热工过程自动控制技术

第四章单元机组的热工保护概述热工开关量控制系统的基础部件热工信号和自动报警系统单元机组的热工自动保护锅炉机组的热工保护汽轮机组的热工保护单元机组的旁路控制系统8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-1概述

一、惯用术语：二、重要技术规定：1.动作的稳定性2.动作的可靠性3.切换差(死区)三、开关量信号的摄取办法： 开关量控制系统的完好状态是由对的“动作”和对的“不动作”两部分构成，相对于这两种完好状态，有两种故障状态，即“不对的动作”和“不对的不动作”。

8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE开关量信号的摄取办法1 误动作：系统不应当动作而动作； 拒动作：系统应当动作而不动作。式中，实际动作次数为对的动作次数与误动作次数之和；应当动作次数为实际动作次数与拒动作次数之和，再扣除误动作的次数。1.单一信号法：用单个检测元件构成信号单元的办法。 元件少，构造简朴，但系统的可靠性太差。2.信号串联法：将几个检测元件输出信号串联。 误动作率低，而拒动作率高。8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE开关量信号的摄取办法23.信号并联法：将几个检测元件输出信号并联。 拒动作率大大下降，而误动作率却增加了。信号并联法只能用于规定拒动作率小，而对误动作率规定不高的场合。4.信号串并联法：将两个信号先进行串联，然后进行并联。 串并联后的信号单元的误动作率或拒动作率均大大减小。5.“三取二”信号法：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。8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE开关量信号的摄取办法36.信号表决法：2/4或3/4表决电路、3/5表决电路。 能有效地避免信号单元的误动作或拒动作。7.信号的多重化摄取法： “二取一”、“二取均”、 “三取中”、“三取均”等。 对提高测量精确度，增加系统的可靠性，很有必要。 对开关量控制系统，除了规定其检测信号必须对的可靠外，还规定逻辑控制装置和执行机构也必须对的可靠地动作，才干使开关量控制系统正常投入运行。8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE惯用术语11.设定值：设定被控量的预期值的参比信号。2.位式作用：开关量变量值的数目。3.开关量变送器：能够输出原则开关量信号的控制仪表，称为开关量变送器。 开关量变送器的输入—输出特性，如图4-1所示。(1)当输入＜P1时，输出1-2通；(2)当输入＞P1＋ΔP时，输出1-3通；(3)当P1＜输入＜P1＋ΔP时，输出能够是1-2通也能够是1-3通。如果输入是增方向通过P1时，则输出1-2通；若输入是减方向通过P1＋ΔP时，则输出1-3通。8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE惯用术语24.切换值：使输出变量变化的任一输入变量值。5.上切换值(动作值)：输入变量增大时，使输出变量变化的输入变量值，如图4-1中的P1＋ΔP。6.下切换值(返回值：输入变量减小时，使输出变量(开关量)变化的输入变量值。如图4-1中的P1。7.切换差：上切换值与下切换值之差，又称为死区。如图4-l中ΔP。8.重复性误差：在相似条件下，输入变量按照同一方向变化时，持续多次测得的切换值之最大变化值。8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-2热工开关量控制系统的基础部件一、开关量变送器： 将被测物理量转换成开关形式的电信号。1.压力开关2.差压开关3.流量开关4.液位开关5.温度开关二、惯用控制电器：三、气动和液动执行机构：8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE惯用控制电器按钮开关控制开关行程开关(限位开关)继电器电流继电器中间继电器时间继电器固态继电器接触器8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE接触器8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE气动和液动执行机构(一)气动执行机构：P1471.气动薄膜式调节阀：2.气动活塞调节阀： 对于活塞式气动阀门和薄膜式气动阀都有“气开式”和“气关式”之分。如经惯用于化学水解决的气动活塞隔阂阀。普通选择执行机构时必须考虑失去控制气压时，运行工况是允许“开”还是允许“关”来拟定选用“气开’或“气关”式执行机构。(二)液动执行机构：P1488/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-3热工信号和自动报警系统一、热工信号：(一)状态信号(二)越限报警信号(热工预告信号)(三)趋势报警信号(四)跳闸报警信号(热工事故信号)二、自动报警系统：(一)自动报警系统的构成：(二)自动报警系统的基本规定：P150(三)自动报警装置：1．AN系列闪光报警器：2．YDB微机语音闪光报警装置：8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGEYDB微机语音闪光报警装置8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-4单元机组的热工自动保护

