调试工程师培训讲义-热工

程序控制与热工保护程序控制的主要作用是根据预先规定的顺序和条件，使生产过程中的设备自动依次进行一系列操作，也被称为顺序控制和开关控制，是一种开关量控制技术。

热工保护的作用是当机组在启动和运行过程中发生了危急设备安全的危险工况时，使其能自动采取保护或联锁措施，防止事故扩大，从而保证机组设备的安全。

联锁是一种处理事故的控制方式，是属于保护范畴的控制功能，因此热工保护系统有时也叫连锁保护系统，它也是处理热力过程中开关量信号的控制技术。

第一节名词解释1．操作条件：转换条件之一为第一步活动之前所应具备的各种先决条件，当操作条件满足，就允许施控系统发出操作命令。

2．联锁条件：在被控对象的控制电路中可以接入联锁条件，它是使被控对象进行操作的条件，当联锁出现时，应立即操作被控对象。

3．闭锁条件：在被控对象的控制电路中也可以接入闭锁条件，它是不允许被控对象进行操作的条件，当闭锁条件存在时，禁止操作被控对象。

4．联动控制：它根据被控对象之间的简单逻辑关系，利用联锁条件和闭锁条件将被控对象的控制电路按要求互相联系在一起，以形成特定的逻辑关系，从而实现自动操作。

第二节设备一个完整的程序控制系统是将测量得到的开关量信号或将模拟量信号转换来的开关量信号输入到施控系统，施控系统按照生产过程操作规律所规定的逻辑关系，对这些信号进行综合与判断，然后输出开关量信号控制被控系统工作，完成生产过程所要求的控制操作。

一、开关量发送器开关量发送器主要有：行程开关、压力开关、差压开关、液位开关、温度开关等。

1、微动开关微动开关是利用微小的位移量完成开关触点的切换的，这种开关在行程开关中经常使用。

其工作原理示意图如下：微动开关就是靠加力片和弹簧片之间力的转换来完成位移量转换的，它与凸轮、杠杆等传动机构配合就能组成各种不同的开关。

2、行程开关行程开关采用直接接触的方法测量机械运动部件的极限位置，获得行程信息，并发出开关量信号。

一般的行程开关它有动静两个触点，动触点安装在机械的活动部件上，静触点安装在机械的不动件上。

第一篇自动控制设备部分1．自动调节控制系统1.1自动调节控制系统投入前的要求1.1.1 新安装或检修后的自动调节系统中的各个单元（一次元件、变送器、调节器、操作器、执行器及其它辅助单元）应随主设备进行检修、校验，且质量应符合要求。

1.1.2 新安装或大修后的调节系统，应进行信号极性、操作回路的开关方向等动作试验，无误后才能进行自动的投入工作。

1.1.3 调节器及辅助设备的各种技术指标，应符合出厂要求，运行稳定可靠。

1.1.4变送器的斜率应根据调节系统的要求调整，在常用范围内变化，近似线性，回程误差在规定值之内。

脉冲管路畅通，一、二次门不堵不漏。

1.1.5执行器动作灵敏、制动可靠，位置反馈信号和阀门的实际开度应一致。

1.1.6 新安装或大修后的调节系统，应进行手动/自动切换试验，按设计要求达到无平衡、无扰动切换，扰动量应小于±1%阀位量程。

1.1.7新安装或大修后的调节系统，应进行跟踪精确度试验，手动状态时有积分作用的调节器输出信号应跟踪手操信号。

跟踪精度应小于±1%阀位量程。

1.1.8新安装或大修后的调节系统，应进行软手操的输出保持特性检查，环境温度（20±5）℃时，2h内不应大于±1%，环境温度50℃时，2h内不应大于±2%。

1.1.9新安装的调节系统，应进行系统开环试验，给调节系统输入模拟信号，检查系统的调节功能（比例、积分、微分）和运算功能等，输出信号应符合设计要求。

1.1.10新安装或大修后的调节系统，在手动状态时，执行机构的动作方向和位置应与手操信号相对应。

1.1.11 新安装或大修后的调节系统，在自动状态时，执行机构的动作方向和位置应与调节器输出信号相对应。

1.1.12新安装或大修后的调节系统应用手操信号检查执行机构的动作，其动作应平稳、灵活、无卡涩、无跳动。

全行程时间应符合制造厂规定。

如有阀门定值器时，应连同阀门定值器一起检查。

1.1.13 新安装或大修后的调节系统应检查执行机构的开度，应与调节机构开度和阀位表指示相对应。

目录一、校验1、建标 22、复查 33、项目工地热工标准室各项工作 44、测量技术的一些基本知识95、测量、控制仪表的校验方法及要求二、热工常规仪表和设备的调试1、热电偶122、热电阻213、压力变送器234、流量测量元件和变送器245、液位差压变送器266、逻辑开关287、阀门执行器30三、DCS1、DCS系统构成352、DCS系统的基本操作44四、分步试运1、试运顺序462、分系统调试工作46五、总启动1、竣工资料492、总启动值班50六、试运案例汇总 52一、校验为保证检验、试验和测量满足工程的需求，公司已取得了企业二级计量单位的资质，并通过省质量技术监督局的认可，进行了计量保证确认合格的认证并获证书。

