热工厂生产实习

热工厂生产实习北华大学热电厂生产实习报告学院：电气信息工程学院专业：测控技术与仪器班级：测12-1姓名:郭家林学号：08号指导老师：浦铁成

目录：实习任务及实习目的常见的仪表和检测元件热电偶和热电阻的工作原理压力检测装置的工作原理及安装风速控制系统的形成及变送器安装微机测速仪系统介绍流量及液位测量氧量测量的必要性自动控制系统概述及热力生产过程自动化的组成其他控制系统简介实习心得及感受

2）二次风取样位置：二次风喷嘴处。笛形管取压。3）三次风取样位置：三次风喷嘴前5米左右位置。背靠背管取压。②变送器安装：1）一次风变送器安装位置：15号炉给煤平台，北墙侧，一次风1、2号柜内。一次风1号柜内安装1~4，9~12号管变送器。一次风2号柜内安装5~8，13~16号管变送器。变送器型号ADS。变送器量程1.5KPa。变送器精度0.5级。2）二、三次风变送器安装位置：15号炉1—3号二次风门平台，二、三次风1号角柜内。二、三次风1号角柜内安装1-2、1-3、1-4、1-6、1-7、1-8、号管二次风变送器及三次风1号角变送器。共7台变送器。1—4号角对应各有一个机柜。变送器型号ADS。二次风变送器量程1.5KPa。三次风变送器量程2.5KPa。变送器精度0.5级。③变送器、卡件接线方式：1）一次风变送器接线采用两线制接线方法。接OVATON卡件采用无源接线方式。一次风变送器信号输入卡件的接线端子位置在8号OVATON柜。接线标志编号1CF—01（一次风1号管）。一次风卡件接线方法，变送器1CF—01+接卡件B2端子、变送器1CF—01-接卡件C1端子、A1.A2端子用短路片短路。（OVATION卡件无源接线方式）2）二、三次风变送器接线采用三线制接线方法。电源24V+接变送器+端子，接线标志编号24+。电源24V-接变送器地线端子，接线标志编号0。变送器-端子输出4-20mA，接线标志编号2CF—1—2。每个二、三次风机柜从对应OVATION卡件取两路24V电源，两路电源在二、三次风机柜内有熔断丝。在机柜内端子排处24V+，24-端子分别短接，机柜内所有变送器公用两路24V电源。二、三次风变送器信号输入卡件的接线端子位置在8号OVATON柜。接线标志编号:二次风2CF—1—2（二次风一号角1-2号管）、3CF1（一号角三次风）。二、三次风卡件接线方法，变送器输出2CF—1—2接卡件A1端子。B2.B4.B6.B8.B10.B12.B14端子短接，两路24V电源负线分别接B2、B14端子。两路24V电源正线接A2端子。微机测速仪系统介绍：一.齿轮盘、传感器及转速表安装位置1）齿轮盘及转速磁头安装在给水泵前端。2）转速表安装在给水泵旁边，角铁架上。齿轮盘齿数及传感器安装要求1）给水泵齿轮盘齿数为30齿。2）传感器端面完整无损，螺纹无滑扣现象。3）齿轮盘应完整、固定牢靠。4）传感器安装牢固、轴心线与齿顶平面垂直。5）传感器端面距齿顶安装距离为（1±0.05）mm。6）传感器引线无破损现象。7）传感器引线对外壳不小于20M。转速表的型号及表后接线1）转速表的型号SZC－06。2）两颗转速磁头信号输入线。3）两颗转速表信号输出线，输出4~20mA。4）两颗转速表~220V电源线。