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1. 火力发电厂的生产工艺： 将燃料（煤）中所含的化学能转化为电能的过程分为以下三个阶段：

   1. 燃料的化学能在锅炉中转变为热能,加热锅炉中的水使之变为蒸汽,该阶段中涉及的相关设备组成燃烧系统
   2. 锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，促进汽轮机的旋转，将热能转化为机械能汽水系统
   3. 汽轮机旋转的机械能驱动发电机发电，将机械能转化为电能。本阶段涉及的相关设备电气系统

   锅炉,汽轮机,发电机又称火电厂三大主机，对应燃烧系统,汽水系统,电气系统火力发电的主要过程共同构成

2. 燃烧系统: 由输煤,磨煤,锅炉与燃烧,风烟系统,灰渣系统等环节组成

3. 汽水系统: 由给水系统,补水系统,冷却水(循环水)等环节组成

4. 电气系统

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临界压力: 炉水压力提高到22.12MPa当水被加热到沸点时，它会突然变成蒸汽，没有蒸汽和水共存的物理现象.

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1. 六大传统检测参数： 温度,压力,流量,物(液)位,成分,机械量
2. 新的检测要求： 燃烧状态(如声波检测、激光检测等),煤粉(两相流),浓度,流量,颗粒大小

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测点信号的类型及规范

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• 厂区内主要是电缆沟,电缆桥架
• 厂房内主要是电缆桥架

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以精度计算为基础确定热工检测仪表选型范围.综合考虑以下因素:

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仪表产品型号由三节组成:

1. 第一节为大写字母.表示产品所属类型
   1. 第一位表示该产品所属的大类(如: W-温度仪表,Y-压力仪表,C-差压仪表,L-流量仪表,U-物位仪表,S-速度仪表,F-成分仪表等)
   2. 第二位表示该产品所属的小类
   3. 以后的各位,则根据产品的不同情况表示该产品的原理,功能,用途等
2. 第二节为阿拉伯数字,各位数字则根据产品的不同情况而定.
   1. 系列产品可以分别代表产品的结构特征,规格,材料等
   2. 非系列产品则可以是产品的序号,均由产品型号管理单位根据产品的具体情况,规定所用的代号及其代表的意义
3. 第三节为大写字母,表示仪表产品使用的特殊环境(如: T-热带用,C-船用,F-防腐,B-防爆,Z-耐震,Q-高压容器压力表等)

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仪表公称通径值(mm)应符合下列规定: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 15, 20, 25, (32), 40, 50, (65), 80, 100, (125), 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000(括号内数值为非推荐值)

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1. 由引用误差或相对误差表示与精确度有关因素的仪表,其精确度等级应自下列数系中选取: 0.01, 0.02, (0.03), 0.05, 0.1, 0.2, (0.25), (0.3), (0.4), 0.5, 1.0, 1.5, (2.0), 2.5, 4.0, 5.0
2. 不宜用引用误差或相对误差表示与精确度有关因素的仪表(如热电偶,铂热电阻等),一般可用英文字母或罗马数字等约定的符号或数字表示精确变等级,如A,B,C…; Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ…或1,2,3…

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常用的温度检测仪表: 双金属温度计,热电偶温度计,热电阻温度计

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热电偶直接感受温度,并把温度信号转换成热电势信号. 使用热电偶测温时,一般是把热电偶的输出通过补偿导线直接引到DCS卡件处,并在此处对热电偶的冷端进行补偿.

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热电阻温度计被广泛用来测量-200°C~500°C范围内液体,气体和固体表面温度,在电厂中可用来测量锅炉给水温度,排烟温度及轴瓦回油温度等.

基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加的特性测温.

工业用热电阻安装在生产现场,与控制室之间存在一定的距离,因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响.为减小或消除引线电阻的影响,热电阻常采用三线制或四线制的连接方式.

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压力包括绝对压力,表压力和差压.工程技术上压力仪表所测的多为表压.

