热工专业教科书 第五章 顺序控制与热工保护
第五章火电机组顺序控制与热工保护
第一节火电机组顺序控制系统
一、火电机组顺序控制系统的功能和控制方式
（一）火电机组顺序控制的功能
顺序控制（Sequence Control）是指将生产过程中的工况和被控设备的状态，按照预先拟定的规则，自动地依次进行一系列操作，以实现设备和系统的工作目的。顺序控制仅与设备的启、停、开、关有关。在顺序控制系统中，检测、运算和控制所用的信息全部是“有”“无”，或“开”“关”这两种状态表示。这种具有两种状态的信息称之为开关量信息，因此顺序控制属于开关量控制范畴。
顺序控制系统（简称SCS）在大型火电单元机组中的主要功能是对机组热力系统及其辅机设备的启、停和开、关进行自动控制。顺序控制技术在火电厂应用的长期发展过程中逐渐形成了按工艺流程划分顺控范围、按功能分级设计顺控系统的原则。将同锅炉、汽轮机和发电机密切相关的所有辅机、阀门、挡板等设备的顺控称为火电厂顺序控制系统，它相当于把热力系统和辅机运行规程用顺序控制系统来实现。主要包括燃烧器管理系统（BMS）、锅炉顺序控制系统（BSCS）、汽轮机顺序控制系统（TSCS）和公用顺序控制系统；将相对独立的全厂辅助系统（车间）的控制对象，按相对完整的工艺流程划出各顺控系统，称为电厂辅助系统顺控，主要包括化学水处理系统、输煤系统、锅炉定期排污、锅炉吹灰、凝汽器胶球清洗、锅炉除灰等顺控系统。
随着机组容量的增大和参数的提高，辅机数量和热力系统的复杂程度大大增加，一台600MW机组约有辅机、电动/气动门、电动/气动执行器300余台套，而机组的顺序控制系统有2000~3000多个输入信号、1000多个输出信号、800多个操作项目。对如此众多而且相互间具有复杂联系的热力系统和辅机设备，仅靠运行人员进行手工操作是难以胜任的，必须采用安全可靠的自动控制装置，对热力系统和辅机实现顺序控制。采用顺控后，运行人员只需启动一个或几个操作按钮，就能完成一个热力系统或辅助设备甚至整个机组的启、停任务，不仅能减轻了运行人员的劳动强度，更为重要的是在顺序控制系统设计中，各个设备的动作都设置了严密的安全连锁条件，无论自动顺序操作，还是单台设备手动只要设备动作条件不满足，设备将被闭锁，从而避免了操作人员的误操作，保证了设备的安全。
实现顺序控制功能的设备，目前在电厂中使用较多的是继电器型、PLC型和DCS型。继电器型由于是由一个个继电器组成的装置，所以接线较复杂，适用于简单、独立的小规模顺序控制，其可靠性较低，控制逻辑修改困难，维护工作量大，目前在电厂顺序控制中只作为辅助手段。可编程控制器（PLC）具有可靠性高、逻辑修改方便、维护工作量小等优点，还可以与计算机控制系统进行实时通信，大小规模的顺序控制系统都可以使用。目前在电厂中的输煤、除灰、化学水处理等顺序控制子系统一般均采用这种形式。在电厂采用分散控制系统（DCS）时，顺序控制系统的功能可以直接包含在DCS中。现代DCS不仅具备PLC 的所有功能，而且可以更方便地与数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）等有机结合起来，实现数据共享。
（二）火电机组顺序控制系统的控制方式
顺序控制技术在火电厂应用的长期实践中逐渐形成了以基础设备为中心构成设备级控制和保护回路、以辅机和局部流程为中心组织设备级构成功能组、以工艺流程为中心组织功能组构成机组级的分级控制原则。这种控制原则在实践中被验证具有很多优点，己被广泛采用作为顺序控制的设计原则。
1、机组级
机组级顺控也称机组自启停系统（APS），为火电机组最高一级的控制。它能在最少人
工干预下完成整套机组的启动和停止。机组级并不等于机组启停全部自动控制，它允许必要的人工干预，即在执行过程中设置最少量的程序断点，由运行人员确认后，程序继续执行。它给功能组自动控制方式提供了控制信号。因此，机组级控制也叫功能组自动方式控制，而功能组接受运行人员指令为功能组手动方式也叫功能组控制。
APS是一个单元机组高度自动化的控制系统，它是基于单元机组整机自动启停控制思想，建立在单元机组自动控制系统（MCS）、汽轮机电液调节系统（DEH）、锅炉燃烧器管理系统（BMS）、锅炉给水泵汽轮机调节系统（MEH）和锅炉、汽轮机及相应辅机顺序控制系统（SCS）等系统之上的机组启停管理系统，是机组启停调度、信息管理与指令控制中心。APS根据机组启停曲线、按规定好的程序发出各个系统、子系统、设备的启停指令，从而实现单元机组的自动启动或停止，其功能相当于一个智能运行班组，在机组启停阶段承担着运行值长、司炉、司机及司电的协同工作与运行操作任务。
2、功能组级
功能组级是一种以一个工艺流程为主，包含有关设备在内的顺序控制。功能组控制的特点是把工艺上互相联系，并且具有连续不断的顺序性控制特征的设备群作为一个整体来控制，是将相关联的一些设备相对集中地进行启动或停止的顺序控制。当运行人员发出功能组启动指令后，同一功能组的相关设备将按照预先规定的操作顺序自动启动。例如，某台引风机功能组级顺控包括了引风机及其相对应的冷却风机、风机油站和电动机油站、烟风道挡板等设备，并按预先设计好的程序，在启动或停止时，自动完成整个启停过程；又如电动泵功能组级顺控，包括电动泵、辅助润滑油泵，电动泵出口门、入口门和电动泵再循环截止门等的控制。功能组中允许再设置功能子组。这样一个功能组包含有若干个功能子组和设备级设备。
目前，大型的火力发电机组在辅机等设备的控制范围上大体相当。600MW机组顺序控制系统的设计一般采用机组自启停控制系统（APS），基本上都包含如下功能组：（1）主汽轮机盘车；
（2）主汽轮机液力油；
（3）凝汽器真空泵；
（4）汽轮机轴封汽；
（5）汽轮机疏水到凝汽器扩容器；
（6）汽轮机疏水到大气扩容器；
（7）发电机冷却器密封油；
（8）发电机定子冷却水；
（9）锅炉预清洗；
（10）锅炉启动充水；
（11）过热器排汽；
（12）省煤器和水冷壁排汽；
（13）电动给水泵；
（14）给水泵汽轮机BFPTA辅助油泵；
（15）BFPTA液力泵；
（16）BFPTA盘车；
（17）汽动给水泵TDBFPA轴封汽；
（18）BFPTB辅助油泵；
（19）BFPTB液力泵；
（20）BFPTB盘车；
（21）TDBFPB轴封汽；
（22）密封水收集箱泵；
（23）闭式冷却水泵；
（24）河水升压泵；
（25）凝结补水泵；
（26）凝结水泵；
（27）重油泵；
（28）轻油泵；
（29）一次风机A；
（30）一次风机B；
（31）开式冷却水泵；
（32）暖风器冷凝泵；
（33）雨水排水泵；
（34）锅炉烟风通道；
（35）送风机A；
（36）送风机B；
（37）引风机A；
（38）引风机B；
（39）BEPTS疏水泵；
（40）磨煤机。
功能组级控制系统设计时，必须对属于这一组的全部设备的操作顺序、相互关系、关联条件、异常情况时的处理和人工干预等情况做出准确的分析和划分。
（三）设备级控制
设备级控制是顺控系统的基础级。不通过功能组也能对属于同一功能组的若干设备分别进行操作，设备级控制是一种一对一的操作，即一个启/停操作指令对应一个驱动级，如操作一个截流阀。这种单一性控制操作，也有人称其为组件控制。一个工艺系统中包含了若干个这样的组件，对它们都可以进行操作。可由计算机键盘、鼠标通过CRT监视进行操作或在BTG盘上设置遥控硬手操。
二、顺序控制系统设备级控制
（一）设备级控制的作用和功能
设备级控制是对生产过程中的基础设备实施的一对一操作，具有如下控制功能：
（1）手动/自动控制。自动方式下，设备级控制可以接受功能组的启停指令；手动方式下，运行人员在操作员站或BTG盘上发出启停指令。
（2）保护功能。当具备启动或停止运行条件时应自动启动或停止设备的运行。
（二）实例说明
以凝汽器真空泵A的控制为例。
当满足下列条件之一时，则自动启动真空泵A：
（1）功能组启动命令。
（2）真空泵B自动跳闸。
（3）真空泵B运行30s后，凝汽器真空度仍低。
当满足下列条件之一时，则自动停止真空泵A：
（1）功能组停止命令。
（2）真空泵A电动机定子温度大于155℃，或电动机轴承温度大于100℃。
（3）真空泵A补给水温度高。
（4）真空泵A分离器水位低。
设备级控制可以在继电器控制逻辑、可编程控制器或DCS等控制装置中实现。
