1.2 热工保护与顺序控制的基础知识
(整理)热工培训教材
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。
热控基础知识
第一篇热控基础知识第一章热工自动化概述一、概述国民经济的不断增长，增加了对电力的需求量，电力工业向大电网、大机组、高参数、高度自动化的方向发展。
由于高参数、大容量机组发展迅速，因此对机组自动化的要求日益提高，以“4C”（计算机、控制、通信、CRT）技术为基础的现代火电机组热工自动化技术也相应得到了迅速的发展。
电力工业作为国民经济的基础性产业，有别于其它工业过程的主要特征是：电能的“发、输、供、用”必须同时进行，并保持瞬时的平衡。
与此同时，参与“发、输、供、用”的所有设备构成了部件众多、结构复杂、分布广阔的动态大系统。
在这个系统中发电机组处于系统的最底层。
改革开放以来，我国电力工业不断跨上新的台阶。
1987年全国发电装机容量突破1亿千瓦，1995年3月，装机容量突破2亿千瓦。
这期间中国发电装机容量和发电量先后跃过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，到1996年居世界第2位。
截至2004年5月底，我国发电装机容量突破4亿千瓦大关，达到40060万千瓦，年发电量超过1.9万亿千瓦时。
与此同时，提高发电机组的容量和参数也成为我国电力工业发展的重要方向：单机容量从建国初期的50MW，逐步发展到70、80年代的125～300MW，目前从300MW发展的600MW 已经成为主流，现在继续向更大型化900MW，甚至超过1000MW发展。
蒸汽参数也由8MPa/535℃提高到17MPa/540℃，并随着超临界和超超临界技术的推广应用，最终可达到28MPa/580℃以上。
机组的大容量和高参数带来的是过程参数测量点的大量增加，相应的控制回路数和控制的复杂程度都大为提高，生产过程对控制精度的要求更为严格。
以一台600MW机组为例，其运行过程的监控点多达6000～7000个，各种控制回路有500～600个，用于控制系统组态的各种图纸就有几千张，这些艰巨而繁重的控制任务必须要有现代化的电站自动化技术作为支撑。
二、热工自动化的发展趋势热工自动化的硬件主要是由检测传感器及仪表(包括显示仪表)、调节控制装置或系统、执行器(包括执行机构和调节机构两部分)三大部分构成。
汽轮机热工保护基础知识简介
(四)汽机主保护设置要求
1.手动停机保护 硬操盘双按钮同时按下才有效。硬操盘送ETS逻辑三路信号，进行三取
二处理。另外必须有送至独立于DCS 的硬接线跳闸回路，通过硬接线跳闸 回路直接动作。
2.TSI超速 以下方式二选一： （1）采用三路全程独立的转速信号在TSI机柜进行越限判断后送出三路硬 接线信号至ETS三选二逻辑判断； （2）采用三路全程独立的转速信号在TSI机柜进行越限判断并作三取二判 断后，硬接线送出至ETS。
5.汽轮机振动保护 以下方式二选一： （1）本轴承X（Y）向报警值和本轴承Y（X）向保护动作值在TSI 进行“与”逻辑判断，硬接线送出至ETS。 （2）本轴承X（Y）向报警值和本轴承Y（X）向保护动作值均由 TSI机柜限值判断后，输出开关量信号硬接线至ETS做“与”逻辑 判断。
6.润滑油压低、EH油压低、凝汽器真空低、安全油压低： 以下方式二选一 （1）独立取样的三路（或四路）开关量信号，硬接线至ETS按三取二（或 并串联）构成保护逻辑。 （2）独立取样的三路（或四路）模拟量信号，在DCS进行越限判断后送出 三路硬接线信号至ETS三选二（或并串联）逻辑判断，构成保护逻辑。
3.各种超速保护均应正常投入。超速保护不能可靠动作时，禁止机组运行 （超速试验所必要的启动、并网运行除外）。 4.机组重要运行监视表计，尤其是转速表，显示不正确或失效，严禁机组 启动。运行中的机组，在无任何有效监视手段的情况下，必须停止运行。
（二）防止汽轮机轴系断裂及损坏事故 机组主、辅设备的保护装置必须正常投入，已有振动监测
二、防止汽轮机事故的重点要求（二十 五项目反措）
