火电厂热工测量及常规仪表.ppt

1、火电厂热计量和常规仪器，作者：张国金2010年08月，第一章概述第二章压力测量第三章温度测量第五章流量测量第六章机械量测量第一章火电厂生产中热计量是热工过程控制系统的组成部分。热测量在控制系统中具有重要的地位，通过热参数测量，及时反映了热设备的工作条件，为操作员提供了工作基础。为热自动化装置提供准确及时的信号。提供运行的经济计算的数据。因此，热测量是确保热设备安全、经济运行和自动化的必要条件，是经济管理、环境保护、新的热生产系统和设备研究的重要条件。质量的好坏直接影响自动过程的水平和发电机组的安全和经济效益。随着火力发电厂热力设备在大容量、高参数方向的日益发展，发电厂的自动化水平也提高，对热计

2、量准确性、可靠性等的要求也越来越高，测量点的数量也越来越多，新的材料和新技术的使用，出现了新的热计量器具。据统计，600MW火电厂的热测量点约为6000个，需要使用DCS处理大量测量数据。火力发电厂运行时，整个测量系统必须长期运行，才能准确、及时地反映热力设备的运行情况，改善运行人员的劳动条件。因此，进行热测量工作的技术人员必须充分熟悉热测量设备和测量系统，掌握测量方法，并对热装置(即测量对象)的结构和性能有一定的了解。因为测量总是有测量误差，所以计数器的任务之一是尽可能地最小化，所以要选择合理的测量方法。使用的度量单位必须是国家法定度量单位。所用的测量工具必须充分准确，事先测试。本文主要介绍

3、了火电厂压力、温度、流量、速度、振动、水平等热参数的基本测量方法，传感器的原理和性能，仪表选择和测量点的选择原理，测量系统的构成，仪表的校验和维护等。这些内容非常广泛，本文仅介绍了一般的测量方法和仪表，并可以在各种实际测量工作中基于不同的对象分析和解决测量问题。第二章压力测量第一节压力测量基本知识1，压力概念(1)压力的定义垂直作用于单位面积的分布力称为压力。(b)压力术语1。绝对压力是以零标准(基准压力)表示完全真空的压力，以pA表示。有液体、气体或蒸汽的空间中的所有压力。2.大气压力地球表面大气自尊产生的压力，也称为气压，以Pb表示。取决于海拔、地理纬度和天气条件。3.表压以零基准(基准压

4、力)表示的压力以pg表示。如果绝对压力大于大气压力，则为绝对压力和大气压力之间的差值(也称为正压力)。4.负压力绝对压力低于大气压力时的表压，对应于大气压力和绝对压力(也称为稀疏压力)之间的差异，用PV表示。5.真空度的绝对压力低于大气压力时的绝对压力，用符号v表示。差压两相关压力的差异。静态压力不随时间变化的压力。绝对不变是不可能的，所以随时间的压力变化，每秒压力计分数值以下的变化压力是静态压力。8.随着时间的推移，动态压力压力超过静态压力规定的限制的波动压力称为动态压力。其次，压力测量单位(a)法定压力测量单位国际单位制(SI)中规定的压力单位名称为帕斯卡，用符号Pa表示。我国法定压力测量

5、单位是由波及其诗句组成的十进制分数和倍数单位。一般情况：真空Pa(110-6Pa)和mPa(110-3Pa)，即微波和毫波；气压hPa(1102Pa)，即帕斯卡；中低压kPa(1103Pa)，千帕卡；中高压MPa(1106Pa)，即megapascal；Ehv的GPa(1109Pa) (2)非法定压力测量单位1。工程大气压(kgf/cm2，符号at) 2。mm水柱(mmH2O) 3。mm水银柱(mmHg) 4。多因/厘米2(dyn/cm2) 5。torr(符号torr) 6。标准大气压(符号atm) 7。bar) 8 .磅力/英寸2(bf/in2)英制单位，偶尔编写PSI，绝对压力为PSIA，

6、表压为PSIG，差压为PSIG(c)压力单位的转换关系。下表所示。双节弹性压力计弹性压力计结构简单，携带方便，维护方便，测量范围广，运行、使用安全、稳定，价格便宜。可以直接测量介质(如蒸汽、油、水和气体)中的时钟压力、真空(稀疏)和绝对压力，也可以测量从几十波到吉波的超高压。但是，这种仪器的缺点是弹性后效果等缺陷，准确度不高，内部零件容易磨损。一、弹簧管压力表(a)弹簧管压力表的规格和型号弹簧管压力表分为两大类：压力表、真空计和压力真空计应用于电源系统的弹簧管压力表。一种用于精密压力计、准确度等级0.1、0.16、0.25、0.4、0.6，主要用于一般压力计和精密测量。另一个类别是常规压力计，