大型火电机组中设备级控制通常在可编程序控制器或DCS等控制装置中实现。这些功能丰富的控制装置甚至提供了可用于设备级控制的模块，如典型马达控制模块、典型电动阀门控制模块等/极大地方便了顺序控制系统的设计。在对设备级控制有不同功能要求的场合，则需要重新设计设备级控制逻辑。编制设备级控制逻辑的语言通常使用功能模块图和梯形图。
三、顺序控制系统功能组控制
（一）功能组控制的作用和控制方式
完整的功能组一般具有如下三种控制方式：
（1）功能组启停的自动/手动切换。自动（AUTO）时，功能组可接受自动启动功能组和自动停止功能组信号；手动时，按启动键（START）和停止（STOP）键可以启动和停止功能组。
在机组级控制时要求所有的功能组处于自动方式。
（2）中止（Halt）、解除（Release）和超驰（Ovro）操作。中止操作时，控制程序暂停执行；解除操作时，功能组继续进行启停操作。超驰操作时，停止本功能组的启/停过程。
（3）有两台以上冗余设备时，选择某一台设备作为启动操作的“首台设备”，并有自动/手动切换开关。当第一台设备启动完成后，便会自动选择第二台设备作为备用设备为启动作好准备。
功能组处于各种状态时应有相应的指示。
（二）燃煤系统功能组
燃煤控制逻辑完成各制粉系统的投入、切除操作，并在正常运行时密切监视各煤层的重要参数，必要时切断进入炉膛的煤粉，以保证炉膛安全。
本期工程采用中速磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统。煤粉细度R90 = 35%，每台锅炉配7台中速磨煤机，BMCR工况下6台运行1台备用。每台磨煤机的煤粉管道连接到锅炉同一层燃烧器，7台磨煤机带7层燃烧器，根据锅炉负荷的变化可以停用任何一台磨煤机和对应的一层燃烧器。
当煤层的点火能量建立起来之后，操作员就可以进行煤层投入的操作。煤点火的允许条
件适用于所有煤层。如果煤点火的条件不满足，则任何煤层均不允许点火。煤燃烧器投入以
层为单位进行，这是由于每台磨煤机出口的四个挡板是联开联关的。下面以A磨煤机组为例。以下条件全部满足，认为A煤层投运：
●A给煤机运行达1分钟
●A1-A5中至少4只燃烧器有火焰检测
以下条件全部满足，认为A1煤燃烧器投运：
●A给煤机与A磨煤机运行达1分钟
●A1有火焰检测
其它4只燃烧器类同。
1 、煤层顺序控制
（1）A制粉系统的自动启动步序：
第一步：启动A磨煤机润滑油系统，启动液压油系统，提升磨辊，启动启动分离器油泵；
第二步：开A磨煤机密封风门，开给煤机密封风门；
第三步：开A磨煤机出口挡板
第四步：开A磨煤机冷、热一次风门
第五步：置A磨煤机冷、热一次风门自动
第六步：启动磨煤机旋转分离器
第七步：启动A磨煤机
第八步：置A给煤机给煤量最小
第九步：启动A给煤机
第十步：开A给煤机入口门
（2）A制粉系统的自动停止步序:
第一步：置A给煤机转速最低
第二步：关闭A给煤机入口门
第三步：停A给煤机
第四步：关A磨煤机热一次风门
第五步：停A磨煤机旋转分离器
第六步：停A磨煤机
第七步：关A磨煤机冷一次风门
2 、A磨煤机润滑油泵
（1）手动启动：
运行人员通过CRT上的“启动”按钮，可以启动A磨煤机润滑油泵。
（2）程控启动：
A煤层程控来启动A磨煤机润滑油泵指令。
（3）启动允许条件
以下条件全部满足，认为A磨煤机润滑油泵启动允许：
无A磨煤机润滑油系统过滤器压差高
不管手动启动，还是程控启动，都必须满足启动允许条件。
（4）手动停止：
运行人员通过CRT上的“停止”按钮，可以停止A磨煤机润滑油泵。
（5）停止允许条件
以下条件任一满足，认为A磨煤机润滑油泵停止允许：
●A磨煤机停止1分钟
手动停止，必须满足停止允许条件。
3 、A磨煤机
（1）手动启动：
运行人员通过CRT上的“启动”按钮，可以启动A磨煤机。
（2）程控启动：
A煤层程控来启动A磨煤机指令。
（3）启动允许条件
以下条件全部满足，认为A磨煤机启动允许：
●A磨煤机润滑油允许
●A磨煤机电机远控方式
●A磨煤机一次冷风关断门全开
●A磨煤机一次热风关断门全开
●A磨煤机密封风门全开
●A磨煤机出口门全开（3/4）
●A磨煤机一次风条件满足
●任意密封风机运行
●A磨煤机密封风与一次风差压>2KPa
●A磨煤机磨辊提升到位
●A煤层点火允许
●无A煤层跳闸条件
●A磨煤机轴承温度正常
●A磨煤机液压油满足
●A磨煤机出口风粉混合温度正常
（4）以下5个条件全部满足，认为A磨煤机润滑油满足
●A磨润滑油泵运行
●A磨润滑油系统减速机油温<？度
●A磨润滑油系统推力轴承温度<？度
●A磨润滑油系统由分配器前压力>？
●A磨润滑油压力不低
●A磨润滑油站油过滤器差压不高
不管手动启动，还是程控启动，都必须满足启动允许条件。
(5)磨煤机跳闸条件
●磨煤机出口隔绝门全部关闭；
●一次风机全部停运；
●A磨煤机一次风压力低；
●A层煤燃烧器火焰丧失；
●A磨煤机主轴承润滑油不满足；
●A磨煤机液压油不满足
●A磨煤机一次风/密封风压差低；
●A磨煤机轴承温度高；
●A磨主电机定子绕组温度高；
●A磨出口风粉温度高；
●A磨分离器风粉温度高；
●A给煤机断煤或停运
●A磨振动大
●MFT；
(6)手动停止：
运行人员通过CRT上的“停止”按钮，可以停止A磨煤机。
(7)程控停止：
A煤层程停来指令，可以停止A磨煤机。
停止允许条件
程控停止，必须满足停止允许条件。
4 、A给煤机
（1）手动启动：
运行人员通过CRT上的“启动”按钮，可以启动A给煤机。
（2）程控启动：
A煤层程控来启动A给煤机指令。
（3）启动允许条件
以下条件全部满足，认为A给煤机启动允许：
●A给煤机远方控制
●煤燃烧器点火允许
●无A给煤机跳闸条件
●A磨煤机送粉管道隔绝门全部打开（4/5）
●A给煤机密封风门打开
●A磨煤机运行
●A磨煤机出口温度正常
●A给煤机最小给煤率
不管手动启动，还是程控启动，都必须满足启动允许条件。
（4）给煤机跳闸条件
●A给煤机报警延时5秒；
●A给煤机皮带断煤延时120秒；
●A给煤机给煤量<5t/h且给煤机运行超过15秒；
●A磨煤机跳闸
●A给煤机出口门全关；
●MFT；
（5）手动停止：
运行人员通过CRT上的“停止”按钮，可以停止A给煤机。
(6)程控停止：
A煤层程停来指令，可以停止A给煤机。
程控停止，必须满足停止允许条件。
5、A磨煤机密封风气动闸阀
（1）手动打开：
运行人员通过CRT上的“打开”按钮，可以打开A磨煤机密封风气动闸阀。
（2）程控打开：
A煤层程控来打开A磨煤机密封风气动闸阀指令。
不管手动打开，还是程控打开，都必须满足打开允许条件。
（3）手动关闭：
运行人员通过CRT上的“关闭”按钮，可以关闭A磨煤机密封风气动闸阀。
（4）关闭允许条件：
当A磨煤机停运60S后，认为A磨煤机密封风电动挡板关闭允许。
6、A磨煤机入口冷一次风关断挡板
（1）手动打开：
运行人员通过CRT上的“打开”按钮，可以打开A磨煤机入口冷风挡板。
（2）程控打开：
A煤层程控来打开A磨煤机入口冷风挡板指令。
（3）打开允许条件
以下条件全部满足，认为A磨煤机入口冷风挡板打开允许：
●A磨煤机出口门打开(4/5)
不管手动打开，还是程控打开，都必须满足打开允许条件。
（4）手动关闭：
运行人员通过CRT上的“关闭”按钮，可以关闭A磨煤机入口冷风挡板。
（5）程控关闭：
A煤层程控来关闭A磨煤机入口冷风挡板指令。
（6）关闭允许条件：
●A磨煤机出口温度正常
●A磨煤机停运
（7）保护关闭条件：
●MFT
●A磨煤机跳闸
7 、A磨煤机入口热一次风关断挡板
（1）手动打开：
运行人员通过CRT上的“打开”按钮，可以打开A磨煤机入口热风挡板。
（2）程控打开：
A煤层程控来打开A磨煤机入口热风挡板指令。
（3）打开允许条件
以下条件全部满足，认为A磨煤机入口热风挡板打开允许：
●A磨煤机运行
●A磨煤机出口门打开(4/5)
●A磨煤机出口温度正常
不管手动打开，还是程控打开，都必须满足打开允许条件。
（4）手动关闭：
运行人员通过CRT上的“关闭”按钮，可以关闭A磨煤机入口热风挡板。
（5）程控关闭：
A煤层程控来关闭A磨煤机入口热风挡板指令。
（6）保护关闭
以下任一条件满足，产生保护关闭A磨煤机入口热风挡板指令:
●MFT
●A磨煤机跳闸
8、A磨煤机出口门