常用的转速传感器有光电式和磁电式两种：本厂是磁电式转速传感器，由磁电探头和带有齿的转盘组成，转盘一般有60（30）个齿，并由导磁钢铁材料加工而成，磁电式探头内有永久磁铁，其外面绕有线圈，当转盘转动时，由于磁通发生变化，感应出脉冲电势，经放大整形后送计数器计数测量出转速。二.仪表各功能测试a“复位”按钮：按下此按钮，可使仪表重新开始工作。b“选择”按钮：每按一次，功能指示LED发光二极管向下移动一个格，以示选择的功能.c“加1、储存”按钮：当滑动开关处于自校档时，按此钮作1加处理；当滑动开关置“工作”档时可做速度储存用，按此钮，仪表即记录按此按钮时的转速值，此时按“选择”按钮至功能“速度储存”上，即显示按动储存按钮时记录下的转速值。d“左移”按钮：按此钮在滑动开关置于“自校”档时才有用，每按一次，小数点左移一次.设置上限值3420r/mina把滑动开关拨至“自校”档上。b按“选择”按钮，使功能指示LED指示在“上限”上。c按“加1”按钮二次，显示002.0。d按“左移”按钮一次，显示00.20。e按“加1”按钮四次，显示04.20。f按“左移”按钮一次，显示0.420。g按“加1”按钮三次，显示3.420。h参数设置完毕，把滑动开关置于“工作”档，仪表即投入工作，显示器显示3420。设置时钟7点20分a把滑动开关置于“自校”档。b按“选择”按钮，使功能指示LED发光二极管在时钟位置上c按“加1”按钮21次，显示器显示0021。d按“左移”按钮一次，小数点自动跳过二位移至百位数码管右下方显示器显示三.转数表的参数设定1)在工作状态下按“设置”，输入密码“0128”。2)按“设置”，显示“CL”，时间修改。3)按“设置”，显示“H”，上限报警。4)按“设置”，显示“HH”，极限报警。5)按“设置”，显示“OUT1”，4mA对应转速值。6)按“设置”，显示“OUT2”，20mA对应转速值。7)按“设置”，显示“C”，齿数修改。8)按“设置”，退出设置进入工作状态。注：在设置时可以随时按“A”按钮，即可退出设置回到工作状态。四.投入前准备工作a启动前应检查转速磁头安装是否正确牢固。b检查电缆绝缘（良好，电缆头完整，接线正确紧固）及屏蔽线接地是否完好。c仪表内部清洁，各元件良好，焊接牢固。各集成块与插座接触牢固，无松动，各螺丝齐全紧固，仪表倾斜不应有零件松动的响声。d仪表外部（端钮、面板、开关）不应有松动、破损、无影响读数的缺陷，电源插座完好。e仪表各开关、按钮灵活好用，通电检查各功能键良好，功能齐全，数码管指示无异常现象。f仪表设置好时钟、消除最高转速。g按现场需要将仪表内对应齿数设置好。h仪表安装（到现场要求紧）牢固，接线正确，滑动开关置于“工作”档。五.投入运行a合通转速表电源开关。b转速表应设置好时钟。c待做完转机试验后，应消除最高转速。六.停止运行关闭转速表电源开关即可。八.维护a每天维护应检查转速表运行情况。b每天检查仪表及磁头安装是否牢固，标志是否正确、齐全。c每天清擦仪表，确保仪表清洁。九.传感器及齿轮盘a传感器端面完整无损，螺纹无滑扣现象。b齿轮盘应完整、固定牢靠。c传感器安装牢固、轴心线与齿顶平面垂直。d传感器端面距齿顶安装距离为(1±0.05)mm。e传感器引线无破损现象。f传感器引线对外壳绝缘电阻不小于20MΩg用万用表测试传感器阻值，应在设计范围内。h传感器输出线中的金属屏蔽线应接大地零6、通电试验a通电检查电源开关及电气回路是否接通。