7、用于直接测量介质压力，准确度级别为级别1、级别1.6(1.5)、级别2.5、级别4。单圈弹簧管压力计的型号和规格如下。模型由四部分组成。第一矩形：y单圈弹簧管压力计；z单圈弹簧管真空计；YZ单圈弹簧管压力，真空计。第二个晶格：氨；b精密(标准)表；c耐酸；用于q氢；o氧气、禁油；x电气接点。第三个方格：外壳直径。40 mm、60 mm、100 mm、150 mm、160 mm、200 mm、250mm等。(b)专用弹簧管压力计1。电触点压力表电触点压力表用作电气信号设备、链条装置和自动控制装置。与普通压力计相比，还有一个电气触点装置，还有上下控制指针。压力控制器、压力继电器、压力信号等。气体压

8、力表指示弹簧管压力表的某些零件需要特殊材料和用途，以适应各种气体测试要求。用途一般写在刻度盘上，或者涂在衬里或盒子上规定的颜色。氧天蓝色，氢深绿色，氨黄色，氯褐色，乙炔白色，其他可燃气体红色，其他惰性气体或液体黑色。3.高温压力表4。带有验证指针的压力表，确保设备不超过特定的工艺要求，以红色或验证指针显示，以便操作者易于观察。还配有可移动的验证指针。5.内燃机用缓冲液填充计量器，使仪表指针和变速器都锁在油中，从而减少环境振动，减少冲击引起的指针摆动，同时润滑变速器。其次，膜式盒式压力计膜式盒式压力计结构简单，灵敏度高，用于气体介质的微压测量。准确度为1.5，2.5，4等，比较低。第三，弹簧压力

9、表的主要误差(1)非线性误差(2)机械摩擦引起的误差(3)拨号索引错误(4)显示错误显示错误显示显示错误显示时引入的错误。与仪表的分度精度、时针宽度和读数方法有关。读取显示值时，必须正确对准指针末端，指针刀片垂直千分表，精密压力表计算为分数值的1/10，普通压力表读取为分数值的1/5。(e)温度变化引起的错误(6)安装位置引起的错误4，弹簧压力表的选择、安装和使用(a)压力表的选择压力表由压力表的大小、要求的准确度和测试环境条件确定，因此，必须满足测量准确度要求，安全、可靠、经济。压力稳定状态下测量的压力的最大值为仪器上限的三分之二。对于压力波动，测量的压力的最大值为仪器上限的一半。测量的压力

10、值必须至少为仪表测量上限的三分之一。仪表的准确度等级只要符合测量过程要求，在安装高精度等级(2)压力表之前，必须仔细检查型号、范围、准确度等级是否符合要求。如果有腐蚀性介质、高温介质或压力剧烈波动，则必须采取特定的保护措施。测量腐蚀性介质时，必须在压力表前安装隔离容器。测量高温蒸气压时，应在压力表前安装冷凝装置。测量灰尘气体压力时，应在压力表前安装灰尘陷阱。应符合压力表安装位置、安装状态要求，易于维护和维修。仪表通常不能处于水平状态。否则，电线将失去对齿轮间隙的控制。仪表压力点必须位于测试目标介质流动的直管上，仪表压力喷嘴必须垂直于测量目标介质的流动方向，垂直于管道内壁，不在v形曲线、阀、死角

11、或涡流上，并且不能有凸度和毛刺。这是准确测量介质静态压力所必需的。如果正在测试的介质是蒸汽，则必须位于工艺管道的两侧。如果正在测试的介质是液体，则应位于工艺管道的下部。如果正在测试的介质是气体，则必须位于工艺管道的上部。如果压力点和仪表安装位置不在同一水平面上，则应补偿轴高度差引起的压力值。压力点和仪表安装地点之间的距离应尽可能短，以免显示延迟。信号管道在压力点处必须有分离阀，信号管路的布置必须有一定的坡度，在测量液体或蒸汽压力时，信号管路的最高位置必须有排气装置，在测量气体压力时，信号管路的最低位置必须有排水装置。如果有泄漏，应检查压力传递导管、阀门、接头和焊接部的致密性。开始压力计的时候，

