热工自动化基础
山西都宝清洁能源有限公司工程技术部
2014年02月
DCS系统介绍及应用 各类仪表简述 热控安装基础
简谈热工自动化
如果把发电厂比作一个人的话，机务 专业相当于人的躯干，电气专业相当于 人的动脉,热控则相当于人的神经系统. 它将现场的数据时时传递到各个微处理 单元（电子设备间各系统机柜处理器）， 数据经过处理再传至CRT画面，待运行 人员实施监控设备的运行工况,发出控制 指令.
• C、弱电信号测量可利用对芯绞线抑制电磁干扰的影响。 • D、屏敝电缆的屏敝层采用“一点接地”原则，因此不能
采用裸屏敝，以防止屏敝层与其他金属导体或结构接触时 形成通路，造成地电流或地电压的干扰。
• DCS接地
DCS严格可靠的接地，其目的是为了保证系统正常、 稳定、可靠地运行和保证人身及设备的安全。对接地的要 求是：既要保证接地电阻小于一定的数值，还要长期稳定； 既要为各种干扰信号提供通向大地的途径，还要保证各部 分地线最后是总接地。
热工仪表和控制装置的地位和作用
热工仪表：
• 热工仪表是指对热力设备及系统的
热工参数进行检测的仪表。
热工控制装置：
• 热工控制装置是指对热力设备及系
统的运行工况进行调节、控制、保 护和连锁的装置。
1、热工仪表和控制装置的地位
• 热工仪表和控制装置在热力过程自
动化中处于特别重要的地位，起到 了“眼、耳、脑、手”的作用，并 已被广泛用于电力、冶金、石油、 化工、轻工、纺织、核工业、建筑 材料等工业企业中。
• 电缆接线 • A、将电缆芯线扎成束，备用芯以最长芯线扎在芯线束内，
芯线束一般排成圆形。线束绑扎间距要相等，绑扎后无扭 曲现象。
• B、按照电缆芯上的号牌和端子接线图，将电缆芯固定在
端子上。电缆芯线在盘柜端子排处须留有适量的余度，接 线前的弯曲弧度应合适一致 。
• C、对屏蔽电缆在盘柜端要保留屏蔽接地线进行单点接地。
• D、盘柜电缆接线
• E、电缆头制作好以后，先用红色的像色带缠绕，缠绕直
径应基本和电缆包塑直径保持一致，再用热收缩套管缩封 电缆头。一般热缩套管的收缩率径向50％、纵向<10％， 热缩套管密封后的电缆，施工简便且美观。热缩套管的大 小根据电缆外径决定，热缩套管长度一致，在制作好电缆 头的电缆套上热缩套管，套于电缆护套与剥除护套的线芯 之间，用电吹风或喷灯烘烤套管四周均匀加热，使套管收 缩成形。下图为电缆作头示例：
• D、在平整的平台上拼装，用水平尺、角尺找正、找平后，
再电焊点上。当水平误差不大于0.15%,对角线误差不大于 3mm,长度和宽度比实际尺寸不大于5mm时,将焊口焊牢.
