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热工PPT讲解参照

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现有余热利用方式主要有以下几种: 在换热器中用烟气余热加热助燃空气和煤气; 设置预热段或辊道干燥窑, 用烟气余热加热湿坯; 设置余热锅炉,用烟气余热生产蒸汽; 加热空气作为烘干坯件的热源; 将窑炉热烟气直接送至喷雾塔干燥浆料制粉; 利用烟气余热来发电和供暖等

一、隧道窑烟道气余热利用: 隧道窑余热回收主要用以加热空气作为烘干坯件的热源,也可作为助燃空气以提高窑炉本身的热效率,两者的选择可依据各工厂具体情况而定

二、电瓷厂隧道窑冷却带余热利用: 将电瓷厂隧道窑冷却带400℃~450℃的废气抽出通过热管换热器换热,烟气温度降至300℃,再返回窑炉中烧成带作为气氛膜风使用。被加热的新鲜空气送入烘房,干燥电瓷坯件

三、倒焰窑烟道气余热利用: 某厂倒焰窑排烟温度为564℃,实测该窑炉热效率仅为23%,由于坯件入窑前需要预热烘干,因之需再建一个烘干窑,以煤作为燃料,燃烧的烟气作为烘干热源。根据计算,如将560℃烟气降到160℃排空,将新鲜空气加热到60~120℃,其热量足够烘干坯件所用

发电:①凝汽式汽轮机发电: 实际年产量在6000 万标砖或以上、无用汽需求的砖瓦企业,可选择凝汽式汽轮发电机组将余热全部用于发电,发出的电供企业使用。

②抽凝式汽轮机发电:实际年产量在6000 万标砖以上、且周围有用汽量不稳定热用户(如冬季供暖、夏季制冷、蒸压釜制砖或大中型煤矿职工洗浴等)的砖瓦企业,则选用抽凝式汽轮发电机组。需要用汽时,先把2.45MPa 过热蒸汽降至0.3~0.8MPa的过程中,利用压差和温差发电,从汽轮机抽出0.3~0.8MPa 的蒸汽再向热用户供汽;不需用汽时则全部发电。发电、供热两不误,并且热效率高,经济效益比凝汽式机组发电更高

③背压式汽轮机发电:实际产量在6000 万标砖/ 年以上、且周围有连续稳定热用户(如物料干燥、化工制药用汽等)的砖瓦企业,则选用背压式汽轮发电机组,利用压差和温差发电,汽轮机排出的0.3MPa 蒸汽再向热用户供汽;热利用率高,经济效益最好。

④辐射换热式余热锅炉换热装置安装在隧道窑冷却带顶部,全部采用膜式壁结构,使安装余热锅炉的区域密封性能和强度得以增强,并且不改变窑炉烟风流通截面积,确保窑炉的正常生产。锅炉的换热方式基本上以辐射换热方式为主,虽然成倍增加了锅炉的换热面积,但避免了强制抽热时改变窑内压力场而使窑炉难以调控的问题,也避免了高品质余热降级使用的问题,使锅炉产汽量和产汽压力、温度成倍提高,并且不改变窑炉内的烟风压力平衡,使余热利用的效率更高。

隧道窑辐射换热式余热发电技术特点

①余热利用效率60% 以上,锅炉产汽量大,可显著提高蒸汽参数;

②余热锅炉寿命长、运行安全;

③系统自动化程度高、操作简便;

④适用范围广,内燃或外燃型隧道窑均可采用;

⑤对砖瓦企业原生产工艺无不良影响,占地少(锅炉不占地),不影响企业原有的生产布局;

⑥经济效益高,一般情况下可为企业提供70%以上的电力需求。

⑦在外部电网(市电)停电的情况下可孤网运行,向制砖生产线的隧道窑和成型车间供电,保证窑炉焙烧系统设备的正常运行。

未来前景:

在窑炉结构方面, 向连续式窑炉长度上发展; 在窑体、窑具的材料方面, 采用轻质陶瓷纤维、采用先进的涂层技术;在烧成技术方面, 向温度均匀性高、低污染方向发展, 如采用微波烧成技术; 在检测控制方法方面, 采用多变量模糊控制技术; 在研究方法方面, 将窑炉热工理论和计算流体力学相结合.

