的石墨微粒浓度越高，它吸收微波能量的作用越强，反之亦然，因此，可由测量飞灰吸收微波能量的多少来测量煤粉含碳量。3）氢纯度分析仪

原理：被测气体从一定压力的氢管道中取出，经调节器进入氢量发送器，发送器内通电加热的铂丝作为敏感元件，用以测量被测气体热导率的变化，当被测气体的含氢量变化时，热导率随之变化，铂丝电阻值就发生变化，其所在的电桥便产生不平衡电压，此电压通过显示仪表指示含氢量。4）工业电导率

原理：由发送器、转换器、显示仪表组成，溶液电导率的测量一般采用交流信号作用于电导池的两电极板，由测量到的电导池常数K和两电极板之间的电导G而求得电导率σ。转换器把发送器电极所感受到电导率的变化，转换成0~10mA直流电流输出。

二、显示仪表

显示仪表是接受变送器或传感器的输出信号，用以显示被测变量的值。目前基本上都采购数字显示仪表（包含模/数转换器），一般就是检测仪表本身也带显示仪表，如一些变送器，成分分析仪表。另外一些仪表附带二次显示表，如转速表。

三、控制仪表

控制仪表是自动控制被控量的仪表或装置，由各种不同的、相互关联的控制仪表构成的控制系统，是操纵一个或几个变量达到预定状态的系统。控制仪表包括调节仪表、开关量仪表、控制系统及装置（计算机监视系统、炉膛安全监视系统、汽轮机电液控制系统等）。下面对火电厂常见控制仪表或装置作一简单介绍。

1、调节仪表

常见设备有气动执行机构、电动执行机构。

气动执行机构 电动执行机构 1）气动执行机构

以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助阀门定位器、转换器、电磁阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收自动控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等工艺参数。气动调节阀动作分气开型和气关型两种。2）电动执行机构

以电动机为驱动源，以直流电流为控制及反馈信号。当上位仪表或计算机发出控制信号后，电动执行机构按照信号大小比例动作，通过输出轴使阀门或风门开到相对应的开度，并将系统开度信号反馈回控制室内，从而完成系统的调节功能。

目前常用的电动执行机构有ROTORK、SIPOSS、RAGA（瑞基）、AUMA、LIMITORQUE。

2、开关量仪表

在热工信号、自动保护、联动等系统中，检测和控制用的信息仅具有“有”和“无”两种状态信息，即开关量信息，这类控制又称为开关控制。开关量仪表一般是以触点闭合或断开的形式输出开关量信息的。它有两种转换方式：一种是被测物理量较小时触点闭合，被测物理量升高时触点断开；另一种是被测物理量较小时触点断开，被测物理量升高时触点闭合。

常见仪表有温度开关，压力、差压开关，流量开关（利用差压开关接收节流装置的差压值），液位开关，行程开关。

温度开关 压力式温度开关 压力开关

差压开关

浮球式液位开关

SOR液位开关 行程开关

3、控制系统

控制系统分为硬件系统和软件系统。对于仪控安装来说，就是安装系统的硬件部分。通常安装的设备有盘台柜、计算机、大屏幕、打印机及各设备之间的硬联接。

盘柜 计算机、大屏幕