火电厂热工检测技术讲解
火电厂热工仪表检修和校验技术的应用及具体方法
火电厂热工仪表检修和校验技术的应用及具体方法摘要：在火电厂运行的状态下，由于其热力的产生需要涉及到多种参数，包括液位、压力、温度以及流量等，所以对这些参数进行实时监测和测量的方法也被称作热工检测。
在实际测量的过程中，如果热工仪表出现了相应的问题，那么受到影响的就不只是测量结果，还包括整个火电厂的生产。
因此，在分析热工仪表检修校验方法的基础上，探讨检修校验技术在火电厂仪表压力测量、流量测量、液位测量、温度测量以及仪表检修中的运用情况。
关键词：火电厂热工仪表；检修和校验技术；应用；具体方法导言：在社会经济快速发展的环境下，对热工仪表的检修要求越来越高。
在整个火电厂运行的过程中，热工仪表若出现故障，会直接影响其运行的稳定性与安全性，甚至还可以给火电厂造成不能弥补的损失。
因此，必须加强对热工仪表的检修，严格安装相关的规则要求，对其仪表的内外结构进行彻底的检查，发现有问题，立即采取有效的维修措施，若已错过最佳维修时机，要及时更换损坏的零件，确保不影响火电厂的正常运行，在热工仪表检修中，应当在其工作的现场展开相关的检修工作，确定其存在的质量问题，一般以180d为检查周期。
1热工仪表检修的重要性在科学技术水平日益提高的环境下，我国轮发电机组的容量在不断扩大。
同时热力系统的操作难度也与过去有了明显的增加，加上需要检查与检查的范围比较广泛，要提高监测的精确性与检查的有效性，不仅要及时引入先进的技术，还要加大对热工仪表的检修力度，确保其质量[1]。
纵观当前国内火电厂的热工仪表检修情况，发现部分的火电厂的汽轮机在时机运行过程中，当金属材质到达临界点时，机组产生的热应力与临界点之间的距离瞬间被拉近，进而给其金属材质的质量造成一定的负面影响，最终影响机组的安全性与稳定性。
尤其是在大型的汽轮机工作状态下，这种影响更加突出。
在时机工作中，若操作人员自身的专业知识水平有限，或未按相关要求执行相应的指令，极易导致转动与静止这两种部件之间产生摩擦力，进而增加叶片的损坏，同时轴瓦的也出现弯曲的现象，最终给火电厂造成研制的经济损失。
火电厂热工简介
观察生产过程的运行情况 读出每一个过程变量的数值和状态 判断每个控制回路是否工作正常 随时进行手动/自动控制方式的切换，修 改给定值，调整控制量，操作现场设备 ，以实现对生产过程的干预
打印各种报表，拷贝屏幕上的画面和曲 线等。
控制工程师对分散控制进行配置、 组态、调试和维护。
对各种设计文件进行归类和整理， 形成各种设计文件，如各种图纸、表 格等。
（七）过程控制站
将各种现场产生的过程量（温度、压 力、流量等）进行数字化，并将数字化 后的量存储在存储器中；
将本站采集到的实时数据通过网络送 到操作员站（OS）、工程师站（EW） 和其他现场I/O控制站，以便实现全系统 范围内的监督和控制；
在本站实现局部自动控制、回路的计 算及闭环控制、顺序控制等。
7、汽轮机监视仪表 TSI turbine supervisory instrument
8、汽轮机紧急跳闸系统 ETS emergency trip system
9、电气监控系统
ECS
二. 自动检测
（一）自动检测的定义
通常把在人工最少参与的情况下，整个 测试过程，包括数据采集、数据分析处理以 及测试结果的显示、输出等，均可在计算机 的统一控制下自动完成的自动测试设备的总 体称为“自动检测系统”
完整的控制系统组成部分
（二）火电厂机组自动化主要功能 1、单元机组协调控制系统 CCS
coordination control system
2、锅炉炉膛安全监控系统 FSSS furnace safeguard supervisory system
3、顺序控制系统
SCS