热工设备

1.原有化合物化合键破坏 2.新材料化合键重组 3.新材料制品成型 4.新材料化合键合成 5.新材料制成。 1.必须在设备结构上满足热制备工艺过程要求 2.必须在热 工制度上..3.在自动控制上和调节上… 间歇式、连续式 制备与生产过程都要经过高温阶段(即需要热制备过程)。 5. 无机非金属材料通常是通过离子键、共价键或离子-共价混合键构成。 6.无机非金属材料、有极高分子材料、金属材料并列为三大基础材料。 7.窑业材料-硅酸盐材料-无机非金 属材料是我国对材料认识的几次飞跃。 窑炉 9.热工设备:产生热量、利用热量的设备。 是一些高温结构空间即在这些空间内能够用加热的方法,按工艺要求的烧成制度,使原料、生料或生坯经过一系列物理化学变化后成为熟料或产品。 1.普通烧制方法(固相烧结、液相烧结、熔化三种具体烧制方法)、高技术制备方法(材料的“放电等离子体烧结”、微波烧结、激光烧结、热压烧结、热等静压制备、自蔓延高温合成、活化烧结、真空烧结、爆炸烧结、气氛烧结、活化热压烧结) 其本质是在物料温度低于熔化温度的高温条件下,物料内部产生致密化的过程。 是在高温阶段将物料的气孔排除,使气孔率下降、物料颗粒之间粘合、物料收缩产生致密化、晶界移动、烧结体强度、化学稳定性提高,可以有部分固相反应存在,也允许有晶型转变以及固溶体存在,但不出现液相。 是在高温烧结阶段除了固相烧结的特征外,还会有部分液相出现,其产品中也有玻璃相存在。 除原料的前期处理和烧制品的后期处理阶段,大体都经过预热、烧成、冷却三阶段。 水泥:生料制备-干燥预热-碳酸盐分解-固相反应-烧结反应-冷却-熟料。 陶瓷:生坯体-干燥预热-脱水分解-晶型转变区域-坯体内气体排出-烧成保温-冷却。 玻璃:石英砂、纯碱、长石粉碎-池窑-池窑进料口-干燥预热熔化-调整静臵-出料口-成型(锡槽) 于稳定的系统输入热量之和等于输出热量之和 是构成窑炉高温空间的窑体材料。包括耐火材料(粘 土砖、高铝砖、镁质砖及浇注料)、保温材料、围护结构材料。 新建窑炉在正式生产之前按照适应耐火材料砌体体积变化的加热速度升温,以排除耐火材料砌体中的水分和适应相应的晶型转变( 作用),而为窑炉的安全稳定打下基础。 固体、气体、液体燃料燃烧设备 燃料燃烧的设备叫… 成汽油再按气体燃料的方 22.常用雾化介质有空气、水蒸气 根据雾化介质压强大小有低压、中压、高压雾化;按油流与雾化介质流向有直 流式、涡流式交流式;按雾化级数有一级、二级、多级雾化;按油流与雾化介质混合位臵有:外混式、内混式。 重油、轻质柴油烧嘴) 25.气体燃料的燃烧器也叫烧嘴传统的有:长焰、短焰、无焰烧嘴。新型的有:高速调温、脉冲烧嘴。 26.新型干法水泥回转窑系统是以“悬浮预热”“窑外分解”技术为核心,以NSP 窑为主导的 产量、热耗 、换热效率 生料样品的影响后所得的分解率。 从窑尾下料管去料测定烧失量后计算而得的分解率 解的碳酸盐量占原来未分解时碳酸盐量 的百分数。 发热能力、燃烧带截面、表面、容积热力强度、空 气过剩系数。 为了实现废气与生料粉之间的高效换热,达到提高生料温度降低排除废气温度。 由旋风筒及其连接管作为一个换热单元,若干换热单元相互连接组成预热器。物料进入连接管被上升气流冲散,均匀悬浮于气流中。此时 气体与固体颗粒接触面积极大完成高换热。当它们到达旋风筒后气、固相分离。如此完成每个换气单元达到达到提高生料温度降低排除废气温度实现其功能。 在悬浮预热器内生料粉被气流冲散处于悬浮状态,气、固相之间接触面积极大对流换热系数也较高速度极快。 因为气、固相换热过程主要发生在固相刚刚加入加入到气相的加速阶段,再增加接触意义不大所以实现 气、固分离进入下一换热单元才能强化气、固换热。这是旋风预热器需要多个级换热单元串联的缘故。 串联级数 越多换热效果越好但是系统流体阻力增大点好增加 是完成气、固相的分离和生料粉的收集。 35.气固换热主要发生在连接管道内。 因为生料只有悬浮于高温气流才能完成高换热,而只有悬浮区风速为10-25m/s 时生料才不会短路直接坠入下一单元。 37.为什么一级与最后一级较其他级的旋风筒的分离效率高? 因为整个旋风预热器系统中,越 往下气体温度越高故最下一级分离效率最高。但是出了第一级旋风筒的生料成为飞损的粉尘增加了料耗、热耗以及后面收尘的负担。所以第一级的重要性大于其它各级。 因为旋风预热器系统中越往下,旋风筒及其管道的表面温度越高,散热损失越大;旋风预热器系统中越往下气体温度越高,冷风漏入对系统 热效率影响越大。

热工过程自动调节

热工过程 自动调节及其发展方向 2014年01月08日 前言 热工过程自动调节这门课,主要是以火力发电厂为对象,学习如何通过实现热力过程自动化调节,达到机组安全、可靠、经济运行的目的。自动调节具有下列几方面好处: 1.提高机组运行的安全可靠性 2.提高机组运行的经济性 3.减少运行人员,提高劳动生产率 4.改善劳动条件 火电厂自动调节的范围是极其广泛的,它包括了主机、辅助设备、公用系统等的自动化调节,大致可以分为四个基本内容。 1.自动检测 自动检测是对生产过程及设备的参数、信号自动进行转换、加工处理、显示并记录下来。

2.自动调节 自动调节一般是指正常运行时操作的自动化,即在一定范围内自动地适应外界负荷变化或其它条件变化,使生产过程正常进行。 3.远方控制及程序控制 远方控制是通过开关或按钮,对生产过程中重要的调节机构和截止机构实现远距离控制。 4.自动保护 自动保护是利用自动化装置,对机组(或系统、设备)状态、参数和自动控制系统进行监视,当发生异常时,送出报警信号或切除某些系统和设备,避免发生事故,保证人身和设备的安全。 热工过程自动调节在热能工程的作用有以下几点: 1.产品与系统研发 零、部、组件通过集成形成产品或系统,所有零、部、组件的研发都应基于产品或系统集成的需要,充分考虑集成的要求。例如,在超燃冲压发动机结构研制过程,必须考虑基于自动控制的燃油供给的要求。 2.热能工程 通识教育、学科基础、专业基础诸多课程可以通过自动调节课程这一纽带提高并加深对专业的理解和认识,属于专业“顶层”课程之一。 热工过程自动调节重要性 1.自动调节实现安全、可靠、高效的目的,现代化体现; 2.自动调节的普遍性存在的要求; 3.在未来专业研发工作中可以站在系统性高度。 学习火力发电热工过程的自动调节,要结合其它热力循环动力系统的自动调节。第一章的基本概念入手,通过第二章到第六章自动控制基本原理和方法的学习,认识自动调节的途径与手段;第七章到第十章分别就供水、汽温、燃烧和机组系统的自动调节普遍方法及发展给出分析。 第一章自动调节的基本概念 调节就是为了达到一定的目的,对和生产过程有关系的设备进行操作.利用人来完成所需要的操作过程叫人工调节.由仪器、仪表完成的这一操作过程称为自动调节. 一、基本概念: 被调对象:被调节的生产设备和生产过程 被调量:通过调节需要维持的物理量 给定值:根据生产要求,被调量的规定数值 扰动:引起被调量变化的各种原因。它分为内扰和外扰两种.内扰是指发生在调节通道内的扰动.外扰是指发生在调节通道外的扰动. 调节作用量:在调节作用下,控制被调量变化的物理量 调节机关:在调节作用下,用来改变调节作用量的装置 系统方框图:将实际的生产设备以及它们相互间的连接关系用抽象的形式表示,是一种对调节系统进行描述或分析的有力工具和非常直观的表达方式,主要由环节方框和信号线组成。 环节:环节是一个抽象体。 每个环节都有对应的输入量(input singal)和输出量(output signal),输入量是引起该环节发生作用的原因,输出量是该环节发生作用的表现和结果。 同类环节:两个环节的物理系统不同,但它们数学模型的形式完全相同,两个环节的因