b转速为“零”时，显示器应显示“E00.L”表示信号太弱。c人为地使传感器有输出信号，观察转速表跟踪变化情况。d投表时应将时钟对准。十.转速表故障处理转速表无显示，先检查显示表的供电电压，有电，显示表坏，没电，检查线路后送电。转速表显示为零，检查显示表接线是否正常，再检查磁头输出是否正常，最后检查表头切换开关是否正常。十一.转速信号磁头传感器线圈断线；线圈阻值为零；信号线中断；屏蔽线两端接地；屏蔽线全浮空；磁头传感器安装间隙大；磁头传感器性能差；测速通道故障；电缆断；计算机内转速采样被禁止。流量及液位测量：1、流量的定义：所谓流量，是指单位时间内流过管道横截面或明渠横断面的流体量。2、电力生产中常用的流动介质主要是：蒸汽、水、空气、烟气、燃油。3、流量测量的意义：在电力工业生产中，为了及时了解热力设备的生产能力，控制运行工况以及取得热效率计算与成本核算的数据，必须连续检测生产过程中各种流体量。例如：为了控制燃烧，必须测量燃料和空气量；为了进行汽包水位调节，检测给水流量和蒸汽流量来进行平衡等。热电厂向用户供热时，检测汽水流量是收费的依据。这就要求流量的测量必须准确可靠。4、现场使用流量及液位（物位）测量仪表的种类：流量测量：精小型差压变送器、FKC差压变送器、E+H差压变送器、EJA110A差压变送器、EJA120A微差压变送器、EJA130A高静压差压变送器、EJA210A法兰安装式差压变送器、电磁流量计。水位测量：电接点水位表、机械水位表、投入式水位表、EJA110A差压变送器、导波雷达液位计、磁浮液位计。物位测量：料位计、静压式液位计、雷达波液位计等。5、流体流过节流件后，其状态参数将如何变化？热工测量中如何利用此特性来测量流量：流体流过节流件时，流速增大、压力减小、温度降低、比容增加。流体流过节流件时，在节流件前后产生压力差，且此压力差与流量有一定的函数关系，因此测出节流件前后的压力差即能测得量值，差压式流量计就是采用这一原理测流量的。6、差压式流量计组成：差压式流量计是由节流装置、引压管、附件及差压计组成。（节流装置）是仪表的（检测元件），其作用是将流体流量信号转变为相应的（压差信号），（压差信号管道）是信号的传输部件，（差压计）是仪表的显示部分。它是根据节流原理测量流量。7.电接点水位表电接点水位表是电厂应用比较广泛的一类水位表。本厂主要应用在：锅炉汽包水位，凝汽器水位高压加热器水位，低压加热器水位，轴封加热器水位，热网加热器水位，除氧器水位。电接点水位表的工作原理：由于水和蒸汽的电阻率存在着极大的差异,因此,可以把饱和蒸汽看作非导体（或高阻导体）,而把水看成导体（或低阻导体）。电接点水位计就是利用这一原理,通过测定与容器相连的测量筒内处于汽水介质中的各电极间的电阻来判别汽水界面位置的。氧量测量的必要性：锅炉燃烧过程的重要任务之一是维持炉内过剩空气稳定，以保证经济燃烧。测氧量可以判断燃料是否不完全燃烧或者是锅炉是否有漏风等情况，一般过量空气系数可以通过测氧量来计算，测氧量也是测量锅炉效率的一部分。自动控制系统概述及热力生产过程自动化的组成：一.自动控制的概念：在生产设备上配置一些自动化装置，代替人的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行。这种在无人直接参与的情况下，由自动化仪表和装置来控制生产过程的办法。