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常用的压力仪表: 包括弹性元件压力表(包括膜片压力表,膜盒压力表,弹簧管压力表,波纹管压力表)和压力(差压)变送器(包括电容式,扩散硅式,振弦式)

1. 弹性元件压力表: 基于弹性元件受压后产生弹性变形与压力大小有确定关系的原理工作
   1. 膜片压力表: 适用于测量具有一定腐蚀性,非凝固或非结晶的各种流体介质的压力或负压
   2. 膜盒压力表: 采用膜盒作为测量微小压力的敏感元件,测量对铜合金不起腐蚀作用的,无爆炸危险气体的微压和负压,广泛用于锅炉通风的,气体管道的,燃烧装置等类似设备上
   3. 弹簧管压力表: 一种具有非圆截面弯曲成圆弧形的空心管子,管子截面的短轴方向与管子弯曲的半径方向一致.
   4. 波纹管压力表: 一种壁面具有等间距同心环状波纹的,一端封闭的薄壁圆管,也称为波纹筒
2. 压力(差压)变送器: 目前常用的压力(差压)变送器主要有电容式的, 扩散硅式,振弦式压力(差压)变送器

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1. 压力表种类和型号的选择
   1. 从工艺要求来考虑
   2. 从被测介质性质来考虑
   3. 从使用环境来考虑
2. 压力表量程的选择
3. 压力表精度的选择

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被测介质的复杂性和多样性使得流量计种类繁多:

• 流体种类超过万种,单相流,两相,多相流
• 流动状态不同,层流,紊流,脉动流
• 流量范围相差极大,从每分钟几滴到每小时数百吨
• 工况条件,高温,低温,高压,低压等

流量测量仪表可分为两大类: 体积流量测量仪表和质量流量测量仪表

流量检测仪表包括: 节流式流量计,差压式流量计,涡街流量计,电磁流量计,超声波流量计

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1. 节流式流量计 节流式流量计是目前工业生产中用来测量气体,液体和蒸汽流量的最常用的一种流量仪表.火力发电厂中蒸汽,液体等的流量测量,绝大部分采用此种流量计.
2. 节流式流量计的优点 它检测方法简单,没有可动部件,工作可靠,适应性强,能满足工程测量的需要. 只要按国家标准设计加工节流式流量计,可不经实际流体标定,就能在已知的不确定度范围内进行流量测量,且能保证相当高的工作精度.
3. 节流式流量计的组成 节流式流量计通常由能将流体流量转换成差压信号的节流装置及测量差压并显示流量的差压计(或差压变送器及显示仪表)组成.
4. 标准节流装有:
   1. 角接取压标准孔板
   2. 法兰取压标准孔板
   3. D和 1 2 \frac{1}{2} 21​D取压标准孔板
   4. 角接取压标准喷嘴(ISA1932喷嘴)
   5. D和 1 2 \frac{1}{2} 21​D取压长径喷嘴
   6. 经典文丘里管(入口圆筒段上取压和喉部取压)
   7. 文丘里喷嘴(上游角接取压和喉部取压)

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在火力发电厂中,送风和吸风矩形风道庞大,流体又常带有灰尘,不能直接进行测量,只好采用"速度-面积"法,即先测量局部流速再乘以流通截面积来得出流量. 通常是测量流体流通截面上的全压力与静压力之差(即动压力),可得到流速,从而求出流量.

常用的测速装置有均速管(阿牛巴,威力巴等),翼型动压管等.

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卡门涡街现象: 在流体中安置阻流体,在特定条件下会出现不稳定的边界层分离,阻流体下游两侧会产生两列交错排列且旋向相反的漩涡,这种现象称为卡门涡街

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工作原理基于法拉第电磁感应定律,适用来测量导电流体的体积流量. 目前已广泛地应用于工业上各种导电液体的测量,如各种酸,碱,盐等腐蚀液体;各种易燃易爆介质;各种工业污水,纸浆,泥浆等的流量测量.

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物位包括液位和料位

改进了云母水位计结构,辅以光学系统,利用光从空气进入蒸汽或水产生不同的折射,使汽水分界面显示成红绿两色的分界面,显示清晰,并有利于用工业电视等方式远传显示.

