鍋監(jiān)培訓資料大綱

1、電力行業(yè)鍋爐監(jiān)/檢師培訓資料(熱工部分),中電聯(lián)鍋監(jiān)工程師和鍋爐壓力容器檢驗師考核委員會,華東電力試驗研究院熱工專業(yè)編寫 2006.10,高天云,第一章 熱工測量,第三章 熱工保護,附錄：相關標準及規(guī)程介紹,第二章 熱工自動,目 錄,第四章 超超臨界機組控制技術,說 明,本教材編制依據(jù),根據(jù)中電聯(lián)鍋監(jiān)/鍋檢師考核委員會組織編制,本教材由中電聯(lián)鍋監(jiān)/鍋檢師考核委員會提出并歸口,本教材歸口,華東電力試驗研究院 高天云,本教材負責編制單位及編制人,測量用儀器儀表作為信息采集、處理和控制的手段和設備，是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”、科學研究的“先行官”、軍事上的“戰(zhàn)斗力”、國民活動中的“物化法官”。發(fā)達國家已

2、把發(fā)展現(xiàn)代儀器儀表列為一項重要的戰(zhàn)略措施。例如日本科學技術廳把測量傳感器技術作為本世紀首位發(fā)展的技術；歐共體則將測量和檢測技術列為15個專項之一；美國則更是投入大量的人力物力開發(fā)新的測量控制儀器儀表，提高其在軍事及科學技術領域領先地位。,概 述,第一章 熱工測量技術及應用第一節(jié) 計量及計量法1、計量的概念及基本特征,計量是實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準確可靠的活動。凡是以實現(xiàn)計量單位統(tǒng)一和測量準確可靠為目的的科學技術、法制、管理等活動都屬于計量的范疇。 計量是技術和管理的結合體。計量的技術行為通過準確的測量來體現(xiàn)；計量的監(jiān)督行為通過實施法制管理來實現(xiàn)。特性是： 統(tǒng)一性、準確性、社會性、法制性。,2、我國

3、計量的發(fā)展,1）我國計量的發(fā)展史 在原始社會末期就有了度量衡。秦統(tǒng)一中國后，即頒詔書以法律的形式統(tǒng)一了全國的度量衡制度。舊中國，各種舊、雜制并存，而且英/公制等都在使用，沒有統(tǒng)一的計量制度。 1959年國務院發(fā)布了關于統(tǒng)一計量制度的命令；77年國務院批準了中華人民共和國計量管理條例（試行）；81年國務院批準了中華人民共和國計量單位名稱與符號方案（試行）；1984年2月27日又頒布了關于在我國統(tǒng)一實行法定計量單位的命令。 1985年9月6日全國人大通過了第一部中華人民共和國計量法（國家主席令頒布），并于1986年7月1日起實施。 計量立法的宗旨是為了加強計量監(jiān)督管理，保障國家計量單位制的統(tǒng)一和量

4、值的準確可靠，促進生產(chǎn)、貿(mào)易和科學技術的發(fā)展，適應社會主義現(xiàn)代化建設的需要，維護國家、法人和公民的利益。,3、計量器具及分類,計量器具就是能用以直接或間接測出被測對象值的裝置、儀器儀表、量具和用于統(tǒng)一量值的標準物質，他包括： 1）計量基準（器具） 計量基準器具具有最高的計量學特性，其值不必參考相同量的其他標準，被指定的或普遍承認的測量標準。計量基準有以下二類： （1）國際計量基準；（2）國家計量基準 2）計量標準（器具） 計量標準（器具）是指為了定義、實現(xiàn)、保存或復現(xiàn)量的單位或一個或多個量值，用作參考的實物量具、測量儀器、參考物質或測量系統(tǒng)。 計量標準按照其性質來分有：次級標準、參考標準、工作

5、標準、傳遞標準和搬運標準。,4、計量單位,1）計量單位 國際計量大會（CGPM）對很多單位符號有統(tǒng)一的規(guī)定，一般稱國際符號。計量單位可分成以下幾類： 基本單位在給定量制中基本量的計量單位為基本計量單位。國際通用的基本單位有七個。,2）計量單位制 為給定量制按給定規(guī)則確定的一組基本單位和導出單位稱為計量單位制，簡稱單位制。 由于基本單位選擇的不同，就產(chǎn)生了如下各種不同的單位制：厘米、克、秒單位制（CGS制）（它是選定長度以厘米（cm），質量用克（g），時間由秒（s）作為基本單位的單位制）；米、千克、秒單位制（MKGS）；工程單位制即米、公斤力、秒單位制；米、噸、秒單位制（MTS）；絕對電磁單位制

6、（CGSM）；絕對實用單位制（MKSA），英制、美英制和國際單位制等。 國際單位制（SI） 七個基本單位被CGPM取名為“國際單位制”，符號為“SI”。,3）我國法定計量單位的構成 1984年2月27日，國務院發(fā)布了關于在我國統(tǒng)一實行法定計量單位的命令，明確規(guī)定：“我國計量單位一律采用中華人民共和國法定計量單位”。 我國法定計量單位是以國際單位制為基礎，同時選用一些符合我國國情的非國際單位制構成的。 法定計量單位是指國家法律承認，具有法定地位的計量單位。,5、計量器具的檢定和校準,1）量值傳遞與溯源性 量值傳遞。通過對計量器具的鑒定或校準，將國家基準所復現(xiàn)的計量單位量值通過各等級計量標準傳遞到

7、工作計量器具，以保證對被測對象所測得的量值的準確和一致的這個過程稱之為量值傳遞。 溯源性是指量值溯源，這是對計量器具最基本的要求，利用計量器具進行測量必須是能與國家計量基準乃至國際計量基準建立量值溯源關系，如不能溯源到國家或國際計量基準，不管計量器具如何精密，測量的重復性如何好，這種測量就不可能準確，測量數(shù)據(jù)缺乏可比性，量值也無法統(tǒng)一。,2）計量檢定 （1）計量檢定。計量檢定是指查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標記和（或）出具檢定證書。 強制檢定是由法定計量檢定機構實行的定點定期檢定。 （2）計量檢定的依據(jù) 計量檢定必須按照國家計量檢定系統(tǒng)表和計量檢定規(guī)程進行。 （3）

8、計量檢定印、證 計量檢定印證是證明計量器具檢定結論的印證或文件。 3）計量校準 （1）計量校準。計量校準是實現(xiàn)量值溯源的一條重要途徑。 （2）計量校準的依據(jù)。計量校準應當按照計量校準規(guī)范和委托合同的要求進行，并向委托人出具校準報告。 4）計量器具許可證制度,6、測量誤差和測量不確定度,1）誤差表示方法 （1）絕對誤差 （2）相對誤差 （3）引用誤差 儀表以基本誤差的百分數(shù)值（即無號及%百分號）為準確度等級。實際工程上基本誤差不是一般科學試驗中的相對誤差，而是滿刻度（標度）誤差（FS）。如某儀表準確度0.2%FS，表示滿刻度誤差為0.2%，準確度等級為0.2級。 2）測量不確定度的概念,第二節(jié)