一、单元机组热工自动保护的作用：P153二、单元机组热工自动保护的动作条件：三、单元机组热工自动保护的保护方式：1.主燃料跳闸保护(MFT)：2.机组快速甩负荷(FCB)：3.辅机故障减负荷(RB)：四、炉、机、电大联锁保护：1．炉、机、电大联锁保护系统：2．炉、机、电大联锁保护实例：

8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE炉、机、电大联锁护系统1.概念： 单元机组大联锁保护系统重要是指锅炉、汽轮机、发电机等主机之间以及与给水泵、送风机、引风机等重要辅机之间的联锁保护。根据电网故障或机组重要设备故障状况自动进行减负荷、投旁路控制系统、停机、停炉等事故解决。2.炉、机、电大联锁保护系统的动作过程： 图4-178/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-5锅炉机组的热工保护

一、概述：1.锅炉机组热工保护的任务：P1562.锅炉热工自动保护的保护方式：(1)限值保护(2)联锁保护(3)紧急停炉保护二、锅炉汽压保护：三、汽包锅炉水位保护：四、直流锅炉断水保护：五、再热器保护8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE主蒸汽压力高保护脉冲式电磁安全门有旁路的主汽压力保护系统

8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE直流锅炉断水保护

8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE再热器保护

屏式再热器壁温高保护再热汽温高保护8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-6汽轮机组的热工保护1一、概述：1．汽轮机热工自动保护的作用：P1622．汽轮机热工自动保护的保护方式： 紧急停机、甩负荷及低负荷保护。3．汽轮机热工自动保护的内容：二、电涡流传感器：三、轴向位移的监测与保护：P165四、缸胀和差胀的监测与保护：五、机组转速监测与保护：8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE汽轮机组的热工保护2六、振动监测与保护：七、主轴偏心度的监测与保护：P179八、汽轮机监测仪表系统(TSI)：P181九、汽轮机防进水保护：P185十、轴承安全监测与保护：P187十一、凝汽器真空监测与保护：P189十二、汽轮机紧急跳闸保护系统：P1901.ETS系统的功效：2.ETS系统的遮断控制继电器总逻辑：8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE电涡流传感器电涡流传感器构造构成探头外形图原理示意图8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE缸胀和差胀的监测与保护缸胀：汽缸受热而膨胀的现象。差胀(或胀差)：转子和汽缸之间的相对膨胀差值。1.机组热膨胀的因素：P1672.机组差胀过大的危害：3.缸胀、差胀监测与保护装置：(1)线性差动变压器LVDT：(2)缸胀和差胀监视器：8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE机组转速监测与保护1.汽轮机超速的因素：P1692.汽轮机超速的危害：P1703.汽轮机的超速保护：P1704.转速测量办法：(1)磁阻式(2)磁敏式(3)电涡流式5.数字式转速表：6.零转速监控器：P1738/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE振动监测与保护1.汽轮机发生振动的因素：P1742.汽轮机振动过大的危害：P1753.振动的监测办法：P176(1)磁电式振动传感器(2)电涡流式振动传感器(3)复合式振动传感器4.键相器及矢量监视器：(1)键相器(2)矢量监视器8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE轴承安全监测与保护(一)汽轮机轴承故障的因素与危害(二)润滑油压的监测与保护(三)润滑油温监测(四)轴承、推力瓦温度监测8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGEETS系统的功效8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGEETS系统的遮断控制继电器总逻辑8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-7单元机组的旁路控制系统

一、概述：1.汽轮机旁路控制系统是指与汽轮机并联的蒸汽减温、减压系统。由阀门、管道及调节机构等构成。2.旁路控制系统普通分为高压旁路(Ⅰ级旁路)、低压旁路(Ⅱ级旁路)及大旁路等型式。二、旁路控制系统的功效：四、旁路控制系统的构成：8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE旁路控制系统的功效(1)改善机组启动性能。(2)能够适应机组定压和滑压运行的规定。(3)保护再热器。(4)实现机组快速切负荷功效。(5)正常工况下，若负荷变化太大，旁路控制系统将协助锅炉、汽机协调控制系统调节锅炉主蒸汽压力。8/29/2026重庆电力高等专科学校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE旁路控制系统的构成1.高压旁路控制系统1.高压旁路控制系统的运行方式2.高压旁路压力控制系统3.高压旁