火力发电厂热工自动化仪表安装及常见故障 火力发电厂中的热工自动化仪表可以实现对火电厂运作的自动化监测，及时发现和解决发电厂各电气设备在运行中存在的问题，通过仪表测出的数据分析火电厂是否在正常运行。本文将在分析热工自动化仪表特点的基础上，对其在安装和运行中可能出行的故障进行分析，然后在讨论故障成因的基础上分析提出相应解决方案。 标签：火力发电厂；热工自动化仪表；安装和运行；故障分析 1火力发电厂热工自动化仪表概述 1.1火力发电厂热工自动化仪表概念 常见的热工自动化有表包括过程控制仪表、管路测量仪表等，这些仪表设备都是火力发电厂运行中重要的控制设备，对整个控制系统起着关键作用。一般会使用专门的电缆将几个自动化仪表连接起来形成完整测量回路，通过该测量回路实现对发电厂所有机组及其设备的监控和测量，及时发现各项设备在运行中出现的问题然后进行合理的调整优化，保证火力发电厂设备能够高效稳定地运行。 1.2火力发电厂热工自动化仪表的技术特点 火力发电厂热工自动化仪表的技术特征主要是实现了测量仪表的自动化、智能化和高新科技化。也就是在对火电厂所有电气设备的监控测量中，通过自动化仪表可以实现高效智能化的监控，通过计算机技术和电子系统的结合，实现全过程动态控制。在信息化时代，由于各项科学技术的高速发展，在火力发电厂的设备测量控制中，可以通过对信息技术和相关新型控制理论的结合，实现对火电厂机组及其各项设备参数的自动化监控，推动火电厂热工仪表的应用向高新技术化发展。 2火力发电厂热工自动化仪表的安装 2.1热工自动化仪表的安装特点 在火电厂热工自动化仪表的安装过程中，首先因为仪表安装数量和需要安装的地方较多，设备分布较广，需要的安装线路也因此较长，这就为仪表安装带来了不少困难，在施工中还要考虑施工成本的问题，所以经常会出现交叉施工、各项高空作业等问题，而且发电厂各个系统都需要安装仪表，施工面积较广，涉及的介质参数复杂，不同位置安装管道也不同，遇到的安装环境不同。比如有的仪表安装在高温常压下，但有时却不得不在高温高压下安装，不仅对仪表安装质量影响较大，而且不利的安装条件还可能会给施工安装人员构成人身安全威胁。鑒于热工仪表安装环境复杂，所以在施工中需采取全方位的措施加以控制，保证安装以后自动化仪表可以符合预期效果。
热工基础（第三版） 张学学 复习提纲
第一章基本概念 1.工程热力学是从工程角度研究热能与机械能相互转换的科学。 2.传热学是研究热量传递过程规律的一门科学。 3.工质：热能转换为机械能的媒介物。 4.热力系统：选取一定的工质或空间作为研究对象，称之为热力系统，简称系统。 5.外界（或环境）：系统之外的一切物体。 6.边界：系统与外界的分界面。 7.系统的分类： （1）闭口系统：与外界无物质交换的系统。 （2）开口系统：与外界有物质交换的系统。 （3）绝热系统：与外界之间没有热量交换的系统。 （4）孤立系统：与外界没有任何的物质交换和能量（功、热量）交换。 8.热力状态：系统中的工质在某一瞬间呈现的各种宏观物理状况的总和称为工质（或系统）的热力状态，简称为状态。 9.平衡状态：在不受外界影响的条件下，工质（或系统）的状态参数不随时间而变化的状态。 10.基本状态参数：压力、温度、比容、热力学能（内能）、焓、熵。 11.表压力Pg、真空度Pv、绝对压力P P g = P - P b P v = P b - P 12.热力学第零定律(热平衡定律) ：如果两个物体中的每一个都
分别与第三个物体处于热平衡，则这两个物体彼此也必处于热平衡。 13.热力过程：系统由一个状态到达另一个状态的变化过程。 14.准平衡过程（准静态过程）：热力过程中，系统所经历的每一个状态都无限地接近平衡状态的过程。 15.可逆过程：一个热力过程完成后，如系统和外界能恢复到各自的初态而不留下任何变化，则这样热力过程称为可逆过程。 16.不可逆因素：摩擦、温差传热、自由膨胀、不同工质混合。 17.可逆过程是无耗散效应的准静态过程。 18.系统对外界做功的值为正，外界对系统做功的值为负。 系统吸收热量时热量值为正，系统放出热量时热量值为负。 第二章热力学第一定律 1.热力学第一定律：在热能与其它形式能的互相转换过程中，能的总量始终不变。 也可表述为：不花费能量就可以产生功的第一类永动机是不可能制造成功的。进入系统的能量－离开系统的能量=系统储存能量的变化。 2.闭口系统的热力学第一定律表达式：Q =?U +W 微元过程：δQ =dU +δW 可逆过程：Q =?U +? 1pdV δQ =dU +pdV 2
第一章火电厂热工自动化概述 第一节引言 随着我国国民经济的高速发展，工、农业生产和人民生活对电力的需求不断增长，电力工业通过引进、消化、吸收国外的先进技术和管理经验，使电力工业得到了迅速的发展。随着单机发电容量的增大和电网容量的迅速扩大，我国已进入了大电网、大机组、高参数、高度自动化的时代。由于300MW、600MW以及以上大容量、高参数机组的新技术发展迅速，装机数量日益增多，机组对热工自动化水平的要求越来越高。另外由于微电子技术的迅猛发展，大型自动化装备的现代化程度快速提高，促使大型火力发电厂现代热工自动化技术发展迅猛。其特点是上世纪70年代中期，以计算机技术（Computer）、通讯技术（Communication）、控制技术（Control）和显示技术（CRT）为基础的计算机分散控制系统（简称DCS-Distributed Control System）的问世和其技术的日臻完善。分散控制系统广泛应用于大型发电机组的自动控制中，并将热工自动化水平推上了一个崭新的台阶，取得了十分显著的经济效益和社会效益。 