（一）防止汽轮机超速事故 1.数字式电液控制系统（DEH）应设有完善的机组启动与保护逻 辑和严格的限制启动条件；对机械液压调节系统的机组，也应有 明确的限制启动条件。 2.汽轮发电机组轴系应至少安装两套转速监测装置在不同的转 子上。两套装置转速值相差超过30r/min后分散控制系统（DCS ）应发报警。技术人员应分析原因，确认转速测量系统故障时， 应立即处理。
顺控保护专题复习
第三章 热工信号和自动报警系统
基本作用： 参数越限，设备异常，声光报警。
热工信号： (1)状态信号 (2)越限报警信号（热工预告信号） (3)趋势报警信号 (4)跳闸报警信号（热工事故信号）
顺控保护专题复习
对自动报警系统的主要操作
• 对于自动报警系统的主要操作有确认、消 音、试验等。一般在BTG盘上进行监操。
• (3)判断、记忆环节：m/n、R-S触发器 • (4)计时环节：延时通、延时断 • (5)转移环节 等。
顺控保护专题复习
开关信号与模拟信号相互作用
• 一般用开关量信号主要是对模拟量信号通 路进行切换或选择，以实现工作方式的切 换或信号的切换。采用自动跟踪，可以实 现无扰切换。
• 而模拟量信号可以通过比较器开关转换为 开关量信号，以实现条件生成信号、报警 信息或逻辑控制运算等。
• 确认操作主要用于运行人员对于当前报警 信息的确认；
• 消音操作主要用于消除当前报警音，以便 新报警信息出现时再次发出报警音；
• 试验操作主要用于对于报警系统设备、逻 辑的检查。
顺控保护专题复习
常规报警系统功能
顺控保护专题复习
报警信息输出的主要形式
• 报警信息输出的主要形式是 • 声（电笛、电铃、蜂鸣器、电子音、
顺序控制与保护总复习
第一章 绪论及开关量控制基础知识 第二章开关量控制系统的基础部件 第三章热工信号和自动报警系统 第四章 单元机组的热工保护 第五章 锅炉机组的热工保护 第六章 汽轮机组的热工保护 第七章 炉膛安全监控系统FSSS 第八章 火电机组的顺序控制 第九章 电气控制系统简介
顺控保护专题复习
顺控保护专题复习
3.常用控制电器
• 属低压电器（交流1000V或直流1200V以下）。用作控制、 保护切换开关。
热工保护与顺序控制
自动控制系统的功能热工自动控制系统的功能：在锅炉点火、汽轮机冲转直至机组正常运行及事故处理的全过程中进行数据采集、参数自动调节、局部系统或辅机的顺序控制、联锁及保护等。
一个完整的自动控制系统包括几个子系统：计算机监控系统CMS（数据采集系统DAS）；模拟量控制系统MCS（机组协调控制系统）；锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）；汽轮机控制系统TCS（数字电液调节系统DEH）；旁路控制系统BPC；顺序控制系统SCS；报警系统ANN和其它一些辅助控制系统。
计算机监控系统能对数百个、甚至上千个运行过程参数进行高速实时采样，具有屏幕显示、越限报警、制表打印、操作指导、经济性能分析、事故追忆、历史数据记忆和事故分析等功能。
模拟量控制系统的功能是协调锅炉和汽机在自动控制状态下的工作，给锅炉和汽机调节系统发出指令，以适应机组调频调峰的需要。
控制系统可接受自动负荷分配指令信号、手动给定指令信号和功率、频差信号，自动调节锅炉燃料量、空气量、给水量等，使锅炉主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、炉膛负压及汽包水位等被调量维持在规定值。
炉膛安全监控系统的功能是在锅炉运行的各个阶段（包括启动和停炉过程）提供一套安全联锁及顺序控制，防止炉膛爆炸事故的发生。
对燃烧设备、冷却风、密封风以及炉水循环泵等系统提供顺序控制和联锁保护，当设备有危险时发出主燃料跳闸指令，切断所有燃料及有关设备，并提供首次跳闸原因，便于故障分析和处理。
汽轮机控制系统的功能是对汽轮机在各种运行工况下进行监视和控制。
它作为汽轮机的唯一控制手段，用来对汽轮机组进行启动，对并网、带负荷过程中的转速和负荷控制，并具有阀门管理、监视保护功能，当配有汽轮机监视仪表时，还可监视汽轮机的机械参数。