（1）手动打开：
运行人员通过CRT上的“打开”按钮，可以打开A磨煤机出口门。
（2）程控打开：
A煤层程控来打开A磨煤机出口门指令。
（3）打开允许条件
以下条件全部满足，认为A磨煤机出口门打开允许：
●煤点火允许
●无A磨煤机跳闸条件
●A磨煤机密封风门打开
不管手动打开，还是程控打开，都必须满足打开允许条件。
（5）手动关闭：
运行人员通过CRT上的“关闭”按钮，可以关闭A磨煤机出口门。
（6）关闭允许条件：
●A磨煤机停止
（7）保护关闭
以下任一条件满足，产生保护关闭A磨煤机出口门指令:
●MFT
●A磨煤机跳闸且风粉温度正常
9、A磨煤机消防蒸汽电动门
（1）手动打开：
运行人员通过CRT上的“打开”按钮，可以打开磨煤机消防蒸汽电动门。
（2）手动关闭：
运行人员通过CRT上的“关闭”按钮，可以关闭磨煤机消防蒸汽电动门。
10 、A给煤机入口电动门
（1）手动打开：
运行人员通过CRT上的“打开”按钮，可以打开A给煤机入口电动门。
（2）程控打开：
A煤层程控来打开A给煤机入口电动门指令。
（3）打开允许条件
以下条件全部满足，认为A给煤机入口电动门打开允许：
●A给煤机运行
不管手动打开，还是程控打开，都必须满足打开允许条件。
（4）手动关闭：
运行人员通过CRT上的“关闭”按钮，可以关闭A给煤机入口电动门。
（5）程控关闭：
A煤层程控来关闭A给煤机入口电动门指令。
（6）关闭允许：
●A给煤机跳闸
11、A给煤机密封风挡板
（1）手动打开：
运行人员通过CRT上的“打开”按钮，可以打开挡板。
（2）程控打开：
A煤层程控来打开挡板指令。
（3）打开允许条件
不管手动打开，还是程控打开，都必须满足打开允许条件。
(4)手动关闭：
运行人员通过CRT上的“关闭”按钮，可以关闭挡板。
(5)关闭允许条件：
当A给煤机停运时，认为关闭允许。
(6)自动关闭条件：
当A给煤机停运时，自动关闭
12、A磨煤机润滑油箱加热器
（1）手动启动：
运行人员通过CRT上的“启动”按钮，可以启动A磨煤机润滑油箱加热器。
（2）自动启动（以下条件同时满足）：
●A磨煤机液压站油箱油温<35度
●联锁投入开关投入
（3）手动停止：
运行人员通过CRT上的“停止”按钮，可以停止A磨煤机液压站电加热器。
（4）自动停止（以下条件同时满足）：
●A磨煤机液压站油箱油温>40度
●A磨煤机停运
●联锁投入开关投入
13、A磨减速机油箱电加热器
（1）手动启动：
运行人员通过CRT上的“启动”按钮，可以启动A磨减速机油箱电加热器。
（2）自动启动（以下条件同时满足）：
●A磨煤机减速机油箱油温<35度
●联锁投入开关投入
（3）手动停止：
运行人员通过CRT上的“停止”按钮，可以停止A磨减速机油箱电加热器。
（4）自动停止（以下条件同时满足）：
●A磨煤机减速机油箱油温>40度
●A磨煤机停运
●联锁投入开关投入
14、A磨煤机液压油泵
（1）手动启动：
运行人员通过CRT上的“启动”按钮，可以启动A磨煤机液压油泵。
（2）程控启动：
A煤层程控来启动A磨煤机液压油泵
（3）启动允许
●A磨煤机液压油箱液位不低
●A磨煤机液压油箱油温大于>? 度
（4）手动停止：
运行人员通过CRT上的“停止”按钮，可以停止A磨煤机液压油泵。
（5）停允许
●A磨煤机停止
（三）风烟系统功能组
为锅炉连续地送风和排出烟气的过程，称为锅炉通风，由此组成的系统称为风烟系统。风烟系统结构复杂，它与制粉系统共同来维持燃烧系统的运行，是保证锅炉燃烧运行的基本系统。
600MW机组的风烟系统主要包括以下设备：两台三分仓双密封回转再生式空气预热器、两台定速、电动、轴流式动叶可调一次风机、两台定速、电动、轴流式、动叶可调送风机、两2台定速、电动、轴流式、静叶可调引风机以及它们各自的附属设备（电动机、润滑油及油系统等）和风烟道挡板等。
为适应机组APS（机组自启停控制系统）的要求，往往需要按工艺流程划分功能组。
按风烟系统的流程，可以将空气预热器、引风机、送风机、一次风机等辅机设备构成风
烟系统功能组，这样风烟系统功能组由空气预热器启停功能子组、引风机启停功能子组、送风机启停功能子组、一次风机启停功能子组等组成。
1、空预器功能子组
空预器功能子组的启停步骤及条件如下：
（1）顺序启动步骤如下：
步一：条件：空预器A导向轴承温度低于80℃
空预器A支撑轴承温度低于80℃
空预器A停止
指令：启空预器A电机（5S后若空预器A主电机停止，启空预器A辅电机）步二：条件：空预器A电机运行
延时90S
指令：开空预器A入口一次风电动挡板
开空预器A出口一次风电动挡板
开空预器A入口二次风电动挡板
开空预器A出口二次风电动挡板
空预器A电机投备用
步三：条件：空预器A入口一次风电动挡板已开
空预器A出口一次风电动挡板已开
空预器A入口二次风电动挡板已开
空预器A出口二次风电动挡板已开
空预器A主电机备用或空预器A辅电机备用
指令：开空预器A、除尘器A入口烟气电动挡板
步四：条件：空预器A入口烟气电动挡板1已开
空预器A入口烟气电动挡板2已开
空预器A入口烟气电动挡板3已开
空预器A入口烟气电动挡板4已开
除尘器A入口烟气电动挡板1已开
除尘器A入口烟气电动挡板2已开
程启完成
(2) 顺控停止步骤如下：
步一：条件：空预器A入口烟温小于150℃
送风机A停止
引风机A停止
指令：关空预器A、除尘器A入口烟气电动挡板步二：条件：空预器A入口烟气电动挡板1已关
空预器A入口烟气电动挡板2已关
空预器A入口烟气电动挡板3已关
空预器A入口烟气电动挡板4已关
除尘器A入口烟气电动挡板1已关
除尘器A入口烟气电动挡板2已关
指令：关空预器A入口、出口一次风电动挡板
关空预器A入口、出口二次风电动挡板步三：条件：空预器A入口一次风电动挡板已关
空预器A出口一次风电动挡板已关
空预器A入口二次风电动挡板已关
空预器A出口二次风电动挡板已关
指令：停空预器A电机
步四：条件：空预器A主电机停止
空预器A辅电机停止
程序完成
（3）空预器A相关设备逻辑
1）．空预器A主电机
空预器A主电机启动允许条件
●无空预器A辅电机运行
●无空预器A主电机过载预报警
●无空预器A主电机过载机故障
空预器A主电机停止允许条件
●引风机A、送风机A均停或空预器A辅电机运行
空预器A主电机自动启动条件
●空预器A主电机备用且空预器A辅电机跳闸
●程控启
空预器A主电机自动停止条件
●程控停
2）．空预器A辅电机
逻辑与空预器A变频电机相似。
3）．空预器A入口烟气电动挡板1（2、3、4依此类推）有下列条件时自动开：
●FSSS自然通风请求时
●建立空气通道时
●程控开此挡板时
●手动开空预器A入口烟气电动挡板2、3、4时
有下列条件时自动关：
●空预器A停止且空预器B运行时
●程控关此挡板时
●手动关空预器A入口烟气电动挡板2、3、4时
有下列条件时允许关：
无FSSS自然通风请求
4). 空预器A出口一次风电动挡板
空预器A运行允许开
一次风机A停止或空预器A停止允许关
程控开关此挡板
5) 空预器A入口一次风电动挡板
逻辑与空预器A出口一次风电动挡板相似
6). 空预器A入口二次风电动挡板
有下列条件时自动开：
●FSSS自然通风请求时
●建立空气通道时
●程控开此挡板时
有下列条件时自动关：
●空预器A停止且空预器B运行时
●程控关此挡板时
有下列条件时允许关：
无FSSS自然通风请求
7). 空预器A出口二次风电动挡板
逻辑与空预器A出口二次风电动挡板相似
8). 除尘器A入口烟气电动挡板1、2
逻辑与空预器A入口烟气电动挡板1相似
2、引风机功能子组
引风机是将烟气吸入烟囱排出。燃烧后的烟气离开炉膛后，经屏式过热器、高温过热高温再热器进入后烟井。对于采用尾部烟气挡板调节再热汽温的炉体，进入后烟井的烟气分为两路：一路进入低温过热器及省煤器，另一路进入低温再热器，两路烟气在调温板后混合，进入两台并列运行的空气预热器，再经由静电除尘器后被引风机排至烟囱，陆续排入大气。引风机的抽力应足以克服烟气流经各受热面、烟道及静电除尘器的阻力，并使炉膛出口维持微负压（一般为-50~-30Pa）。
在锅炉正常运行中，引风机的引风量是通过CCS调节引风机静叶开度来实现的。而在启动或停止过程中引风机静叶开度需加以逻辑控制。
(1)引风机A顺控
1）、顺序启动
步一：条件：空预器A运行
引风机A停止