sequence control system
火电厂热工简介
火电厂热工新员工培训(第四月 温度测量)
第四月温度测量1.1温度测量的基本概念温度是表征物体冷热程度的物理量。
1、温标1）摄氏温标（℃）摄氏温标（℃）又称百分温标，它把标准大气压下冰的融点定为零度（0℃）；把水的沸点定为一百度（100℃），在0℃到100℃之间划分一百等分。
每一等分为一摄氏度。
2）华氏温标（℉）华氏温标（℉）规定标准大气压下冰的融点为32℉，水的沸点为212℉，中间划分180等分。
每一等分称为一华氏度。
3）热力学温标（K）热力学温标，又称开尔文温标、绝对温标，简称开氏温标，是国际单位制七个基本物理量之一，单位为开尔文，简称开，（符号为K），其描述的是客观世界真实的温度，它规定分子运动停止（即没有热存在）时的温度为绝对零度或最低理论温度（0K）。
一般所说的绝对零度指的便是0K，对应零下273.15摄氏度。
2、测量方法温度测量方法有接触式和非接触式两类。
现场使用最多的是双金属温度计、热电阻、热电偶，我们主要介绍这三种测温元件。
1.2双金属温度计在双金属温度计制造时，通常将它的感温元件绕成螺旋形,并将一端固定，另一端连接指针轴，当温度变化时，由于双金属受温度的作用使感温元件的曲率发生变化，通过指针轴带动指针偏转，在仪表刻度盘上直接显示出温度的变化值。
双金属温度计是一种测量中低温度的现场检测测仪表。
可以直接测量各种生产过程中的-80℃～+500℃范围内液体、蒸汽和气体介质温度。
1、分类按双金属温度计指针盘与保护管的连接方向可以把双金属温度计分成轴向型、径向型、135°向型和万向型四种。
1）轴向型双金属温度计：指针盘与保护管垂直连接。
2）径向型双金属温度计：指针盘与保护管平行连接。
3）135°向型双金属温度计：指针盘与保护管成135°连接。
4）万向型双金属温度计：指针盘与保护管连接角度可任意调整。
双金属温度计具有不同的安装固定形式：可动外螺纹管接头、可动内螺纹管接头、固定螺纹接头、卡套螺纹接头、卡套法兰接头和固定法兰。
概述火电厂热工仪表的检修校验技术要点
概述火电厂热工仪表的检修校验技术要点摘要：在对火电厂热工仪表校验技术指标进行简单阐述后，对火电厂热工仪表检修校验技术要点进行了详细分析研究。
关键词：火电厂；热工仪表；检修校验近些年计算机控制技术、电力电子技术、仪器仪表技术等技术得到了迅速的发展，与此同时火电厂中热工仪表的网络化、自动化、电子信息化程度也越来越高，并在实践工程中发挥很重要的作用。
作为火力发电厂热工仪表的重要组成部分，流量、压力、温度、液位等测控系统一直作为电厂热工仪器仪表校验检修部门的主要工作任务，只有在实际工作中采取完善的检修校验措施才能保证其高的性能水平。
这些测控系统的仪器仪表有时会出现测量不准的现象，而机组运行过程中的温度、压力、流量等信号会因其测控系统的仪器仪表的测量不准而出现波动，从而影响锅炉的正常运行，使热力发电机组运行的安全可靠性受到很大影响。
同时也是生产效率下降。
因此，在火电厂电厂电子信息工程工作人员的工作重点主要有：加大火发电热工仪器仪表的检修与校验的工作力度，通过热工仪器仪表采集的数据信息，及时发现和排除热工仪器仪表系统中存在的安全隐患。
通过这些措施来确保机组安全可靠，节能经济的高效稳定运行，从而提高火电厂的生产效率。
1. 火电厂热工仪器仪表校验技术指标1.1 环境的技术指标火电厂热工仪器仪表的校验工作有严格的要求，只有在规定的环境中使用正确的校验方法才能得到比较准确的结果。
其工作场所必须在专门的校验室内进行，同时需要在校验室配备热点器仪表校验专门的温度表、湿度表、空调等环境温湿度调节装备，以此来确保热工仪表校验时的环境温度始终保持在室温20 5，相对湿度在85%左右的技术指标要求。