旁路系统的主要功能是改善机组冷、热、温态的启动特性，能自动满足机组滑参数启动的要求；当电网故障时，能快速（2～3s内）开启旁路阀，使锅炉维持最低负荷下稳定运行，达到停机不停炉的目的，从而使损失减到最小。
热工专业教科书 第五章 顺序控制与热工保护
第五章火电机组顺序控制与热工保护第一节火电机组顺序控制系统一、火电机组顺序控制系统的功能和控制方式（一）火电机组顺序控制的功能顺序控制（Sequence Control）是指将生产过程中的工况和被控设备的状态，按照预先拟定的规则，自动地依次进行一系列操作，以实现设备和系统的工作目的。
顺序控制仅与设备的启、停、开、关有关。
在顺序控制系统中，检测、运算和控制所用的信息全部是“有”“无”，或“开”“关”这两种状态表示。
这种具有两种状态的信息称之为开关量信息，因此顺序控制属于开关量控制范畴。
顺序控制系统（简称SCS）在大型火电单元机组中的主要功能是对机组热力系统及其辅机设备的启、停和开、关进行自动控制。
顺序控制技术在火电厂应用的长期发展过程中逐渐形成了按工艺流程划分顺控范围、按功能分级设计顺控系统的原则。
将同锅炉、汽轮机和发电机密切相关的所有辅机、阀门、挡板等设备的顺控称为火电厂顺序控制系统，它相当于把热力系统和辅机运行规程用顺序控制系统来实现。
主要包括燃烧器管理系统（BMS）、锅炉顺序控制系统（BSCS）、汽轮机顺序控制系统（TSCS）和公用顺序控制系统；将相对独立的全厂辅助系统（车间）的控制对象，按相对完整的工艺流程划出各顺控系统，称为电厂辅助系统顺控，主要包括化学水处理系统、输煤系统、锅炉定期排污、锅炉吹灰、凝汽器胶球清洗、锅炉除灰等顺控系统。
随着机组容量的增大和参数的提高，辅机数量和热力系统的复杂程度大大增加，一台600MW机组约有辅机、电动/气动门、电动/气动执行器300余台套，而机组的顺序控制系统有2000~3000多个输入信号、1000多个输出信号、800多个操作项目。
对如此众多而且相互间具有复杂联系的热力系统和辅机设备，仅靠运行人员进行手工操作是难以胜任的，必须采用安全可靠的自动控制装置，对热力系统和辅机实现顺序控制。
采用顺控后，运行人员只需启动一个或几个操作按钮，就能完成一个热力系统或辅助设备甚至整个机组的启、停任务，不仅能减轻了运行人员的劳动强度，更为重要的是在顺序控制系统设计中，各个设备的动作都设置了严密的安全连锁条件，无论自动顺序操作，还是单台设备手动只要设备动作条件不满足，设备将被闭锁，从而避免了操作人员的误操作，保证了设备的安全。
火电厂热工知识讲解第五章顺序控制与热工保护
第五章火电机组顺序控制与热工保护第一节火电机组顺序控制系统一、火电机组顺序控制系统的功能和控制方式（一）火电机组顺序控制的功能顺序控制（Sequence Control）是指将生产过程中的工况和被控设备的状态，按照预先拟定的规则，自动地依次进行一系列操作，以实现设备和系统的工作目的。
顺序控制仅与设备的启、停、开、关有关。
在顺序控制系统中，检测、运算和控制所用的信息全部是“有”“无”，或“开”“关”这两种状态表示。
这种具有两种状态的信息称之为开关量信息，因此顺序控制属于开关量控制范畴。
顺序控制系统（简称SCS）在大型火电单元机组中的主要功能是对机组热力系统及其辅机设备的启、停和开、关进行自动控制。
顺序控制技术在火电厂应用的长期发展过程中逐渐形成了按工艺流程划分顺控范围、按功能分级设计顺控系统的原则。
将同锅炉、汽轮机和发电机密切相关的所有辅机、阀门、挡板等设备的顺控称为火电厂顺序控制系统，它相当于把热力系统和辅机运行规程用顺序控制系统来实现。
主要包括燃烧器管理系统（BMS）、锅炉顺序控制系统（BSCS）、汽轮机顺序控制系统（TSCS）和公用顺序控制系统；将相对独立的全厂辅助系统（车间）的控制对象，按相对完整的工艺流程划出各顺控系统，称为电厂辅助系统顺控，主要包括化学水处理系统、输煤系统、锅炉定期排污、锅炉吹灰、凝汽器胶球清洗、锅炉除灰等顺控系统。
随着机组容量的增大和参数的提高，辅机数量和热力系统的复杂程度大大增加，一台600MW机组约有辅机、电动/气动门、电动/气动执行器300余台套，而机组的顺序控制系统有2000~3000多个输入信号、1000多个输出信号、800多个操作项目。