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声波发射到分界面后产生反射,由接收换能器接收反射回波,由发射到接收的时间间隔及声速,可得物位高度

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分析仪表分为实验室用仪表和工业用自动分析仪表两类.

1. 汽水品质分析仪表
   1. 电导式分析仪
   2. 工业酸度计
   3. 硅酸根分析仪
   4. 磷酸根分析仪
   5. 钠度计
   6. 溶解氧分析仪
2. 锅炉烟气成分分析
   1. 氧化锆氧量计
   2. 热导式二氧化碳分析仪
   3. 烟气排放连续监测系统(CEMS): 由颗粒物监测系统,气态污染物监测系统,烟气参数测量系统

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1. 为了确保火电厂汽轮机的安全运行,在汽轮机上均装设了各种汽轮机监测仪表系统,简称TSI,主要监视和保护的参数有: 轴向位移监测,差胀监测,缸胀监视,转速监测,振动监测,偏心度监测,相位监测
2. TSI的组成结构:
   1. 传感器: 把转速,位移,振动等被测信号变成电感,阻抗,频率等电量信号
   2. 前置器: 把传感器输出信号转变成电压,电流或脉冲信号送到信号处理器
   3. 监视器: 对前置器输出的信号进行处理

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目前在热工检测系统的设计中,由于仪表的质量和可靠性不高,品种不齐和运行习惯的影响等原因,对于重要参数的测量要进行冗余设置.

1. 开关量的冗余设置: 常用于保护回路,为了判断的准确,可靠,防止误动.

   1. 开关量二取一: 反映同一事件的两个开关量组成的逻辑,其中任一个量为真时输出为真
   2. 开关量三取二: 反映同一事件的三个开关量组成的逻辑,其中任两个量为真时输出为真

2. 模拟量的冗余设置: 常用于主要调节回路,可选择取中,高选,低选,平均或三个中的一个.

   1. 模拟量双重冗余: 同一参量用两个模拟量变送器或传感器同时测量,相互冗余使用
   2. 模拟量三重冗余: 同一参量用三个模拟量变送器或传感器同时测量,相互冗余使用

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电厂标识系统是对电厂系统及设备分类与编码的统称,适用于电厂的规划,设计,建设,运行,维护的全生命周期的信息管理.其中,KKS是国际上应用最为广泛的电厂标识系统.

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1. 根据不同的任务和原则,可分为**工艺标识**,安装点标识和位置标识三大类
   1. 工艺标识: 根据在机械,土建,电气,仪控专业中的功能,标识相关的系统和设备
   2. 安装点标识: 标识电气和仪控设备(如: 柜,盘,控制台)的安装点
   3. 位置标识: 标识建筑物,楼层,房间和消防区的布置位置
2. 根据工程类别的不同,电厂中所有工程可分为电气工程,仪控工程,机械工程及土建工程四部分.

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其中A表示字母型字符(alpha),N表示数字型字符(number),各级意义如下:

1. 0分级: 全厂码
   1. G: 全厂码,表示所在机组
2. 1分级: 系统码
   1. F0: 系统码的前缀数字标识
   2. F1,F2,F3: 系统分类
   3. FN: 对系统和装置再划分子系统和系统段的编号
3. 2分级: 设备码
   1. A1,A2: 设备分类,其中A1为C时表示直接测量回路
   2. AN: 设备编号
   3. A3: 附加码(暂时不用)
4. 3分级: 组件分类码(暂时不用)

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功能代码与设备标识无关,只用于仪表和控制系统框图.

其第一部分为测量变量,第二部分为仪表功能.

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制粉系统的任务是将原煤破碎,干燥成为具有一定细度和水分的煤粉送入炉内燃烧,并且根据锅炉的运行情况对制粉出力和煤粉细度进行合理的调整.