1.2 校验仪器的技术指标校验仪器是校准热工仪表测量准确度的重要设备，其误差限有严格的要求应是被校验仪器仪表误差限的 1/3-1/10。
在火电厂热工仪器仪表的校验中比较常用的校验仪器主要有智能数字化压力校验仪，多功能校验仪等精密电子校验设备。
火电厂热工测量的常见问题与应对
火电厂热工测量的常见问题与应对摘要：在我国大多数地区，火力发电依然是最主要的电力生产方式，火电厂的安全生产对经济建设和居民生活有着重要的意义，然而火发电厂的正常运行离不开热工测量，热工测量提供的重要参数是保障安全生产的前提。
所以，本文对火电厂热工测量常见的问题进行罗列和讨论，找出合理的应对措施，依靠准确的热工测量来保障火电厂的正常安全运行。
关键词：火电厂热工测量仪表基础建设管理中图分类号：tm621文献标识码： a 文章编号：一、热工测量的构成当前，自动控制应用于各种工程区域，火电厂中自动热工测量技术也已经得到了普及，自动热工测量是由测量设备和自动控制方法两方面构成，对于测量设备系统可以分为热电偶、压力传感器、变送放大器、电控阀、传输线等，在仪表经过测量和感应后，将信息传输给电脑，由自动化系统按照有关程序进行自动化控制[1]。
二、热工测量常见故障和问题分析1．常见故障仪表1.1 温度测量仪表温度测量仪表是最常见的仪表，也是很容易出现问题的一类仪表。
它的问题一般是以下三个方面：低于实际值、高于实际值、显示不稳定。
造成这类故障的原因是导线短路、安装错误、仪表刻度不正确、接触不良、安装固定不牢靠等。
1.2 液位控制仪表液位控制仪表是热工测量中问题出现最多的，并且发生故障的仪表往往带来的后果是非常严重的，非常容易发生事故。
一般对锅炉液位有影响的因素有三方面，燃料量、蒸汽产量、锅炉给水量。
这三种变量都会对液位控制仪表造成一定的影响，例如蒸汽量瞬间大量增多，会产生不真实液位，使人员和计算机出现错误判断和操作，引起严重后果。
1.3 流量控制仪表火电厂中许多设备是依靠循环水来进行冷却的，流量控制仪表的作用是非常重要的，这类仪表最常见的问题是显示值低于实际值，这种问题主要是由于水质结垢导致管道变窄、由于污物使管路阻塞、管道中水压力过低等[2]。
1.4 压力测量仪表压力测量仪表常见的问题概括为四种。
1.4.1 显示不稳定仪表显示不稳定是最常见的问题，指针摇摆不定，主要是由于设备的长期振动，内部齿轮在长期使用后发生质量问题，使指针的显示呈现不稳定和跳动现象。
火电厂热工基础培训课件讲义
第二章
热电偶
温度测量
接触电势产生
第二章
温度测量
将两种不同材料的导体（或半导体）A和B组成闭合回路称之为热电偶。A、B是
热偶丝，也叫热电极。放在被测对象中，感受温度变化的那端称为工作端或热端，
第一节 测量与误差
一、测量与误差
测量是利用某种工具并以实验或计算的方法获取被测参数数值的过程。具体说，是指被 测参数与预先确定的被测参数的“单位”进行比较，并获取比值的过程。
测量的基本公式如下：x = αUx
式中 x——被测参数（被测量) Ux——测量单位； α——测量获得的比值，又称为测量值。
αUx是测量的结果。考虑到测量过程一般有误差存在，实际的关系式应该是
火电厂热工知识培训讲义
目 录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
测量及误差 温度测量 压力测量 流量测量 水位测量 自动调节原理 单元机组协调控制
第一章 绪 论
第一章 绪 论
第一章 绪 论
第一章 测量技术的基本知识
• 测量与误差
• 仪表的组成与分类 • 仪表的质量指标
第一章 绪 论
测量过程有三要素：一是测量单位 ；二是测量方法 ；三是测量工具。
x ≈ αUx
第一章 绪 论
仪表的示值误差：它表征仪表各个指示值的准确程度，常用示值的绝对误差和示值的相对误