与中、小容量火力发电机组相比，600MW及以上大容量机组的特点之一是监视点多、参数变化速度快和被控对象数量大，而且各个控制对象相互关联，操作稍有失误就会引起严重的后果。因此，大型发电机组必须采用完善的自动化系统。如果将大型发电机组的监视和操作任务仅交给运行人员去完成，不仅体力和脑力劳动强度大，而且很难做到及时调整和避免人为的误操作。大量事实证明，自动化技术的运用对于提高大型发电机组的安全经济运行水平是行之有效的。在机组正常运行过程中，自动化系统能根据机组运行要求，自动维持运行参数在规定值的范围内，以取得较高的热效率和较低的消耗（煤耗和厂用电率等）。当机组运行出现异常时，自动化系统能迅速按照预定的规律进行处理，以保证机组尽快恢复正常运行。如辅机故障减负荷（简称RB- RunBack）、迫升/迫降（RUNUP/RUNDOWN）、机组快速甩负荷（简称FCB-Fast Cut Back）等功能。当运行工况异常发展到可能危及到设备及人身安全时，能自动采取保护措施，以防止事故的进一步扩大和保护生产设备不受破坏。如锅炉主燃料跳闸（MFT），汽机超速保护（OPC）等功能。在机组启停过程中，自动化系统能根据机组启停时的状态和条件进行相应的控制，以避免机组产生不允许的热应力而影响机组的运行寿命，如汽机顺序控制系统。通常，自动化系统按照预先制定的规律进行工作，不需要人工干预。但在特殊情况下却要求人工给以提示或协调，即需要人的更高层次的干预。所以，随着自动化水平的提高，也要求运行人员具有更高的文化和技术素质。 建国以来，随着机组容量的增大，参数的提高，对于机组安全经济运行的要求越来越高。火电厂的自动化系统迅速发展，其功能已从单台辅机和局部热力系统发展到整个单元机组的监测与控制，并且随着整个单元机组自动化的不断完善，以及电网发展的要求，火电厂热工自动化的功能正和电网调度自动化相协调，以实现电网的自动化。尤其是目前随同整套大型火电机组同时引进的和国产的DCS系统的普遍使用，以及单元机组协调控制系统（CCS）和
火力发电厂热工仪表自动化的安装及现场故障分析 发表时间：2018-01-17T09:36:19.090Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：韩红磊 [导读] 摘要：构建火力发电厂系统的最重要部分就是热工仪表的自动化，其在电缆的帮助下将各设备进行连接构成一个完整的系统或者是回路，通过这样的方式调控和检测各机组设备，使各机组设备的可靠性和利用性得到了极大地提升。 （山东电力建设第三工程公司山东青岛 266000） 摘要：构建火力发电厂系统的最重要部分就是热工仪表的自动化，其在电缆的帮助下将各设备进行连接构成一个完整的系统或者是回路，通过这样的方式调控和检测各机组设备，使各机组设备的可靠性和利用性得到了极大地提升。热工仪表自动化服务于工艺生产，火力发电厂的高效生产十分依赖于热工仪表自动化，对热工仪表自动化和电器、保温以及工艺生产之间的关系进行把握，才能使火电机组的稳定性以及安全性得到提升。 关键词：火力发电厂；热工仪表；自动化；安装；现场故障 1、热工仪表自动化的安装 1.1、注重细节的安装 在安装热工仪表自动化时，由于控制系统十分的复杂，一些仪器和仪表也颇多，所以在设计和安装热工仪表自动化时要注意一些安装细节，认真安装，还要对这些要安装的系统进行彻底的了解，安排好要安装的设备，并对这些设备和系统进行检验和测试，在确认无误后便可以使用了。一些仪表在测试时要严格进行测试，只有符合机器设备运作的基本要求和规范才可以使用。在检测和控制的房间内，要将各个操控的范围规划好，不能够出现控制混乱的场面，在控制室里的系统安装要符合工艺的特点，做到一次性安装完毕。 1.2、热工自动化仪表的管路敷设 在安装热工仪表自动化的过程中需要设计多种管路敷设，其中包括有测量管路、电源管路、信号管路、热动力管路等，这些管路的敷设是需要进行认真严谨的检测后才可以进行安装，在安装的过程中要考虑好施工的环境，避免施工环境给安装过程造成了影响。同时在安装过程中要选择恰当的地点和方式进行安装，避免设备仪表之间的相互影响或是一些磁场和电波的干扰，使安装之后的操作能够更好更顺利的运行，而在安装时要注意到仪表之间的电缆线连接和接线的完整性，使仪表在安装完后能够安全使用。 1.3、管路敷设中吹扫管路的重要性 在管路敷设的过程中有着吹扫管路的敷设，这条管路是相当重要的，它可以对仪表安装进行吹扫和试压，保证了数据传输的真实性，使设备在利用这些数据进行计算和运作时可以顺利、正常的进行，设备之间的配合和衔接也就会非常连贯，机器运行也就会顺畅。而仪表的试压可以对管路的高温和高压进行检测，保证管路有着正确的温度环境，提高了管路的安全性能。在进行吹扫和试压的过程中，要结合系统运作开进行，这样可以更加精确的了解到设备和管路的数据，可以更好的保护好设备。 2、热工仪表自动化的试运行 对仪表和系统工艺进行检验的重要方式就是通过热工仪表自动化的试运行来实现，通常在设备安装完成以及仪表二次校联检测之后进行试运行。首先要对单体单系统的运行进行测试，仪表的数据值是通过传动设备的运转来检测的，出口压力值、入口压力值、泵出口数据值以及轴承温度值是检测的主要方面。其次，在除了检测大型机组运转过程中必要的数据之外，还要检测和测试连锁系统，这是为了确保自动化热工仪表能够在日后的生产过程中可以远程操作。所有的自动控制系统包括控制室仪表、DCS仪表、温度仪表和传感器等设备在联动运行时都需在运行状态，参照系统工艺和设计标准的要求，确保设备在联动运行时安全运行72小时后才能通过检测，在联动运行结束之后，部分容器内的惰性气体在进行置换后就能够投入正式生产了。 