水泥热工设备问答题汇总资料

第2章水泥 2.4 入窑生料的表观分解率与真是分解率的主要差别在什么地方? 答:表观分解率是预热生料与旋风筒收集的飞灰两种料综合的分解率。真是分解率仅是预热生料/预分解系统内预分解的真实数据。 2.6 预热器的功能是什么?怎样才能有效地实现这些功能? 答:预热器有三个功能:第一,生料粉在废气中的分散与悬浮;第二,气、固相之间的换热;第三,气、固相之间的分离:气流被排走,生料粉被收集。 第1,悬浮:1 选择合理的喂料位置 2 选择适当的管道风速3在喂料口加装撒料装置 4 注意来料的均匀性。 第 2, 换热,合理的换热级数。 第3,分离,1 合理的旋风筒尺寸及形状 2适当的旋风筒高度3适当的排气管尺寸和插入深度 4 合理的旋风筒直径 2.7为什么悬浮预热器系统内气固之间的换热速率极高?为什么旋风预热器系统又要分成多级换热单元相串联的形式? 答:在管道内的悬浮态,由于气流速度较大(对流换热系数也因此较大),气、固相之间换热面积极大,所以气、固相之间的换热速度极快,经过0.02—0.04s的时间,气、固相之间就可以达到温度的动态平衡,而且气、固相换热过程主要发生在固相刚刚加入到气相后的加速段,尤其是加速的初始段。这时,再增加气、固相之间的接触时间,其意义已经不大,所以这时只有实现气、固相分离进入下一个换热单元,才能够起到强化气、固相之间换热的作用。 2.8 在旋风预热器系统中,旋风筒的主要作用是什么?气(废气)、固(生料)之间的换热主要是发生在联接各级旋风筒的管道内,还是发生在旋风筒内? 答:旋风筒的作用主要是气固分离,传热只占6%~12.5%。气固间的热交换80%以上是在入口管道内进行的,热交换方式以对流换热为主。当dp=100μm时换热时间只需0.02~0.04s,相应换热距离仅0.2~0.4m。因此,气固之间的换热主要在进口管道内瞬间完成的,即粉料在转向被加速的起始区段内完成换热。

《热工过程自动调节》实验指导书

《热工过程自动调节》 实验指导书 高伟鲁录义编 华中科技大学 能源与动力工程学院 二O一三年

实验一 典型环节的动态特性 一、 实验目的 1. 通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的响应曲线,熟悉它们的动态特性。 2. 了解各典型环节中参数变化对其动态特性的影响。 二、 实验仪器与软件 1.PC 机 1台 2. MATLAB10.0环境 三、 实验内容 分别改变几个典型环节的相关参数,观察它们的单位阶跃响应曲线变化情况(曲线至少3条),并得出规律。 1) 比例环节(K ) 2) 积分环节(S T i 1) 3) 一阶惯性环节( S T K c +1) 4) 实际微分环节(D T S ) 5) 典型二阶环节(222n n n S S K ωξωω++) 同时显示三条响应曲线时的仿真框图可采用如图1-1所求形式,其中传递函数的形式根据不同环节进行设置。

图1-1 多响应输出示意图 四、 实验原理 1. 比例环节的传递函数为 K R K R R R Z Z s G 200,1002)(211212==-=-=-= 其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-2所示。 图1-2 比例环节的模拟电路及SIMULINK 图形 2. 积分环节(I)的传递函数为 uf C K R s s C R Z Z s G 1,1001.011)(111112==-=-=-= 其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-3所示。 图1-3 积分环节的模拟电路及及SIMULINK 图形

3. 惯性环节的传递函数为 uf C K R K R s C R R R Z Z s G 1,200,10012.021)(121121212===+-=+-=-= 其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-4所示。 图1-4 惯性环节的模拟电路及SIMULINK 图形 4. 微分环节(D)的传递函数为 uf C K R s s C R Z Z s G 10,100)(111112==-=-=-= uf C C 01.012=<< 其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-5所示。 图1-5 微分环节的模拟电路及及SIMULINK 图形 5. 典型二阶环节的传递函数为 22()2n n n K G s S S ωξωω=++ 其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-6所示。

五大热工设备介绍

五大热工设备介绍 一、预热器: 预热器主要功能是充分利用回转窑和分解炉排出的废气余热加热生料,使生料预热及部分硅酸盐分解,最大限度提高气固间的预热效率,实现整个煅烧系统的优质、高产、低消耗。它必须具备气固分散均匀、换热迅速和高效分离三个功能,在旋风预热器中,物料与气流之间的热交换主要在各级旋风筒之间的连接管道中进行,因此对旋风筒本身的设计,主要考虑了如何获得较高的分离效率和较低的压力损失,旋风筒的主要任务在于气固分离。来自上一级旋风筒收集下来的物料经喂料管落入散料板上冲散折回进入下一级旋风筒的排气管道中均匀冲散悬浮,并随上升气流进入旋风筒进行气固分离,气流由上而下做旋风运动,最后从锥部随排风机给予的动能沿旋风筒的中心垂直往上运动,此时,固体的物料沿筒壁落下进入下料溜管,排出的是相对干净的废气。旋风筒的收尘效率及阻力与旋风筒内的风速密切相关,旋风筒截面风速一般控制在5—6m/s,进风口风速在15-18m/s,出口风速控制在11-14m/s,若过高,引起系统阻力较大,过低不利于旋风筒收尘。 预热器主要部位工艺操作参数如下图(以天津院TDF预热器为例):

预 图:

二、分解炉: 分解炉是在预热器和回转窑之间增设的一个装臵,燃煤喂入分解炉燃烧放出的热量与进入炉内的生料碳酸盐的分解和吸热过程同时在浮状态下进行,使得入窑碳酸盐分解率提高到90%以上。原来在窑内进行的分解反应移至分解炉内来,燃料大部分从分解炉内加入,减轻了窑内热负荷,延长了衬料的寿命有利于生产大型化,由于燃料与生料粉混合均匀,燃料燃烧热及时传递给物料,使燃烧、换热及碳酸盐分解过程都得到优化,因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能特点,它主要作用是燃料的燃烧、换热和碳酸盐的分解。在分解炉内,生料及燃料分别依靠“涡旋效应”、“喷腾效应”、“悬浮效应”和“流化态效应”分散于气流之中。由于物料之间在炉内流场中产生相对运动,从而达到高度分散、均匀混合和分布、迅速换热、延长物料在炉内的滞留时