人工控制与自动控制：控制系统的4个基本环节：被控对象，检测仪表(测量变送环节)，控制器，执行器。常用术语（1）被控对象：需要实现控制的设备、机械或生产过程称为被控对象，如汽轮机、过热器等；（2）被控变量：对象内要求保持一定数值（或按某一规律变化）的物理量称为被控变量。如汽轮机转速、汽包水位、主汽温度等；（3）操纵变量（控制变量）：受执行器控制，用以使被控变量保持一定数值的物料或能量称为控制变量或操纵变量。如给水流量、减温水流量等。（4）干扰（扰动）：除控制变量（操纵变量）以外，作用于对象并引起被控变量变化的一切因素称为干扰。有内扰、外扰、阶跃扰动。(5）设（给）定值：工艺规定被控变量所要保持的数值。（6）偏差：偏差本应是设定值与被控变量的实际值之差。但能获取的信息是被控变量的测量值而非实际值，因此，在控制系统中通常把设定值与测量值之差定义为偏差。（7）测量变送：对被控量进行测量（转换成标准信号）的装置，例如：变送器、热电阻、热电偶等；（8）控制器：将设定值与测量信号进行比较，求出它们之间的偏差，然后按照预先选定的控制规律进行计算并将计算结果作为控制信号送给执行装置。（9）调节器：把测定值和设定值进行比较运算，并输出控制指令的装置；（10）执行器（调节阀）：把调节器的指令成比例地转换为直线或角位移地装置；常见的有，电动、气动、液动。自动控制系统的框图：①.闭环与开环闭环——系统的输出被反馈到输入端并与设定值进行比较的系统称为闭环系统，此时系统根据设定值与测量值的偏差进行控制，直至消除偏差。开环——系统的输出没有被反馈回输入端，执行器仅只根据输入信号进行控制的系统称为开环系统，此时系统的输出与设定值与测量值之间的偏差无关。要实现自动控制，系统必须闭环。闭环控制系统稳定运行的必要条件是负反馈。②.正作用与反作用(如何保证系统是负反馈的）输出信号随输入信号的增加而增加的环节称为正作用环节输出信号随输入信号的增加而减小的环节称为反作用环节例如：对于调节器来说，测量值增大，输出增大，称为正作用调节器能否构成负反馈系统和系统中各环节的特性有关。二.热力生产过程自动化的组成①自动检测：对反映热力生产过程运行状态的物理量、化学量以及表征设备工作状况的参数自动地检查、测量和监视。自动调节：自动调节就是依靠自动调节设备来实现调节作用。自动调节设备必须具备检测、定值、运算、执行等功能。热力设备安全经济运行，要求某些表征热力设备正常工作的物理量始终维持在某一规定值或预定范围内、按预定的规律来变化，生产过程经常受到各种干扰，使被调量偏离规定值，需要进行相应的调节，使之保持或恢复到规定的范围内，保证生产过程的稳定。自动保护：热力设备发生异常甚至发生事故时，为确保生产的安全，保证产品的质量，需要对某些关键性参数设置信号、联锁装置，事故发生前，信号系统能发出声、光信号，提醒操作人员采取措施。是一种安全装置。自动操纵（包括远方控制、程序控制或顺序控制）：根据预先规定的程序或条件自动地对生产设备进行某种周期性操作，把操作人员从重复性劳动中解放出来。三.热力生产过程自动控制系统热力生产过程自动化主要包括锅炉、汽轮机及其辅助设备的自动控制。自动控制的任务是使锅炉、汽轮机适应负荷的需要，同时又能在安全、经济的工况下运行。四.锅炉自动控制系统，锅炉自动调节的任务主要有：1）使锅炉供给的蒸汽量适应负荷变化的需要；