3、火力发电厂热工自动化仪表安装常见故障 3.1、人为故障 热工自动化仪表出现故障很多情况下是由于人为因素所引起，主要是由于维护人员对于热工自动化仪表采取了不当维护操作。具体而言，就是指维护人员实施维护操作时，由于技术水平不够或者缺乏责任意识而没有按照维护规范进行操作，导致热工自动化仪表无法正常工作。此外，如果对热工自动化仪表的维护力度不够，还会造成仪表部件缺失，或者电缆失窃现象发生，使得热工自动化仪表的故障发生率大大增加。 3.2、密封不当 热工自动化仪表密封不当主要是指仪表的电缆接线没有很好地密封，或者仪表盖的密封不严。一旦热工自动化仪表的密封出现问题，会导致雨水或是液体顺着密封不严之处渗入，严重腐蚀电缆以及热工自动化仪表内部的部件，导致电路发生故障。 3.3、振动故障 振动问题并不是热工自动化仪表故障的主要原因，但是在振动的作用下，会导致多种条件下的故障出现。如由于仪表接线问题而导致接触不良或者接线发生脱落，由于焊口出现裂缝，螺丝没有固定良好而发生松动，仪表卡套发生松动等等，振动所发挥的催化作用是不容忽视的。 3.4、不可预估性因素导致的故障 当热工自动化控制系统处于正常运行状态时出现了工况异常，由此导致热工自动化仪表遭到破坏。当系统处于流水作业的时候，这种异常故障虽然发生率较低，但是，由于其不可预估的特点而使维护人员对于故障难以掌控，也难以制定行之有效的维护措施。现场维护人员要严格按照热工自动化仪表的操作规程进行每一项工作，作业流程规范，其能够认真履行工作职责。操作人员工作时注意力要高度集中，以便及时地发现隐患，及时采取措施解决，避免不可预估性因素而导致的热工自动化仪表故障，确保自动化仪表设备的安全运行。 4、火力发电厂热工自动化仪表故障处理 4.1、热工仪表故障前后的分析 当热工仪表发生了故障，要对故障发生前和发生后的数据进行收集和分析，仔细分析故障前的系统工艺、系统设计情况，并对记录的正常状态运行参数进行分析。故障后，对机组负荷和生产原料情况进行了解，并与之前的数据进行比较，确定故障原因，更换热工仪表。有时获得的热工仪表记录是无变化的直线，正常的是具有起伏的曲线，直线表明仪表系统有故障，所以能够将机组系统以及其他系统故障的因素进行排除，我国现在使用的DCS系统以及智能仪表系统都是非常灵敏的系统，一旦参数变化就会有警报提醒，这样的故障需要通过
1.系统：在工程热力学中，通常选取一定的工质或空间作为研究的对象，称之为热力系统，简称系统。 2.系统内部各处的宏观性质均匀一致、不随时间而变化的状态称为平衡状态。 3.状态参数：用于描述系统平衡状态的物理量称为状态参数，如温度、压力、比体积等。工程热力学中常用的状态参数有压力、温度、比体积、比热力学能、比焓、比熵等，其中可以直接测量的状态参数有压力、温度、比体积，称为基本状态参数。 4.可逆过程：如果系统完成了某一过程之后可以沿原路逆行回复到原来的状态，并且不给外界留下任何变化，这样的过程为可逆过程。 准平衡过程：所经历的每一个状态都无限地接近平衡状态的过程。 可逆过程的条件：准平衡过程＋无耗散效应。 5.绝对压力p 、大气压力p b 、表压力p e 、真空度p v 只有绝对压力p 才是状态参数 1.热力学能：不涉及化学变化和核反应时的物质分子热运动动能和分子之间的位能之和（热能）。热力学能符号：U ，单位：J 或kJ 。 热力系统储存能=宏观动能、宏观位能+热力学能 储存能：E ，单位为J 或 kJ 2.热力学第一定律实质就是热力过程中的能量守恒和转换定律，可表述为：a.在热能与其它形式能的互相转换过程中，能的总量始终不变。 b.不花费能量就可以产生功的第一类永动机是不可能制造成功的。 c.进入系统的能量－离开系统的能量 = 系统储存能量的变化 3.闭口系统：与外界无物质交换的系统。系统的质量始终保持恒定，也称为控制质量系统 闭口系统的热力学第一定律表达式 对于微元过程 对于可逆过程 对于单位质量工质 对于单位质量工质的可逆过程 4.开口系统稳定流动实现条件 1）系统和外界交换的能量（功量和热量）与质量不随时间而变； 2）进、出口截面的状态参数不随时间而变。 理想气体状态方程 R g 为气体常数，单位为J/(kg·K) 2.比热容：物体温度升高1K （或1℃）所需要的热量称为该物体的热容量，简称热容 比热容（质量热容）：单位质量物质的热容，c ，J/(kg·K) 道尔顿定律：混合气体的总压力等于各组元分压力之和（仅适用于理想气体） d q u w δ=+ δ2f s 1 2 Q H m c mg z W =?+?+?+g pv R T =pV nRT =d d q q c T t δδ==
热工自动化仪表安装及检修探讨 发表时间：2020-04-14T05:20:48.604Z 来源：《建筑细部》2019年第21期作者：王光锋 [导读] 热工自动仪表在大容量和高参数的电厂电力生产运营中，通过科学合理的设计和安装，在基础设备电缆的连接下完成，实现对电力系统各发电机组的控制管理，保障了电力各机组安全生产和管控的智能自动化性能。仪表系统通过对收集到的信息进行检测、转换和传输等一系列自动化运作，完成对各电力发电机组设备的自动控制管理，确保热工自动化仪表控制的精准性和实时性。 王光锋 中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司山东 250102 摘要：热工自动仪表在大容量和高参数的电厂电力生产运营中，通过科学合理的设计和安装，在基础设备电缆的连接下完成，实现对电力系统各发电机组的控制管理，保障了电力各机组安全生产和管控的智能自动化性能。