无机材料热工基础及设备试卷

长沙理工大学考试试卷 试卷编号002 拟题教研室(或教师)签名叶昌教研室主任签名 一、填空(本题总分20分,每空题1分) 1、减少气体在流动过程中的局部阻力损失途径可归纳为圆平直缓少五个字。 2、隧道窑内正压有利于还原气氛的形成,而负压有利于氧化气氛的形成。 3、隧道窑钢架结构的作用是平衡拱顶对窑墙的横向力。 4、坯体在隧道窑低温阶段升温速度主要是根据坯体的入窑水分来决定的。 5、温度梯度是一沿等温线法线方向的矢量,它的正方向朝着温度升高的方向。 6、空气的湿度表示方法主要有:绝对湿度、相对湿度、湿含量。 7、有一重油其牌号为200#,则200表示的是(11)。 8、影响对流换热的主要因素有(12),(13),(14),(15)。 9、在两块无限大平行平板之间设置遮热板时,其隔热效果与遮热板的(16) 无关,与遮热板的(17) 有关。 10、H2、CO及气态烃类的燃烧是按(18)反应进行的,在反应感应期内不断生成高能量的(19),并不放出大量热量,故气体燃料燃烧有(20)现象。 二、是非判断题(你认为正确的打“√”错误的打“×”,共12分) 1、流体与管道壁处层流底层厚度增加时,对流换热过程增强。 2、隧道窑内阻力损失是靠消耗窑内动压头来弥补的,因此如果窑内阻力损失大,就会使窑内的正 压和负压都大。 3、在平壁导热过程中,若平壁材料的温度系数β为正值,则表示低温区内材料的导热系数比高温区 的小,平壁内温度分布曲线是向上凸的。 4、一般情况下,固体燃料的挥发分越高,则其着火温度越低,灰渣不完全燃烧热损失愈小,热值相 应也愈高。 5、气体的黑度随着气体的分压与气体层有效厚度乘积的增加而增大,随着温度的升高而减小。 6、在电阻炉中,一般要求电热体具有较高的比电阻和较小的电阻温度系数。 三、选择题(请把正确答案写在括号内,多选不给分,共24分) 1、已知煤干燥无灰基C daf=80%,收到基时水分组成M ar=5%,灰分组成A ar =10%,则收到基 时C ar的百分含量为() a. 76 b. 72 c. 68 d. 69.6 2、热气体在收缩形垂直管内向上流动时,下面有关叙述正确的是() a. 静压头补偿了动压头的增量和压头损失; b. 部分几何压头在向上流动过程中逐步转变成了静压头; c. 热气体向上流动时,几何压头实际上是一种压头损失; d. 动压头的增量和压头损失是由几何压头补偿的。 1

热工过程自动调节

Q、自动调节系统按给定值如何函数分类?按结构又如何分类? 答:按给定值:1恒值调节系统生产过程中,(自动调节系统的给定值恒定不变,也就是使被调量保持为一固定数值)、2程序调节系统(系统的给定值是时间的已知函数,给定值随时间变化是预先设定的,调节系统用来保证被调量按预先设定的随时间变化的数值来改变)、3随机调节系统(系统的给定值是不可预知的,其数值决定于一些外来因素的变化,所以调节结果使被调量也跟随这个给定值随时改变) 按结构及其特点:反馈调节系统(特点在调节结束时,可以使被调量等于或接近于给定值;当调节系统受到扰动作用时,必须等到被调量出现偏差后才开始调节,所以调节的速度相对比较缓慢) 前馈调节系统(由于扰动影响被调量的同时,调节器的调节作用已产生,所以调节速度相对比较快;由于没有被调量的反馈,所以调节结束时不能保证被调量等于给定值) 复合调节系统(吸取前馈和反馈系统各自长处,调节时间缩短,调节质量得到改善) 按调节系统闭环回路的数目分类:单回路调节系统,多回路调节系统 按调节作用的形式分类:连续调节系统,离散调节系统 按系统的特性分类:线性调节系统,非线性调节系统 Q、什么是静态特性、动态特性、传递函数? 答:静态特性:在平衡状态时,输出信号和引起它变化的输入信号之间的关系。 动态特性:在不平衡状态时,输出信号和引起它变化的输入信号之间的关系。 传递函数:线性定常系统在零初始条件下,系统(或环节)输出信号的拉普拉斯变换与输入信号的拉普拉斯变换之比。 传递函数性质:1传递函数是复变量s的有理真分式函数,其分子多项式次数m低于或等于分母多项式次数n,且所有系数均为实数2传递函数是描述动态特性的数学模型,它表征系统的固有特性,和输入信号的具体形式,大小无关,且不能具体表达系统的物理结构3传递函数只能表示一个输入对一个输出的关系4系统传递函数的分母就是系统的特征方程,从何能方便判断动态过程的基本特性 建立微分方程的步骤:1,根据输入信号,输出信号分析各变量间的关系;2依次写出每一元件的动态特性方程3在可能条件下,对各元件的动态特性方程进行适当简化,略去一些次要因素或进行线性化处理4校区中间变量5化为微分方程的一般形式输出有关的在等号左侧,输入有关的放在等号右侧,降幂形式排列 Q、什么是有自平衡能力对象?无自平衡能力对象?内扰?外扰? 答:(1)有自平衡能力对象:指对象在阶跃扰动作用下,不需要经过外加调节作用,对象的输出量经过一段时间后能自己稳定在一个新的平衡状态。 (2)无自平衡能力对象:指对象在阶跃扰动作用下,不经过外加调节作用,对象的输出量不能自己稳定在一个新的平衡状态。 (3)内扰:经过调节通道作用到对象上的扰动 (4)外扰:经过干扰通道作用到对象上的扰动 输入信号与输出信号之间的联系称为通道。 调节作用至被调量之间的信号联系为调节通道。 干扰作用至被调量之间的信号联系称为干扰通道。

热工基础复习资料

《热工基础》题库 一、判断题(每题1 分,共96分): 1、表压力和真空度都不能作为状态参数。(√) 2、热力学中,压力、温度和比容称为基本状态参数。(√) 3、容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。(×) 4、可逆过程必定是准静态过程,而准静态过程并不一定是可逆过程。(√) 5、只有可逆过程p-v 图上过程线下的面积表示该过程与外界交换的容积功。(√) 6、若工质吸热,其热力学能一定增加。(×) 7、工质膨胀时必须对工质加热。(×) 8、系统经历一个可逆定温过程,由于温度没有变化,故与外界没有热量交换。(×) 9、对可逆与不可逆绝热过程,都有w =-△u 和w t =-△h,说明可逆和不可逆绝热过程的功量相等。(×) 10、不管过程是否可逆,开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。(√) 11、没有容积变化的系统一定与外界没有功量交换。(×) 12、理想气体的比热容一定是常数。(×) 13、气体常数与气体的种类及所处的状态无关。(×) 14、理想气体的热力学能、焓、熵都是温度的单值函数。(×) 15、功量可以转换为热量,但热量不可以转换为功量。(×) 16、机械能可以全部转换为热能,而热能绝不可能全部转换为机械能。(√) 17、热效率较高的发动机,循环净功也一定较大。(×) 18、在相同的初终态之间进行可逆与不可逆过程,则不可逆过程中工质熵的变化大于可逆过程中工质熵的变化。(×) 19、工质完成一个不可逆循环后,其熵的变化大于零。(×) 20、熵减小的过程是不可能实现的。(×) 21、系统熵增大的过程必为吸热过程。(×) 22、理想气体多变过程的技术功是膨胀功的n 倍。(√) 23、理想气体在定熵膨胀过程中,其技术功为膨胀功的κ 倍。(√) 24、绝热过程熵变为零。(×) 25、可逆绝热过程熵变为零。(√) 26、单独能量品质升高的过程是不可能发生的。(√) 27、等量的高温热量与低温热量具有相同的品质。(×) 28、自发过程是不可逆过程,但非自发过程是可逆过程。(×) 29、熵产是否为零是判断过程是否可逆的判据。(√) 30、因为熵是状态参数,所以熵流和熵产也都是状态参数。(×)