对如此众多而且相互间具有复杂联系的热力系统和辅机设备，仅靠运行人员进行手工操作是难以胜任的，必须采用安全可靠的自动控制装置，对热力系统和辅机实现顺序控制。
采用顺控后，运行人员只需启动一个或几个操作按钮，就能完成一个热力系统或辅助设备甚至整个机组的启、停任务，不仅能减轻了运行人员的劳动强度，更为重要的是在顺序控制系统设计中，各个设备的动作都设置了严密的安全连锁条件，无论自动顺序操作，还是单台设备手动只要设备动作条件不满足，设备将被闭锁，从而避免了操作人员的误操作，保证了设备的安全。
热工保护与顺序控制
1.“三取二”信号法的好处？表达方式？单个检测元件的误动作率p或拒动作率q很小时，可有效减小误动作率和拒动作率。
逻辑表达式：2.中英文简称计算机监视系统【CMS】数据采集系统【DAS】模拟量控制系统【MCS】机组协调控制系统【CCS】锅炉炉膛安全监控系统【FSSS】燃烧器管理系统【BMS】汽轮机控制系统【TCS 】汽轮机数字电液调节系统【DEH】汽轮机安全监视仪表【TSI 】旁路控制系统【BPS 】顺序控制系统【SCS或SEQ】汽轮机紧急跳闸系统【ETS】报警系统【ANN】3.避免轴弯曲的有效方法（1）正确投入盘车（2）当取闷缸措施4.什么是差胀？汽轮机从前段到后段，差胀的变化特点①转子和汽缸之间的相对膨胀值差值，也可以说是主轴相对于汽缸某一点的膨胀差值。
②从前段到后段，差胀越来越大5.电涡流传感器测量系统的构成6.汽轮机转速的测量方法磁阻测速、磁敏测速、电涡流测速、霍尔转速传感器7.双探头测轴震时，两个传感器在安装时要注意什么在测轴的绝对振动时，应尽可能把绝对振动传感器放在同一个平面，或尽可能靠在一起。
为了提高测量精度，应尽可能减少轴的偏心度，椭圆度，轴颈上的缺口，刻痕等等因素。
8.大型单元机组对所发生的带有全局性影响的事故的保护方式辅机故障减负荷（RB）、机组快速甩负荷（FCB）、主燃料跳闸（MFT）9.暖炉油泄露试验为了防止轻油泄露（包括漏入炉膛），通过油系统泄露试验对油母管快关阀，回油阀、油母管，各层各油角阀所做的密闭性试验。
操作人员可根据实际情况，在OIS上旁路油系统泄露试验，但是在油系统管路维修、初次投运或较长时间未投运油系统时，油泄露试验不得旁路。
选择油泄露实验旁路时，OIS画面将警告提示。
10.电磁式继电器（1）电流继电器（2）电压继电器（3）中间继电器（4）时间继电器11.接触器的特点特点：触点接触良好，接触压力足够大，触点通断速度快，并具有灭弧装置。
12.阀门的操作转矩特点在开启（或关闭）阀门的初始（或终了）一瞬间出现最大转矩，而在整个开启（或关闭）阀门的过程中转矩是不大的。
热工基础知识讲解
电厂仪表知识文章出处：-本站会员发布时间：2006-02-15一、基础知识部分1、什么是测量？答：测量就是将已知的标准量和未知的被测物理量进行比较的过程。
2、测量如何分类？答：按形式可分为直接测量、间接测量和组合测量3、什么是测量误差？答：在进行任何测量过程中，由于测量方法的不完善，测量设备、测量环境以及人的观察力等都不的出现一定的误差，而使测量结果受到歪曲，使测量结果与被测真值之间存在一定差值，这个差值量误差。
4、仪表的检定方法有哪些？答：1、示值比较法2标准物质法5、热的三种传递方式是哪些？答：传导、对流、辐射6、三极管的输出特性区分为哪三个区域？答：截止区、放大区、饱和区7、执行器是由哪几部分组成的？答：执行器由执行机构和调节阀组成。
8、什么叫PID调节？答：PID调节就是指调节仪表具有比例（P）、积分（I）、微分（D）作用的功能。
9、动圈式温度仪表由哪几部分组成？答：指示调节型包括三部分：动圈测量机构、测量电路和电子调节电路。
指示型只有两部分：动圈测量机构和测量电路。
10、什么叫灵敏度？答：灵敏度是仪表对被测量物体的反应能力，它反映仪表对被测参数的变化的灵敏程度。
1的电动势大小与哪些因素有关？答：热电偶的材料和两接点的温度差。