公司现有计量标准共18套，其中热工10套、电测5套、长度3套，均按JJF1033-2001《计量标准考核规X》（新规XJJF1033-2008已于2008年9月1日起实施）执行，进行周期送检，建立相应的标准技术档案与管理制度。

检测中心是公司主管计量管理工作的主管部门，公司施工处、分公司、相关部室负责自己内部的计量管理工作，并积极配合计量主管部门做好公司或项目工地的计量管理工作。

1、建标公司热工计量室的上级溯源单位为XX省质量技术监督局（或XX省电力科学研究院）。

热工计量室按照《计量标准考核规X》的要求和规定程序，经申请上级溯源单位考核，建立了十套计量标准，并颁发《计量标准考核证书》（有效期四年），分别为（见表1－1）：表1－1 热工十套计量标准②工作用廉金属热电偶“工业Ⅱ级”指允差为“±2.5℃或±0.75℅t”。

2、复查计量标准必须每四年一次申请复查考核，在《计量标准考核证书》有效期届满前六个月向主持考核的质量技术监督部门（XX省质量技术监督局或XX 省电力科学研究院）申请计量标准复查考核，并向主持考核的质量技术监督部门提供以下资料：1）《计量标准考核（复查）申请书》原件和电子版各一份；2）《计量标准考核证书》原件一份；3）《计量标准技术报告》原件一份；4）《计量标准考核证书》有效期内计量标准器及主要配套设备的连续、有效的检定或校准证书复印件一套；5）随机抽取该计量标准近期开展检定或校准工作的原始记录及相应的检定或校准证书复印件两套；6）《计量标准考核证书》有效期内连续的《计量标准重复性试验记录》复印件一套；7）《计量标准考核证书》有效期内连续的《计量标准稳定性考核记录》复印件一套；8）检定或校准人员XX明复印件一套；9）计量标准更换申报表（如果适用）复印件一份；10）计量标准封存（或撤销）申报表（如果适用）复印件一份；11）可以证明计量标准具有相应测量能力的其他技术资料。

第一章温度计量第一节温度和温标温度是表征物体冷热程度的物理量，是描述系统不同自由度之间能量分布状况的基本物理量，它是决定一系统是否与其它系统处于平衡的宏观性质。

温度概念的建立和温度的测量都是以热平衡现象为基础的。

为了判断温度的高低，只能借助于某种物质的某种特性（如体积、长度和电阻等）随温度变化的规律来测量，于是就会有形形色色的温度计。

但是，迄今为止，还没有适应整个温度范围用的温度计（或物质）。

比较理想的物质及相应的物理性质有：固体、液体、气体的热膨胀性质；导体或半导体受热后电阻值变化的性质；热电偶的热电势和物体的热辐射。

利用这些物理性质制成的测温仪表被广泛的应用着。

此外，也应用了一些新的测温原理，如射流测温、涡流测温、激光测温等。

温度是一个很重要的物理量，是国际单位制中7个基本单位之一。

（长度米（m）、质量千克（kg）、时间秒（s）、电流安培（A）、热力学温度开尔文（K）、物质的量摩尔（mol）、发光强度坎德拉（cd）七个国际制基本单位。

）在自然界任何物体的物理和化学性质都与温度有着密切的联系，如，水因温度降低而变成冰，又因温度升高而变为水蒸气，至于水的温度降低到什么程度才会结冰，什么程度才会变为水蒸气，这都需要对温度进行测量。

许多物理性质均与温度有密切的关系。

如物质的电阻率、电导率、磁化率、比容率、膨胀系数、热电动势等都与温度有关；其他如各种气体的压强、声波在气体中的传播速度，以及各种液体、流体的密度、海水的盐度和空气的湿度等都随温度而变化。