仪表系统通过对收集到的信息进行检测、转换和传输等一系列自动化运作，完成对各电力发电机组设备的自动控制管理，确保热工自动化仪表控制的精准性和实时性。因此，为确保电力热工自动化仪表的有效运行，必须进行定期的检测检修和维护，以便更好地保障各电机组的正常运行。 关键词：电力；热工；自动化仪表；检修；调试 1热工自动化仪表中的应用 1.1表盘与设备安装 将自动化控制技术应用于热工仪表，使电厂热工系统具备精密化特点。热工仪表安装之前，应制定可实施的设计方案，通过合理的安装和调配，确保热工仪表能够发挥作用。针对热工仪表表盘与设备的安装，以下建议可供参考：了解热工仪表设备的功能，清点仪表数量，做好热工仪表校验工作，保证仪表性能完好且处于工作状态，所有参数运行正常，没有潜在的故障威胁；对热工仪表展开定值测试，以保证热工仪表达到系统自动化控制需求；热工仪表安装时应选择相适应的工艺，按照相应的技术标准和顺序进行表盘台柜安装，为后续的调试和试运行工作提供便利条件。安装热工仪表时，工作人员需严格按照《工业自动化仪表工程施工与验收规范》《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》等依据内容展开安装工作。根据准备工作、仪表设备检查、仪表安装以及验收的流程完成工序。现场安装时，一般表中心应距离地面1.2m，以便人们对仪表进行观察与维修。热工仪表不应受机械振动影响，且仪表应远离高温管线和磁场环境。安装时应用的螺栓与螺母需符合设计标准。以温度仪表安装为例，要求安装双金属温度计或水银温度计时，仪表盘面要方便人们观察。如果仪表需要在管道上安装，测温元件应与管道垂直或者保持45°左右的倾斜，测温元件需要插入250mm以上的深度。建议将温度计感温面和被测表面接触，保证测量数据的准确性。压力式温度计的温包应在被测介质中浸入，温度变化不能过大，必要时应采取有效的隔热措施[2]。使用全自动压力校验台可对压力表进行校验，检定压力表、压力变送器与压力传感器的使用情况，精度可达到0.05级。设备造压范围如下：微压为-20～20kPa，真空为-0.1～0MPa，气压为0～6MPa，水压与油压为0～60MPa。某企业生产的热工全自动检定装置准确度高达0.005%，分辨率为0.1μV、0.1mΩ，检测时可对采样数据展开数字滤波去除。 1.2管路铺设与配线安装 热工仪表自动化控制技术应用中，相关管路的铺设需要做好测量与电源管理工作。管路铺设需要经过不断调整，确定设备的具体安装位置，以便日后热工仪表的维护与保养，避免热工仪表处于电磁干扰区域，保证热工仪表正常运行。为热工仪表接线时，应考虑接线的完整性，使设备运行能够协调，满足电厂电力生产的监控效果。敷设线路时，应确保热工仪表在安装之前已经完成吹灰清扫工作，随后使用封口胶带将该处密封，确保没有灰尘再次进入。此外，对热工仪表展开检查，保证设备外部没有裂纹或者锈蚀等问题。管线的敷设应坚持美观大方的原则。管路走向应该科学合理，减轻管线敷设成本，方便后期维护。线路应与主体结构保持平行，但不能影响设备安装。管路水平敷设时应带有一定坡度，倾斜方向应确保气体和凝结液从管路中排出。如果无法避免这一问题，建议在最高点安装排气阀或者在最低处安装排水阀。 1.3吹扫管路与调试 安装热工仪表时，应及时清扫管路内灰尘与杂物，保证管路吹扫工作质量，为热工仪表设备的调试奠定基础，保障数据传输质量，避免数据传输过程中发生失真问题。当热工仪表处于高温或高压环境内，应对热工仪表管路展开单独试压，调试后结合具体的安装工艺，在控制室中二次联校，保障热工仪表内数据的可靠性。 1.4自动化运行 当热工仪表安装、调试完成后，要求人们对热工仪表展开试运行，观察仪表内参数是否正常，从中及时发现风险和隐患问题，通过调整参数和改进设备，降低设备故障率，保证热工仪表正式运行后能够提升电厂电力生产质量。热工仪表自动化试运行中，大型仪表装置内的数据需要独立衡量，通过检查与分析数据，确保大型热工仪表运行稳定。机组试运行中，要求工作人员不能只观察设备运行的数据，还
第一章热力学基础知识 一、填空题 1．实现能和能相互转化的工作物质就叫做。 2．热能动力装置的工作过程，概括起来就是工质从吸取热能，将其中一部分转化为，并把余下的一部分传给的过程。 3．热力系统与外界间的相互作用一般说有三种，即系统与外界间的交换、交换和交换。4．按系统与外界进行物质交换的情况，热力系统可分为和两类。 5．状态参数的变化量等于两状态下，该物理量的差值，而与无关。 6．决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需个。 7．1mmHg=Pa；1mmH2O=Pa。 8．气压计读数为750mmHg，绝对压力为×105Pa的表压力为MPa。 9．用U形管差压计测量凝汽器的压力，采用水银作测量液体，测得水银柱高为。已知当时当地大气压力Pb=750mmHg，则凝汽器内蒸汽的绝对压力为MPa。 10．一个可逆过程必须是过程，而且在过程中没有。 11．只有状态才能用参数坐标图上的点表示，只有过程才能用参数坐标图上的连续实线表示。 12．热量和功都是系统与外界的度量，它们不是而是量。13．工质作膨胀功时w0，工质受到压缩时w0，功的大小决定于。二、名词解释 1．标准状态—— 2．平衡状态—— 3．准平衡过程—— 4．可逆过程—— 5．热机—— 6．热源—— 7．热力系统—— 8．体积变化功—— 9．热力学温标—— 10．孤立系—— 三、判断题 1．物质的温度越高，则所具有的热量愈多。 2．气体的压力越大，则所具有的功量愈大。 3．比体积和密度不是两个相互独立的状态参数。 4．绝对压力、表压力和真空都可以作为状态参数。 6．孤立系内工质的状态不会发生变化。 7．可逆过程是不存在任何能量损耗的理想过程。 8．凝汽器的真空下降时，则其内蒸汽的绝对压力增大。 9．若容器中气体的压力没有改变，则压力表上的读数就一定不会改变。 四、选择题 1．下列各量可作为工质状态参数的是： （1）表压力；（2）真空；（3）绝对压力。 2．水的三相点温度比冰点温度应： （1）相等；（2）略高些；（3）略低些。 3．下列说法中正确的是： （1）可逆过程一定是准平衡过程； （2）准平衡过程一定是可逆过程； （3）有摩擦的热力过程不可能是准平衡过程。