12、热电偶产生电动势的条件是什么？答：两电极的材料不同和两接点的温度不同13、压力式温度计的测量范围是多少？答：0~300℃14、为什么测量二极管好坏时，不能使用万用表的*1档？答：电流过大，容易损坏二极管。
15、差压变送器导压管漏会有什么结果？答：正压侧漏会使仪表指示值偏低，负压侧漏指示值偏高。
二、控制理论部分1、什么叫闭环控制？答：闭环控制系统是根据被控量与给定值的偏差进行控制的系统。
2、闭环控制中，常用什么参数来衡量控制质量？答：分析一个闭环控制系统的性能时，常用上升时间和过度过程时间来衡量系统的快速性，超调量和衰减度来代表系统的稳定性，静差大小来表示系统的准确性。
热工保护与顺序控制开关量控制系统
3.通过各种设备的辅助触点及控制电路 获得 设备的状态、控制信息等常通过设备 的辅助触点及控制电路获得，例如，油断 路器的辅助触点、阀门的控制电路等。
24
热工开关量控制系统的基础部件
热工保护与顺序控制均为开关量控制。 开关量控制系统的基础部件为提供开关量信 息的位式控制器和执行开关量信息的执行机构。
6
7
8
单元机组热工自动化的实现
20世纪70年代以前，采用常规仪表(模拟量 显示仪表、模拟量调节仪表、继电器和控 制开 关等)进行监控，控制效果及系统稳定性较差。
20世纪80年代后期，随着过程控制技术、自 动化仪表技术和计算机网络技术的成熟和发展， 控制技术先后出现了PLC(可编程序控制器)、 DCS(分散控制系统)、FCS(现场总线控制系统)三 大类型的控制系统，使电厂自动化水平有了飞速 的发展。
30
开关量变送器 : 具有通断作用的控制仪表称为通断控制 器,又称开关控制器。此类控制器可用于正常操作控制,但 更多的是用于报警、指示灯、选择、联锁或安全监视 , 因 此,常称此类控制器为开关, 传感器、变送器、开关量变送器的关系 传感器的定义是接受物理或化学变量(输入变量)形成的 信息,并按一定规律将其转换成同种或别种性质的输出变 量的仪表。 而输出为标准信号的传感器即为变送器。
21
3.具有较高的稳定性和可靠性 对于开关量变送器来说，因为它具有 继电特性而且动作值和复位值均可任意整 定，所以测量精度并不是什么主要问题， 但是要求它的动作值和复位值具有较高的 稳定性，也就是说要求变送器的动作值和 复位值在长期工作中均能保持在原来的整 定值上。
22
开关量信息的获取方法 1.通过各种形式的开关量变送器获得 各种参数的开关量信号一般可通过开 关量变送器获得，如压力、差压、流量、 液位、温度、火焰、位置等开关量变送器。 2.通过模拟量转换至开关量 用常规模拟测量变送器的信号，再将 信号经逻辑判断生成开关量信息。 在数字仪表控制系统中，开关量信号 也常常可由数字仪表的专门触点产生。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、常用术语 沈阳工程
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
切换值：使输出变量改变的任一输入变量值；
上切换值(动作值)：输入变量（物理量）增大时，使输出 变量(开关量)改变的输入变量值，如图中的P1＋ΔP ； 下切换值(复原值）：输入变量（物理量）减小时，使输出 变量(开关量)改变的输入变量值。如图中的P1；
3）机组保护系统（炉、机、电大联锁保护）
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
炉机电大联锁保护
大型单元机组的特点是炉、机、电在生产中组成一个有 机整体，其中某个环节出现故障时，必然会不同程度地
影响整个机组的正常运行，因此需要综合考虑故障情况
下炉、机、电三者之间的关系。 炉机电大联锁保护动画演示
如汽轮机进水保护、主蒸汽压力高保护。
“三取二”：采用三个检测元件测量。当其中两个或两个 以上检测元件触点闭合时，信号单元就有输出； 既减小误动 作率又减小拒动作率； 如炉膛火焰监视系统
测 点
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
三、热工保护系统
