在科學技術迅猛發(fā)展的今天，熱工控制儀表已成為火電廠實現(xiàn)熱工自動化的重要工具，是保證單元機組安全經(jīng)濟運行不可缺少的技術裝備。隨著科技進步和機組容量的增大，熱工控制儀表在整個火電廠所具有的中樞神經(jīng)作用越來越明顯，甚至已達到了舉足輕重的地位。
在火電廠生產(chǎn)過程中，熱工控制系統(tǒng)的任務是當生產(chǎn)過程受到內(nèi)、外干擾（在允許范圍內(nèi)）使機組運行參數(shù)偏離給定值時，熱工控制儀表自動進行操作，消除干擾影響，使機組自動恢復到正常運行狀態(tài)或按預定的規(guī)律運行。火電廠中的熱工控制系統(tǒng)一般為負反饋控制系統(tǒng)�；痣姀S熱工控制系統(tǒng)示意圖如圖1-1所示：
燃料（煤）燃燒需要空氣，燃料（煤）燃燒發(fā)出的熱量，被金屬管內(nèi)的水（給水） 吸收變成蒸汽。髙溫高壓蒸汽經(jīng)調節(jié)閥門進人汽輪機，汽輪機將蒸汽的動能轉換為機械能，因為汽輪機與發(fā)電機的軸是連在一起的，所以發(fā)電機將汽輪機高速旋轉的機械能轉換為電能，經(jīng)電網(wǎng)送往工礦企業(yè)和千家萬戶。要保證電能的連續(xù)生產(chǎn)，必須對鍋爐、汽輪機和發(fā)電機的運行狀況進行監(jiān)視和控制，這就需要熱工控制儀表。圖中的氧氣測量、溫度測量、壓力測量、速度調節(jié)器、計算機和控制閥（閥門）就是熱工控制儀表的一部分。
為了方便對控制系統(tǒng)的設計、分析和整定，根據(jù)自動控制理論，可以把圖1-1畫成圖 1-2所示的熱工控制系統(tǒng)組成方框圖。在圖1-1中，鍋爐、汽輪機和發(fā)電機為控制對象，用一個方框表示；速度調節(jié)器、壓力測量、溫度測量、氧氣測量為變送器（或傳感器），用一個方框表示；計算機為控制器，用一個方框表示；因為計算機輸出的是微弱的電信號，不可能直接操縱閥門，所以閥門隱含為執(zhí)行機構和控制機構，執(zhí)行機構和控制機構分別用兩個方框表示；給定值為希望的氧氣含量、溫度、壓力、發(fā)電量；干擾為用戶用電量和內(nèi)部參 數(shù)的變化；被控參數(shù)為汽包水位、過熱蒸汽壓力和溫度、煙氣含氧量、爐膛負壓等；工質為燃料、給水、空氣等介質。
熱工控制系統(tǒng)由控制對象和熱工控制儀表組成。這里所說的熱工控制儀表，是指從被控參數(shù)到執(zhí)行機構輸出之間的全套自動化儀表的總稱，它包括變送器、控制器和執(zhí)行機構，如圖1-2中虛線所示�？刂茩C構是屬于控制儀表還是屬于控制對象，一直沒有明確的界定�？刂茩C構指的就是調節(jié)閥或調節(jié)擋板，屬于生產(chǎn)設備，理應劃歸控制對象。但是，由于控制機構的工作性能對控制質量影響很大，而且它又是執(zhí)行器的一個組成部分，因此控 制機構也可劃歸控制儀表。
熱工控制儀表的作用為：變送器對被控參數(shù)進行測量和信號轉換；控制器將給定值與被控參數(shù)進行比較和運算；執(zhí)行機構將控制器的運算輸出轉換為開關閥門或擋板的位移或轉角，從而調節(jié)工質流量，最終使生產(chǎn)過程自動地按照預定的規(guī)律運行。
一個熱工控制系統(tǒng)控制品質的好壞，除取決于控制系統(tǒng)的設計是否合理外，還取決于控制對象和控制儀表的工作特性。因此，作為熱工自動化人員，既要熟悉控制對象的特性，還要了解和掌握各種熱工控制儀表的結構原理、以便正確選擇、使用各種熱工控制儀表。
|