2）使锅炉供给的蒸汽压力保持一定范围内；

3）使过热蒸汽（和再热蒸汽）温度在一定范围内；

4）保持汽包水位在一定范围（直流炉无）；

5）保持燃烧的经济性；

6）保持炉膛负压在一定范围内。为了实现上述调节任务，根据实际运行经验，组成以下几个相对独立的调节系统：

1）给水自动调节系统；

2）过热蒸汽（和再热蒸汽）温度自动调节系统；

3）燃烧过程自动调节系统，包括燃料量调节、送风量调节、引风量调节系统。五.汽机自动控制系统汽轮机自控系统主要有功率—转速调节系统以及超速保护，汽轮机的转速较高，生产对汽轮机维持一定的转速和适应负荷变化的要求都很严格，人工操作无法满足这样的要求汽轮机的自控属于汽轮机专业的范畴。六.辅机自动控制系统辅机自动控制系统主要有除氧给水系统、水处理系统等。其他控制系统简介：协调控制系统的定义：概括地说就是把锅炉和汽轮机作为一个整体进行控制，共同适应电网对负荷的需求，并能保证机组本身安全运行的一种策略。协调控制系统是一种总称，包括单元机组的主控系统和子控系统。单元机组协调控制系统的有关名称：协调控制系统CCS名称有广义和狭义之分，广义CCS又称为MCS系统：模拟量控制系统，MCS（modulatingcontrolsystem)，单元机组的MCS系统包括机组负荷主控系统及子系统，但是，习惯上说CCS往往狭义的，是指的MCS系统中的主控系统部分。DEH：汽轮机数字电液控制系统（digitalelectrichydraulicsystem）汽轮机数字电液控制系统是汽轮发电机组的重要组成部分，除完成汽轮机转速、功率及机前压力的控制外，还可实现机组启停过程及故障时的控制和保护。DEH控制系统在汽轮机的启停和运行过程中是不可或缺的。DEH控制系统的最主要功能就是对汽轮机进行有效的控制转速控制：1、汽轮机在并网前的升速过程中的目标转数和升速率可根据汽机状态由操作员进行设定。2、转速控制回路可以保证机组以预先设计好的升速率自动快速的过临界，转数在过临界区的时候保持按钮功能不好用。3、根据机组的运行方式，对转速设定点进行必要的限制。主要是防止误操作。负荷控制：1、并网后，实现汽轮发电机从带初始负荷到带满负荷的自动控制，并根据电网要求，参与一次调频，且一次调频范围可调。2、DEH可实现负荷的开环和闭环控制。开环控制时，DEH仅控制阀门的开度，机组功率由蒸汽参数决定。闭环控制时，DEH可以分别采用功率控制回路或调节级压力回路调节机组功率。由于调节级压力反映较快，适用于要求负荷响应快的场合。功率回路较慢，但是可以实现功率的精确调节。功率回路中为了提高负荷对给定值变化的响应速度，另外设计了给定值前馈。我厂采用的就是功率回路。3、功率回路控制和阀门控制可以相互无扰切换。4、目标负荷设定，系统的目标负荷由运行人员设定或直接接受CCS系统来的负荷指令。主汽压力（机前压力）控制：为帮助锅炉控制系统维持蒸汽压力的稳定，DEH设计了主汽压控制功能，当采用主汽压控制方式时，DEH控制系统保证机前压力被控制在设定范围内。此时，机组功率为开环控制。另外，DEH中设计有主汽压力限制器，如果机前压力下降到某一设定点，则DEH的主汽压力限制器将关小调节汽门，以维持锅炉的稳定运行，直到达到压力恢复到该主汽压力限制器设定点以上，或达到预先设定的阀门低限。机前压力目标值可以在操作员站上设定，运行员可以根据实际情况设定机前压力定值和定值的变化率。DEH控制系统将按照PID调节规律保持实际机前压力等于给定值。抽汽调节：1、抽汽调节就是抽汽压力控制，在抽汽工况下（抽汽回路控制投入），可实现热电牵连调节。2、抽汽压力在允许范围内，可以由运行人员根据实际情况设定。3、抽汽回路投入时，功率回路将自动退出。阀门管理：1、DEH提供两种调节汽门运行方式：单阀和顺序阀。2、单阀是所有调节汽门同步开启，顺序阀是各个调节汽门逐次开启。3、机组启动时，采用单阀，可以使喷嘴组全周进汽，有利于机组金属部件均匀加热，减小热应力；机组并网后，采用顺序阀，有利于减小节流损失，提高机组热效率。DEH提供了两种阀门运行方式下的切换程序。4、汽轮机的阀门一般采用球阀，其流量特性均有较大的非线性，因此DEH中提供了对阀门进行非线性修正的函数，使整个阀门控制的全行程范围内为线性，提高了阀门控制的精度和稳定性。