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程 1）锅炉保护系统
开关量变送器的主要任务是将被测物理量转换成开关形式 电信号，主要有：
1.压力开关 2.差压开关 3.流量开关
4.液位开关 5.温度开关 6.行程开关
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
2.差压开关
也称差压控制器或差压继电器
工作原理：
5.温度开关 沈阳工程
沈阳工程学院 动力系 崔长春
温度测量范围不同，选用温度开关的结构形式也不同
1）固体膨胀式温度开关（0-100℃）
T→膨胀位移信号→开关信号
2）气体膨胀式温度开关（100-250℃） T→压力信号→开关信号
3）热电阻（热电偶）温度计（250℃-） T→电流（压）信号→开关信号
系统之间的连锁控制。
例如：引风机因故障全部跳闸时，引起送风机、排粉
机、给煤机、磨煤机等相继依次跳闸。
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
3、顺序控制（开关量控制）
将机组的部分操作按热力系统或辅机划分成局部控制 系统，按照事先规定的顺序进行自动操作的一门控制技术。 机炉辅助系统 化学水处理系统 输煤系统 吹灰系统 脱硫系统 脱销系统
顺序控制器现在一般都采用可编程序控制器（PLC）。
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
二、热工保护的设计准则
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程 误动作：系统不应该动作而动作； 拒动作：系统应该动作而不动作。 “二取一” ： 串联法 并联法 如汽轮机轴向位移保护。
测 点
测 点
沈阳工程
沈阳工程学院 动力系 崔长春
初始状态： 储气罐压力为0， 压力控制器“1-2”通；
工作状态： 按下启动按钮HK→接触器J励磁→电机M运转→压缩机工作→ 储气罐压力升高；
压力升至0.8MPa时，“1-3通” →J失电→M停→压缩机停；
储气罐空气输出→压力下降； 降至0.7MPa时，“1-2通”→M运转→压缩机工作→压力升高 储气罐的空气压力保持0.7-0.8MPa范围内，电动机间歇工作
数表示，多来自传感器或变送器的输出信号，如主蒸汽温度、 主蒸汽压力
开关量信号：只有有限个对立状态的逻辑变量，如磨煤机的
启停、燃烧器的投入与切除、触点的闭合或断开状态
热工保护与顺序控制均属于开关量控制范畴，因而有些书藉称
为热工开关量控制系统。
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
介质的差压信号→ 敏感元件的位移信号→ 微动开关的开
关信号；
敏感元件采用膜片或波纹管；
P1
P
P2
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
3.流量开关
也称流量控制器或流量继电器
工作原理：流量信号→差压信号→开关信号
实例应用：
管道的滤网堵塞信号 火电厂的断煤信号 管道内水或油的断流信号 火电厂大部分水和蒸汽的断流信号
沈阳工程
主要内容：
一、热工保护、连锁和开关量控制 二、热工保护的设计准则 三、热工保护系统 四、顺序控制的设计准则（自学）
五、顺序控制的项目内容（自学）
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
一、热工保护、连锁和开关量控制
1、热工保护
当机组在启停和运行过程中发生危及设备和人身安全 的故障时，自动采取某些措施，防止事故产生和避免事故 扩大，从而保证机组的正常启停和安全运行。
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
断煤开关
安装位置：给煤机 组 成：可以绕轴摆动的挡板、连在轴端的压板、微动开关
工作原理： 存在煤流 挡板、压板推起 微动开关断开 煤断流 挡板、压板下压 微动开关触动