热工设备思考题(答案)

第2章水泥 P173:2.1水泥熟料烧成技术的发展历程是什么?与其他回转窑相比,为什么NSP 窑在节能、高产方面具有优势? 答:水泥熟料烧成技术发展历程:从立窑到传统干法回转窑,到湿法回转窑,到立波尔窑,再到新型干法水泥回转窑系统。 窑外预分解窑的优点主要体现在:一是在流程结构方面:它在SP窑的悬浮预热器与回转窑之间增加了一个分解炉。分解炉高效的承担了原来主要在回转窑内进行的大量CaCO3分解的任务,缩短回转窑,减少占地面积、减少可动部件数以及降低窑体设备费用;二是在热工过程方面:分解炉是预分解窑系统的第二热源,小部分燃料加入窑头、大部分燃料加入分解炉。有效地改善了整个窑系统的热力布局,从而大大减轻了窑内耐火衬料的热负荷,延长窑龄。另外减少了NOX(有害成分)的含量,有利于保护环境。三是在工艺过程方面:将熟料煅烧过程中热耗量最大的CaCO3分解过程移至分解炉内进行后,燃料燃烧产生的热量能及时高效的传递给预热后的生料,于是燃烧。换热及CaCO3分解过程得到优化熟料质量、回转窑的单位容积产量。单机产量得到大幅提升烧成热火也因此有所降低,也能够利用一些低质燃料。 P173:2.2某旋风预热器的符号写成2-1-1-1-1是什么含义?2-2-2-2-2又是什么含义? 答:单列,一级有2个旋风筒,其余各级均有1个;双列,各级都有2个旋风筒。 P173:2.3在表示旋风筒级数的符号中,1,2,3,4,5和Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ这两种类型的数字符号,一般来说有什么区别?旋风筒通常用字母C表示,例如C1,C2…;CⅠ,CⅡ,…。这里的C代表什么意思? 答:用阿拉伯数字表示是国内的习惯,即从上向下数各级旋风筒;用罗马数字表示是国外的习惯,即从下向上数各级旋风筒。C代表Cyclone。 2.4 入窑生料的表观分解率与真是分解率的主要差别在什么地方? 答:表观分解率是预热生料与旋风筒收集的飞灰两种料综合的分解率。真是分解率仅是预热生料/预分解系统内预分解的真实数据。 2.5 请推导出入窑生料表观分解率的计算公式? 答:表观分解率e=(生料中原有烧失量—样品中残留烧失量)/生料中原有烧失量*100% ={(100L1/100-L1)—(100L2/100-L2)}/(L1/100-L1)*100% =10000(L1-L2)/L1(100-L2) 2.6 预热器的功能是什么?怎样才能有效地实现这些功能? 答:预热器有三个功能:第一,生料粉在废气中的分散与悬浮;第二,气、固相之间的换热;第三,气、固相之间的分离:气流被排走,生料粉被收集。 第一,悬浮:1 选择合理的喂料位置 2 选择适当的管道风速 3 在喂料口加装撒

热工基础(3次)

第一次: 三、主观题(共9道小题) 54.某定量工质经历了1-2-3-4-1 循环,试填充下表所缺的数据 过程Q/kJ W/kJ△U/kJ 1-201390 2-30395 3-40-1000 4-10 过程Q/kJ W/kJ△U/kJ 1-2139001390 2-30395-395 3-4-10000-1000 4-10-55 55.ab ac s ab与△s ac谁大 参考答案:答:△u ab=△u ac;△s ab<△s ac 56.有一循环发动机工作于热源T1=1000K和冷源T2=400K之间,若该热机从热源吸热1360 kJ,对外作功833 kJ。问该热机循环是可逆的不可逆的还是根本不能实现的 参考答案:

ηt>ηtc违背了卡诺定理 结论:该循环根本不可能实现。 (也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解) 57.气球直径为 m,球内充有压力为150 kPa的空气,由于太阳辐射加热,气球直径增大到 m,若球内气体压力正比于气球的直径,试求过程中气体对外的做功量W。 参考答案: 解:已知D1 = m时,p1=150 kPa,且气球内压力正比于气球直径,即p = kD,可求得:k =375 kPa/m 答:过程中气体对外作功量为 kJ 58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热,水流入的压力为200kPa,温度为20℃,比焓为84kJ/kg,质量流量为100kg/min;水蒸汽流入的压力为200kP a,温度为300℃,比焓为3072kJ/kg,混合物流出的压力为200kPa,温度为10 0℃,比焓为419kJ/kg。问每分钟需要多少水蒸汽。 参考答案: 解:此绝热混合器所围空间为一稳流系,根据能量方程:

热工过程自动调节试卷2

试题第1页(共8页) 试题第2页(共8页) ○—○—○— ○—○—○— 密封线 内 不 要 答 题 试卷代号: 座位号 宁夏大学继续教育学院2012—2013年学年度第二学期期末考试 《热工过程自动调节》试题2 2013年4月 一、填空题(每空2分,共20分) 1、传递函数的定义为:在零初始条件下,系统 的拉氏变换和输入的拉氏变 换之比。 2、根据热工对象阶跃响应曲线,热对象动态特性可分为两大类: 和无自平 衡能力对象。 3、系统稳定的必要条件是闭环控制系统特征多项式(设首项系数a n >0)各项系统均 。 4、某标准二阶系统的阴尼比ζ=0,则其衰减率ψ= 。 5、可变逻辑的控制器有可编程逻辑控制器和 。 6、前馈调节系统由于无闭合环路存在,亦称为 。 7、积分作用调节器也称为 。 8、调节器依据 、 和 三个信号进行调节, 称为三冲量调节系统。 二、单项选择题(每小题2分,共20分。从每小题的四个备选答案中, 选出一个正确答案,并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。) 1、自动控制系统的稳定性是指遇到阶跃扰动时,过渡过程结束后,被控量是否趋于( ) ① 有限值 ②零 ③1 ④无穷 2、单回路控制系统控制通道纯迟延时间τ μ 增大,被控量动态偏差( ) ①一定增大 ②一定减小 ③不变 ④可能增大,也可能减小 3、在过热汽温控制系统中,为克服汽温被控对象的迟延和惯性,常常引入的辅助被控量是( ) ①过热器入口蒸汽温度 ②过热器出口蒸汽温度 ③减温器出口蒸汽温度 ④减温水流量 4、下列热工对象中,属于有自平衡能力对象的是( ) ①燃烧率扰动下汽轮机负荷不变时的汽压控制对象 ②燃烧率扰动下汽轮机调门开度不变时的汽压被控对象 ③汽轮机进汽量扰动引起负荷变化时的汽压被控对象 ④给水量扰动下的汽包水位被控对象 5、直流锅炉是一个多输入,多输出的被控对象,其主要输入量为( ) ①汽温、汽压和蒸汽流量 ②给水量、燃烧率和汽轮机调门开度 ③汽温、汽压和汽轮机调门开度 ④给水量、燃烧率和蒸汽流量 6、0<ψ<1是(衰减振荡的调节过程) ①是非周期的调节过程 ②是等幅振荡的调节过程 ③衰减振荡的调节过程