9、溫度的測量 1、溫度及溫標,1、溫度及溫標 溫度是指從特定的標尺上測量出來的物體的冷熱程度。 溫標是衡量物體溫度高低的標尺，它是描述溫度數(shù)值的統(tǒng)一表示方法，明確了溫度單位。目前采用90國際溫標。國際溫標是經(jīng)國際協(xié)議而采用的易于高精度復現(xiàn)，屬于能接近熱力學溫標的一種在國際上通用的經(jīng)驗溫標。 ITS-90溫標有熱力學和攝氏溫度兩種。符號T90代表熱力學溫度，名稱“開爾文-K”。t90表示攝氏溫度，名稱“攝氏度-”。換算公式為： 我國目前采用的溫標是1990年國際溫標，其代號為ITS-90，它是目前國際上通用的溫標。,2、常用溫度計及特性,1-1 常用溫度計及性能指標,1）熱電偶測溫原理 熱電偶的測

10、溫原理基于一種金屬和另一種金屬之間的熱電現(xiàn)象，其理論基礎是熱電效應。當兩種不同材料的金屬導體A和B按右圖組成閉合回路時，可得： 它表示了熱電偶的熱電勢與溫度的關系。,3、熱電偶溫度計,2）熱電偶冷端溫度處理 常用的冷端補償法有：熱電勢修正法、冷端恒溫法、冷端溫度補償器法和補償導線法。 補償導線法就是利用一種熱電極性相同的廉價金屬材料做導線，把熱電偶的冷端延伸出來，如右圖。,3）熱電偶的材料與結構 對熱電偶材料的要求：物理和化學性能穩(wěn)定、熱電勢率大、熱電勢與溫度之間呈線性關系、復現(xiàn)性好、價格便宜。 常用熱電偶分貴金屬、廉金屬、非金屬和半導體等。 按工業(yè)標準化情況可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大

11、類。前者工藝上比較成熟、能批量生產(chǎn)、性能穩(wěn)定而良好并已列入國標。同一性能的熱電偶互換性好、具有統(tǒng)一的分度號。標準化熱電偶見下表。后者沒有統(tǒng)一的分度表，無論從使用范圍和數(shù)量上都不及標準熱電偶。 由于使用中因熱端氧化、腐蝕、高溫結晶等會引起熱電特性變化而引起測量誤差，因此必須定期校驗。,常用熱電偶型號及特性,4）熱電偶的應用 普通插入式和嵌裝式。安裝注意： （1）安裝地點要選擇在便于施工維護，不易受損傷； （2）熱電偶插入方向應與被測介質流向相逆或垂直，盡量避免與被測介質流向一致； （3）熱電偶露在設備外的部分要盡量短并應加保溫層，以便減少熱量損失和測量誤差； （4）用于測量金屬壁溫時，測量精度與

12、熱電偶工作端的貼合方式有關。升壓過程中汽缸壁溫上下溫差不得超過50。 5）N型熱電偶及應用,1）熱電阻測溫原理及特點 熱電阻溫度計是利用導體在溫度變化時本身的電阻也發(fā)生變化的特性來測量溫度的。金屬導體電阻與溫度的關系為： 特點：在中、低溫范圍內(nèi)其精度高于熱電偶溫度計；靈敏度高，溫度升高1數(shù)熱電阻阻值增加0.40.6%。 2）幾種常用的熱電阻元件 （1）鉑熱電阻 精度高、性能穩(wěn)定、復現(xiàn)性好、抗氧化等優(yōu)點，因此在基準、標準、實驗室和工業(yè)中鉑電阻元件被廣泛應用。見下圖。 鉑絲純度對溫度計精度是關鍵。純度常用100和0條件下的電阻值比R100/R0來表示 。,4、熱電阻溫度計,鉑電阻溫度計有Pt100

13、、Pt50二種，技術指標見下表。 （2）半導體熱敏電阻溫度計 半導體溫度計的最大優(yōu)點是具有大的負溫度系數(shù)，靈敏度高。由于電阻率遠比金屬材料大，可做成體積小而電阻值大的電阻元件，具有熱慣性小和可測點溫或動態(tài)溫度。缺點是特性分散性大、非線性嚴重、互換性差。,5、其它溫度計,1）玻璃管液體溫度計 利用液體體積隨溫度升高而膨脹的原理制成的。最常用液體有水銀和酒精。特點是測量準確、讀數(shù)直觀、結構簡單、價廉。 2）雙金屬溫度計 利用膨脹系數(shù)不同的兩種金屬片焊成一體構成的。當溫度升高時，雙金屬片產(chǎn)生彎曲偏轉變形，其偏轉角反映了被測溫度的數(shù)值。優(yōu)點是抗震性好、堅固，但精度較低（為12級）。 3)壓力式溫度計

14、由溫包、毛細管和彈簧管壓力表組成，見下圖。測量精度較低，但使用簡便、抗震動。,4）非接觸式溫度計 （1）輻射高溫計、（2）光電高溫計、（3）紅外測溫儀。這三種非接觸式溫度計主要特性見下表。,溫度變送器把輸入的熱電勢信號Ei或熱電阻信號Ri轉換成統(tǒng)一的420mADC信號輸出。具有零點遷移、量程可調(diào)、冷端自動補償、使用方便等優(yōu)點。 7、壁面溫度測量 a）點；b）面；c）等溫線；d）分立，見下圖。 在進行壁面溫度測量時應優(yōu)先考慮如下幾點： （1）強度允許條件下應盡量采用直徑小導熱系數(shù)低熱電偶； （2）優(yōu)先考慮等溫線敷設； （3）被測材料為非良導熱體時可用面接觸方式； （4）如允許，表面開槽敷設對提高

15、測量精度更有利，如下圖。,6、溫度變送器,第三節(jié) 壓力測量1、壓力及壓力表（計）的分類,1）壓力的表示方式和單位 壓力是指均勻垂直作用于單位面積上的力。壓力的單位為帕斯卡，簡稱帕（Pa）。壓力有絕對壓力、表壓和差壓。 絕對壓力以完全真空作零標準（參考壓力）表示的壓力稱絕對壓力； 表壓以大氣壓作為零標準表示的壓力稱表壓。 其關系式為：,液柱式壓力計是利用液柱所產(chǎn)生的壓力平衡，并根據(jù)液柱高度來確定被測壓力大小的壓力計。常用的液體介質為水和汞。見下圖。 在實際使用中，影響液柱式壓力計測量精度的因素為： a）環(huán)境溫度變化的影響。 b）重力加速度變化的修正（精密測量）。 c）毛細現(xiàn)象造成的誤差 酒精封液

16、管徑3mm；水/水銀作封液管徑8mm。,2、壓力表（計）1）液柱式壓力計,2）彈性壓力計,2）彈性壓力計 常用的彈性元件有彈簧管、膜片和波紋管，相應的有彈簧管壓力計、膜式壓力計和波紋管式差壓計。由于彈性元件變形產(chǎn)生的位移較小，因此往往需要把它變換為指針的角位移或電信號，以便顯示壓力的大小。 （1）彈簧管壓力計 下圖為彈簧管壓力計及彈性敏感元件圖。彈簧管壓力計由彈簧管、齒輪傳動機構、指針、刻度盤組成。 彈簧管壓力表精度：普通 0.62級，精密 0.10.4級。,3）遠傳壓力計,在需要遠傳壓力信號時，為了安全、可靠、方便和減少遲延，常采用就地壓力儀表彈性元件的位移或力轉換成電信號的方法。它們有電接