因而在科研和生产活动，甚至人们的日常生活中，都离不开温度。

温度的特殊之处还在于必须有一个温标，给温度以数字表示。

有了温标以后，人们就能比较不同时间、空间的各种温度量值。

1.1 温标温标是温度的数值表示方法，是用来衡量物体温度的尺度。

它规定了温度读数的起点(零点)和测量温度的单位，各种温度计的刻度值均由温标确定。

常用的有摄氏温标、华氏温标、热力学温标和国际温标等。

热工调试知识大全一、热工常规仪表和设备的调试1、热电偶2、热电阻3、压力变送器4、流量测量元件和变送器5、液位差压变送器6、逻辑开关7、阀门执行器热工常规仪表和设备的调试每一台热工仪表和设备都是为机组的安全、稳定和经济运行服务，由于其所属的系统不同、安装位置不同，在系统中起着监视、报警、保护和执行等不同的作用，因此，每台热工仪表设备的特性和调试要求也不尽相同。

我们热工调试就是要根据仪表设备的系统属性、安装位置和不同作用对其进行调整，使其达到最佳工作状态，以确保机组安全稳定经济运行。

下面只介绍几种最常用的仪表设备，调试人员在日常调试过程中应多注意学习、积累，每遇到一种新的仪表设备都要仔细研究其原理和调试方法。

1．热电偶1.1热电偶测量原理两种不同的导体或半导体两端相接成闭合回路，当两接点分别放在不同的温度T和T0时，则在回路中就会产生热电势，形成回路电流。

这称作赛贝克效应，也称热电效应。

产生的热电势由接触电势和温差电势两部分组成。

热电偶就是基于热电效应而工作的。

关于热电偶必须要掌握的3个基本定律：1）均质导体定律：由同一种均质材料（导体或半导体）两端焊接组成闭合回路，无论导体截面如何以及温度如何分布，将不产生接触电势，温差电势相抵消，回路中总电势为零。

可见，热电偶必须由两种不同的均质导体或半导体构成。

若热电极材料不均匀，由于温度梯存在，将会产生附加热电势。

2）中间温度定律：热电偶回路两接点（温度为T、T0）间的热电势，等于热电偶在温度为T、Tn时的热电势与在温度为Tn、T0时的热电势的代数和。

Tn称中间温度。

也就是说，M所测定之电位差是由t1、t3所决定，不受t2之影响。

具体到电厂应用来说，就是在DCS盘柜中加一补偿温度计，测出盘柜中的环境温度t3，再加上热电偶毫伏值对应温度t1，就是被测点的准确温度了。

应用2：同样如图1－1所示，对于不使用补偿导线的热电偶回路。

A与B为热电偶，C与D为普通的铜芯信号电缆导线，M为数字电压表，t1为被测点温度，t2为热电偶接线盒环境温度，t3为仪表测量温度。

第一部分热工测量及仪表测量是人类认识事物本质不可缺少的手段，通过测量和试验，人们可以对事物进行定量，发现事物的规律。

测量技术主要包括测量原理、测量方法和测量工具三个方面。

热工测量时测量技术的一种，是指在热工过程中对各种热工参数如温度、压力、流量、物位及位移等的测量。

热工测量是测量技术中的一种，是指在热工过程中对各种热工参数，如温度、压力、流量、液位、物位及位移等的测量。

用来测量热工参数的工具称为热工仪表，它的种类繁多，结构不同，但从本质来看，任何仪表都包含以下三个必要的部分，如图（1）感受件（也叫一次仪表），它直接与被测对象相联系，感受被测参数的变化，随着被测参数变化而向外界发出一个相应的信号，此信号与被测对象之间是一个单值函数关系。

（2）显示件（也叫二次仪表），它接收感受件的信号，处理后向观察者反映被测参数在数量上的变化，现在常用的有模拟显示、数字显示和屏幕显示方式。

（3）连接件（也叫中间件），它是将感受件发出的信号，根据显示件的要求传送给显示件进行显示，大致分为两种形式，一种是单纯的起传递作用，另一种是要把感受件发出的信号进行转换后送给显示件。

无论哪一种连接件在感受件与显示件之间传递信号、放大信号、转换信号都要求信号不失真，失真测量出的数值不准确。

在火力发电厂中，热工测量是运行人员的耳目，通过热工测量可以及时反映热工设备的运行工况，为运行人员提供操作依据，为热工自动控制准确地、及时地提供信号，保证热力设备安全、经济运行，实现自动控制，节省人力、物力。

第一章温度测量及仪表温度是一个重要的物理量，它是国际单位制中七个重要的物理量之一，也是工业生产的主要工艺参数，在火力发电厂中，运行人员掌握机组各部分在运行中的温度参数，检修维护人员必须做好量值传递保证在线温度测量的准确性，才能保证机的安全和经济运行。

第一节温度计一、名词解释（1）温度：温度是衡量物体冷热程度的物理量。

从能量角度来看温度是描述不同自由度间能量分析状况的物理量；从热平衡的观点看，温度是描述热平衡系统冷热程度的物理量。