发电厂热工设备介绍

第一部分发电厂热工设备介绍 热工设备(通常称热工仪表)遍布火力发电厂各个部位,用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等,它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备,也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。 热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍,便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。 一、检测仪表 检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表,根据被测变量的不同,分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。 1、温度测量仪表: 温度是表征物体冷热程度的物理量,常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、温度变送器。常用的产品见下图: 双金属温度计热电偶 铠装热电偶热电阻(Pt100)

端面热电阻(测量轴温)温度变送器 1)双金属温度计 原理:利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。 常用规格型号:WSS-581,WSS-461;万向型抽芯式;φ100或150表盘;安装螺纹为可动外螺纹:M27×2 2)热电偶 原理:由一对不同材料的导电体组成,其一端(热端、测量端)相互连接并感受被测温度;另一端(冷端、参比端)则连接到测量装置中。根据热电效应,测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大,其数值只与热电偶材料及两端温差有关。 根据结构不同,有普通型热电偶和铠装型热电偶。根据被被测介质温度高低不同,一般热电偶常选用K、E三种分度号。K分度用于高温,E分度用于中低温。 3)热电阻 原理:利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的,热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。 热电阻一般采购铂热电阻(WZP),常用规格型号:Pt100,双支,三线制,铠装元件?4,配不锈钢保护管,M27×2外螺纹。 4)温度变送器 原理:将变送器电路模块直接安装在就地温度传感器的接线盒内,将敏感元件感受温度后所产生的微小电压,经电路放大、线性校正处理后,变成恒定的电流输出信号(4~20mA)。

最新热工过程自动调节试卷1

精品文档 试卷代号: 座位号 宁夏大学继续教育学院2012—2013年学年度第二学期期末考试 《热工过程自动调节》试卷A 2013年4月 一、填空题(每空2分,共20分) 1、用数学模型可以描述系统的特性,这种特性又可分为 和动态特性。 2、根据热工对象阶跃响应曲线,热对象动态特性可分为两大类: 和无自平衡能力对象。 3、某二阶系统传递函数为4 4s s 8 R(s)C(s)2++=,其无阻尼荡振频率为 。 4、炉膛压力的测量应在炉膛 的不同侧面装设三个压力测点,然后进行“三取二”判别。 5、集散系统的分散性主要表现在 级。 6、前馈调节系统由于无闭合环路存在,亦称为 。 7、积分作用调节器也称为 。 8、电液转换器是将 转换成液压信号的转换元件。 9、汽包炉通常选燃料量、 和 作为相应的控制量。 二、单项选择题(每小题2分,共20分。从每小题的四个备选答案中, 选出一个正确答案,并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。) 1、在程序控制系统中,给定值的变化是( ) ① 固定的 ②未知的 ③按一定时间函数 ④随机的 2、单回路控制系统采用比例控制器,比例带δ减小,被控量静态偏差( ) ①一定增大 ②一定减小 ③不变 ④可能增大,也可能减小 3、下列参数中,不属于三冲量给水控制系统冲量信号的是( ) ①水位信号 ②蒸汽流量信号 ③给水流量信号 ④燃料量信号 4、直流锅炉是一个多输入,多输出的被控对象,其主要输入量为( ) ①汽温、汽压和蒸汽流量 ②给水量、燃烧率和汽轮机调门开度 ③汽温、汽压和汽轮机调门开度 ④给水量、燃烧率和蒸汽流量 5、反馈控制作用的方向与被调量的变化相反,也就是反馈作用的方向应( ) ①正反馈 ②负反馈 ③正增益 ④负增益 6、0<ψ<1是( ) ①是非周期的调节过程 ②是等幅振荡的调节过程 ③衰减振荡的调节过程 ④是渐扩振荡的调节过程 7、 在导前微分信号中断时,系统能够正常工作,调节品质( ) ①不变 ②提高 ③下降 ④不一定 8、 在非低负荷工况下,一般取满负荷的25%左右为界宜采用( ),所以,单冲量系统和三冲量系统的切换在全程调节系统也是必要的。解决的方法是在调节系统中增加逻辑控制功能。 ①单冲量调节系统 ②双冲量系统

