熱工儀表及自動控制系統(tǒng)

前言

各類電廠作為我國能源產(chǎn)業(yè)重要的一環(huán)，肩負著向全社會工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供電力等保障的重任，而火力發(fā)電廠目前仍是我國各電網(wǎng)中發(fā)電廠的最主要形式。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展對電力日益增長的需求，面臨煤炭原料價格上漲的市場壓力，加之安全生產(chǎn)、環(huán)保達標與節(jié)能降耗等標準的日趨嚴格，對電廠企業(yè)的各項管理提出了更為嚴苛的要求。企業(yè)管理的基礎是構(gòu)建先進的企業(yè)文化，打造一支科學嚴謹?shù)墓芾黻犖楹鸵恢Ц咚刭|(zhì)的員工隊伍，就需引導全體員工認真學習，掌握電廠的科技知識與操作技能，成就一個學習型的企業(yè)，使電廠不僅“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”地發(fā)電，還為提升經(jīng)濟效益做出貢獻。 我們組織編寫的這套《電廠實用技術讀本系列》叢書主要面向火力發(fā)電廠生產(chǎn)一線員工，可以作為他們專業(yè)知識和現(xiàn)場運行技術學習的系列教材，同時也可以作為火力發(fā)電廠技術人員、管理人員以及在校大中專學生的學習教材。 叢書共分五冊，分別為《鍋爐運行及事故處理》、《汽輪機運行及事故處理》、《電氣運行及事故處理》、《化學運行及事故處理》和《熱工儀表及自動控制系統(tǒng)》，各分冊既自成一本讀本，又相互配套成為一個完整系列。本叢書各分冊從介紹電廠專業(yè)基本知識入手，重點對電廠常見設備運行基本操作知識和事故處理等方面內(nèi)容進行闡述，為運行人員提供分析解決問題的基本理論與操作方法；本著理論適度夠用、強化實踐技能的原則，還納入了現(xiàn)代發(fā)電廠的一些新設備、新技術的應用和先進的企業(yè)管理理念，具有實踐性強、適用性廣的特點，同時也為生產(chǎn)管理人員提升知識以幫助，并為相關自學人員提供參考，還可作為發(fā)電企業(yè)的培訓教材之一。 本叢書在編寫過程中得到了中國石化儀征化纖股份公司熱電中心有關領導和工程技術人員的大力支持，在此表示感謝。 叢書編委會

內(nèi)容概要

　　《熱工儀表及自動控制系統(tǒng)》介紹了火力發(fā)電廠熱工測量儀表和自動控制與保護的基本原理、設備構(gòu)造知識和運行維護與故障分析處理的方法，并介紹了有關儀表與控制的新技術裝備。內(nèi)容包括：熱工測量基礎知識，溫度、壓力、流量、液位、轉(zhuǎn)速及機械量測量等常見儀表的原理、結(jié)構(gòu)、使用維護與故障處理的知識，CEMS與其他常見在線分析儀表的有關知識，熱工自動調(diào)節(jié)、順序控制、PLC、DCS及DEH等系統(tǒng)設備的軟硬件構(gòu)成、邏輯原理、運行維護與故障處理的基本知識?！　”緯饕┌l(fā)電廠熱工專業(yè)管理人員和設備維護人員培訓學習使用，也可以作為熱力機械專業(yè)的運行及管理人員了解有關熱工專業(yè)知識的參考讀本，還可作為大、中專院校學生的學習資料。

書籍目錄

第1章熱工測量儀表 1.1熱工測量基礎知識2 1.1.1測量和測量儀表的基本概念2 1.1.2計量與計量單位5 1.1.3測量誤差8 1.2溫度測量儀表14 1.2.1概述14 1.2.2熱電偶17 1.2.3熱電阻27 1.3壓力測量儀表30 1.3.1概述30 1.3.2液柱式壓力計32 1.3.3彈性式壓力計34 1.3.4壓力傳感器36 1.3.5壓力測量儀表常見故障處理44 1.4流量測量儀表45 1.4.1差壓式流量計46 1.4.2電磁流量計52 1.4.3轉(zhuǎn)子流量計57 1.4.4其他原理的流量計60 1.5火力發(fā)電廠其他常用測量儀表70 1.5.1液位測量儀表70 1.5.2轉(zhuǎn)速測量78 1.5.3位移、膨脹和振動的測量81 1.6在線分析儀表85 1.6.1氧化鋯氧量測量儀表86 1.6.2電導率測量89 1.6.3pH計91 1.6.4濁度計95 1.7煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)97 1.7.1顆粒物（煙塵）監(jiān)測子系統(tǒng)97 1.7.2氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)100 1.7.3煙氣排放參數(shù)測量子系統(tǒng)102 1.7.4CEMS的校準與故障處理104 第2章熱工自動控制與保護 2.1熱工自動控制108 2.1.1自動控制基礎知識108 2.1.2執(zhí)行器設備119 2.1.3發(fā)電廠典型自動控制系統(tǒng)126 2.2順序控制系統(tǒng)137 2.2.1概述137 2.2.2鍋爐風煙系統(tǒng)順序控制139 2.2.3給水系統(tǒng)順序控制147 2.2.4爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)151 2.3DEH系統(tǒng)171 2.3.1DEH系統(tǒng)的構(gòu)成171 2.3.2DEH的轉(zhuǎn)速和負荷控制172 2.3.3閥門管理177 2.3.4DEH的保護及其他功能180 2.3.5DEH的運行方式184 2.3.6DEH常見故障及處理186 2.4可編程控制系統(tǒng)188 2.4.1概述188 2.4.2可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)191 2.4.3可編程控制器的工作原理195 2.4.4可編程控制器的網(wǎng)絡197 2.4.5可編程控制器應用舉例203 2.5分散控制系統(tǒng)206 2.5.1概述206 2.5.2DCS系統(tǒng)應用舉例及人性化設計216 2.5.3DCS系統(tǒng)調(diào)試與運行維護221 2.5.4DCS系統(tǒng)故障分析227 參考文獻234

