淺析垃圾焚燒發(fā)電廠熱工儀表測量與熱工保護

　　摘要：現代社會經濟發(fā)展形勢下，城市生活垃圾不斷增多，社會生態(tài)污染加劇，垃圾焚燒能改善生態(tài)環(huán)境，進而推動整個社會的持續(xù)發(fā)展。熱工儀表測量是垃圾焚燒發(fā)電設備運行的基礎，熱工保護是垃圾焚燒發(fā)電保證機組設備安全的必要條件。

　　關鍵詞：垃圾焚燒發(fā)電;熱工儀表測量;熱工保護

　　目前，城市垃圾處理主要有填埋、堆肥和焚燒發(fā)電三種方式。由于各地填埋場數量有限且簡單填埋易造成二次污染，農業(yè)堆肥對垃圾中的無機物無法處理，相對環(huán)保又資源再利用的焚燒發(fā)電得到大力推廣，加之現代科技的發(fā)展與創(chuàng)新，垃圾焚燒發(fā)電技術越來越成熟，因此采用焚燒發(fā)電方式處理城市垃圾已成為首選。熱工儀表測量是垃圾焚燒發(fā)電設備控制系統中具有重要地位，通過熱工參數的精確測量，可及時反映控制設備的運行工況，為運行人員提供操作依據。熱工保護可以有效的促進垃圾焚燒發(fā)電設備安全運行，減少設備事故的發(fā)生。

　　一、熱工儀表測量系統的分析

　　(一)熱工儀表測量

　　測量是人類對自然界的客觀事物取得數量觀念的一種認識過程，在任何測量過程中，都是借助于專門的測量設備，通過實驗方法，將被測量與所選用的測量單位進行比較，求取二者的比值，從而得到以所選用的測量單位的倍數所表示的被測量的量值。因此熱工儀表測量是指在測量過程中對各種熱工參數，如溫度、壓力、流量、物位、煙氣含氧量以及各種機械量的測量。熱工儀表測量一般通過測量儀表來進行，測量儀表根據各組成部分的功能不同可分為檢測部件、轉換部件和顯示部件三部分。

　　(二)熱工儀表測量方法

　　1、直接測量法是指被測量物體直接與測量單位比較，直接得出結果，如用玻璃管液位計測量鍋爐水位。

　　2、間接測量法是指通過某一物理或化學性能隨被測量變化而變化的關系，間接地反映出被測量的大小。如彈簧管式壓力表，通過壓力的作用使彈性元件變形而產生位移，間接測出壓力。

　　3、組合測量法是指先測出幾個參數，然后把所測得的數值組合起來進行數學運算，最后得出被測結果。如智能補償式流量計測量蒸汽流量，先測出孔板兩端的壓差、管道內介質的壓力和溫度，再進行運算后得出實際流量。

　　(三)熱工儀表測量誤差

　　1、儀器誤差是儀器的設計、制造、裝配等方面所引起的誤差。如表盤刻度、傳動部件之間的間隙等因素常常會引起誤差。

　　2、條件誤差是由于各種環(huán)境因素與要求的標準狀態(tài)不一致以及測量過程中環(huán)境條件變化所引起的誤差。如溫度濕度的變化、振動等因素所產生的誤差。

　　3、人員誤差是測量者造成的誤差，如測量者的分辨力、感官的生理變化和精神狀態(tài)、反映速度及固有習慣。

　　4、方法誤差是由于知識不足或研究部充分引起的誤差，如運用經驗公式時做了某種忽略和簡化后計算結果所產生的誤差。

　　(四)列舉熱工儀表測量含氧量在垃圾焚燒發(fā)電系統中實際使用與注意事項

　　含氧量是垃圾焚燒鍋爐燃燒質量的好壞的一個重要指標，直接關系到垃圾消耗率的高低，為了連續(xù)監(jiān)督燃燒質量，使燃燒維持在良好的狀態(tài)下，因此我單位選用了JGY-12型氧量分析儀。氧量分析儀由氧化鋯和二次儀表組成。氧化鋯是用作固體電介質，高溫度下的電介質兩側氧濃度不同時形成濃差電池，濃差電池產生的電動勢與兩側氧濃度有關，如一側氧濃度固定，即可通過測量輸出另一側電動勢。二次儀表是供給氧化鋯恒溫，再將輸出來的電動勢通過儀表運數轉換成測量范圍0~25%O2或輸出信號為4~20mA去DCS系統電腦顯示。使用氧化鋯時要保證整個外觀清潔、暢通，鋯管無機械松動并且鋯管內阻在探頭溫度700℃時一般不大于100Ω，鋯管本底電勢在探頭溫度700℃置于自然空氣中測得電動勢應為本底電動勢一般不超過5mV。在常溫下用500V絕緣表測量探頭的絕緣電阻，其中熱電偶對外殼絕緣電阻應大于100MΩ，加熱絲對外殼絕緣電阻應大于500MΩ。鋯管加熱電爐電阻值在60Ω左右。正確檢查以后為了測量氣體含氧量，安裝使用時特別注意，氧化鋯和二次儀表的接線一定要按使用說明書正確連接，切忌敲擊、碰撞，以免鋯管陶瓷部件損壞。陶瓷過濾器不能正對煙氣流向，以免顆粒物吸附在陶瓷表面影響測量。氧化鋯上參比氣和標準氣嘴的一面應向下，固定法蘭與設備法蘭之間必須使用墊圈，以免空氣漏入煙道內，影響測量精確度。因為垃圾燃燒過程中成分比較多往往會造成較大的測量誤差，甚至使鉑電極中毒，所以我們使用時要經常清理，每隔一個月通過標準氣體進行標定，減少測量誤差。