差表示。若仪表指示值为 x
，被测参数的真值为 μ
，则
绝对误差
相对误差
绝对误差是表示误差的基本形式，但相对误差更能说明示值的准确程度。
第一章 绪 论
仪表的基本误差：在规定的工作条件下，仪表量程范围内各示值误差中的绝对值最大者称为 仪表的基本误差；超出正常工作条件引起的误差称为仪表的附加误差。仪表的引用误差，定义为 仪表示值的绝对误差与该仪表量程之比，并以百分数表示。 仪表量程范围内，示值误差中绝对误差值最大者与量程之比（以百分数表示）称为最大引用 误差。 二、测量方法的分类 根据分类依据的不同，测量方法主要有以下几种分类方法： 1、直接测量与间接测量 2、接触测量与非接触测量 3、静态测量与动态测量
火电厂热工参数软测量技术分析.doc
主元分析法（PrincipalComponentAnalysis，简写为PCA）是一种常见的数据分析方法，主元分析法通过线性变换将原始数据转化为新的、与线性无关的数据，从此种转化过程中可以提取出数据的主要特征，通常用于高维数据降维，在火力发电厂中运用的主要作用是将难以测量或当前科学水平下不可测量的变量降维测量。
降维后的高维变量能够最大程度上保持降维前的数据特征，便于技术人员对降维后数据进行处理，进而得出降维前变量的真实特征和规律。
在火力发电厂热工参数测量过程中，飞灰含碳量等非线性特征变量更适合使用主元分析法进行数据测量和处理，只是此法干扰性较大，使用难度较高。
2.2支持向量机法支持向量机法（SupportVectorMachine，简写为SVM）是一种常见的数据判别方法，主要用识别、分类、回归的方式进行数据处理和分析。
支持向量机法是一种只需要小样本即可进行分析的方法，是一种由线性变量向非线性变量的扩展分析理论，由于这种扩展的分析方式，这类软测量技术才会被成为支持向量法。
支持向量法的应用使得技术人员可以根据有限的样本来寻求数据之间的最优关系，以最小风险进行难以测量和当前科技水平下不可测量的变量处理，但在样本数量较大的情况下，SVM法的处理速度会相对较慢，不适合工业发展需求。
2.3偏最小二乘法偏最小二乘法是一种利用最小化误差的平方和最佳函数进行的数学优化技术，偏最小二乘法采用最简洁的方式取得了原本难以测量或当前科技水平下不可测量的变量数据，并且这种方式所取得的数据误差相对较低。
在火力发电厂中，线性关联度较高的热工参数多采用偏最小二乘法进行变量测量，相对而言误差较小，软测量技术分析结果准确性较高。
2.4人工神经网络法人工神经网络法（ArtificialNeuralNetwork，简写为ANN）是一种较为复杂的数据网络结构，人工神经网络法中主要通过对人脑组织结构和运行机制的模拟来实现对数据信息的抽象、简化、处理，是一种现代化、模拟性较高的数据信息处理方法，相较于其他软测量技术而言，人工神经网络法更善于处理非线性、随机、模糊的数据群，对于这种大规模、结构复杂、来源不明数据群采用模拟人脑的处理方式可以有效滤过大量不可测量的变量，寻找到其中的变化因素，寻找到更适合于火力发电厂技术优化的方向和突破口。
火电厂热工仪表检验与检修的相关探讨
① 传 动 构 建 的 配 合 间 隙 太 小 ，运 行过 程 中传 动 并 不 灵 活
增 大 了其 配合 的 间隙 ， 因此 就 应 该 加 一 些点 钟 表 油 ： ② 传 动件 之 间 的 活动 部 位 存 在 积 污 ．传 动 过 程 中不 灵 就 应该 及 时 清 洗
除锈 ， 除 去 其 污 物或 者更 换 传 动 构 件 ： （ 自由 端 及 其 连杆 连接
之 间运 转不 灵 活 ． 那 么就 应 调 整 其 连 接 方式 至运 转 灵 活 为 止 ：
够 影 响 锅 炉 中液 位 的 关键 变量 具 有 给 水 的 流 量 、蒸 汽 出 口的