热工自动化仪表可靠性提高 发表时间：2018-08-20T10:31:46.343Z 来源：《电力设备》2018年第15期作者：江朝金 [导读] 摘要：加强对热工自动化仪表应用原理及其故障维护的研究，有利于提高热工自动化仪表的可靠性，具有重要的现实意义。 (神华福能（福建龙岩）发电有限责任公司福建龙岩 364002) 摘要：加强对热工自动化仪表应用原理及其故障维护的研究，有利于提高热工自动化仪表的可靠性，具有重要的现实意义。因此，加强热工自动化仪表之应用原理及其故障维护研究是非常必要的。本文浅析热工自动化仪表应用原理及其故障维护，希望对相关从业人员具有借鉴意义，促进行业发展。 关键词：热工自动化仪表；应用原理；故障维护 随着我国科技水平的不断提升，关乎社会各方面的工程领域更是取得了长足的进步。热工自动化仪表身为工程领域自动化的重要保障，唯有加大对其质量监管以及保养维护力度，才能使电厂之自动化程度与运行效率得到显著提升。除此之外，建立健全热工自动化仪表之实时监管维修保养体系，并使其作用得到充分发挥，电厂之设备运行质量亦会得到极大强化。本篇文章主要对热工仪表的原理以及常见故障进行了分析，进而阐述了热工自动化仪表的维护措施。 1 热工自动化仪表的原理 热工自动化仪表一般由多种热工自动化元件组合而成，用于将检测到的信号进行转换并用数字或图像方式表达的一种设备。其工作原理是借助信息手段进行输入信号到输出信号之间的转变，并借助频率域与时间域将其表达出来。其传递之信号不仅为数字信号，亦可以为模拟信号，即可以间断，亦可以连续。该设备同时具备检测、记录、显示、报警等多种功能，操作方式便捷、信号测量准确、显示清晰。依据不同用途可以分别适用于流量、温度、压力等物理量的检测显示以及用于过程分析等。 2 热工自动化仪表常见故障的原因 （1）热工自动化仪表人为因素造成故障。热工自动化仪表在使用过程中较常出现的故障大多是人为导致的。其中一种原因就是在使用过程中设备维护人员对设备进行了不恰当的维护亦或检修保养工作不到位，这种状况一般是由于设备保养人员之专业技术水平不到位或者责任意识不到位，在工作中疏于管理。另一种常见故障是对设备监管不到位导致设备零部件丢失亦或相关线缆被盗挖，导致热工自动化仪表出现运行故障进而影响电厂正常运行，造成恶劣影响。 （2）热工自动化仪表密封不当。如果在仪表设备安装阶段或者后期运行阶段疏于监管，便可能会导致设备密封方面出现问题，比如设备电缆接线埋设亦或设备相关仪表盖密封问题，在这种状况下一旦遇到雨雪等恶劣天气或者其他工程用液体泄漏，会沿着密封故障处渗入，对设备线缆甚至仪表内部零部件造成侵蚀破坏，进而引发故障。 （3）振动问题导致热工自动化仪表故障。振动并不会直接导致仪表设备出现故障，但振动会间接的导致设备内部精密零件错位，亦或导致设备安装时质量不过关的地方如接线口、焊接口、螺丝固定点、仪表卡套等位置出现异常。由于振动问题是设备运行中难以避免的现象，其间接造成的影响不容忽视。 3 热工自动化仪表的维护措施 （1）制定合理的热工自动化仪表维护制度。对于热工自动化仪表的维护，需要制定科学、完善的维护制度。要具体明确每个热工自动化仪表管理人员的维护范围、维护流程以及维护规范，设定维护的时间和路线，并对容易沉积污垢、粉尘、微粒的仪表定时清理，对于电磁、涡轮、漩涡等流量计元件，要在冬季采取保温伴热措施。 （2）加强仪表安装管理。热工自动化仪表安装质量是否可靠直接影响仪表能否正常、长久运行，因此，生产企业应严把安装质量关，以降低仪表故障发生率。①明确热工自动化仪表类型。不同类型的热工自动化仪表安装要求，安装工序流程并不相同，因此，开展安装作业前，要求安全人员认真了解仪表类型及工作原理，做到心中有数，避免安装的盲目性。②认真分析规范及安装说明要求。安全技术人员应做好规范及安装说明的分析工作，确定最佳的安装位置，准备充分所用工具等。③把握安装工作细节。热工自动化仪表安装涉及诸多细节问题，安装时要求技术人员对仪表性能进行检查，确保其处于最佳工作状态。同时，在拧连接螺母时力度应均匀，尤其应做好密封工作，即，使用硅胶或玻璃胶封死，防止水汽及灰尘进入其中。 （3）做好热工自动化仪表的防腐工作。热工自动化仪表具有元件众多、结构复杂的特点，而自身常处于腐蚀性气体、强酸、强碱等恶劣环境下，长时间的腐蚀会导致其性能降低，从而会给热工自动化仪表的正常使用带来隐患。如：热工自动化仪表传感器中的靶心、膜片、弹簧管等精细元件容易在强酸、强碱条件下变质而降低仪表准确性；仪表中的碳钢材料容易在强酸、强碱条件下成为残渣，所以管理人员要对热工自动化仪表的进行防腐工作，在特殊的环境要采用合理材料的仪表，要对恶劣环境下的仪表采取隔离液体、隔离膜片等保护措施。 （4）充分利用仪表对设备进行检修。热工自动化仪表的检修要采取多样的检测方法，只有检测出真正的问题，才能及时准确的维修。