17、點壓力表、力平衡式/電容式壓力變送器及諧振式智能壓力變送器等。 壓力傳感器：是一種能感受壓力，并按照一定的規(guī)律將壓力信號轉換成可用電信號輸出的器件或裝置。壓力傳感器內(nèi)部沒有放大電路，滿量程輸出一般為毫伏級，帶負載能力低，不能直接與計算機連接。 壓力變送器：是一種能感受壓力，并按照一定的規(guī)律將壓力信號轉換成標準信號輸出的設備。變送器內(nèi)置有放大電路，其標準輸出信號通常為直流：420mA、15V。 壓力變送器=壓力傳感器+專用放大電路,（2）電接點壓力表 電接點壓力表由彈簧管壓力表加裝電氣接點所組成，除就地指示外，還用于發(fā)出壓力越限信號報警或跳閘，下圖為利用電接點壓力表控制壓力的線路圖。,（2）力平

18、衡式壓力變送器 基于力平衡原理工作的，DDZ-、型，0.5級。 （3）電容式壓力變送器 由中心感壓膜片和其兩邊弧形電容極板形成電容量為CH和CL的兩個電容組成。1151，0.25級。,（4）EJA系列智能壓力變送器 它由單晶硅諧振式傳感器上的兩個H形振動梁分別將差壓/壓力信號轉換為頻率信號，送到脈沖計數(shù)器，再將兩頻率之差直接傳遞到CPU進行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)D/A轉換為與輸入信號相對應的420mA DC輸出信號，并在模擬信號上疊加有一個數(shù)字信號進行通信，見下圖。在進行通訊時，頻率信號對420mA DC的信號不產(chǎn)生任何擾動影響。精度可達0.1 級甚至更高。,4）壓力儀表（計）的選擇,根據(jù)工藝對壓力測量

19、要求、被測介質性質、現(xiàn)場環(huán)境、經(jīng)濟適用等考慮壓力表的量程、精度和指示形式。 （1）壓力表（計）量程的選擇 測穩(wěn)定壓力時，Pmg不應超過量程的2/3； 測脈動壓力時，Pmg不應超過量程的1/2； 測高壓時，Pmg不應超過量程的3/5。 （2）壓力表（計）精度的選擇 根據(jù)生產(chǎn)允許最大誤差定。如用01.6106Pa量程壓力表測壓力容器壓力，若要求測量值絕對誤差不大于3104Pa(0.3kgf/cm2)，則所選壓力表允差應不大于3104100%/（1.6-0）106=1.875%，即應選用1.5級精度的壓力表。按產(chǎn)品規(guī)格可知，1.5級精度、01.6106Pa測量范圍的壓力表，其測量誤差不會大于2.41

20、04Pa，可滿足測量精度要求。,（3）壓力表（計）種類和型號的選擇 從被測介質壓力大小來考慮。如對被測介質壓力在1.5104Pa以下，不要求迅速讀數(shù)的，選用U型管壓力計或單管壓力計；壓力在5104Pa以上的，選用彈簧管壓力表。 從被測介質性質來考慮。對腐蝕性介質應選用耐酸壓力表、精密壓力表、氨用壓力表、不銹鋼為膜片的膜片壓力表。對氧、乙炔等介質，應選用專用壓力表。 從使用環(huán)境來考慮。對爆炸性氣氛環(huán)境，選用防爆型壓力表。機械振動強烈的場合，應選用船用壓力表。 從工藝要求來考慮。如需觀察壓力的變化情況，應選用記錄式壓力表。若不但需要就地指示還需要遠距離傳送壓力信號，則可選用電氣式壓力表或壓力變送器

21、。如需報警或位式調(diào)節(jié)，可選用電接點壓力表等。,第四節(jié) 水位測量 1、玻璃板水位計,水位測量的目的有兩個：一是通過液位測量來確定容器里的原料、半成品的數(shù)量；另一個是在連續(xù)生產(chǎn)情況下，通過水位測量，了解水位是否在規(guī)定范圍內(nèi)，對維持正常生產(chǎn)以及安全生產(chǎn)具有重要意義。 電廠廣泛采用玻璃水位計、云母水位計、電極式水位計和差壓式水位計測量鍋爐汽包、除氧器、油庫等液位。 1、玻璃板水位計 玻璃板水位計廣泛使用在低、中壓鍋爐上，其金屬框上嵌固著刻有幾道凹槽的平板玻璃，因而能更清楚地顯示出蒸汽和水的分界面。特種玻璃水位計可用于壓力達32MPa、溫度400汽包水位的測量。,2、云母水位計 廣泛使用在中/高壓蒸汽鍋

22、爐汽包水位測量上。運行可靠、維修工作量小，特別是沒有玻璃板水位計容易小于爆裂的缺點。缺點顯示不清晰，用于壓力10.8MPa。 3、雙色水位計 雙色水位計是利用水和蒸汽對光的折射率不同的原理制成的，其工作壓力可達22.5MPa。它是白熾光通過紅綠二塊玻璃產(chǎn)生紅綠二束光，通過棱鏡折射成紅綠二束光，由于紅、綠光波長不一樣，而水和蒸汽對紅、綠光折射率又不一樣，因此，當二束光通過水時，綠光正好折射到窺視孔上、而將紅光折射到窺視孔外，故顯示為綠色。當通過蒸汽時正好相反，紅光折射到窺視孔上，而綠光折射到孔外，故顯示紅色，因而形成紅、綠汽水分界面。,2、云母、雙色水位計,高壓鍋爐飽和蒸汽電阻率要比飽和水的電阻

23、率大數(shù)萬倍，比飽和蒸汽凝結水的電阻率也要大一百倍以上。因此可以把飽和蒸汽看作非導體（高阻），而把飽和蒸汽的凝結水看成導體（低阻）。電接點水位計的工作原理就是利用飽和蒸汽與飽和蒸汽凝結水電導率的差異，將非電量的水位變化轉換成電信號，并有二次儀表來遠距離顯示水位。 電接點水位計由測量筒體、電極及顯示儀表等組成，見左下圖，右下圖為絕緣電極結構示意圖。對電接點水位計，電極越多精度越高，但將影響其工作可靠性。,4、電接點水位計,差壓式水位計有“水位-差壓”轉換裝置和差壓計兩部分組成。通過轉換裝置將水位的變化轉換成差壓的變化，又用差壓計（即差壓變送器）將差壓值再經(jīng)指示儀表補償計算得出水位值。 （1）“水位