热工过程自动调节试卷1

试题第1页(共6页) 试题第2页(共6页) ○—○—○— ○—○—○— 密 封线内 不 要 答 题 试卷代号: 座位号 宁夏大学继续教育学院2012—2013年学年度第二学期期末考试 《热工过程自动调节》试卷A 2013年4月 一、填空题(每空2分,共20分) 1、用数学模型可以描述系统的特性,这种特性又可分为 和动态特性。 2、根据热工对象阶跃响应曲线,热对象动态特性可分为两大类: 和无自平衡能力对象。 3、某二阶系统传递函数为4 4s s 8 R(s)C(s)2++=,其无阻尼荡振频率为 。 4、炉膛压力的测量应在炉膛 的不同侧面装设三个压力测点,然后进行“三取二”判别。 5、集散系统的分散性主要表现在 级。 6、前馈调节系统由于无闭合环路存在,亦称为 。 7、积分作用调节器也称为 。 8、电液转换器是将 转换成液压信号的转换元件。 9、汽包炉通常选燃料量、 和 作为相应的控制量。 二、单项选择题(每小题2分,共20分。从每小题的四个备选答案中, 选出一个正确答案,并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。) 1、在程序控制系统中,给定值的变化是( ) ① 固定的 ②未知的 ③按一定时间函数 ④随机的 2、单回路控制系统采用比例控制器,比例带δ减小,被控量静态偏差( ) ①一定增大 ②一定减小 ③不变 ④可能增大,也可能减小 3、下列参数中,不属于三冲量给水控制系统冲量信号的是( ) ①水位信号 ②蒸汽流量信号 ③给水流量信号 ④燃料量信号 4、直流锅炉是一个多输入,多输出的被控对象,其主要输入量为( ) ①汽温、汽压和蒸汽流量 ②给水量、燃烧率和汽轮机调门开度 ③汽温、汽压和汽轮机调门开度 ④给水量、燃烧率和蒸汽流量 5、反馈控制作用的方向与被调量的变化相反,也就是反馈作用的方向应( ) ①正反馈 ②负反馈 ③正增益 ④负增益 6、0<ψ<1是( ) ①是非周期的调节过程 ②是等幅振荡的调节过程 ③衰减振荡的调节过程 ④是渐扩振荡的调节过程 7、 在导前微分信号中断时,系统能够正常工作,调节品质( ) ①不变 ②提高 ③下降 ④不一定 8、 在非低负荷工况下,一般取满负荷的25%左右为界宜采用( ),所以,单冲量系统和三冲量系统的切换在全程调节系统也是必要的。解决的方法是在调节系统中增加逻辑控制功能。 ①单冲量调节系统 ②双冲量系统

热工过程及设备..

目录 实验一流体力学综合实验 (2) 实验二燃料热值的测定(氧弹法) (7) 实验三球体法导热系数的测定. (12) 实验四套管换热器液-液换热实验 (16) 附录1 铜-康铜热电偶分度表 ...... 错误!未定义书签。附录2 精密数字温度温差仪使用方法 . (21)

实验一流体力学综合实验 流体力学综合实验台为多用途实验装置,其结构示意图如图1所示。 图1 流体力学综合试验台结构示意图 1.储水箱 2.上、回水管 3.电源插座 4.恒压水箱 5.墨盒 6.实验管段组 7.支架 8.计量水箱 9.回水管10.实验桌 利用这种实验台可进行下列实验: 一、雷诺实验; 二、能量方程实验; 一、雷诺实验 1.实验目的 (1)观察流体在管道中的流动状态; (2)测定几种状态下的雷诺数; (3)了解流态与雷诺数的关系。 2.实验装置 在流体力学综合实验台中,雷诺实验涉及的部分有高位水箱、雷诺数实验管、阀门、伯努力方程实验管道、颜料水(蓝墨水)盒及其控制阀门、上水阀、出水阀,水泵和计量水箱等,秒表及温度计自备。 3.实验前准备

(1)、将实验台的各个阀门置于关闭状态。开启水泵,全开上水阀门,把水箱注满水,再调节上水阀门,使水箱的水有少量溢流,并保持水位不变。 (2)、用温度计测量水温。 4.实验方法 (1)、观察状态 打开颜料水控制阀,使颜料水从注入针流出,颜料水和雷诺实验管中的水迅速混合成均匀的淡颜色水,此时雷诺实验管中的流动状态为紊流;随着出水阀门的不断的关小,颜料水与雷诺实验管中的水渗混程度逐渐减弱,直至颜料水与雷诺实验管中形成一条清晰的线流,此时雷诺实验管中的流动为层流。 (2)测定几种状态下的雷诺系数 全开出水阀门,然后在逐渐关闭出水阀门,直至能开始保持雷诺实验管内的颜料水流动状态为层流状态。按照从小流量到大流量的顺序进行实验,在每一个状态下测量体积流量和水温,并求出相应的雷诺数。 实验数据处理举例: 设某一工况下具体积流量Q=3.467×10-5m 3/s ,雷诺实验管内径d=0.014m ,实验水温T=5℃,查水的运动粘度与水温曲线,可知微v=1.519×10-6m 2/s 。 流 速 s m F Q V /255.0014.04 10467.325 =??= =-π 雷诺数 207510519.1/225.0014.0/Re 6=??=?=-v d V 线