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程 3）产品型号
上海远东仪表厂的产品型号
沈阳工程学院 动力系 崔长春
通过更换不同传
感器及不同开关部
件，即可组成十多 种型号、数百种规 格的产品。
4）高温介质冷却
压力开关的被测介质温度一般不超过l00℃
使用铜质螺旋管作为散热器。
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
5）例：空气压缩机
沈阳工程
第一章 热工保护与顺序控制的基础知识
第一节
分散控制系统DCS
第二节
第三节 第四节
可编程序控制器PLC
热工保护与顺序控制的基本概念 开关量变送器的基础部件
第五节
开关量信号的可靠性
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
第四节 开关量控制的基础部件
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
绪
电厂三大控制技术：
论
PLC DCS
FCS
大型火电机组控制系统功能构成示意图
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
第一章 热工保护与顺序控制的基础知识
第一节
分散控制系统DCS
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
例：化学水处理系统
化学水处理系统的任务是向热力系统供给合格的补充水。 它包括：
原水净化处理系统；
制备锅炉所需质量的补给水系统；
汽轮机凝结水的净化处理系统；
废水处理系统
化学废水 煤厂排水 锅炉清洗废水
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识 6. 行程开关（限位开关） 沈阳工程
沈阳工程学院 动力系 崔长春
工作原理：机械行程信号→微动开关的触点信号
7、火焰监测器
用于监测锅炉燃烧器的火焰状况 工作原理：火焰信号（强度和频率） →开关量信号 用以向运行人员显示或向自动装置提供燃烧器火焰是否存在与 否的信号。
切换差(死区)：上切换值与下
切换值之差。 如图中ΔP
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识 2、主要技术要求
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
1）动作的稳定性和可靠性 2）切换差的选择
切换差分为可调与不可调两种
切换差不是越小越好，而应根据使用要求来确定；
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
4、液位开关
也称液位控制器或液位继电器
浮子式——利用随液位变化的浮子来触发开关。 电接触式——利用液体的导电性来测量液位。 电容式——通过两电极间的电容量的变化来测量液位。 超声波式——超声波的传播时间与声波的发出到物体表面 的距离成正比
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
四、自动报警系统的应用
监视机组运行过程中的各种工况参数和设备状态； 发生参数越限或设备故障时，以声光形式发出报警信号。
自动报警系 统的组成
《热工保护》 第一章 开关量控制系统的基础知识
沈阳工程学院 动力系 崔长春
炉膛安全保护FSS：锅炉汽压保护、水位保护、直流锅
炉断水保护、再热器保护、主燃料跳闸保护、机组快 速甩负荷保护等
2）汽轮机保护系统 汽轮机紧急跳闸系统ETS：轴向位移保护、缸胀和差胀 保护、超速保护、振动保护、主轴弯曲保护、轴承温 度高和油压低监视保护、凝汽器真空低监视保护、给
水加热器保护、汽轮机进水保护等
沈阳工程学院 动力系 崔长春
沈阳工程
天然水中含有很多杂质，必须经过一系列处理，除去对锅 炉安全有害的杂质，才能作为锅炉补给水。当原水经澄清、
过滤、除去机械杂质后，还要进行软化和除盐，除去溶解