24、-差壓”轉換裝置 “水位-差壓”轉換裝置又稱為平衡容器（或取樣筒體），由單室平衡容器、雙室平衡容器、帶蒸汽加熱罩的雙室“水位差壓”平衡容器等。25項反措要求鍋爐汽包水位測量采用下圖形式的單室平衡容器。,5、差壓式水位計,汽包水位測量過程中，需要注意“虛假水位”的形成和消除。 “虛假水位”的形成是當汽包內(nèi)壓力升高時，對應的飽和溫度跟著升高。汽溫升高，汽化時間增長，使汽、水混合中汽的比例減少引起水位下降，這種不是由于物質的不平衡所引起的水位變化稱“虛假水位”。 引起“虛假水位”擾動的因素有兩個：一是蒸汽流量，二是給煤量。而給煤量的變化也能歸結為蒸汽量的變化。因此引起“虛假水位”的干擾也可歸結為蒸汽

25、流量的變化。所以采取前饋調(diào)節(jié)措施取蒸汽流量信號，當蒸汽流量增大時，使得給水閥門開大，由于“虛假水位”使給水閥門關小，兩者可以抵消，使得閥門動作。等到“虛假水位”現(xiàn)象消除后，蒸汽流量信號很強，又必須等到水位下降，就使給水閥門開大，這樣既消除了“虛假水位”帶來影響，又防止了誤動作，正確地使閥門提前動作，滿足調(diào)節(jié)要求。,（2）變送器量程的遷移 在水位測量過程中為了提高測量精度或者抵消已有的固定差壓，就常常要對差壓/壓力變送器進行量程遷移。見右上圖，由于變送器的安裝位置不在最低液位的同一水平面上，這時就需要對變送器的量程進行遷移。 從右下圖可見，正、負遷移的輸入、輸出特性曲線為不帶遷移量的特性曲線沿表

26、示輸入量的橫坐標平移。正遷移向正方向移動，負遷移向負方向移動，而且移動的距離即為遷移量。,第五節(jié) 流量測量1、流量儀表及分類,表1-11 各類流量計性能特點,2、流量計及選用1）電磁流量計,電磁流量計是用電磁感應定律的原理來測量管道中的流量的。凡是導電液體均可用電磁流量計進行計量，它的應用范圍較廣，能用于各種腐蝕性液體及含有固體顆?；蚶w維導體液體的流量。 電磁流量計是由監(jiān)測和轉換兩部分組成的。前者安裝在被測介質的管道中，被測介質的流量經(jīng)它變換成感應電勢；后者是將感應電勢轉換成標準的420mA直流信號供指示、記錄和控制等使用。,1-出線盒 2-勵磁線圈 3-上軀殼 4-導管 5-下軀殼 6-磁

27、7-電極 8-襯里,2）差壓式流量計,采用節(jié)流裝置和差壓變送器所組成的差壓式流量計在電廠應用最廣。節(jié)流裝置目前已經(jīng)“標準化” 。 （1）節(jié)流現(xiàn)象及原理 連續(xù)流動的流體遇到安插在管道內(nèi)的節(jié)流件時流體流通面積突然縮小，在壓頭的作用下流體的流速增大，擠過節(jié)流孔形成流束收縮。當擠過節(jié)流孔之后，流速又由于流通面積的變大和流束的擴大而降低。并在節(jié)流裝置前后的管壁處的流體靜壓力產(chǎn)生差異，形成靜壓差p,p=p1-p2,且p1p2，此即節(jié)流現(xiàn)象，見下圖。,（2）節(jié)流裝置的形式 a）孔板 孔板實際上是一塊中間帶圓孔的園板。圓孔比管道的直徑小，它由圓柱形的流入面和圓錐的流出面所組成。 b）噴嘴 噴嘴的制造要比孔板難

28、，它是一塊帶短喇叭的園板，流入截面是逐漸變化的。 c）文丘利管 象一個長喇叭管，其內(nèi)表面的形狀和流體的線性非常接近，流體通過時速度是逐漸變化的，壓力損失很小。 （3）取壓方法 節(jié)流裝置的取壓方式很多，不同取壓方式就有不同的流量系數(shù)。對孔板而言，取壓方式由角接取壓、法蘭取壓、理論取壓和徑距取壓四種。角接取壓法又分環(huán)室取壓和單獨鉆孔取壓兩種。但環(huán)室取壓法能得到較高的測量精度。,（4）差壓計 差壓流量計主要有節(jié)流裝置和差壓計兩部分組成。工業(yè)上采用的差壓計種類很多，主要有U型管式和差壓變送器。 （5）差壓流量計的安裝 差壓流量計的安裝包括：節(jié)流裝置、導壓管路和差壓計三個部分。如果安裝不符合規(guī)定的技術要

29、求，會對測量精度和使用帶來很大的影響。這些要求為： 前后的直管段要求； 導壓管路的管徑、傾斜度以及總長度要求； 節(jié)流件與墊圈中心與管道的中心重合度要求； 定期對差壓計進行檢查和校驗。,第二章 熱工自動技術及應用,大容量高參數(shù)機組啟停、正常運行、事故處理中的關系進一步密切，這對自動控制系統(tǒng)提出了越來越高的要求。尤其對參與電網(wǎng)調(diào)頻和調(diào)峰的機組，按照電網(wǎng)對單元機組的運行方式的要求，單元機組控制分為帶基本負荷和變負荷（參與電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻）兩大類。 主要控制系統(tǒng)有：燃燒控制、給水控制、汽溫控制和協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。,在火力發(fā)電廠既有單元制機組運行方式，也有母管制并列運行方式；既有中間粉倉式，也有直吹式制粉系

30、統(tǒng)；有汽包爐，也有直流爐；有的機組帶基本負荷，有的機組則承擔變負荷任務等。 燃燒控制系統(tǒng)是一個較為復雜的多變量控制系統(tǒng)，燃燒控制系統(tǒng)包括主蒸汽壓力、送風與引風三個相對獨立的控制系統(tǒng)。任務： （1）及時改變鍋爐的燃料量，使鍋爐蒸發(fā)量與汽輪機的耗汽量相適應，維持機前壓力為額定值； （2）維持鍋爐送風量與燃料量相適應，具有較高的經(jīng)濟效率； （3）在鍋爐送風量改變的同時控制引風量，以維持爐膛負壓在規(guī)定范圍之內(nèi)。,第一節(jié) 燃燒控制技術,1、單元機組燃燒控制系統(tǒng)特點,（1）不存在鍋爐之間負荷分配，系較簡單。 （2）在大型單元機組中，由于增加了中間過熱器，當主汽門突然開大時，汽輪機高壓缸的出力相應迅速增加，

31、而低壓缸由于前面增加了一個容積很大的中間過熱器，所以出力的變化比較遲緩，功率變化的惰性對調(diào)峰不利。為了消除惰性，需要提高汽輪機對負荷變化的適應性，即要求其出力能很快跟隨汽門開度變化而變化。因此，在開始時就應該將汽門多開一些，這給控制帶來了困難。 （3）鍋爐、汽輪機的兩個控制系統(tǒng)已由生產(chǎn)過程把它們聯(lián)系在一起。,下圖為大機組燃燒控制系統(tǒng)框圖。系統(tǒng)帶有切換功能，鍋爐帶變動負荷時，汽壓校正調(diào)節(jié)器和燃料調(diào)節(jié)器組成串級系統(tǒng)。在鍋爐出口汽壓PM變化時，汽壓校正調(diào)節(jié)器發(fā)出改變?nèi)剂狭康男盘?，燃料調(diào)節(jié)器以該信號為給定值調(diào)節(jié)燃料量B。,為了保證充分燃燒，鍋爐主控制器輸出的主控信號經(jīng)小選后去燃料系統(tǒng)，經(jīng)大選后去送風系