• E、盘底座制作好后,用铁刷除锈、涂防锈漆一遍。
底座安装:
• A、准备长度50mm、L50×的角铁、不同厚度垫铁若干，
用与预埋铁相连。
• 2、汽水系统：它是蒸汽推动汽轮机作功（热能转化为机械能）的过
程；它包括：汽水、补给水、冷却水等流程。
• 3、电气系统：它是发电机发出的电能经升压后向外供电的过程；它
包括：供电、厂用电流程。
• 4、控制系统：它是实现操作机械化、自动化的系统；它包括：燃料
装卸、入仓、制粉机械化、自动化；锅炉给水、汽温、燃烧自动调节； 锅炉排灰机械化；汽轮机进汽参数自动调节；回热系统除氧、加温自 动调节；汽轮机转速自动调节；自动切除电气故障。
动泵、除氧器再循环泵、凝结水泵、凝结水输送泵、循环 水泵、工业水回收泵、真空泵、胶球清洗泵、冷却水升压 泵、密封油泵、高压交流油泵、直流事故油泵、顶轴油泵、 抗燃油泵、抗燃油循环泵、小汽轮机交流润滑油泵、小汽 轮机直流事故油泵等。
• （3）汽轮机热力系统包括：主蒸汽系统、再热汽（冷再、
热再）系统、主给水系统、高低压旁路系统、真空系统、 凝结水系统、循环水系统、抽汽系统、工业水系统、发电 机冷却水系统、发电机氢冷系统、发电机密封油系统、汽 轮机润滑油系统、顶轴油系统、抗燃油系统、轴封供汽系 统、疏放水系统、小汽轮机润滑油系统、仪用空气系统、 杂用空气系统、胶球清洗系统等。
热工仪表和控制装置安装工程施工范围
1、主厂房热控安装： （1）共用热控安装包括机炉电共用的控制室和电子室表盘安装、计算机监视系
统安装、分散控制系统（DCS）安装、汽水分析热控安装、配件制作、全厂 防腐油漆等工作。 （2）锅炉热控安装包括锅炉汽水、烟风、制粉、燃油等系统安装。 （3）汽轮发电机组热控安装。 （4）除氧给水热控安装。 2、全厂公用系统热控安装： （1）水处理系统热控安装包括补给水处理、凝结水处理、循环水处理、污水处 理等系统。 （2）供水泵房热控安装。 （3）燃料系统热控安装包括输煤、燃油等系统。 （4）启动锅炉热控安装。 （5）制气站热控安装包括空压机站、制氢站、乙炔站等系统。 （6）供热系统热控安装包括减温减压站、热网等系统。 （7）烟灰处理系统热控安装包括电除尘、排烟、脱硫、脱硝、除灰渣等系统。 3、全厂热控调校及调试 （1）全厂热控单体调校。 （2）全厂热控测量和信号回路调试。
一、DCS系统安装
DCS系统以其“控制分散、管理集中”， “操作方便可靠、系统灵活和可扩性好” 等优点已普遍应用于现代大中型火力发电 厂。它属于电厂的中怄神经，其主要系统 有：DAS、SCS、DEH、MCS、FSSS等。
DCS系统主要的安装项目
1、DCS盘柜安装 2、DCS盘柜电缆做头接线 3、DCS防电磁干扰与接地
• B、带钢带铠装的电缆做头时，先从外层将橡胶绝缘剥起，
在将内层的电缆护套剥除。做头时注意用力均匀，不得划 伤电缆芯线，和普通电缆一样，将电缆芯整理出来，有屏 蔽接地的要将屏蔽接地线保留。
• C、整理后的电缆芯线是绞在一起的，必须散开芯线，然
后将芯线一根根的拉直，拉直线芯时用力不得过猛，以免 使机械强度降低，截面变小。分芯后，套上电缆芯线号牌。
3、热工仪表和控制装置的发展
• 随着高参数、大容量、超临界、超超临界机组及百万千瓦