引风机B停止或引风机B运行且任一送风机运行
无FSSS自然通风请求
指令：启引风机A吸油泵
步二：条件：引风机A稀油站供油压力、流量不低
引风机A稀油泵A运行或引风机A稀油泵B运行
延时3MIN
指令：启引风机A冷却风机
请求建立空气通道
步三：条件：引风机A任一冷却风机运行
空气通道建立
指令：开引风机A出口烟气电动挡板
关引风机A入口烟气电动挡板
置引风机A入口静叶调整执行机构位置最小(去MCS)
引风机A稀油泵投备用
引风机A冷却风机投备用
步四：条件：引风机A出口烟气电动挡板1、2已开
引风机A入口烟气电动挡板1、2已关
引风机A入口静叶在最小位
引风机A任一稀油泵备用
引风机A任一冷却风机备用
引风机A启允许条件满足
指令：启动引风机A
步五：条件：引风机A运行
延时15s
指令：开引风机入口烟气电动挡板
步六：条件：引风机A入口烟气电动挡板1已开
引风机A入口烟气电动挡板2已开
程启完成。
2）、顺控停止
步一：条件：送风机均停或只一台送风机停且引风机均运行
少于四台磨运行
指令：置引风机A入口静叶最小位
步二：条件：引风机A入口静叶位置最小
指令：停引风机A
步三：条件：引风机A停止
指令：关引风机A出口烟气电动挡板
关引风机A入口烟气电动挡板
步四：条件：引风机A出口烟气电动挡板1、2已关且引风机A入口烟气电动挡板1、2已关或
引风机B停止
程控完成。
（2）引风机A相关设备逻辑
1）. 引风机A逻辑：
引风机A启动允许条件（与）
●引风机A温度正常；
●引风机A入口静叶在最小位；
●引风机A入口烟气电动挡板1、2已关；
●引风机A出口烟气电动挡板1、2已开；
●空预器A运行；
●引风机A任一冷却风机运行；
●引风机任一A稀油泵运行；
●引风机A稀油站供油压力、流量不低；
●无引风机A轴承振动报警；
●空气通道已建立；
●无引风机A跳闸条件；
引风机A跳闸条件（或）
●引风机A手动跳闸
●引风机A温度保护跳闸
●MFT 延时20S & 后炉膛压力低低低
●引风机A停顺控
●引风机A稀油泵运行且油站供油压力过低延时
●引风机A振动大跳闸
●引风机A稀油泵全停延时
●空预器A停止延时8S
●引风机A运行60S后入口或出口烟气电动挡板关
●引风机A异常跳闸
2）、引风机A入烟气电动挡板
当引风机A停且无FSSS自然通风请求时允许关
有下列条件时自动开：
●FSSS自然通风请求时
●引风机A运行延时10S
●程控开此挡板时
有下列条件时自动关：
●引风机A停止且引风机B运行
●程控关此挡板时
3）. 引风机A出口烟气电动挡板
当引风机A停且无FSSS自然通风请求时允许关此挡板有下列条件时自动开：
●FSSS自然通风请求时
●程控开此挡板时
有下列条件时自动关：
●引风机A停止且引风机B运行
●程控关此挡板时
4）．引风机A冷却风机A
有下列条件时自动启：
引风机A冷却风机A备用且引风机A冷却风机B跳闸
引风机A冷却风机A备用且引风机A轴承温度高
引风机A程控启
停允许条件：
引风机A停或引风机A冷却风机B运行
5）．引风机A冷却风机B
逻辑与引风机A冷却风机A类似
6）. 引风机A吸油泵A
启允许条件：
引风机A电机稀油站油箱油位低
有下列条件时自动启：
引风机A稀油泵A在备用，稀油泵B停
引风机A稀油泵A在备用，引风机A稀油站供油压力低或流量低
程控启引风机A稀油泵A时
停允许条件：
引风机A停或引风机A稀油泵B运行
7）．引风机A吸油泵B
逻辑与引风机A稀油泵A相似。
3、送风机功能子组
送风机用于提供锅炉燃烧系统用风。600MW机组送风机一般采用轴流式风机。本实例采用的是两台动叶可调轴流式风机，分A、B两侧与引风机配套成为锅炉的送引风系统。送风机风量通过液压调节装置改变动叶节距实现。冷空气经送风机升压后进入空气预热器加热，成为热风后送入炉膛燃烧器，提供维持炉内燃烧所需要的空气。为了防止排烟温度低于零点温度，对空气预热器的金属造成腐蚀，冷二次风先分别经过两台盘管式蒸汽暖风器加热后再送到空气预热器加热成热风，热风送到双旋风分离式燃烧器的拱上和垂直风道分级配风助燃。
送风机启、停时注意事项：○1A子组送风机启、停，应考虑B子组送风机运行与否，以及空气预热器是在单侧运行还是在双侧运行等情况；○2在启、停程序控制过程中，由SCS 优先控制送风机的动叶开度；○3在送风机A功能子组的顺序控制执行过程中，要闭锁送风机B功能子组及有关自动调节系统；○4应采取措施，避免送风机发生喘振。
(1)送风机A顺控
1)顺序启动
步一：条件：送风机A停止
送风机B停止或送风机B运行且吸风机A、B均运行
送风机A油站油箱油位不低
指令：启送风机A油站油泵
步二：条件：送风机A油站油泵A运行或油站油泵B运行
送风机A油站控制油压不低且润滑油流量不低
延时3MIN
一电厂热工控制DCS系统设计
| 67 PLC and DCS 一电厂热工控制DCS系统设计 刘景芝，孙 伟 （中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏 徐州 ２２１００８） 摘 要：以西山孝义金岩公司自备电厂为背景，主要结合循环流化床锅炉机组的运行特点和控制特性，对其热工系统运用集散控制方式进行控制，并采用浙大中控的ＷｅｂＦｉｌｅｄ ＪＸ－３００Ｘ系统对单元机组的热工控制系统做了初步的整体设计。 关键词：热工控制系统；集散控制系统（ＤＣＳ）；循环流化床锅炉 中图分类号：ＴＰ３９３．０３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３－７２４１（２００７）１２－００６７－０３ A DCS system for thermal control of a power station LIU Jing-zhi, SUN Wei (The School of Information and Electrical Engineering ,China University of Mining and Technology , Xuzhou 221008 China) Abstract: This paper introduces a distributed control system for the power station of the Xishan Jinyan company. According to the operation and control requirements of the circulating fluidized bed boiler, the distributed control for the thermal system of a power unit is designed with the SUPCON WebFiled JX-300X. Keywords: thermal control system; distributed control system(DCS); circulating fluidized bed boiler １ 引言 火力发电是现代电力生产中的一种主要形式，火力发电厂 运行系统多而且复杂，各系统之间要协调运行又要对负荷变化 具有很强的适应能力，因此有效的控制火力发电厂运行极其重 要。目前火电机组都普遍采用ＤＣＳ［３］，因为ＤＣＳ系统给电厂在 安全生产与经济效益方面带来巨大作用，使以往任何控制系统 无法与其相提并论。随着各项技术的发展和用户对生产过程控 制要求的提高，一种全数字化的控制系统——现场总线控制系 统（ＦＣＳ）问世了，并得到了快速发展。虽然现场总线控技术 代表了未来自动化发展的方向并将逐步走向实用化，但由于火 电厂的具体环境和控制特点，经过论证与分析，近期内热控系统 只能以ＤＣＳ为主［１］［２］。 西山孝义金岩公司自备电厂包括２台７５ｔ／ｈ循环流化床锅 炉、２台１５ＭＷ抽汽式汽轮发电机组。本文主要针对循环流化床 锅炉，将其改造为单元机组运行。根据循环流化床锅炉和火电机 组的运行特点，分析其热控系统的功能要求，采用集散控制系统 （ＤＣＳ）实现热工自动化，并以浙大中控的ＷｅｂＦｉｌｅｄ ＪＸ－３００Ｘ为 例，进行具体系统的初步设计。 收稿日期：２００７－０７－０３ ＪＸ－３００Ｘ集散控制系统全面应用最新的信号处理技术、高 速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术和现场总线技 术，采用高性能的微处理器和成熟的先进控制算法，兼具高速可靠 的数据输入输出、运算、过程控制功能和ＰＬＣ联锁逻辑控制功 能，能适应更广泛更复杂的应用要求，是一套全数字化的、结构灵 活、功能完善的新型开放式集散控制系统。 ＪＸ－３００Ｘ体系结构如下图： ２ 系统介绍及方案描述 ２．１ 系统总体方案描述 根据单元机组运行特点及要求，其控制系统一般配有以下系统： （１） 数据采集系统（ＤＡＳ）； 图１ JX－３００X体系结构图