32、統(tǒng)，見下圖。燃料量指令信號和總風量信號經(jīng)小選判斷，選出較小的輸出作為燃料系統(tǒng)的指令信號。燃料量指令信號和總燃料量信號經(jīng)大選判斷，選出較大的輸出信號作為送風系統(tǒng)的指令信號，即增負荷時先增風量后增燃料量，減負荷時先減燃料量后減風量。煙氣氧量則采用氧化鋯測量，其正常工作溫度應在850 。,第二節(jié) 給水控制技術 1、汽包水位的控制方案,汽包爐和直流爐給水控制任務不同，汽包爐給水控制的任務是控制汽包水位為定值，直流爐給水控制可能用給水來控制鍋爐負荷或用給水來調(diào)節(jié)過熱器中間點的溫度。汽包水位全程控制設計成兩套系統(tǒng)，低負荷時由電泵向鍋爐供水，水位控制通過調(diào)節(jié)電泵出口閥來實現(xiàn)，控制系統(tǒng)為單沖量控制系統(tǒng)。正常運

33、行時，由汽泵向鍋爐供水，水位通過調(diào)節(jié)汽泵轉速來維持。此時控制系統(tǒng)由蒸汽流量、汽包水位和給水流量組成見下圖。,2、給水全程控制系統(tǒng)方案,大機組由三臺并聯(lián)的給泵，其中兩臺汽泵，容量為50%。電泵容量30/50%。當負荷在30%50%之間使用一臺汽泵，超過50%用兩臺汽泵。電泵一般在機組啟動、低負荷或汽泵故障時使用。在電泵出口至給水總管處有一調(diào)節(jié)閥，以實現(xiàn)啟動階段電泵的小流量控制，見圖。,1）反饋控制 從結構上看，這是一個由主調(diào)節(jié)器及若干副回路組成的多級系統(tǒng)，水位偏差信號同時送至單/三沖量水位調(diào)節(jié)器。在三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，主調(diào)節(jié)器PI1的輸出信號與給水流量和蒸汽流量信號綜合后送到三沖量調(diào)節(jié)器PI2，其

34、輸出信號作為給水流量指令去控制三臺給水泵（此時T1為ac接通）。 單沖量與三沖量切換時，為了實現(xiàn)無擾切換，必須考慮兩套調(diào)節(jié)系統(tǒng)之間的切換跟蹤。在單沖量調(diào)節(jié)器PI6工作時，三沖量系統(tǒng)的副調(diào)節(jié)器PI5應跟蹤閥位信號（此時T2為bc接通），而當三沖量調(diào)節(jié)器工作時，單沖量調(diào)節(jié)器PI6應跟蹤閥位信號。閥位跟蹤信號有T2自動切換。,2）邏輯控制 啟動、低負荷的給水單沖量調(diào)節(jié)方式和正常負荷時的三沖量調(diào)節(jié)方式之間是通過切換開關T1、T2來切換的。T1、T2由控制邏輯根據(jù)鍋爐運行情況及機組事故情況經(jīng)邏輯運算后發(fā)出的控制指令來實現(xiàn)自動切換。 當給水閥操作器的按鈕處于自動位置時，如果D25%，T1和T2將自動切換到

35、單沖量方式；如果D25%，T1和T2將自動切換到三沖量方式。 3）自動跟蹤,在給水全程控制系統(tǒng)中，由于鍋爐汽壓的不斷變化，其汽、水密度也在變化，因此必須對汽包水位、給水流量和蒸汽流量等信號進行壓力、溫度變化自動修正。 水位測量的變送器應三冗余配置，并有壓力補償； 經(jīng)溫度補償?shù)娜哂嘟o水流量測量，并與噴水流量測量值相加，得出一個總給水流量信號，作為控制反饋信號； 蒸汽流量信號應是經(jīng)溫度和壓力補償?shù)娜哂鄿y量，并應把汽機旁路蒸汽流量也考慮進蒸汽流量信號中。 自動修正的方法是先推導出被測參數(shù)隨溫度、壓力變化的數(shù)學模型，然后由控制系統(tǒng)進行修正運算。,3、給水控制系統(tǒng)的信號修正及要求,1）汽包水位的修正 從

36、啟動到正常運行汽包壓力變化很大，汽包內(nèi)飽和蒸汽/飽和水密度變化也很大，因此必須對差壓信號進行壓力修正。 水位測量采用單室平衡容器，其表達式為： 水位H是差壓和汽、水密度的函數(shù)。而密度a與溫度有關。啟動時水溫略有升高，壓力也同時升高，這兩方面變化對a的影響基本可抵消即可近似認為a是恒定值。飽和水和飽和蒸汽的密度w、s均為汽包壓力pd的函數(shù)，見圖。,2）給水流量的修正 當給水溫度100、壓力0.19619.6MPa內(nèi)變化，給水流量測量誤差0.47%；壓力19.6MPa不變、給水溫度100290內(nèi)變化，給水流量測量誤差達13%。 3）蒸汽流量的修正 過熱蒸汽流量常用節(jié)流裝置測量。當被測工質壓力、溫度

37、偏離設計值時，密度變化會造成流量測量誤差，所以應進行溫/壓修正。 目前主蒸汽流量取汽機第一級壓力經(jīng)函數(shù)器f（x）轉換而成，所以不需考慮被測工質的溫/壓變化對流量測量所造成的誤差，修正回路見圖。,第三節(jié) 汽溫控制技術1、過熱汽溫控制,分過熱和再熱汽溫控制。過熱汽溫控制分一、二級噴水減溫；再熱汽溫控制分擺動燃燒器、煙氣擋板和噴水減溫。汽溫偏低時用擺動燃料噴嘴位置來調(diào)節(jié)；汽溫偏高時采用噴水減溫來調(diào)節(jié)，最終使汽溫維持不變。 過熱汽溫度控制的任務是維持過熱器出口汽溫在允許范圍內(nèi)，并使其管壁溫度不超溫。一般要求過熱汽溫與規(guī)定值的暫時偏差值不超過10，長期偏差不超過5。 自動控制裝置常由測量、運算、執(zhí)行三基

38、本部分組成。 自動控制系統(tǒng)最重要的品質指標是穩(wěn)定性。,對過熱汽溫的控制，一般采用改變噴水量的方法，下圖是串級控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)把經(jīng)減溫器后的汽溫1當作導前信號，只要1一發(fā)生變化，副調(diào)節(jié)器（常用P或PD）就去改變減溫水量，而過熱汽溫2則起校正作用。只要2不恢復到給定值，則PID調(diào)節(jié)器就不斷地改變校正信號去改變減溫水量，一直到2恢復到給定值為止，主調(diào)輸出不再變化，此時1可能穩(wěn)定在與原來不同的數(shù)值上，系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)。注意：微分作用不得單獨用于調(diào)節(jié)器。,主蒸汽管道長、延遲和慣性時間常數(shù)較大。故對過熱汽溫控制要求較高，一般采用兩級減溫。級減溫的目的是減小出口汽溫的偏差，級減溫的目的是精確保證出口溫度恒定