以上容量电厂的发展，其热力设备及热力系统对热工仪表 和控制装置的要求和依赖程度越来越高，为适应这种形式 的发展，热工仪表和控制装置近几年来发展速度迅猛。新 产品、新技术、新材料、新工艺不断出现，计算机监控被 普遍采用，需要监视和操作的项目多达数千个以上，因此 对电厂自动化提出了更高的要求。这样，对从事热控安装、 调试、维护及运行的人员，不论是文化素质、技术素质、 工艺水平都提出了更高的要求。只有不断提高水平，才能 在热控安装、检验调试和投入试运后，达到准确、灵敏、 可靠、系统完善、功能齐全、维护方便、整齐美观的目的， 以满足机组安全经济运行的要求。
3、DCS 防电磁干扰与接地
• DCS防电磁干扰 • A、弱电信号（变送器、测温元件等）电缆应避免和强电
导线相互平等敷设，更不能捆扎在同一束电缆中，或两种 信号使用同一根电缆。
• B、同一信号回路的两根导线，必须是在同一根电缆中，
弱电信号回路的公用线应与同测量回路的另一根导线一起 敷设，不得借用大地作为传送导线。
火电厂概述
火力发电就是开发利用燃料 所蕴藏的化学能，通过高温燃 烧将它转化为热能并释放出来， 将水加热成为高温高压的蒸汽， 然后利用蒸汽作功来推动汽轮 机和发电机，使一部分热能转 化为电能。
火力发电厂的主要生产系统包括
• 1、燃烧系统：它是用煤将水转化为蒸汽（化学能转化为热能）的生
产过程；它包括：烟气、通风、排灰等流程。
• 1、锅炉附属设备、辅机和热力系统： • （1）附属设备包括：连续排污扩容器、定期排污
扩容器、疏水箱、粗细粉分离器、渣仓及石子煤 等。
• （2）辅机设备包括：送风机、引风机、一次风机、
空预器、磨煤机、给煤机、密封风机、疏水泵、 火检冷却风机、捞渣机、输渣皮带机、石子煤皮 带机等。
• （3）锅炉热力系统包括汽水系统、烟风系统、燃
烧系统、制粉系统、燃油系统、吹灰系统、除灰 系统、除渣系统、汽水取样系统及排污系统等。
2、汽轮机附属设备、辅机和热力系统
• （1）附属设备包括：除氧器及其水箱、高压加热器、低
压加热器、凝汽器、管道疏水扩容器、主油箱、抗燃油箱、 密封油箱、小机油箱、辅汽联箱等。
• （2）辅机设备包括：电动给水泵组、汽动泵前置泵、汽
• F、找平后，复查安装、定位尺寸，合适后，用电焊将底
座，垫铁和预埋件等焊牢。填验收表通知监理验收。
2、DCS盘柜电缆接线
电缆绑扎
• A、电缆绑扎采用塑料扎带，如下图所示。紧固扣
是单方向的当紧扣后不能滑开。绑扎间距不宜过 密，弯头的两端必须绑扎，绑扎后电缆要排列整 齐，转弯弧度一致。
1－固定带
2－紧固扣
• B、清理基础地面，将突出不平的地方剔平，预埋铁清理
干净。
• C、根据施工图确定盘底座的安装位置。 • D、在适当位置放置水平仪，以二次抹面的标高为准初找
地面以检查有无过高之处，交估算垫铁高度，每个单元区 内，各排盘的标高应一致。
• E、将底座就位,根据盘中心找正,用水平找平,使用垫铁在
底座下调整,垫铁间距不大于1米。底座的水平倾斜度不应 超过长度千分之一，最大不超过3毫米。
B、盘柜内的电缆应视盘柜端子排、汇线槽的布置灵活、合 理的进行分支绑扎。但必须做到：成排的电缆整理绑扎、排 列整齐有序、上下（左右）宽度一致、绑扎固定间距均匀、 成束电缆捆扎粗细合适、无扭曲。下图为盘柜内的电缆绑扎 示意图：
电缆做头
• A、电缆敷设完毕后其两端要剥出一定长度的线心，以便
与接线端子连接。普通不带钢带铠装的电缆做头时，先按 照柜子里确定多电缆要剥的位置，用割刀沿电缆的圆周划 一道痕（不宜过深划伤电缆芯线，以电缆外层橡胶绝缘层 厚度为宜），在用割刀割下划痕到端头部分的电缆橡胶绝 缘层，去外层时不可损伤电缆芯线。橡胶绝缘层去掉后， 用斜口钳去掉立面的屏蔽网和防火带，切口要处理干净。 在盘柜端要保留屏蔽接地线进行单点接地。