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1. 磨煤机: 破碎煤块以增加煤的表面积,便于快速燃烧反应.
   1. 低速磨煤机: 转速15~25r/min,如筒式钢球磨煤机.
   2. 中速磨煤机: 转速 50~300 r/min,如中速平盘磨煤机,中速环球式磨煤机,碗式磨煤机和MPS磨煤机.
   3. 高速磨煤机: 转速 500~1500 r/min,如风扇磨煤机.
2. 燃烧器: 将一次风（风粉混合物）和二次风按照一定的浓度和速度射入炉膛,在悬浮状态下实现稳定着火与燃烧.
   1. 直流燃烧器: 煤粉气流呈直流射流 ,通常用于四角切圆燃烧方式.
   2. 旋流燃烧器: 煤粉气流和热空气呈旋转射流
3. 密封风机: 给正压运行的制粉设备的相关部件提供高于制粉系统运行压力的密封空气,以确保制粉系统内煤粉及热空气不泄漏到外部环境和不进入运动部件的动静间隙.进口风源为一次风机出口的冷一次风.

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1. 给煤量: 反映了磨煤机的出力
2. 一次风量: 决定风携带煤粉的能力
3. 磨煤机进出口风差压: 反映磨煤机出力大小与运行工况
4. 磨煤机出口温度: 应低于规定值,干燥煤粉,同时避免燃料在磨煤机中着火

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1. 一次风部分: 冷一次风和热一次风混合后,在混合风母管设置耐磨热电阻10HFE31CT201~03和智能压力变送器10HFE31CP201检测混合风温度和压力,送往MCS用于磨煤机出口温度调节.混合风送往磨煤机和混料前,分别设置智能压力变送器10HFE43CP201,10HFE44CP201, 耐磨热电阻10HFE43CT201,10HFE44CT201,测风装置和智能差压变送器10HFE43CF001,10HFE44CF001,10HFE43CF201~02,10HFE44CF201~02,用于检测磨煤机及其旁路入口的一次风压力,温度和流量,这些参数送往MCS用于磨煤机一次风量调节.
2. 煤部分: 原煤斗处设有射频导纳料位开关10HFA51CL301,用于检测原煤仓煤位低值.下降干燥管中设置耐磨热电阻10HFB52CT201检测给煤机出口媒温度,送往MCS用于磨煤机出口温度调节.煤粉经分离器分离进入一次风2号风管,其中设置测量探头10HFE71CD101, 10HFE71CS101分别用于检测煤粉浓度与风速,这些参数送往微波风粉在线检测系统控制柜.
3. 密封风机部分: 冷一次风由冷一次风母管来,在密封风机入口处设置差压变送10HFW11DP301检测风压,在密封风机出口设置弹簧管压力表10HFW21CP101检测出口风压.密封风母管上设有压力开关10HFW30CP301~02,监测密封风压低值,送往FSSS用于密封风机控制.密封风母管中还设有智能压力变送器10HFW30CP201~02,检测密封风母管风压,送往MCS用于密封风压力控制.分配到给煤机的密封风在给煤机前设置弹簧管压力表10HFW32CP101检测风压,分配到磨煤机的密封风在磨煤机前设置弹簧管压力表10HFE41CP101,10HFE42CP101 检测风压.另外,设置差压开关10HFE31DP301,10HFE31DP302 以及智能压力变送器10HFE31DP201检测一次风与密封风差压.

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锅炉风烟系统的任务是连续不断地给锅炉燃料燃烧提供所需的空气,并按照燃烧的要求分配风量送到与燃烧相连接的地点,同时使燃烧生成的含尘烟气流经各受热面和烟气净化装置后,最终由烟囱及时地排至大气.

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1. 一次风机: 运输和干燥煤粉,并供给燃料燃烧初期所需的空气
2. 送风机: 供给锅炉燃料燃烧所需的空气
3. 引风机: 用于克服烟道阻力将烟气送入烟囱的风机,同时维持炉膛负压
4. 空气预热器: 利用锅炉尾部烟道中烟气余热加热入炉空气.(空气预热器三分仓)
5. 除尘器: 把粉尘从烟气中分离