流 量 与 混 合 燃料 的进 料 量 。各 中不 同 变量 均 有 其 各 自不 同的
扰 动 较 冷 给 水 所 造 成 的 相 应 的 纯 滞 后 。 蒸 汽 的 流 出量 也 将 会
【 ２ ］ 贾 华． 压 力仪 表 常 见 故 障 分 析 与检 ［ Ｊ Ｊ ． 工 业控 制 ， ２ ０ ０ ７ ． ［ ３ ］ 程宇航． 热 工仪 表 与 自动 化 仪 表 的 检 修 和校 验 ｌ Ｊ Ｊ ． 民 营科 技 ， ２ ０ １ ０ ， ６
增加造 成该典型“ 假 水位 ” 的现 象 。 使得 这个过程暂 时选错 了
方向， 比较 容 易产 生 操 作 失误 而 最终 导 致 事 故 的发 生 。
④指针和表盘、 表 蒙上 存 在 摩 擦 问题 ． 工作 人 员 就应 该及 时矫
正指 针 ． 加 厚其 玻 璃 下 面的 衬 圈。
握 基 础 性 的 理 论 知 识 ．与 此 同 时还 需要 了解 热 工仪 表 的检 定 原 理 与 方 法 。 以便 在 故 障 的发 生 时 能 够及 时发 现 该 问题 的 所
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• 热电偶测温中常见故障及处理 • 测量值不准 • 1.热电偶断,测量热电偶引出线，其阻值为无穷大。处理方法：更 换。 • 2.补偿导线断或热电偶过度接线端子松脱,在热电偶引出线处 测量其阻值正常，但卡件入口处为无穷大。处理方法：断点对接 、更换元件、紧固端子。 • 3.热电偶自身短路,测量的温度偏低，在热电偶输出第 一个端 子处测量其阻值和热电势偏小； • 4.热电偶过度接线（补偿导线）短路,在热电偶输出第一个端子 处测量其阻值、热电势正常，但卡件入口处热电势偏小；
• 5.热电偶长期使用后，由于氧化和其他原因引起特性 变差，校 验不合格，超差；更换 • 6.热电偶型号与测量仪表（补偿导线）型号不匹配； • 7.热电偶元件或补偿导线绝缘低； • 8.中间过度端子表面氧化或接线端子压接不牢固，产生接触电 势影响测量精度； • 9.测温元件安装位置，方向不合适，元件不能反映被测介质的 真实温度； • 10.测温元件长度比保护套管长度短，元件与保护套管间有间 隙，显示温度偏低； • 11.保护管内有粉尘或其他垃圾，使元件无法与套管紧密结合 ，影响测量；
•
例：某电厂 #1 机组 DCS ， 采用 OVATION 系统进行改造， 上电不久发现 600 个左右的热电偶信号中， 有大约 200 个信号， 白天在大幅跳 经一段时间的分析检查， 发现这些信号跳变的热 电偶元件均为搭壳式， 其负端在现场都处于接地状态。 而根据 OVATION 热电偶模件的结构， 其负端在 DCS 侧也接地。 这样 就造成了热电偶测量回路的二端接地， 由于现场的地与 DCS 的 地之间存在着电势差， 且这个电势差不稳定（ 白天现场施工比 较多， 电动设备的启停比较频繁， 晚上干扰相对较小）， 因此 导致了热电偶信号的跳跃， 且白天与晚间信号跳跃幅度上的不同 。
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一．温度元件的检查（已热电偶为例） （1）外观检查。（接线盒、保护管完整性） （2）品质检查。（接线端子、热电极、热电偶直阻） 热电偶的安装注意事项 （1）根据测量的范图和对象，选择适当的热电偶、保护管、补 偿导线、二次仪表。 • （2）热电偶安装地点应避免靠近有强磁场的地方，热电偶的接 线盒不可与被测介质容器壁相接触，热电偶冷端温度一般不应超 过100℃.禁止将热电偶引线与动力电缆装在同一根管道内. • （3）热电偶插入的深度一般要求工作端超过管道中心线5~10mm ，工作端与被测流体要成正交或逆向45°