常用的检修方法有：观察法，仔细观察仪表现场、异味、进水与否、元件是否老化、接头是否松动等；信号检测，使用万用表测量电阻、电压、二极管通断等，以此判断仪表供电和信号是否正常；替换法：在供电正常情况下，用性能良好的元件替换可能故障的元件。 （5）针对仪表密封缺陷的维护处理手段。①针对仪表盖未能实现严格密封处理而导致的技术故障实施维修在对这方面进行维修的时候，相关工作人员最好选用最新的仪器，而在对新仪器进行选用的时候，要首先考虑的是该设备是否具有一定的外壳防护能力，同时还要确保采用正确的方式来对仪表盖进行安装。在特殊情况下，也允许在仪表中设置一个外部保护装置，这样的话就能够提高对仪表的保护。 ②针对仪表电缆接线结构密封不良施加的维护手段在对这方面进行维修的时候，最好采用进货源头的检测方法，在还没有安装热工自动化仪表的时候，就要对其接线位置的技术应用能力和密封结构采取有效的检测，这样的话就能够很好的防止技术故障情况的出现（6）强化自动化仪表设备的日常维护。在日常清理工作中，也要做到全面彻底的清理，首先保持自动化仪表的外壳清洁，保证无法有杂物进自动化仪表机器内，保持清洁。还要对自动化仪表的插头、插座保持干燥清洁，避免连电损坏仪表自动化设备。如果是北方地区，还应该考虑昼夜温差大，要对仪表自动化进行防冻处理，避免仪表外壁发生脱落。及时检查，发现故障，及时处理，避免出现更大的故障。 （7）针对人为因素引起的运行故障的维护手段。为切实解决因人为因素引起的热工自动化仪表设备运行技术故障，要从不断提升热工自动化仪表设备的安装技术人员、使用操作人员、以及维修保养技术人员的技术操作能力，以及综合素质建设水平着手，要通过促进相关
电厂热工基础知识 １、什么叫测量？ 测量就就是通过实验的方法,把被测量与其所采用的单位标准量进行比较,求出其数值的过程。 ２、什么叫测量仪表？ 被测量与其单位用实验方法进行比较,需要一定的设备,它输入被测量,输出被测量与单位的比值,这种设备就叫测量仪表。 ３、什么就是测量结果的真实值？ 测量结果的真实值就是指在某一时刻,某一位置或某一状态下,被测物理量的真正大小,一般把标准仪器所测量的结果视为真实值。 ４、什么叫测量误差？ 测量误差:测量结果与测量真实值之存在的差值,通常称为测量误差。测量误差有大小,正负与单位。 ５、什么叫示值绝对误差？ 仪表的指示值与被测量的真实值之间的代数差,称为示值绝对误差。 ６、什么叫示值的相对误差？ 示值的绝对误差与被测量的实际值之比称为示值的相对误差。 ７、什么叫示值的引用误差？ 示值的绝对误差与该仪表的量程上限或量程范围之比,称为示值的引用误差,以百分数表示。 ８、什么叫仪表的基本误差？ 在规定的技术条件下,将仪表的示值与标准表的示值相比较,
在被测量平稳增加与减少的过程中,在仪表全量程取得的诸示值的引用误差中的最大者,称为仪表的基本误差。 ９、什么叫系统误差？ 在相同条件下多次测量同一量时,误差的大小与符号保持恒定,或按照一定规律变化,这种误差称为系统误差。一般可以通过实验或分析的方法查明其变化的规律及产生的原因,并能在确定数值大小与方向后,对测量结果进行修正。 １０、什么叫偶然误差？ 在相同条件下多次测量同一量时,误差的大小、符号均无规律,也不能事前估计,这类误差叫偶然误差。 １１、什么叫粗大误差？ 明显地歪曲了测量结果的误差称为粗大误差,简称粗差。 １２、什么叫仪表的灵敏度？ 灵敏度就是仪表对被测量的反应能力,通常定义为输入变化引起输出变化*L对输入变化*X之比值。它就是衡量仪表质量的重要指标之一,仪表的灵敏度高,则示值的位数可以增加,但应注意灵敏度与其允许误差要相适应,过多的位数就是不能提高测量精度的。 １３、什么就是仪表的分辨力？ 仪表的分辨力也叫鉴别力,表明仪表响应输入量微小变化的能力。分辨力不足将引起分辨误差,即在被测量变化某一定值时,示值仍不变,这个误差叫不灵敏区或死区。 １４、火力发电厂的热工测量参数有哪些？ 一般有温度、压力、流量、料位与成分,另外还有转速,机械位移与振动。
热工仪表中的自动化控制及其应用 摘要：热工仪表与自动化仪表的主要功用是第一时间为相关工作人员提供准确 数据，以便确保相关工作的顺利开展。因此，在日常检修工作中，应及时发现热 工仪表与自动化仪表损坏问题，有效掌握检修方法，减少数据误差，为相关工作 提供可靠、科学、准确的数据依靠。基于此，以下对热工仪表中的自动化控制及 其应用进行了探讨，以供参考。 关键词：热工仪表；自动化控制；应用 引言 随着科学技术的不断发展和进步，尤其是在热工仪表自动化技术中的应用，促使热工仪 表的功能和安全性得到提升。合理利用热工仪表自动化技术，可以促进企业的长久健康发展。热工仪表是促进正常生产运行的关键组成部分，将电缆线路和仪表仪器连接起来形成回路， 能够对热工系统中的设备运行状态进行监测，还能及时根据监测数据进行反馈调节，从而保 障设备的正常运作，提高安全性和可靠性。 1热工仪表自动化技术应用的意义 热工仪表自动化技术的应用，能够实现生产过程的整体管控和远程操作，不仅提高了设 备的操作性能，又因为热工仪表自动化技术，是将整个生产过程看作一个整体进行管理和控制，增强了生产过程的透明度，一旦出现故障和问题时，热工仪表自动化系统会进行准确的 报告，降低了工作人员的管理难度，也提高了安全性，并且热工仪表自动化系统还能够实现 信息共享和数据处理，相较于传统的人力控制，热工仪表自动化系统不仅提高了数据的准确 程度，也大大解放了人力，提升了企业的效益。另外，随着我国智能化水平越来越高，将自 动化技术引入热工仪表工作中，不仅适应了现代社会的发展需要，也不断创新了我国软件的 应用范围和渠道。 