提高热工设备的可靠性措施

2012年12月(中) 工业技术科技创新与应用提高热工设备的可靠性措施 李冰林佩录 (录伊敏煤电公司伊敏发电厂热工专业,内蒙古呼伦贝尔021134) 1伊敏发电厂自动化系统运行状况 伊敏电厂现建有2台500MW机组,是从俄罗斯全套引进的超临界直流燃煤火力发电机组,先后于1998年11月8日和1999年9月14日投产。 2002年6月,我厂对热控系统进行了DCS改造,热控系统采用ABB公司Symphony Rack分散控制系统组成电站控制和监视系统,DEH就地阀门采用哈尔滨汽轮机厂提供的膜盒阀控制,改造后对协调控制也根据电厂实际情况进行了重新设计,实现了机炉的协调控制,进而实现了AGC控制以及快速减负荷RB(RUNBACK)。 作为500MW俄供大型机组,控制系统改造后采用ABB的symphony分散控制系统,大量的测量信号没有改变,控制逻辑基本采用原来俄供控制原理。 2007年二期又另外新建成2台600MW国产亚临界机组,控制系统也采用ABB的symphony分散控制系统。 2011年三期项目两台国产直流超临界机组建设完成,目前已经正式运营中,控制系统仍然采用ABB的symphony分散控制系统。 2有效的技术管理是热工设备安全运行的重要保证 检修工作全过程管理,对所有涉及大系统安全的外部设备及设备的环境和条件进行全方位监督,并确保控制系统各种故障下的处理措施切实可行,才能保证自动化系统的安全稳定运行。 2.1随着自动化控制系统的功能不断增强,自动化范围迅速扩大,故障的分散性增,使得组成热控系统的控制逻辑,保护信号取样及配置方式,测量仪表的准确性、控制系统、测量和执行机构、电缆、电源、热控设备的外部环境以及为其工作的设计、安装、调试、运行、维护、检修人员的素质等等,这中间任何一环节出现问题,都可能引发自动化控制系统的不稳定,都存在大量的隐患,甚至会导致设备跳闸,影响机组的安全运行。如何做好自动控制系统从设计、安装、调试、生产运行以及检修维护的全过程质量监督与管理,提高自动化设备和系统运行的可靠性已经到了非常重要的地步。记得刚刚投产的#1、#2机组,设备质量,安装可靠等等达不到基本要求,造成这两台机组频繁停机,最多连续运行没有超过满月的时候,竟然被称作“月机”。当然因素很多,维护员工均是刚毕业不久的学生,维护手段和技能不高也算其中因素质之一。 2.2伊敏电厂对热控设备的管理逐步改变传统的管理模式,在以前的检修设备的过程当中,无论整个设备系统的运转情况是什么样子,我们一般都是使用定期检修与校验这样的方法来进行,那么,这样的过程所导致的是,所有付出的努力,人力和财力都没有能够充分的发挥其所应该发挥的效力,比如仪表检修前合格率达98%甚至更高,但仍按规定的周期全部进行检测校验,结果不仅浪费人力、物力,由于检修人员的素质不同、监督不到位等因素存在,很有可能增加设备的不安全因素。加上设备采购时,流入一些质量不高的设备,可能会降低机组修后的设备的可靠性。另外,控制系统世界性的升级换代,数字控制系统稳定性逐步被认识,被引用,我电厂也从2002年我厂对一期两台机组进行控制系统的改造后,重要测量设备进行了大量的改进,引进世界先进测量手段和测量设备,这些设备可靠性和精度都大大提高,能够在线远方测试,能够实现长期免维护的级别。 3可靠的设备与合理的控制逻辑是热工设备安全运行的前提条件对于自动化系统来说,其可靠性毋庸置疑的是重中之重,那么如果才能有力的提高呢,包括以下的内容:系统软硬件的合理配置,采集信号的可靠性、干扰信号的抑制,控制逻辑的优化、控制系统故障处理手段的完善与冗余设计等等。需要从设计、安装、调试、运行维护、检修管理等贯穿整个过程。 目前大机组所采用的控制系统大多数都是从国外引进的设备,即使是辅机控制系统也是从国外引进的技术,这种技术的直接引用,就是技术吸收和应用,有其设计成本的降低。另外可靠性明显增强。 作为大型机组要把控制误动作为保护的首要出发点,尤其是东北电网机组上网率在全国偏低,加上机组启停费用较高,对电网影响也较大,所以充分采用冗余逻辑设计方式,对运行中容易出现故障的这类设 备,双重管理。 伊敏发电厂机组热工自动化系统采用的是ABB的symphony分散控制系统。分散控制系统可能存在的故障,如操作员站“黑屏”或“死机”、部分操作员站故障、控制系统主从控制器切换故障或电源故障、通讯中断、模件损坏等故障时有发生,甚至还存在过端子板起火事件。因此防止分散控制系统失灵、热控保护拒动造成事故的发生也就成为机组安全经济运行的重要任务。伊敏发电厂热控监督从2005年开始,制定分散控制系统故障时的应急处理预案,并对运行和检修人员进行事故演练。并且制定了每日的控制硬件巡回检查制度。保证设备故障能够及时发现,通过巡检制度,我们也发现了大量的卡件故障,并且及时消除,对控制系统的稳定运行起了保障作用。 2009年9月,伊敏电厂二期#3#4机组经过2年的艰苦努力,顺利通过了国家电力生产安全性评价达标。但随着机组的运行时间延长,为了机组在负荷变动频繁,也不会引起的机组跳闸事件的发生,系统的薄弱环节进行排查,在大修期间都进行彻底改善。我们开展了一些工作: (1)提高TSI系统运行可靠性的若干技术措施 由于TSI系统导致机组运行异常的情况时有发生,为提高TSI系统的可靠性,组织研讨和专业会议,制定相应的反事故措施。提出了“优化TSI系统电源及保护逻辑,降低单点信号保护引起机组误动,通过全面核查TSI系统连接线路的规范性,完善TSI系统的检修和运行维护管理,提高TSI系统的运行可靠性”的思路,并本着“既要防止拒动,也要防止误动”的原则,依据热工技术监督有关规定,制定了提高TSI系统运行可靠性方案:一期500MW机组采用相邻轴瓦同方向的两个振动危险值“相与”输出跳机的逻辑。二三期600MW机组采用同轴瓦一方向振动危险值和另一方向振动报警值“相与”输出跳机的逻辑。在实际运行过程中,时常发生测量一次元件与前置器或延伸电缆接触不良的情况,造成振动值大范围波动,而以上的控制逻辑较好的避免了上述情况发生而造成保护误动的情况。这些方案的应用卓有成效的预防多次设备误动现象,明显改善了机组TSI系统的可靠性。 (2)重要一次元件可靠性管理 在设计之初,控制逻辑仅根据被控设备的工艺要求设计,而对现场的许多实际情况未加考虑,因此往往经不起运行实践的考验。还因为构成控制系统的测量部件(测温元件、导压管、阀门、逻辑开关、变送器)、过程部件(继电器接点、模件等)、执行部件(执行机构、电磁阀、气动阀等)和连接电缆等,由于产品质量、环境影响、运行时间延伸和管理维护等因素的变化,容易出现故障而引起。具统计,不少故障仅仅是因为某一个位置开关接触不良或某一个挡板卡涩而造成机组跳闸。在总结、提炼伊敏发电厂热工自动化设备运行检修、管理经验和事故教训的基础上,对保护连锁信号取样点的可靠性进行确认。例如:#4机组凝汽器真空取样管路敷设不合理,存在积水问题,从而导致测压不准确的现象。在2009年机组大修期间重新对取样点进行设计,并对仪表管路进行重新设计、敷设,经过改造后大大提高了凝汽器真空低保护的可靠性。改进部分保护、联锁的一次采样设备,将压力开关用压力变送器替代,此方法取得非常好的效果。 (3)单点信号保护逻辑优化升级 当联锁保护用的一次元件信号不可靠,对应系统的误动概率将会大大增加。然而火电机组保护联锁系统中的触发信号,采用了不少单点信号。由于这些设备和系统运行在一个强电磁场环境,来自系统内部的异常(测量部件、装置异常等)和外部环境因素产生的干扰(接线松动、电导耦合、电磁辐射等),都可能引发单点信号保护回路的误动。如温度测量和振动信号易受外界因素干扰,变送器故障时有发生,位置开关接触不良或某一个挡板卡涩不到位,一些压力开关稳定性差等等。而事实上统计数据表明,单点信号保护回路的异动,相当部分是外部因素诱导下的瞬间误发信号引起。#5机组刚刚投产,因给水泵前置泵入口电动门运行中故障,发错的全关信号,造成5A给水泵跳闸。原因就是单点保护,即入口电动门关闭,给水泵跳闸。因一个故障错误导致机组险些停运。逻辑修改优化十分重要。其实该门故障既发全关也发全开信号,在逻辑 摘要:本文对热工自动化系统的运行可靠性进行了分析。提高热工自动化系统可靠性的技术内容,提高系统抗干扰能力和TSI 系统可靠性的技术措施,控制逻辑和单点信号保护逻辑优化、热控设备可靠性分类与测量仪表合理校验周期及方法、并就提高热工自动化控制设备的可靠性及技术工作的有效性进行了讨论。 关键词:控制系统;可靠性;有效性;技术措施 101 --

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