热工保护与顺序控制
1.“三取二”信号法的好处？表达方式？ 单个检测元件的误动作率p或拒动作率q很小时，可有效减小误动作率和拒动作率。 逻辑表达式： 2.中英文简称 计算机监视系统【CMS】数据采集系统【DAS】 模拟量控制系统【MCS】机组协调控制系统【CCS】 锅炉炉膛安全监控系统【FSSS】燃烧器管理系统【BMS】 汽轮机控制系统【TCS 】汽轮机数字电液调节系统【DEH】 汽轮机安全监视仪表【TSI 】旁路控制系统【BPS 】 顺序控制系统【SCS或SEQ】汽轮机紧急跳闸系统【ETS】 报警系统【ANN】 3.避免轴弯曲的有效方法 （1）正确投入盘车（2）当取闷缸措施 4.什么是差胀？汽轮机从前段到后段，差胀的变化特点 ①转子和汽缸之间的相对膨胀值差值，也可以说是主轴相对于汽缸某一点的膨胀差值。 ②从前段到后段，差胀越来越大 5.电涡流传感器测量系统的构成 6.汽轮机转速的测量方法 磁阻测速、磁敏测速、电涡流测速、霍尔转速传感器 7.双探头测轴震时，两个传感器在安装时要注意什么 在测轴的绝对振动时，应尽可能把绝对振动传感器放在同一个平面，或尽可能靠在一起。为了提高测量精度，应尽可 能减少轴的偏心度，椭圆度，轴颈上的缺口，刻痕等等因素。 8.大型单元机组对所发生的带有全局性影响的事故的保护方式 辅机故障减负荷（RB）、机组快速甩负荷（FCB）、主燃料跳闸（MFT） 9.暖炉油泄露试验 为了防止轻油泄露（包括漏入炉膛），通过油系统泄露试验对油母管快关阀，回油阀、油母管，各层各油角阀所做的密闭性试验。 操作人员可根据实际情况，在OIS上旁路油系统泄露试验，但是在油系统管路维修、初次投运或较长时间未投运油系统时，油泄露试验不得旁路。选择油泄露实验旁路时，OIS画面将警告提示。 10.电磁式继电器 （1）电流继电器（2）电压继电器（3）中间继电器（4）时间继电器 11.接触器的特点 特点：触点接触良好，接触压力足够大，触点通断速度快，并具有灭弧装置。 12.阀门的操作转矩特点 在开启（或关闭）阀门的初始（或终了）一瞬间出现最大转矩，而在整个开启（或关闭）阀门的过程中转矩是不大的。13.锅炉炉膛爆炸的方式及原因 炉膛外爆、炉膛内爆（用内外压差来回答） 14.什么是缸胀，缸胀的方向受什么影响 ①汽缸的绝对膨胀值，即汽轮机的汽缸相对于机座基准点的增长。 ②汽缸的绝对死和点滑销装置 15汽包水位高低保护，再热器壁温高保护及汽压高保护逻辑框图
电厂热工自动化技术及其应用
电厂热工自动化技术及其应用分析 摘要:电力系统自动化是我国电力技术近年来的主要发展方向，本文针对电厂热工自动化技术及其应用情况展开了论述与探讨。文章首先就电厂热工自动化的概念及其在我国的发展现状进行了阐述，在此基础上就电厂热工自动化技术的构成及应用情况进行了论述与分析。?关键词:电力系统；热工自动化;自动化技术；技术应用??随着科学技术的发展,我国电力系统自动化程度越来越高。电厂热工自动化随火力发电技术的发展而不断进步，是我国的电力系统的重要组成部分。目前,我国电厂热动自动化已经得到了很大的发展。从自动装置看，组装仪表已经向现在的数字仪表发展,系统控制设备也提升到了新的档次,一些机组有专门的小型计算机进行监督和控制,配以ｃrt显示,监控水平较以前大大提高。??一、电厂热工自动化及其在我国的发展?（一)电厂热工自动化的概念?火力发电厂热工自动化的主要概念是以火力发电过程中数据的测量、信息的处理、设备的自动控制、报警和自动保护为基础,通过自动化系统的控制来达到无人操作的过程。在火力发电厂生产过程中为了使发电设备的安全有所保障,需要对设备进行自动化控制，以避免重大事故的发生，同时也减少了一定的人力资源。一般的火电自动化系统都分为四个子系统,其中以自检系统、控制系统、报警系统、保护系统为主。?（二）电厂热工自动化在我国的发展?我国火力发电厂的热工自动化技术近年来得到了非常迅猛的发展，其核心技术 distrｉｂuted cｏntrol ｓyｓtｅm（ｄｃs）更是被我国发电企
业所应用。dcs技术主要是通过设备的分散控制来达到数据和信息的自动化处理，在我国3５0ｍw以上的火电机组上应用较为广泛，其经济性和安全性被我国发电企业所认同。近年来随着计算机软件可视化效果的提高,ｄcｓ技术得到了极大的发展和应用,通讯接口的识别和管理系统数据的共享为火力发电厂的信息化处理提供了必要保障，同时dcｓ的分散控制也起到了非常好的效果。 二、电厂热工自动化技术构成?（一）热工测量技术方面 1、温度测量，火电厂热工测量控制系统中的温度测量传感器（s ｅnsｅr），采用热电偶热电阻,少数地方采用其他热敏元件如金属膜(双金属膜)水银温包等作为温度测量的一次元件; 2、压力（真空)测量，传感器为应变原理的膜片,弹簧管,变送器为位移检测原理或电阻电容检测原理,(4-２０mａ），二次仪表以数显为多； 3、流量测量,以采用标准节流件依据差压原理测量为主，少数地方采用齿轮流量计或涡轮流量计，如燃油流量的测量。大机组中的主蒸汽流量测量许多地方不用节流件，利用汽机调节级的压力通用公式计算得出;４、液位（料位)测量，液位测量以差压原理经压力补偿测量为主流，电接点，工业电视并用。料位测量以称重式或电容式传感器配４－20ｍa变送器测量,也有用浮子式或超声波原理。 ?（二）关于dcs??目前大机组的仪控系统大多选用dｃｓ系统。ｄcｓ系统在火电厂发电机组控制中的应用已有10多年的历史了,而且正在越来越多地得到应用。dcs系统是相对于计算机集中控制系统而言的计算机（或微机)控制系统,它是在对计算机局域网的研
热工控制系统课程设计样本
热工控制系统课程设计 题目燃烧控制系统 专业班级: 能动1307 姓名: 毕腾 学号: 02400402 指导教师: 李建强 时间: .12.30— .01.12
目录 第一部分多容对象动态特性的求取 (1) 1.1、导前区 (1) 1.2、惰性区 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (3) 2.1、广义频率特性法参数整定 (3) 2.2、广义频率特性法参数整定 (5) 2.3分析不同主调节器参数对调节过程的影响 (6) 第三部分串级控制系统参数整定....................... (10) 3.1 、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统 (10) 3.2 、炉膛负压控制系统 (10) 3.3、系统分析 (12) 3.4有扰动仿真 (21) 第四部分四川万盛电厂燃烧控制系统SAMA图分析 (24) 4.1、送风控制系统SAMA图简化 (24) 4.2、燃料控制系统SAMA图简化 (25) 4.3、引风控制系统SAMA图简化 (27) 第五部分设计总结 (28)
第一部分 多容对象动态特性的求取 某主汽温对象不同负荷下导前区和惰性区对象动态如下: 导前区: 136324815.02++-S S 惰性区: 1 110507812459017193431265436538806720276 .123456++++++S S S S S S 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数, 能够用两点法求上述主汽温对象的传递函数, 传递函数形式为 w(s)= n TS K )1(+,再利用 Matlab 求取阶跃响应曲线, 然后利用两点法确 定对象传递函数。 1.1 导前区 利用MATLAB 搭建对象传递函数模型如图所示:
热工控制系统课程设计56223