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火电厂热工测量主要包括：
温度、压力、流量、物位、转速、振动、位移、应力等参数的测量。 测量方法的分类（按测量结果产生的方式分）： （1）直接测量法：使被测量直接与选用的标准量进行比较，或者预先标定好 了的测量仪表进行测量，从而直接求得被测量数值的测量方法。 （2）间接测量法：通过直接测量与被测量有某种确定函数关系的其它各个变 量，然后将所测得的数值代入函数关系进行计算，从而求得被测量数值的方 法。
• 12.补偿导线接错，单端接错，变化趋势反向,即实际温度升高显 示温度下降，元件侧与仪表侧都接错,显示温度与实际温度误差是 ，仪表输入端与就地元件接线端子处温差电势的两倍对应的温度 • • • • • 测量值波动 1.被测介质温度不均匀 2.保护套管破裂；（磨损较大的地方磨出口等） 3.接触不良 4.元件或补偿导线绝缘低 5.屏蔽线未接地、接地不可靠或双端接地； 6.外界电磁干扰。
（ 2 ） 热电偶可分为搭壳式和非搭壳式两大类， 其中非搭壳 式热电偶的测量电极与外面的保护管绝缘， 而搭壳式热电偶的测 量负极与外面的保护管则是导通的。 国内生产的热电偶绝大多数 是非搭壳式， 而国外生产的热电偶搭壳式的居多。 该电厂的 1 、 2 号机组为进口机组， 搭壳式的热电偶比较多， 上述案例告诉我 们， 如果在安装调试中不熟悉这一点， 有时会在无意中造成二 点接地而导致测量异常情况发生。 此外由于现场环境比较恶劣， 有时也会出现热电偶正极或 负极接地的情况， 在这种情况下， OVATION 系统由于自身一 侧热电偶接地， 就会出现信号大幅跳跃的情况。 如果这个信号 参与控制， 就容易引起设备的误动。
（ 1 ） 实际上 OVATION 系统为解决此问题， 在热电偶的特 性模件内部专门设置有 2 个跨片。 如果热电偶负端现场不接地， 那么屏蔽线必须在 OVATION 侧单端接地， 此时二个跨片须同 时保留。 如果热电偶现场接地， 那么屏蔽线也必须在现场接地， 二个跨片须同时去掉。 但由于是改造机组， 原来安装的热电偶 屏蔽线都是 DCS 侧接地， 现场的接地线已经被剪掉了， 处理起 来非常困难， 经讨论后采用了一种折中的方案： 凡是参与控制 的热电偶信号， 都严格按照西屋公司的标准连接回路， 但对于 DAS 信号， 如果热电偶是搭壳式的， 特性模件中只去掉一个跨 片， 即热电偶现场接地， 而屏蔽线 OVATION 侧接地。 经过多 年的运行观测， 精度基本符合要求， 没有发生因接地方式的不 同出现问题。
• （4）热电偶插入深度应不小于本身保护管直径的8-10倍. • （5）热电偶安装在有压容器上时，必须严格保证其密封性能。 带瓷保护套管的热电偶须避免骤冷和骤热，以防瓷管爆裂.安装地 点应不防碍其他设备的拆装. • （6）测管道表面温度时，应使表面清洁、干净，一定要使热端 与表面接触好并保温.(瓦块、管壁温度) • （7）热电偶要定期进行检定，合格后方能使用. • （8）补偿导线、导线要加以屏蔽,接线时要注意极性,屏蔽线只能 单端接地（这点很重要，）。
火电厂热工检测技术
闻 德普 2013.6
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火电厂热工检测技术 热工检测是了解热力过程中物质状态及其变化的技术手段， 火电厂为保证机组安全、经济的运行，必须对表征热力过程状 态的各种参数进行连续的检查、测量和显示，随时向运行人员 和自动装置提供主、辅设备及热力系统的运行情况，以便监视 生产，并作为控制和调节生产的依据。因此热工检查是热力过 程自动化的重要基础环节，是控制系统的耳目，由此可见测量 元件的重要性。