2制药厂中热工仪表自动化控制技术概述 制药厂中的热工仪表具体指制药设备生产时应用到的仪器设备，包含压力仪表、温度仪表、密度仪表、流量仪表以及液位仪表。热工仪表自动化控制技术就是利用计算机系统、热 能工程与智能仪表设备，对生产中的热工参数展开监测，使各项参数逐渐适应制药过程中的 生产变化情况，减轻人工误差，降低工人劳动强度，实现各生产信息的自动化控制与处理。 从热工仪表自动化控制技术组成看，热工仪表由智能仪表、信息技术与计算机技术组成，融 合热能工程理论，以热能电力参数的监测和管控为目的，以便积极响应各类故障问题。分析 该技术的应用优势，主要体现如下：热工仪表自动化技术更详尽，技术应用时涉及到网络技术、自动控制技术以及信息技术等高新技术，为热工仪表的自动化运行带来安全性和可靠性 保障；热工仪表自动化设备更加智能，可以对热工仪表展开智能化监控，提升制药厂内各项 设备运行的合规性，为制药厂提供稳定符合GMP要求的生产环境。 3热工仪表自动化技术应用的注意事项 因为热工仪表自动化控制系统的应用，对于企业生产起到重要作用。不仅能够促进企业 设备的可靠性，还能够提升设备的利用率。所以，在应用热工仪表自动化技术时，要确保整 个应用环境处于稳定良好的状态。尤其是对于温度的控制，要处于一个适宜且稳定的情况， 避免因为应用环境内温度过高，导致热工仪表自动化系统内的性能遭到破坏；避免温度过低，仪表和管路出现水汽凝结的现象。热工仪表自动化系统应用的过程中，工作人员要对系统进 行定期的检测，管理和维护，当出现设备破损和手动调试后数值仍旧不准确的情况时，要进
自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 摘要：随着计算机技术的不断发展，自动控制理论日趋成熟，自动化机械设备已广泛应用于人们日常生活的方方面面，尤其是在火电厂中的运用，对我国电力事业的现代化发展，做出了巨大的贡献。本文介绍了我国火电厂现阶段热工自动化应用现状，以及自动化控制理论在火电厂应用技术的最新进展，提出了今后自动控制理论在该领域的发展趋势，以期与同行交流。 关键词：自动控制火电厂热工自动化应用 近年来，我国在自动控制技术领域的研究取得了长足的进展，其研究成果不断被应用在生活生产的各个方面。火电厂热工自动化作为一种自动控制技术，其融合了热能工程技术、计算机信息技术以及智能仪表仪器等相关技术，可实现对火电厂生产过程的各类参数进行实时监控。这一技术的运用，将有助于提高该行业的生产效率，提高企业利润，有效降低人力物力成本，实现火电企业的现代化革新与可持续发展。 一、火电厂热工自动化发展现状 自动控制通常是指在企业生产过程中，采用自动化仪器设备代替部分甚至是全部人工操作，并依靠这些仪器设备进行自动生产，达到甚至超过人工操作的目的。自动控制理论早在上世纪前期就已经被提出，经过几十年的发展，其主要分为经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个不同阶段。其中经典控制理论主要以传递函数理论为基础，通过建立系统的数学模型，研究系统运行的状态和规律，从而实现自动控制。而现代控制理论中，线性控制和优化估值是其理论基础，从而使得火电厂在发电过程中实现对过程的自控。智能控制综合了前两者的优势，主要以数值计算。逻辑运算为理论基础，实现对复杂系统的精确控制。 在我国火电企业中，自动化控制理论主要运用于热工自动化中，如图1所示。
火力发电厂热工自动化仪表安装及常见故障分析 发表时间：2018-08-01T09:59:53.693Z 来源：《电力设备》2018年第11期作者：戴轩[导读] 摘要：火力发电厂热工自动化是指利用各种自动化仪表和装置或系统对火力发电厂生产过程进行监视、控制和管理，使之安全、经济运行的技术。 （华能国际电力股份有限公司丹东电厂辽宁省丹东市 118300）摘要：火力发电厂热工自动化是指利用各种自动化仪表和装置或系统对火力发电厂生产过程进行监视、控制和管理，使之安全、经济运行的技术。热工仪表自动化是为了生产工艺而服务的，只有做好热工仪表自动化才能更好的为电厂高效生产打下基础，同时把握好仪表自动化与工艺管道、电气、保温等系统的关系，以此未提高火电机组的安全性与稳定性。本文对火力发电厂热工自动化仪表安装及常见故 障进行分析。 关键词：火力发电厂；热工自动化；仪表安装；故障；分析现在工业中使用到的火力发电厂热工自动化技术是工业中常用到了自动化技术，它可以安装一些系统或是一些自动化仪表来对整个火力发电过程进行检测、监控、运行和管理，这样可以方便、顺利的运行和管理发电过程。另外，在做好自动化热仪表的同时也可以提高电厂的发电质量和效率，也可以用这个自动化系统来维持各个机组之间的稳定性，保证了发电过程的安全和顺利进行。 1火力发电厂热工自动化仪表安装 1.1设备与表盘安装 火电厂安装自动化仪表时，先要熟悉系统功能，对设备场地进行勘察，校验设备，检查是否有损伤，在没有任何问题的情况下才能够开始安装，对远传信号仪表采取定值测试的方式检查。测试标准以满足系统功能和规范要求为基础，符合设计原则方可投入安装。控制室的表盘台柜安装十分重要，其中以DCS控制盘和仪表电源盘安装为重点，安装中要符合系统工艺特点，对于安装中的问题要及时改进。 1.2热工自动化测量仪表的安装特点 热工控制系统具有较广的应用范围以及安装位置较为分散的特点，导致其在安装过程中面临多点、敷线长、工期紧以及面广等问题；同时在仪表安装过程中，其施工过程涉及高空作业、交叉作业等。