12、首先要把门打开一次。二次门必须在压力传递导管的测量介质的温度接近室温时才能打开。打开阀门时，为了防止仪表受到冲击所造成的损坏，应慢慢进行，全部打开后，应转动半圈。(c)压力计的使用1。仪表要密封，精密表要有没有超过有效期的验证证书。2.严禁使用特殊仪表作为其他用途，严禁在没有特殊可靠装置的装置上进行测量，也禁止使用一般压力表作为特殊介质的压力测量。振动大的设备要使用杠杆机构的压力计。仪表必须处于正常运行状态。三节压力(差压)变送器是通过将压力转换为指定标准信号(420mA)而输出的压力传感器，即压力变送器。现在发电厂普遍使用HART tongxun作为Rosemount、Siemens、ABB

13、、henghe chuanyi等品牌的智能发射器。我厂选择了横加乐器EJA系列的压力/差压变送器。(a)主要性能1。测量范围：(00.14)以MPa至(030)MPa为例。2.准确度等级：0.065%(包括从0开始的线性、延迟和重复)3。输出：(420)mA直流电流。4.电源：10.542V DC(典型和防爆)10.530V DC(本安全性、n型或不连续性)10.532V DC(防雷)BRAIN和HART协议通信时最低16.4V DC。5.负载(如果输出信号代码为d和e)2560600数字通信01335操作状态6。阻尼时间常数总阻尼时间常数等于放大器部件和膜盒的阻尼时间常数之和。放大器部件阻尼

14、时间常数为0。可以在264秒的范围内调整。(b)主要职能1。在线通信功能。半自动零调节功能。3.远程设置，监控功能。4.自我诊断功能。(c) 1。使用和维护压力(差压)变送器接线的二线制。也就是说，电源线也是分为正负接入变送器相应端子的信号线。附着接线端子图。2.安装完成后，确认没有错误，然后打开一次门。对于压力变送器，如果没有泄漏，可以慢慢打开二级门，使发射器启动。对于差压变送器，首先要打开冲洗门，然后打开正、负压力门，关闭平衡门。对于测量蒸汽的发射器，应先打开门一次，然后打开第二扇门，直到导管冷却，防止发射器损坏。3.变送器应密封好，防止灰尘进入变送器磁体，影响测量精度。4.要定期检查引导

15、线是否顺畅、密封性好。5.防爆仪表要有防爆证书，外壳要有永久性防爆标志。6.发射器关闭运行的顺序与运行时的顺序相反。(4)调整1。调整为零：打开电源后，发射器通过大气时，输出应为4毫安。否则，调整0，使输出为4mA。2.调整范围：向发射器发送全范围压力信号，发射器的输出应为20毫安，否则必须调整范围。然后，将压力降低到0，重新调整发射器，使输出为4毫安，输入全范围信号，反复调整输出电流，使其适合20毫安。3.重新定位调整：首先调整发射器的范围，然后重新定位调整。4、阻尼调整。注意：以上调整均可通过手动操纵器在相应菜单下进行调整。第三章温度测量第一节温度和温度指示温度是用于指示物体高温和低温程度

16、的物理量。热力学温度是国际单位制(SI)的七个基本量之一。热力学温度符号定义为t，单位名称为开尔文，单位符号为k，水三相点热力学温度的1/273.16。摄氏度符号等于t，单位名称等于摄氏度，符号等于开尔文。也就是说，温差可以表示为开氏温度或摄氏度。温度计是用温度测量方法定义的。固定点、插值工具和函数关系构成了温度的主要内容，简称为温度的“三要素”。从1991年7月1日开始，我国实行了1990年国际温度计(IST90)。1990国际温度计是根据热力学温度测量的任意温度，数值上更接近热力学温度值，该测量具有较高的可行性和再现性。热力学温度与摄氏温度的关系为t=T-273.15，第二热电偶随着科学技

17、术的发展成为当前温度测量领域最广泛使用的温度热敏元件之一。主要优点是温度范围大，可以在1K 2800的大温度区域测量。可靠、准确、可靠的性能。此外，具有结构简单、热惯性小、动态响应快、远距离传输和多点测量等优点，易于集中检测和控制。热电偶工作原理两个不同组件的导体形成在电路温度不同的情况下(即存在温差的情况下)产生热电势的闭合回路。这种现象称为热电效应。热电偶使用这个原理测量温度。2热电偶的种类热电偶可以根据用途分为工业热电偶和标准热电偶。工业热电偶可以根据结构分为普通热电偶和手套热电偶。热电偶热电极材料可分为不同分度号的热电偶。在我国，以国际标准(IEC)制造的热电偶有8种：铂铑10铂热电偶(s型)；铂铑13铂热电偶(r型)；铂铑30铂铑6热电偶(b型)；镍铬镍硅热电偶(k型)；镍铬硅镍铬热电偶(n型)；镍铬铜镍合金(钢铜)热电偶(e型)；铁-铜-镍合金(钢-铜