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1. 暖风机入口及出口温度: 烟气温度低于露点温度,会造成受热面和除尘器积灰和腐蚀.一般采用暖风机,用汽轮机抽汽作为热源.
2. 一,二次风机进出口温度及差压: 反映了风机的运行工况和锅炉的漏风或受热面的积灰结渣情况. 差压检测是为了风速稳定,保证炉内配风合理,燃烧稳定.
3. 空气预热器相关测点: 判断空气预热器漏风和堵灰的情况,同时防止可燃物再燃烧.出口烟气氧量测量是内部漏风的指标.
4. 引风机进出口烟气温度: 反映锅炉运行经济性的指标

1. 一次风部分

   空气经一次风机抽送,在一次风机入口设置热电阻11HLA11CT201,出口设置智能压力变送器11HLA21CP201,分别检测一次风机入口温度,出口压力.空气在进入空气预热器前需经一次风暖风机预先加热,在暖风机周围设置智能压力变送器11HLA21CP202,11HLA21CP203分别检测暖风机入,出口的空气压力.一次风在进入空气预热器之前被分成两部分,一部分进入磨煤机冷一次风道,管道上设置测风装置11HLA31CF001,智能差压变送器11HLA31CF201~02,智能压力变送器11HLA31CP201,热电阻11HLA31CT201,用于检测冷一次风流量,压力,温度,这些参数被送往MCS用于送风调节.经过空气预热器加热的空气,在空气预热器前后设置智能压力变送器11HLA21CP203,11HLA41CP201~03,热电阻11HLA21CT201~03,11HLA41CT201~03,分别检测空气预热器进,出口的一次风压力,温度.在空气预热器之后设置测风装置11HLA41CF001,智能差压变送器11HLA41CF201~02检测空气预热器出口一次风风量,风量参数与之前的压力,温度参数被送往MCS共同用于送风调节.在至磨煤机热一次风道上,设置智能压力变送器11HLA51CP201~03,用于检测热次母管压力,该参数送往MCS用于一次风压调节.

2. 二次风部分

   空气经送风机抽送,在送风机入口设置热电阻12HLA11CT201,出口设置智能压力变送器12HLA21CP201,分别检测送风机入口温度,出口压力.空气在进入空气预热器前需经一次风暖风机预先加热.在暖风机周围设置智能压力变送器12HLA21CP202,12HILA21CP203分别检测暖风机入,出口的空气压力.所有空气均需要经过空气预热器加热,在空气预热器周围设置智能压力变送器12HLA21CP203,12HLA31CP201,热电阻12HLA21CT201-03,12HLA31CT201~03,分别检测空气预热器入,出口的二次风压力,温度.在空气预热器之后设置测风装置12HLA31CF001,智能差压变送器12HLA31CF201~02检测空气预热器出口二次风风量.入口温度被送往MCS用于空气预热器冷端温度调节,出口温度,压力,流量参数被送往MCS用于送风调节.热二次风风道上设有智能压力变送器12HLA41CP201,热电阻12HLA41CT201,检测热二次风压力和温度,这些参数被送往MCS用于风量补偿调节.另外,在送往燃烧器的管路上的入口调节风门前分别设置了流量测量仪表,燃烧器处设置智能压力变送器12HLA60CP201~0312HILA70CP201~02,12HLA80CP201~02用于测量炉膛各部位燃尽风压力.

3. 烟气系统

   烟气系统: 来自省煤器烟道的烟气,经过SCR反应器脱硝处理,在空气预热器周围设置智能压力变送器10HNA11CP201~02,10HNA21CP201~02,热电偶10HNA11CT201~02,10HNA21CT201~02,检测空气预热器入,出口烟气压力,温度;设置烟道氧分析仪10HNA11CQ201~02,10HNA21CQ201~03,检测空气预热器入出口烟气含氧量.之后,烟气在静电除尘器中除尘,在除尘器入口,设置飞灰含碳量检测仪0HNA31CF204,检测烟气中的飞灰含碳量,之后烟气由引风机送往脱硫岛.在引风机之前设置别风装置IHNA1C智能差压变送器10HNA31CF201~-2n,检测引风机入口烟气流量,设置智能压力变送器10FNA1DP201检测引风机入口压力.

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