39、。級減溫控制系統(tǒng)以主汽溫度為被調(diào)量，并采用級減溫器出口汽溫為導前信號。級減溫控制系統(tǒng)則以級減溫器出口溫度偏差信號為被調(diào)量。 級減溫系統(tǒng)在級減溫系統(tǒng)投入運行后才能投入，可減少級減溫噴水量，屬初調(diào)，見下圖。,再熱汽溫控制一般采用煙氣作為主要調(diào)節(jié)手段，例如采用改變煙氣再循環(huán)量、煙氣旁路量或燃燒器的傾角度等。而噴水減溫則在汽溫超過某一規(guī)定的限值時才參加調(diào)節(jié)或作為超溫事故的保護手段。通常對減溫水的要求較高。 因此，當機組出現(xiàn)MFT/FCB/負荷太低的情況下，不僅再熱汽溫控制方式轉換為手動，同時燃燒器傾角被強制固定在中間位置（50%位置）。 其次，在發(fā)生汽機跳閘或主燃料跳閘（MFT）或機組其它故障或事故信

40、號時，控制系統(tǒng)將關閉所有噴水閥以保護汽輪機，防止汽輪機進水。,2、再熱汽溫控制,第四節(jié)、單元機組的協(xié)調(diào)控制,CCS將鍋爐和汽輪機組作為一個整體來考慮，在加減負荷時同時給汽機和鍋爐控制回路發(fā)指令，達到快速響應負荷變化、盡可能發(fā)揮機組調(diào)峰/頻能力、穩(wěn)定機爐運行參數(shù)目的。CCS由負荷指令管理和機爐負荷控制兩部分組成，見下圖。,下圖為鍋爐跟隨控制方式。這種方式能很快適應負荷，但汽壓波動較大。尤其對直流鍋爐，其蓄熱能力比汽包鍋爐小得多，采用鍋爐跟隨的控制方式來適應較大的負荷變化十分困難。 機組在啟動過程中或承擔變動負荷時，常采用這種負荷調(diào)節(jié)方式。,1、鍋爐跟隨的控制方式,2、汽輪機跟隨的控制方式,汽機跟

41、隨有定壓和滑壓兩種方式。 汽機跟隨控制方式（定壓運行） 下圖為汽機跟隨控制方式。這種控制方式即用汽輪機調(diào)節(jié)蒸汽流量以維持汽壓不變，其過程的響應速度比燃燒調(diào)節(jié)過程快，因此主汽壓力波動較小，負荷響應較慢。,3、機爐協(xié)調(diào)控制方式（CCS）,下圖為CCS圖。當電網(wǎng)“負荷要求”時，通過機爐主控制器對鍋爐和汽機同時分別發(fā)出調(diào)負荷指令，并行地改變?nèi)紵屎瓦M汽量，同時為使汽壓波動不致太大，還根據(jù)汽壓PM偏離給定值P0情況適當限制汽機進汽閥開度和適當加強鍋爐調(diào)節(jié)作用，以其盡快使機組功率和主汽壓達到要求值。,鍋爐跟隨和汽機跟隨方式的主要特點比較,4、手動控制方式,5、直接能量平衡負荷控制方式（DEB方式）,直接能

42、量平衡負荷控制系統(tǒng)見下圖。 發(fā)電功率的控制直接施加于汽機調(diào)速系統(tǒng)，以獲得最快的功率響應；而鍋爐負荷指令則根據(jù)汽機對鍋爐的能量需求計算而來，這個信號即稱作能量需求信號，它代表機組在各種工況下汽機對鍋爐的能量需求。,直接能量平衡負荷控制系統(tǒng)的主要特點是： 能快速地控制機組的發(fā)電功率與外界負荷要求相匹配； 能在任何工況下計算出汽機對鍋爐的能量需求，并控制鍋爐的出力與汽機的能量要求相匹配，以保持主汽壓力的穩(wěn)定。 在DEB中的電功率控制和鍋爐燃燒率控制這兩者不是直接相關的。對鍋爐能量需求信號是基于汽機對能量的要求計算出來的，這個能量要求也稱為“能量平衡信號”，它代表了在任何工況下汽機為響應外界負荷時對蒸

43、汽的需求量。“能量平衡信號”隨汽機調(diào)門的開度變化而變化，即使在故障情況下或手動調(diào)節(jié)汽機調(diào)門時，上述計算也能得出正確的結果。,第三章 熱工保護,為了消除故障后果，機組大量采用保護技術，其作用為： （1）引起操作人員對不正常狀態(tài)的注意力（報警）； （2）一旦發(fā)生可能引發(fā)嚴重故障時，則使設備停止運行； （3）消除或緩解因故障而產(chǎn)生的不正常狀態(tài)，否則會引起更為嚴重損害； （4）防止在重要位置上出現(xiàn)危險情況。 保護系統(tǒng)在設備運行時具有工作和準備兩種狀態(tài)： 工作狀態(tài)當設備發(fā)生故障時，保護系統(tǒng)正常動作起到保護作用，稱之為正確動作；而當設備故障時，保護系統(tǒng)也發(fā)生故障而不動作，稱之為拒動。 準備狀態(tài)當設備正常運

44、行時，保護系統(tǒng)處于帶電準備狀態(tài)接受著長期通電考驗。如果在這期間因保護系統(tǒng)本身發(fā)生故障而引起動作，造成設備停運，稱之為無故障誤動。,大機組保護項目十分齊全，大致有： 鍋爐保護總燃料跳閘（MFT）保護、爐膛壓力保護及爐膛火焰保護、飽和蒸汽壓力保護、過熱蒸汽壓力保護、再熱器壓力保護、汽包水位保護、分離器水位保護和直流爐斷水保護等。 汽輪發(fā)電機組保護超速保護、軸向位移保護、真空保護、潤滑油壓低保護、汽缸與轉子膨脹差保護、推力軸承或支持軸承溫度高保護、發(fā)電機內(nèi)部故障保護、汽機防進水保護和軸振動保護等。 熱控保護信號不得與測量、控制共用一個信號源。 機組跳閘命令不應通過通信總線傳輸。,第一節(jié) 鍋爐汽壓保護

45、系統(tǒng),汽壓保護系統(tǒng)與鍋爐運行方式有關，對母管制鍋爐，汽壓保護動作參數(shù)分兩值：當鍋爐汽壓升高到值時，保護系統(tǒng)發(fā)出壓力偏高信號，此信號同時作為第值的“與”條件。當壓力升高到值時，停掉部分給粉機或開對空排汽門使主汽壓力回降。 對單元制鍋爐，主汽壓保護框圖見下圖。當汽輪機甩負荷時，立即切除部分給粉機，同時投油穩(wěn)定燃燒，但一般因爐內(nèi)燃燒強度不能立即減弱，仍會產(chǎn)生大量蒸汽使壓力繼續(xù)上升，而造成安全門動作。對于有旁路系統(tǒng)的鍋爐，則自動投旁路系統(tǒng)，使鍋爐產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)旁路降溫減壓后回收。,第二節(jié) 鍋爐爐膛安全保護系統(tǒng),鍋爐燃燒的基本要求是建立和保持穩(wěn)定的燃燒火焰。 鍋爐運行時，噴燃器不斷地向爐內(nèi)噴射燃料，由于爐