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   由式（1—48）可知，當測量管內(nèi)徑D不變，磁感應強度Bm為一定值時，兩電極上輸出的感生電動勢e與流量qv成正比，這就是交流磁場電磁流量變送器的基本原理。 （3）低頻方波勵磁 直流勵磁方式和交流勵滋方式各有優(yōu)缺點，為了充分發(fā)揮它們的優(yōu)點，避免它們的缺點，20世紀70年代以來，人們開始采用低頻方波勵磁方式。它的勵磁電流波形如圖1—40所示，其頻率通常為工頻的1／4～1／10，在半個周期內(nèi)，磁場是恒穩(wěn)的直流磁場，它具有直流勵磁的特點，受電磁干擾影響很小。從整個時間過程看，方波信號又是一個交變的信號，所以它能克服直流勵磁易產(chǎn)生的極化現(xiàn)象。低頻方波勵磁還能消除由分布電容引起的工頻干擾以及抑制交流磁場在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流，因此，低頻方波勵磁是一種比較好的勵磁方式，目前已在電磁流量計上廣泛應用。 1.4.2.3電磁流量計的特點和應用注意事項 （1）電磁流量計的優(yōu)點 電磁流量計有許多優(yōu)點，概括起來主要有以下幾方面。 ①測量導管內(nèi)無可動部件或凸出于管道內(nèi)的部件，因而壓力損失很小，并可測量含有顆粒、懸浮物等流體的流量，例如礦物漿、煤粉漿的流量，這是電磁流量計的突出特點。由于電磁流量計的襯里和電極是防腐的，可以用來測量腐蝕性介質(zhì)的流量。 ②電磁流量計輸出電流與流量間具有線性關系，并且不受液體的物理性質(zhì)（溫度、壓力、黏度）的影響。特別是不受黏度的影響，這是一般流量計所達不到的。 ③電磁流量計的測量范圍很寬，對于同一臺電磁流量計，可達1：100。它的口徑可以從直徑1mm做到2m以上。 ④電磁流量計反應迅速，可以測量脈動流量。 （2）電磁流量計的缺點 電磁流量計也有局限性和不足之處，主要表現(xiàn)在以下幾方面。 ①工作溫度和工作壓力有一定限制。電磁流量計的最高工作溫度，取決于管道及襯里的材料發(fā)生膨脹、形變和質(zhì)變的溫度，因具體儀表而有所不同，一般低于120℃。最高工作壓力取決于管道強度、電極部分的密封情況，以及法蘭的規(guī)格，一般不超過4MPa。由于管壁太厚會增加渦流損失，一般測量導管做得較薄。 ②電磁流量計不能測量氣體、蒸汽和石油制品等非導電流體的流量。對于導電介質(zhì)，從理論上講，凡是相對于磁場流動時，都會產(chǎn)生感應電勢，實際上，電極間內(nèi)阻的增加，要受到傳輸線的分布電容、放大器輸入阻抗以及測量準確度的限制。 ③電磁流量計也是速度式儀表，感應電勢與平均流速成比例。而這個平均流速是以各點流速對稱于管道中心的條件下求出的。因此流體在管道中流動時，截面上各點流速分布情況對儀表示值有很大的影響。對一般工業(yè)上常用的圓形管道點電極的變送器來說，如果破壞了流速相對于導管中心軸線的對稱分布，電磁流量計就不能正常工作。因此在電磁流量計的前后，必須有足夠的直管段長度，以消除各種局部阻力對流速分布對稱性的影響。

編輯推薦

《電廠實用技術讀本系列:熱工儀表及自動控制系統(tǒng)》是為滿足熱工專業(yè)人員及熱機運行人員學習基礎知識和現(xiàn)場維護及操作技能而編寫。

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