所以，在热工自动化测量仪表的整体安装过程当中，其安装施工涉及火力发电厂的各个方面，同时由于施工对象以及介质参数存在差异，其安装要求亦随之存有差异。例如：在火力发电厂的工作过程中，热工测量仪表需对蒸汽、空气、氢气、水分以及油脂等介质进行取样，这些取样会在碳钢材质管道上直接取样；有些则需要在合金类管道上进行取样；另外一些仪表属于就地安装，有些则需要将测量信号与中心控制室进行连接；这些差异直接导致仪表安装过程复杂化以及多样化。 1.3配合安装 安装热工自动化仪表中，需要与发电厂中的锅炉、电气、保温等部分进行合作，并且需要同专业部分进行配合，确保仪表安装任务。安装顺序如下：第一，火力发电厂进行土木施工过程中，应当依据仪表、图纸、变送器、执行器的安装位置，在浇筑钢筋混凝土平台浇筑过程中需要预留出仪表安装基座或安装空洞。第二，火力发电在锅炉受热保温前，应当将仪表取源部件安装在锅炉炉膛水冷壁上以及锅炉烟道处。第三，在对锅炉进行水压试验前，与水压测试有关的热工自动化仪表的安装需要一次性完成，同时在安装过程中应当尽量的将仪表中的导管铺设到二次门。第四，在测试锅炉的炉膛风压前，应当一次性的完成与风压测量仪器的安装工作。 2火力发电厂热工自动化仪表安装常见故障 2.1环境影响 密封故障、振动和腐蚀等都属于环境因素的影响，由于电厂环境恶劣，且其安装过程要与其它系统的安装配合进行，密切相关，所以环境因素的影响往往是不可避免的。火电厂热控仪表安装时，应按照规定的规章和制度并根据实际环境情况，以减少不利环境因素的影响。 2.2人为故障 热工自动化仪表出现故障很多情况下是由于人为因素所引起，主要是由于维护人员对于热工自动化仪表采取了不当维护操作。具体而言，就是指维护人员实施维护操作时，由于技术水平不够或者缺乏责任意识而没有按照维护规范进行操作，导致热工自动化仪表无法正常工作。此外，如果对热工自动化仪表的维护力度不够，还会造成仪表部件缺失，或者电缆失窃现象发生，使得热工自动化仪表的故障发生率大大增加。 2.3密封故障 测量仪表的密封故障是指：热工自动化测量仪表在进行现场安装时，由于电缆进口处为进行严格的密封处理，导致进口处缺乏良好的密封性，从而造成设备在长时间的雨水冲刷、灌入以及其它粉尘、腐蚀液体以及超潮湿气体的侵入下，使热工自动化测量仪表出现电源短路、断路、接触不良等电源故障以及设备指针轴承处出现生锈与润滑效果差等故障情况。 2.4意外破坏 仪表在火力发电厂的应用会和受到异物影响，可能会造成仪表中的部件受到破坏，从而导致仪表的工作无法正常进行。例如，向火力发电厂中的锅炉运料过程中，进煤口处的仪表可能会被煤渣撞坏，或调节阀被煤渣卡主。虽然在实际中此种故障出现的概率较低，但因为此故障的发生具有较强的突发性，所以预防工作的开展难度较大，因此多该问题的解决一般只能通过工作人员对存在的仪表进行及时检查，发现问题的所在，并对问题进行解决。 3分析故障原因与故障的解决措施 3.1热工仪表故障前后的分析 当热工仪表发生了故障，要对故障发生前和发生后的数据进行收集和分析，仔细分析故障前的系统工艺、系统设计情况，并对记录的正常状态运行参数进行分析。故障后，对机组负荷和生产原料情况进行了解，和之前的数据进行比较，确定故障原因，更换热工仪表。有时获得的热工仪表记录是无变化的直线，正常的是具有起伏的曲线，直线表明仪表系统有故障，所以能够将机组系统以及其他系统故障的因素进行排除，我国现在使用的DCS系统以及智能仪表系统都是非常灵敏的系统，参数一变化就会有警报提醒，这样的故障需要通过调整工艺参数来进行故障的寻找。
电厂热工自动化技术专业简介 专业代码530206 专业名称电厂热工自动化技术 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握热工检测技术和自动控制理论，以及其他工业过程控制基本知识，具备热工仪表和自动控制装置的选型、安装、调校与维护，以及小型控制系统设计、安装与调试能力，从事发电厂过程检测和自动装置安装、调试与检修，热工自动控制系统投运、维护、安装和调试等工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向发电企业和电力建设及检修、控制仪表或系统企业，在热工仪表及自动装置运行维护、自动控制系统维护开发岗位群，从事热工测控设备及系统的安装、调试、维护、检修和技术管理等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2.具有热工仪表和控制装置的选型、安装、调试、校验和检定能力； 3.具备热工自动控制系统的安装、组态、调试与运行维护能力； 4.具备PLC 的控制技术应用和运行维护能力； 5.具备小型控制系统设计、安装与调试能力； 6.具备中等复杂程度的DCS 系统组态调试能力； 7.具备基础的热力设备运行能力； 8.具备电气、电子、控制系统线路原理图识读，电气、电子线路、控制设备一般故障的检测和处理能力。
核心课程与实习实训 1.核心课程 热工检测及仪表、热工自动装置维护与检修、热工自动控制系统、分散控制系统（DCS）组态与维护、PLC 应用技术、热工保护与程序控制设计与调试、热力设备及运行等。 2.实习实训 在校内进行金工、电工技术、热工仪表维护与检修、控制系统、自动控制装置维护与检修、DCS 控制系统、火电机组仿真运行等实训。 在发电厂，电力检修、安装等企业进行实习。 职业资格证书举例 热工仪表检修工热工自动装置检修工热工程控保护工热工仪表及控制装置安装工热工仪表及控制装置试验工 衔接中职专业举例 火电厂热工仪表安装与检修工业自动化仪表及应用 接续本科专业举例 能源与动力工程自动化测控技术与仪器