热工控制系统课程设计 ----某直流锅炉给水控制系统设计 二○一○年十二月 目录 第一部分多容对象动态特性的求取 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (4) 一、广义频率特性法参数整定 (5) 二、临界比例带法确定调节器参数 (6) 三、比例、积分、微分调节器的作用 (9) 第三部分串级控制系统参数整定 (10) 一、主蒸汽温度串级控制系统参数整定 (10) 二、给水串级控制系统参数整定 (13) 三、燃烧控制系统参数整定 (15)
第四部分 某电厂热工系统图分析 ........................................................ 16 参考文献： (19) 第一部分 多容对象动态特性的求取 选取某主汽温对象特定负荷下导前区和惰性区对象动态特性如下： 导前区： 1 40400657 .12++-s s 惰性区： 1 1891542269658718877531306948665277276960851073457948202 .1234567+++++++s s s s s s s 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数，可以用两点法求上述主汽温对象的传递
函数，传递函数形式为n Ts K s W )1()(+=，利用Matlab 求取阶跃响应曲线，然后利用两点法确定对象 传递函数。 导前区阶跃响应曲线： 图1-1 由曲线和两点法可得： 657.1=K 637.28,663.0657.14.0)(4.01==?=∞t y 165.61,326.1657.18.0)(8.02==?=∞t y 2092.25.0075.12 121≈=??? ? ??+-=t t t n ，8.2016.22 1≈+≈n t t T 即可根据阶跃响应曲线利用两点法确定其传递函数：2 ) 18.20(657 .1)(+-= s s W 惰性区阶跃响应曲线：
常见电厂热工自动控制技术研究
常见电厂热工自动控制技术研究 发表时间：2018-01-17T09:14:18.837Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：辛传龙彭军辉 [导读] 摘要：就电厂的热工自动化控制技术而言，它主要是利用自动化系统与技术来测量电厂各种数据，自动控制各种设备，处理电厂的各种信息数据，最终实现发电设备的安全可靠运行，使其产出更多电能。对于整个电厂而言，研究其热工自动化控制技术，一方面可以提高其产能；另一方面能降低电厂的生产成本，有助于整个电厂实现最终的可持续发展，所以我们必须重视电厂热工自动控制技术的研究。 （山东电力建设第三工程公司山东青岛 266000） 摘要：就电厂的热工自动化控制技术而言，它主要是利用自动化系统与技术来测量电厂各种数据，自动控制各种设备，处理电厂的各种信息数据，最终实现发电设备的安全可靠运行，使其产出更多电能。对于整个电厂而言，研究其热工自动化控制技术，一方面可以提高其产能；另一方面能降低电厂的生产成本，有助于整个电厂实现最终的可持续发展，所以我们必须重视电厂热工自动控制技术的研究。本文就对常见电厂热工自动控制技术进行分析和探讨。 关键词：电厂热工；自动控制；技术 1电厂热工自动化的含义 1.1电厂热工自动化的含义 电厂热工自动化的含义主要是指电厂在发电过程中的前期数据准备、发电过程中的数据处理、运行中仪器的自动操作、提醒和主动监测。依靠全自动仪器和自动控制装置来达到无人操作的过程。在发展过程中对操作系统进行自动化控制，使得发电设备的安全有所保障，可以避免重大事故的发生，同时减少人力资源，提高运行的工作效率。 1.2热工自动化发展的过程 热工自动化应用研究始于18世纪60年代。锅炉给水调节装置于1766年由波尔佐诺夫研制成功，并且在1784年瓦特制作成功蒸汽机离心摆调速技术。我国的独立发展和创新是从1950年开始，但受到技术落后、设备简陋等原因的影响，许多操作只能由简陋的机器完成，大部分要依靠人工，操作程序的自动化水平很低。直到20世纪70年代，我国首次引用集中控制的方式，将我国自主研发的用于生产的仪表广泛应用于不同机组中，虽然自动化水平发展依然不如西方，但已取得较大幅度的进步。随着自动化水平发展到20世纪70年代左右，DCS系统首次在国外研发出来并投入生产。我国也在20世纪80年代开始借鉴这种技术并将其应用于电厂。目前，DCS技术已成为我国电厂自动化控制的主要组成部分。 2热工自动化技术在火力发电中的应用 2.1DCS 热工自动化技术的主要代表是DCS，这种技术在火力发电厂的运行中具有成熟的运行经验。我们对DCS进行控制时，我们主要通过计算机的局域网络对发电机组行有效的控制，这样可以将控制系统形成一种网络化的的方式。中央处理器较多是DCS系统的主要特点，因此DCS系统才能为火力发电提供许多服务，而以对火力发电厂中所产生的各种问题进行处理，一个处理器产生问题不会对整个系统的运行造成影响。我们不需要进行设备的过多投入，因为DCS系统可以对热工自动化的水平进行提升，对其经济效益进行保证。 2.2自动控制 火力发电厂的调节系统中我们运用热工自动化技进行其自动的控制，可以实现对其进行温度与燃烧的调节，这样可以对火力发电厂的自动化控制进行促进，我们以某发电厂为例，火力发电厂通过使用热工自动化技术，将其内的自动控制应用到了内部的三个系统当中：汽包水位系统：对火力发电厂的电量负荷状态进行调节，实现单冲、三冲量的调节，可以对其汽包水位进行系统提供自动化的调节方式，这样可以保证在火力发电厂中实现热工自动化以后所进行的控制优势上的体现。燃烧系统：对于火力发电厂中的炉膛内的压力进行送风量的控制，对于送风量远论是增加或是对其负荷进行增减，都可以以一种自动化的方式进行，对于热工自动化的具体技术要求进行遵循。主汽压力系统：在火力发电厂的主汽压力系统中的水温调节方面可以实现自动的控制与温度上的调节，由于热工自动化技术对于模糊控制方法进行了引进，使其在主汽压力系统中提高也对主汽的调节的能力。 2.3热工测量 进行热工的自动化测量中应该使用标准的器件或是仪表，减少因设备原因所造成的流量测量时的产生的误差，对于精准度进行提高，遵循差压的原理对流量隐患问题进行消除。压力测量：对于压力测量的部进行控制时我们需要对其应变的原理进行遵循，与传感器结合使用，对于热工检测中的压力测量进行合理的分配与使用。温度测量：进行温度测量中其热工自动技术的主控对象是其传感器，根据热工系统中的实践对温度测量进行执行，保证测温性能的可靠性。液位测量：传感器的选择可以清准对火力发电厂中的液位变化进行精准的计量。 3火电厂热工自动化控制技术发展 3.1现场总线控制技术 现场总线控制系统简称FCS作为一种在工业控制以及企业的数据通信与传输的重要单元，在现代控制系统中起了不可缺少的作用。FCS在火力发电厂中刚刚兴起，其应用将逐渐取代传统的分散控制系统（DCS），相比于DCS，FCS的系统结构具有开放性、成本低以及结构优良等优势，FCS的应用将大大地提高了火电厂热工控制性能与效率。常见的FCS结构体系主要由生产管理层（MNET）、监控网络层（SNET）、控制网络层（CNET）等组成。操作员站以及工程师站主要对生产过程进行监视、系统维护、操作以及管理。监控网络层实现高级控制策略以及装置优化控制等，结合控制网络层实现对控制系统的数据通信与传输。 3.2智能控制技术 由于火电厂热工控制系统结构相对比较复杂，大型火力发电的设备种类以及结构较大，在控制过程中采用传统的控制方式将会出现延迟、误控以及强耦合等问题，因此一种能避免这些问题的智能控制将取代传统的控制方式。目前在火电厂热工自动化控制中智能控制主要应用以下几个方面：（1）锅炉燃烧过程控制；锅炉燃烧过程控制主要是通过监控层对锅炉的燃烧状态进行数据采集与监测，根据监测的数据采用智能算法进行智能分析，常用智能算法有人工神经网络、多级可拓、模糊控制、专家系统等，利用智能算法计算状态参数进行对PID 控制的参数调节，从而实现锅炉燃烧的智能控制，提高锅炉的控制效率与控制的可靠性。（2）温度智能控制；锅炉温度智能控制主要是对锅炉汽温的控制，锅炉的汽温时变性较强，传统的控制方法不能适应大型火力发电厂的发展，对大型的火力发电厂控制效果不理想。目前
热工仪表与自动装置安装工艺及技术.