　　(五)熱工儀表測量在垃圾焚燒發(fā)電系統中作用

　　熱工儀表測量是保證垃圾焚燒發(fā)電設備安全、經濟運行及實現自動化的必要條件，亦是經濟管理、環(huán)境保護、研究新型生產系統和設備的重要條件。其質量的好壞直接影響著垃圾焚燒發(fā)電設備系統自動過程的水平，也既影響著垃圾焚燒發(fā)電的安全性和經濟效益。隨著垃圾焚燒發(fā)電設備日益發(fā)展，清潔焚燒、藍色焚燒、近零排放等理念不斷涌現，對熱工儀表測量的準確性、可靠性等的要求越來越高，測點數量也越來越多，并且隨著新材料和新技術的使用，新型熱工測量儀表不斷涌現，需使用DCS對大量的測量數據進行處理，呈現出更精確的環(huán)保數據。

　　二、熱工保護系統分析

　　(一)熱工保護概念

　　1、熱工保護的主要作用是，當機組在啟停和運行過程中發(fā)生了危及設備安全的危險工況時，使其能自動采取保護或連鎖措施，防止事故擴大，從而保證機組設備的安全。連鎖是一種處理事故的控制方式，是屬于保護范疇的控制功能，因此熱工保護系統有時也稱為連鎖保護系統，它也是處理熱力過程中開關量信號的控制技術。

　　(二)熱工保護信號

　　1、狀態(tài)信號是用來表示熱力系統中的設備所處的狀態(tài)，如電動機“運轉”、“停止”。

　　2、越限報警信號是熱力系統中設備和介質的狀態(tài)參數值必須保持在一定的安全范圍之內，而“安全范圍”按其實際情況可以是一個規(guī)定值，也可能是Ⅰ值與Ⅱ值，一旦越出規(guī)定范圍，必須及時發(fā)現和處理。“越限報警”是熱力參數值越出安全界限而發(fā)出的報警信號，如蒸汽壓力高、蒸汽壓力低。

　　3、趨勢報警信號是用來表示系統中狀態(tài)參數的變化速率，變化速率本身是個代數值。如汽包液位、給水流量。

　　(三)熱工保護條件

　　1、連鎖條件是使被控對象進行操作的條件，當連鎖條件出現時，應立即操作被控對象。如潤滑油壓降低過多，應連鎖啟動備用輔助潤滑泵。

　　2、閉鎖條件是不允許被控對象進行操作的條件，當閉鎖條件存在時，禁止操作被控對象，當閉鎖條件不存在之后，才具備了操作被控對象的可能。如轉動機械的潤滑油壓低時，不允許啟動轉動機械。

　　(四)列舉汽輪機熱工保護凝汽器真空低在垃圾焚燒發(fā)電系統中實際使用和注意事項

　　汽輪機保護系統是當汽輪機組發(fā)生故障危及機組的安全運行時，保護系統應能自動迅速地使汽輪機跳閘，達到保護汽輪機組的目的。而凝汽器真空降低時，需相應減少汽輪機負荷，若真空過低而繼續(xù)帶負荷，會造成機組發(fā)生超負荷運行，推力軸承烏金磨損，軸向位移過大，危及汽輪機安全，因此有凝汽器真空低保護。我單位用3個Y-150磁助電接點壓力表量程范圍為-0.1~0MPa，為了減少誤動作故障率又為了減少拒動作故障率，我們采用了“三取二”信號法。電接點壓力表由測壓部分和接點裝置兩部分組成，使用時保證電接點壓力表完好無損，測壓部分要經過壓力校驗儀檢驗，符合精度要求。接點裝置部分要使指針指示某一刻度，然后分別撥動上、下限信號指針與壓力指針觸點接觸，用萬用表放在測量電阻檔，其兩只測試筆分別接觸接線盒內動觸點與上限信號指針或動觸點與下限信號指針相對應的接線端，萬用表指針應指示到零。檢查安裝完畢要注意電接點壓力表與DCS的接線是否正確，再進行熱工保護試驗，確保無誤后方可投入使用。平時要定期校驗壓力表、給儀表管排污，做熱工保護試驗。

　　(五)熱工保護在垃圾焚燒發(fā)電系統中的作用

　　熱工保護是提高垃圾焚燒保護設備的可靠性，保證焚燒設備正確動作，防止誤動，拒動的一項重要工序，保證垃圾投放量自動進行增減，改變運行方式或停止運行，以安全運行為前提，盡量減少事故范圍，最大限度減輕安全事故帶來的危害，保障自身的安全。

　　結束語

　　熱工儀表測量和熱工保護是垃圾焚燒發(fā)電系統中非常重要的設備，是保證垃圾焚燒發(fā)電系統正常運行的基礎，所以我們要不斷的總結經驗，學會運用先進的新型技術，不斷提高測量精確值，減少誤差，杜絕安全隱患，降低安全事故的發(fā)生率，推動垃圾焚燒發(fā)電設備工程的可持續(xù)發(fā)展，為提倡綠色環(huán)保能源貢獻出一份力量。

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