46、內(nèi)溫度高，又有足夠的空氣，噴射到爐內(nèi)的燃料很快著火燃燒。由于操作不當或煤種變化等原因，爐內(nèi)燃燒強度減弱、火焰發(fā)暗，甚至于發(fā)生爐膛滅火，而這時若燃料仍不斷向爐內(nèi)噴射，就有引起爆炸危險。對于直流爐，在滅火時還會產(chǎn)生高壓水沖入汽輪機的危險。為了防止這種惡性事故出現(xiàn)，必須設計和配置鍋爐滅火保護系統(tǒng)，以便在正常運行時對火焰進行監(jiān)視，在燃燒不正常時發(fā)出報警信號。當滅火時，保護系統(tǒng)發(fā)出停爐信號，使鍋爐自動停止繼續(xù)向爐內(nèi)輸送燃料。,下圖為以PC為核心的簡易滅火保護裝置。 該裝置以光敏電阻元件做成爐膛火焰監(jiān)視器，時刻監(jiān)視爐內(nèi)工況，當燃燒不穩(wěn)時發(fā)出聲光報警信號，提醒運行人員注意。一旦出現(xiàn)爐膛滅火時，能及時切斷全部

47、進入爐膛的燃料，有效防止爐膛爆炸事故的發(fā)生。滅火以后，裝置將監(jiān)督運行人員按規(guī)定程序進行爐膛吹掃。該系統(tǒng)還能對違反運行程序的操作起閉鎖作用，以防止運行人員使用“爆燃法”重新點火等誤操作發(fā)生。,1、簡易滅火保護裝置,系統(tǒng)具有如下功能： 主燃料跳閘（MFT）。在出現(xiàn)任何危及鍋爐安全運行的危險工況時發(fā)出MFT動作信號，快速切斷進入爐膛的燃料，并在規(guī)定的吹掃操作程序完成之前，MFT信號一直保持有效，使任何燃料不能投入。 爐膛吹掃在下述條件下按吹掃鈕便可進入吹掃程序： a）至少一臺送風機在運行；b）至少一臺引風機在運行；c）MFT信號有效。 若在4分鐘內(nèi)上述條件一直保持，程序將使MFT復歸，并發(fā)出“吹掃完

48、畢”信號，鍋爐方可重新點火啟動。否則吹掃無效。 報警及記憶,大型鍋爐爐膛安全保護系統(tǒng)簡稱為FSSS。它包括燃燒器控制系統(tǒng)（BCS）和燃料安全系統(tǒng)（FSS）。FSSS的可利用率不低于99.9%。 FSSS的MFT信號應安全、可靠地提供給DCS用于事故記錄（SOE）和歷史記錄（HSR），為事故分析提供依據(jù)。 FSSS應向其它保護系統(tǒng)提供可靠的MFT信號，并接收其它保護系統(tǒng)送至FSSS的保護信號，根據(jù)要求實現(xiàn)機爐大連鎖。,2、爐膛火焰監(jiān)視及保護,FSSS通常主要的功能有： （a）鍋爐冷態(tài)自動點火；（b）全爐膛火焰監(jiān)測；（c）單支燃燒器火焰檢測及保護；（d）爐膛壓力越限報警和保護；（e）鍋爐汽包水位越

49、限報警和保護；（f）爐膛自動吹掃；（g）制粉系統(tǒng)自啟停；（h）系統(tǒng)自檢等。 同時要求做到： 爐膛滅火保護系統(tǒng)和機電爐大連鎖系統(tǒng)且相互獨立，MFT信號且直接作用于最后執(zhí)行對象。 不是因送、引風機跳閘引起的MFT動作，送、引風機不能跳閘；由于送、引風機跳閘引起MFT動作后，應延時打開所有送、引風機擋板，并保持全開狀態(tài)下自然通風15min。 給粉機/給煤機控制電源中斷時，應同時切斷給粉機/給煤機電動機電源。,1）爐膛火焰監(jiān)視及保護,（1）火焰檢測裝置 火焰檢測裝置是FSSS的關鍵部件。常用的火焰檢測器有紫外線式、紅外線式和可見光式等幾種。目前已廣泛采用紅外線式和可見光式火焰檢測器?；鹧鏅z測器根據(jù)火焰

50、的物理特性對燃燒工況進行檢測，即利用火焰的閃爍頻率和發(fā)光強度來鑒別火焰的有、無和強、弱。當火焰燃燒狀態(tài)不正常或滅火時，可按一定方式發(fā)出信號，作為故障報警或FSSS的邏輯判斷條件，因此火焰檢測器是爐膛安全保護系統(tǒng)的“眼睛”。 常用的火焰檢測裝置有： a）可見光式火焰檢測裝置； b）紫外線式火焰檢測裝置； c）離子式火焰檢測裝置。,a）可見光式火焰檢測裝置 爐膛燃料燃燒時輻射出的可見光具有脈動性。燃煤火焰的脈動頻率最低（18Hz或更低），燃油（40Hz60Hz）和天然氣則比燃煤的要高的多。同時，燃/風比、燃料噴射速度、風速和燃燒器的幾何形狀等，都會影響火焰的脈動頻率和強度?？梢姽馐交鹧鏅z測器以探測

51、燃燒時輻射的可見光為基礎，同時檢測火焰的頻率和強度。 它由安裝在鍋爐上的探頭和信號處理兩部分組成。,信號處理部分由12個模件和電源組成，并裝有操作開關和指示燈。 火焰檢測過程如下：被檢測到的火焰信號穿過凸透鏡落到光導纖維上，位于內(nèi)導管里的光導纖維將此信號送至另一端的探頭。光導纖維將光傳到光電二極管上進行光/電轉換、電壓/電流轉換（對數(shù)放大）及電壓/電流轉換成電流信號并送到遠處的信號處理系統(tǒng)進行處理，見圖。,強度和頻率監(jiān)視信號處理部分是關鍵，它們分別用于對接收的火焰信號進行強度和頻率檢測。強度模件同時還對探頭送來的信號進行自檢：當發(fā)現(xiàn)送來信號超出設定范圍時，該插件送出火焰檢查裝置“自身故障”信號

52、，并將模件面板上的“故障”燈點亮，同時閉鎖該回路輸出的火焰信號。 一個通道的火焰信號處理框圖見下圖。,下圖為火焰強度信號的處理方法。當強度信號超過上限設定點時，強度信號就能生效，給出強度允許信號。在強度信號降低到下限設定點以前，強度允許信號始終保持。適當設定上、下限，可提高鑒別火焰的能力并保證靈敏度，且不至于造成誤動作。 在故障檢測部分也設置了上限值和下限值。當探頭或信號傳輸電纜出現(xiàn)故障時，輸出信號就會超出此限值的范圍（圖中的陰影線條部分）。故障檢測的上、下限是預先設定的，火焰檢測器運行中不得調(diào)整。,下圖是頻率檢測部分的原理框圖。送來的火焰信號經(jīng)交流放大器和比較器，變換成一系列代表火焰頻率的方