超速保护：DEH中除了正常控制机组转速外，当转速无法维持时，还提供了103%、110%超速保护控制，以及LDA等功能。1、超速保护控制OPC当汽轮机转速超过额定转速的一定值时，DEH判断机组转速超出了正常的控制范围，采用快速关闭调节阀门的方法来迅速降低转速，保护机组安全。国内的机组一般都将该转速定值设置为额定转速的103%。当OPC动作后如果机组转速还继续上升达到110%额定转速的时候，AST动作即110%超速保护动作，机组停机。2、甩负荷预测LDA如果机组负荷较高的情况下，发电机出口开关断开，则DEH判断机组必将严重超速，为此，在机组转速还没有达到OPC定值（103%）之前，就提前快速关闭调节汽门，有效防止机组超速，大大改善转速调节的动态过程。这一功能称为甩负荷超速预测（LDA）。DEH控制系统的控制原理：AGC：自动发电控制系统，（automaticgenerationcontrolSystem，AGC）由于调速器为有差调节，因此对于变化幅度较大、周期较长的变动负荷分量，需要通过改变汽轮发电机组的同步器来实现，即通过平移调速系统的调节静态特性，从而改变汽轮发电机组的出力来达到调频的目的，称为二次调整。当二次调整由由电网调度中心的能量管理系统来实现遥控自动控制时，则称为自动发电控制（AGC）。一次调频：单元机组一次调频功能的投入，对协调控制系统带来直接影响是负荷指令的频繁增减，当机组负荷调节处于不稳定状态时，这种指令的叠加，往往会加剧机组负荷和机前压力的波动，这是单元机组运行过程中最不愿意见到的；另一方面，由于电网对一次调频调节质量要求提高，并通过相关本行业内法规，对一次调频的投入率、调节指标等进行了严格的规定；在保证网内具备一次调频功能投运的机组运行安全的前提下，为了这些具体指标的实现，必须对这些机组协调控制系统回路及一次调频的控制结构和控制方法进行改进，以适应电网对单元机组一次调频控制指标要求的变化，为电厂减少由于电网考核指标无法完成而带来不必要的经济损失。给水系统：给水自动控制系统的任务是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，以维持汽包水位在规定的范围以内。汽包水位是锅炉运行中的一个重要监控参数，它间接反映了锅炉蒸汽负荷与给水之间的平衡关系，维持汽包水位正常是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。汽包水位过高，会影响汽包内汽水分离装置的正常工作，造成出口蒸汽水分过多而使过热器壁结垢，容易烧坏过热器。汽包水位过低，则可能破坏锅炉水循环，造成水冷壁管烧坏而破裂。DAS：数据采集系统（dataacquisitionsystem）又称为计算机监控系统，其基本功能是对机组整个生产过程参数进行在线检测，经处理运算后以CRT画面形式提供给运行人员。该系统可进行自动报警，制表打印，性能指标计算，事件顺序记录，历史数据存储以及操作指导等。DCS（DistributedControlSystem）：分散控制系统的简称，国内一般习惯称之为集散控制系统。DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、分散危险、集中操作，分级管理、配置灵活以及组态方便。DCS硬件构成：各种电源，控制器，I/O模件，服务器，通讯介质，人机界面。DCS软件构成：数据库，硬件组态，逻辑组态，画面组态，其他服务（报表、历史查询、操作日志查询等等）。⑥厂级实时监控信息系统（SupervisoryInformationSysteminPlantLevel，简称SIS）SIS是发电厂的生产过程自动化和电力市场交易信息网络化的中间环节，是发电企业实现发电生产到市场交易的中间控制层，是实现生产过程控制和生产信息管理一体化的核心，是承上启下实现信息网络的控制枢纽。实现全厂生产过程监控实时处理全厂经济信息和成本核算竞价上网处理系统实现机组之间的经济负荷分配机组运行经济评估及运行操作指导实习心得及感受：通过这一次的实习，自己也学到了许多在课本上学不到的东西，而且可以使自己更进一步