热工仪表与自动装置安装工艺及技术 一．热控取源部件及敏感元件的安装 1．概述：包括温度、压力、差压、流量等仪表的取样点选择、取样孔开孔、取源部件安装等工作。 2．仪表测点的开孔和插座的安装 2.1测点开孔位置的选择 a测点开孔位置应以设计或制造厂的规定进行。如无规定时，可根据工艺流程 系统图中测点和设备、管道、阀门等的相对位置，依据《电力建设施工及验收规范》（热工仪表及控制装置篇）的规定按下列规则选择： b、测孔应选择在管道的直线段上。测孔应避开阀门、弯头、三通、大小头、挡板、人孔、手孔等对介质流速有影响或会造成泄漏的地方。 c、不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。 d、取源部件之间的距离应大于管道外径，但不小于200mmo压力和温度在同一地点时，压力测孔必须选择在温度测孔的前面（按介质流动方向而言。下同），以避免因温度计阻挡使流体产生漩涡而影响测压。 e在同一处的压力或温度测孔中，用于自动控制系统的测点应选择在前面。 f、高压（＞6M P a管道的弯头处不允许开凿测孔，测孔距管道弯曲起点不得小于管子的外径，且不得小于100mm。 g、取源部件及敏感元件应安装在便于维护和检修的地方，若在高空处，应有便于维修的设施。 2.2测点开孔：测点开孔，一般在热力设备和管道正式安装前或封闭前进行，禁止在已冲洗完毕的设备和管道上开孔。如必须在已冲洗完毕的管道上开孔时，需证实其内没有介质，并应有防止异物掉入管内的措施。当有异物掉入时，必须设法取
出。测孔开孔后一般应立即焊上插座，否则应采取临时封闭措施，以防止异物掉入。 根据被测介质和参数的不同，在金属壁上开孔可用下述方法： 在压力管道和设备上开孔，应采用机械加工的方法； 风压管道上可用氧乙炔焰切割，但孔口应磨圆锉光。 使用不同的方法开孔时，应按下列步骤进行： 使用氧乙炔焰切割开孔的步骤：用划规按插座内径在选择好的开孔部位上划圆；在圆周线上打一圈冲头印；用氧乙炔焰沿冲头印内边割出测孔（为防止割下的块掉入本体内，可先用火焊条焊在要割下的铁块上，以便于取出割下的铁块）；用扁铲剔去溶渣，用圆锉或半圆锉修正测孔。 使用机械方法（如板钻或电钻）开孔的步骤：用冲头在开孔部位的测孔中心位置上打一冲头印；用与插座相符的钻头进行开孔，开孔时钻头中心线应保持与本体表面垂直；孔刚钻透，即移开钻头，清除孔壁上的铁片；用圆锉或半圆锉修去测孔四周的毛刺。 2.3插座的安装：测温元件插座在安装前，必须核对插座的形式、规格和材质，应与设计相符，丝扣应与测温元件相符。对于材质为合金钢的插座必须进行光谱分析并作记录和标识。 插座安装应遵照焊接与热处理的有关规定及下列要求进行： a插座应有焊接坡口，焊接前应把坡口及测孔的周围用锂或砂布打磨，并清除测孔内边的毛刺。 b、插座的安装步骤为找正、点焊、复查垂直度、施焊。焊接过程中禁止摇动焊 件。 c、合金钢插座点焊后，必须先预热方可施焊。焊接后的焊口必须进行热处理。
热工自动控制B-总复习2016
热工自动控制B-总复习2016
在电站生产领域，自动化（自动控制）包含的内容有哪些？ 数据采集与管理；回路控制；顺序控制及联锁保护。 电站自动化的发展经历了几个阶段，各阶段的特点是什么？ 人工操作：劳动密集型；关键生产环节自动化：仪表密集型；机、炉、电整体自动化：信息密集型；企业级综合自动化：知识密集型； 比较开环控制系统和闭环控制系统优缺点。 开环：不设置测量变送装置，被控制量的测量值与给定值不再进行比较，克服扰动能力差，结构简单，成本低廉；闭环：将被控制量的测量值与给定值进行比较，自动修正被控制量出现的偏差，控制精度高，配备测量变送装置，克服扰动能力强； 定性判断自动控制系统性能的指标有哪些？它们之间的关系是什么？ 指标：稳定性、准确性、快速性。关系：同一控制系统，这三个方面相互制约，如果提高系统快速性，往往会引起系统的震荡，动态偏差增大，改善了稳定性，过渡过程又相对缓慢。 定性描述下面4 条曲线的性能特点，给出其衰减率的取值范围。 粉：等幅震荡过程，ψ=0；绿：衰减震荡过程，0<ψ<1；红：衰减震荡过程，0<ψ<1；蓝：不震荡过程，ψ=1； 在热工控制系统中，影响对象动态特性的特征参数主要有哪三个？容量系数，阻力系数，传递迟延 纯迟延与容积迟延在表现形式上有什么差别，容积迟延通常出现在什么类型的热工对象上？ 容积迟延：前置水箱的惯性使得主水箱的水位变化在时间上落后于扰动量。纯迟延：被调量变化的时刻，落后于扰动发生的时刻的现象。纯延迟是传输过程中因传输距离的存在而产生的，容积迟延因水箱惯性存在的有自平衡能力的双容对象 建立热工对象数学模型的方法有哪些？ 机理建模：根据对象或生产过程遵循的物理或化学规律，列写物质平衡、能量平衡、动量平衡及反映流体流动、传热等运动方程，从中获得数学模型。实验建模：根据过程的输入和输出实测数据进行数学处理后得到模型 了解由阶跃响应曲线求取被控对象数学模型的方法、步骤及注意事项，能对切线法、两点法做简单的区分。 注意事项：1实验前系统处于需要的稳定工况，留出变化裕量；2扰动量大小适当，既克服干扰又不影响运行；3采样间隔足够小，真实记录相应曲线的变化；4实验在主要工况下进行，每一工况重复几次试验；5进行正反两个方向的试验，减小非线性误差的影响。方法：有自平衡无延迟一阶对象：切线发和0.632法；有自平衡有延迟一阶对象：切线发和两点法；有自平衡高阶对象：切线发和两点法；无自平衡对象：一阶近似法和高阶近
热工控制系统故障专项应急预案
热工控制系统故障专项 应急预案 1总则 1.1编制目的：为防止热工控制系统故障导致事故扩大，避免由于热工控制系统故障导致设备损坏事件的发生，特制定本预案。 1.2编制依据：本应急预案依据《火力发电厂设计技术规程》、《火力发电厂热工控制系统运行检修导则》、《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》、《枣庄市建阳热电有限公司公司重大突发事件应急预案》等结合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》编写。 1.3热工控制系统故障：指热工控制系统硬件、软件以及系统出现故障导致锅炉、汽轮发电机组本体设备、辅助设备、其他相关系统及设备的控制故障，造成设备被迫停止运行，对机组安全运行及设备健康状况构成严重威胁的事件。 1.4适用范围：本应急预案适用于枣庄市建阳热电有限公司热工控制系统故障事件的应对工作。 1.5热工控制系统现况：枣庄市建阳热电有限公司#1、#2炉、1 #机DCS系统为XDPS分散控制系统。DCS系统的控制范围覆盖模拟量控制系统MCS、顺序控制系统SCS、燃烧器管理系统BMS、数据采集
系统DAS、汽轮机控制系统DEH、给泵汽轮机控制系统MEH和电气控制系统ECS。控制室里，采用CRT控制并辅以大屏幕显示。 2事故类型和危害程度分析 2.1分散控制系统操作员站和过程控制单元等故障，导致控制信号消失或被控对象失去控制； 2.2分散控制系统网络或模件总线通信故障，导致信息传输中断或坏质量； 2.3热工控制系统软件存在缺陷、错误，导致控制系统发出错误指令； 2.4热工控制系统电源故障，导致控制系统停止工作； 2.5汽机控制系统（DEH）或给水泵汽机控制系统（MEH）故障，导致汽机或给水泵汽机不能正常控制和运行。 3应急处置基本原则 3.1当分散控制系统局部故障，重要的局部区域信号异常、部分主重要运行参数失去控制或其显示不能真实反映实际工况时，由值长按照规程，通过运行方式的调整、现场监视和操作等可以利用的一切手段，尽可能使机组运行稳定、设备处于安全状态。当部分操作员站（OIS）出现故障时，应由可用操作员站继续承担机组监控任务（此时应尽量减少操作），同时迅速排除故障。 3.2当全部操作员站出现故障时（所有OIS"黑屏"或"死机"），若主要后备硬手操及监视仪表可用且暂时能够维持机组现况，则转用后备操作方式运行，同时排除故障并恢复操作员站运行方式，由值长
热工保护控制系统论文