53、波脈沖。此頻率在一個可調(diào)頻率鑒別器里與內(nèi)部設定頻率進行比較。當頻率高于設定頻率時，頻率允許燈亮。若強度信號同時存在，則輸出火焰信號。當輸入頻率低于設定頻率時，不發(fā)出頻率允許信號，火焰檢測裝置也不會發(fā)出有火焰的信號。 調(diào)整頻率鑒別器的內(nèi)部頻率（3.5103Hz），能很好地將要檢測的火焰鑒別出來，從而提高火檢裝置可靠性。FSSS系統(tǒng)的模擬量信號在進行A/D轉換前，常采取光電隔離措施。,上述僅介紹了單個火檢工作原理。下圖為層火檢原理框圖。,b）紫外線式火焰檢測裝置 c）離子式火焰檢測裝置 （2）防止爐膛爆炸措施 爐膛爆炸是指在鍋爐的爐膛、煙道和風道中積存的可燃混合物突然同時被點燃，釋放出大量的熱能，

54、造成爐墻結構破壞現(xiàn)象。在爐膛內(nèi)產(chǎn)生爆燃氣體猛然膨脹，其作用力將爐墻推向外側稱為外爆。當爐膛突然滅火，爐內(nèi)氣體因火焰熄滅，溫度劇烈下降而猛然收縮，爐外大氣壓力將爐墻推向內(nèi)側稱為內(nèi)爆。爆燃分為冷/熱態(tài)爆燃、穿透性和局部性爆燃。 通常爐膛爆炸必須具備如下三個條件： 1）爐膛或煙道內(nèi)由燃料和助燃空氣積存； 2）積存的燃料和空氣混合物是爆炸性的并達到爆炸濃度； 3）具有足夠的點火能量。,爐膛內(nèi)發(fā)生可燃物積存和爆燃的危險情況有： （1）燃料、空氣或點火能量中斷，造成爐膛內(nèi)瞬時失去火焰時可燃物堆積，如接著點火或火焰恢復時可能引起爆燃； （2）運行中整個爐膛熄火，可燃混合物聚集，隨后再次點火或有點火火源存在時

55、，這些可燃混合物就會爆燃。 （3）在多個燃燒器正常運行時，一個或幾個燃燒器燃燒突然失去火焰，從而堆積起可燃混合物； （4）爐膛頂部大量結焦，塌焦時沖擊火焰中心，造成火焰熄滅或燃燒混亂，結焦物在冷灰池內(nèi)與爐低水封產(chǎn)生反應，生成大量水蒸汽和水煤氣，也會造成爆燃。 防止爐膛爆炸事故發(fā)生的常用的措施有； a）燃燒器出口處有足夠點火能量，并能穩(wěn)定點燃主燃料； b）當有可燃物積存爐膛時，立即停爐進行吹掃； c）當有個別燃燒器突然熄火時，立即切斷該燃燒器的燃料供給，防止和減少燃料的積存。,2）爐膛壓力檢測及保護 爐膛壓力也是判斷鍋爐是否滅火的可靠依據(jù)。 （1）爐膛壓力保護定值的確定 a）高、低報警和保護定值

56、（MFT動作值）以及延遲時間應有鍋爐廠/設計院確定。 b）越限報警值應適當大于鍋爐正常啟動、停運時的最大壓力值。 c）爐膛壓力保護動作值應低于爐膛強度設計值。隨著鍋爐服役年限的延長，尤其是對曾經(jīng)發(fā)生過爐膛爆炸事故的鍋爐，其爐膛強度會有所下降，在確定爐膛壓力保護定值時必須充分考慮這些因素。 d）鍋爐正常操作或異常工況下，爐膛可能產(chǎn)生瞬時的壓力波動。為了抑制由此而造成的誤報警或誤動作，可在爐膛壓力保護系統(tǒng)內(nèi)適當增加阻尼環(huán)節(jié)。 e）保護動作值及動作延遲時間，應嚴格執(zhí)行規(guī)程。,（2）爐膛壓力測量元件的選用 必須選購質量可靠、性能滿足實際要求的產(chǎn)品。 （3）爐膛壓力取壓孔及脈沖信號管路的安裝 爐膛壓力取

57、樣孔及脈沖信號管路的安裝應根據(jù)壓力測量的有關規(guī)定進行。同時還應注意如下幾點： a）取樣孔位置應有制造廠確定。一般在距爐頂2m到3m處兩側墻和前墻上開孔。取樣管口與內(nèi)墻面平齊且應向下傾斜，不漏風，四周1.5m內(nèi)不應有吹灰孔。 b）取樣孔必須單獨使用，脈沖管路不得緊貼爐墻或熱體。 c）如有必要可在取樣孔與壓力開關（或變送器）之間裝設緩沖容器（時間常數(shù)應2s），但應注意傳輸延時。 （4）維護保養(yǎng) a) 定期進行冷卻風系統(tǒng)的維護保養(yǎng)； b）定期吹掃爐膛正、負壓脈沖信號管路； c）做好爐膛正、負壓脈沖信號管路的防凍、防堵工作。,為了確保鍋爐汽包水位的安全運行，通常汽包水位監(jiān)控系統(tǒng)由水位儀表、自動調(diào)節(jié)、信

58、號報警、連鎖保護等組成，只要這些設備處于可靠的工作狀態(tài)，汽包水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)就能準確地控制在正常范圍內(nèi)，水位參數(shù)正常就意味著安全。 鍋爐汽包水位保護并不是主要保護鍋爐的安全，也是確保汽輪機安全的重要手段。 由于測量用水位計布置在汽包外側，水位計中較少的水量暴露在冷空氣下而產(chǎn)生冷卻效應，使水位計中水的溫度遠低于汽包內(nèi)的溫度，造成就地水位計中的水位低于汽包內(nèi)的實際水位，隨著汽包壓力的升高，其差值就愈來愈大。,第三節(jié) 鍋爐汽包水位保護,水位保護：1）當水位高/低于第一值時發(fā)出報警，打開事故防水門/備用給水門；2）當水位嚴重過高或過低時，保護系統(tǒng)發(fā)出事故停爐信號，按照預定程序停爐。 汽包正常水位是指鍋爐正常運行時應該保持的高度，即汽包零水位。隨著汽包內(nèi)部結構和汽水分離器等差異，各種亞臨界鍋爐汽包正常水位的高度有所差異，見下表。正常運行中水位控制在50mm內(nèi)，當超出050mm時發(fā)值報警，超出或達到0150mm時發(fā)值報警。,1）就地水位計 玻璃板水位計一般適用于飽和蒸汽壓力不大于4.3MPa的蒸汽鍋爐，蒸汽壓力大于4.3MPa的鍋爐則采用云母式水位計。 雙色水位計是利用水和蒸汽對光的折射率不同的原理制成的。其工作壓力可高達22.5MPa。所謂雙色指顯示出“汽紅”、“水綠”兩