热自1101班李海龙 201159060132 炉膛安全监控系统（ＦＳＳＳ）分析 摘要：炉膛安全监控系统（ＦｕｒｎａｃｅＳａｆｅｇｕａｒｄＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙＳｙｓｔｅｍ，以下简称ＦＳＳＳ），目前已成为我国大型电站锅炉必不可少的控制系统，其主要功能是保护锅炉炉膛，避免发生爆炸事故，对油、煤燃烧器进行程控等管理。炉膛安全监控系统主要包括：联锁系统、主燃料跳闸系统、燃油系统和制粉系统。ＦＳＳＳ系统能够连续地在线监控燃烧系统的大量参数和工况，不断地进行实时逻辑运算和判断，必要时发出动作指令，通过联锁装置，防止锅炉和任何部分形成可爆的燃料和空气混合物，以保障锅炉运行的安全性。由此可见，ＦＳＳＳ系统是保护锅炉安全的重要控制手段，火电厂锅炉装设了炉膛安全监控系统后极少发生炉膛爆燃事故。 关键词：锅炉爆燃；炉膛安全监控系统（ＦＳＳＳ）；主燃料跳闸（ＭＦＴ）；联锁系统；吹扫。 一、概述 电厂锅炉需要控制数量众多的燃烧设备，如点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、一次风挡板、二次风挡板等等。燃烧设备的操作过程也趋于复杂化，如油枪的投运操作包括：点火油枪的推入、雾化蒸汽阀开启、进油阀开启、电点火枪的投入与断开等。在锅炉启停工况和事故工况下，燃烧器的操作更加频繁，如果操作不当很容易造成意外事故。过去，国内锅炉由于缺少燃烧安全控制系统，每年锅炉发生炉膛爆炸事故几十起，损失巨大。为了防止锅炉事故的发生，减少电力生产的损失，在电厂锅炉上安装炉膛安全监控系统（ＦｕｒｎａｃｅＳａｆｅｇｕａｒｄＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙＳｙｓｔｅｍ，简称ＦＳＳＳ）成为必然趋势。
二、ＦＳＳＳ的功能 2.１炉膛点火前的吹扫锅炉停炉以后，尤其是长期停炉后，闲置的炉膛里必然会积聚一些燃料、杂物等，给重新运行带来不安全因素。因此，系统设置了点火前炉膛吹扫的功能。在吹扫许可条件满足后，由操作人员启动一次为时５ｍｉｎ的炉膛吹扫过程，这些吹扫许可条件的满足实际上是全面检查锅炉是否能投入运行的条件。为了防止操作人员的疏忽，系统设置了大量的连锁，锅炉如果不经吹扫，就无法进行点火。同时，５ｍｉｎ的吹扫时间必须满足，如果因为吹扫许可条件失去而引起吹扫中断，必须等待条件重新满足后，再启动一次５ｍｉｎ的吹扫，否则，锅炉也无法点火。 ２．２燃油投入许可及控制 在锅炉完成点火前吹扫后，控制系统即开始对投油点火所必备的条件进行检查，如：吹扫是否完成、油系统泄漏试验是否成功、油源条件、雾化介质条件、油枪和点火枪机械条件等。上述条件经确认以后，系统即向运行人员发出点火许可信号，一旦运行人员发出点火指令后，系统即对将要投入的燃油 层进行自动程序控制，内容包括：总油源、汽源打开，编排油角启动顺序，油枪点火器推进，油枪阀控制，点火时间控制，点火成功与否判断，点火完成后油枪的吹扫，油层点火不成功跳闸等。 ２．３煤粉投入许可及控制 系统成功进行了锅炉点火及燃油低负荷运行之后，即开始对投入煤粉所有设备的条件进行检查，完成大量的条件扫描工作。这主要包括：锅炉参数是否合适，煤粉点火能量是否充足，燃烧器工况，给粉机工况，有关风门挡板工况等。待上述诸方面条件满足以后，系统向运行人员发出投粉允许信号。当运行人员发出投粉指令后，系统开始对将要启动的煤层进行自动程序控制，内容包括：编排设备启动顺序，控制启动时间，启动各有关设备，监视各种参数，启动成功与否判断，煤层自动启动，启动不成功跳闸等。系统还对煤层正常停运进行自动程序控制。 ２．４持续运行监视 当锅炉进入稳定运行工况后，系统全面进入安全监控状态（实际上从点火前吹扫开始锅炉就置于系统的安全监控之下了）。系统连续监视锅炉主要参数，如汽包水位、炉膛压力、汽轮机运行状态、全炉膛火焰以及各种辅机工况等。若发现各种不安全因素时给予声光报警，
常见电厂热工自动控制技术研究 崔保恒
常见电厂热工自动控制技术研究崔保恒 摘要：随着社会经济的发展，人们对电能的需求量越来越大，给电厂的产能提 出了更高要求，但就目前的电厂热工控制现状而言，其控制模式已经很难适应电 力工业控制单元机组的客观发展需求。文章概述了电厂热工自动化控制技术，分 析了电厂热工自动控制技术中存在的问题，并结合多年实际工作经验提出了确保 电厂热工自动控制技术可靠应用的策略。 关键词：电厂；热工自动化；控制技术 就电厂的热工自动化控制技术而言，它主要是利用自动化系统与技术来测量 电厂各种数据，自动控制各种设备，处理电厂的各种信息数据，最终实现发电设 备的安全可靠运行，使其产出更多电能。对于整个电厂而言，研究其热工自动化 控制技术，一方面可以提高其产能；另一方面能降低电厂的生产成本，有助于整 个电厂实现最终的可持续发展，所以我们必须重视电厂热工自动控制技术的研究。 一、电厂热工自动化控制技术概述 1.1热工测量技术 1.1.1温度测量。热电偶热电阻是电厂热工测量时温度测量传感器主要采用的 元件，有些电厂也在使用金属膜水银温包等热敏元件，这些元件都属于温度测量 的一次元件。 1.1.2压力测量。应变原理膜片为主要的压力传感器元件，弹簧管、数显形式 的二次仪表是其主要用到的构件。 1.1.3流量测量。大多数电厂使用的标准节流件，采用的都是差压测量原理。 齿轮、涡轮等传统的流量计只有个别电厂仍在使用。 1.1.4液位测量。在测量液位时，大多数电厂采用的都是差压原理经压力补偿 测量法，共同使用电接点与工业电视。 1.2DCS系统 就目前的电厂大机组仪控系统的使用状况而言，DCS系统为大多数电厂主要 使用的是电厂大机组仪控系统。在电厂发电机组控制系统中该系统技术的作用优 势也越来越明显。 就DCS系统来说，其建立要以计算机局域网技术为基础。DCS系统要求建立 的网络型控制系统要更安全、更可靠、更实时，DCS系统在目前电厂热工控制系 统中的应用也必将越来越广泛。 二、电厂热工自动化控制技术问题分析 随着电厂热工自动化水平的不断提升，虽然自动化控制技术有其自身的优点，在实践应用中也所有创新和提升，但在具体的生产应用中，依然还存在着一些问题，总结之，主要表现在以下几个方面： 2.1电厂设备自动化水平。对于电厂热工控制系统的自动化水平而言，其主要决定于以下几个方面，即发电机组在整个电厂设备中的地位、电网对电厂发电机 组提出的要求；发电机组可控制性、可承受负荷能力；控制设备与测量仪表的种 类与质量；对电厂设备自动化控制设计能力和水平；同时，还包括安装与调试， 最终自动化控制系统能取得怎样的控制效果，很多程度上还决定于电厂自身的管 理机制即运行维护水平。 2.2单元机组控制、DCS一体化水平。实践中可以看到，炉机电融一体化是当 前电厂单元机组的主要技术特征，而且DCS技术应用以后，因该技术自身具有高 度的安全可靠性，所以可以与电厂热工自动化控制系统密切的联系在一起，形成
《热工过程自动控制》课程设计
（注意：保持清洁，设计结束后装订在设计说明书正文的第1页） 《热工过程自动控制》课程设计任务书 专业方向：热能与动力工程 班级： 学生姓名： 指导教师： 周数：1 学分：1 一、设计题目 600MW单元机组直流锅炉给水控制系统的组态设计 二、原始资料 1. 控制对象 600MW超临界机组直流锅炉给水控制系统采用两台分别带50%负荷的汽动给水泵作为正常负荷下的供水，设置一台可带50%负荷的电动给水泵，作为启动及带低负荷或两台汽动泵中有一台故障时作备用泵使用。 2. 控制要求 直流锅炉必须使燃烧率和给水量随时保持适当的比例。 （1）给水流量控制回路仅当锅炉运行在纯直流工况下，才能对锅炉出口的主蒸汽温度起到粗调的作用。为保证锅炉本身的安全运行，要求任何工况下省煤器入口给水流量不低于35%MCR； （2）给水泵串级控制回路的副调节器根据给水流量偏差输出给水泵控制指令，调节各台泵的转速以满足机组负荷变化的需要； （3）为保证给水泵的运行安全，给水流量调节阀控制回路通过调节给水阀门的开度维持泵出口母管的压力在适当范围内； （4）汽动给水泵再循环阀调节回路需保证通过每台汽泵的流量不低于最小允许流量。 三、设计任务 1、了解大型单元机组控制系统概貌和集散控制系统概貌及其组态原理；
2、了解ABB贝利公司Symphony集散控制设备及其重要功能模块的作用； 3、掌握控制对象（包括工艺流程）及控制任务； 4、根据控制系统原理进行相应集散控制系统的组态设计； 给水控制系统包括三个部分：（1）给水流量指令形成回路（2）汽动给水泵转速控制回路（3）给水流量调节阀控制回路，可任选其中两部分做组态设计。 5、对所设计的部分进行组态分析。 四、建议时间安排 课程设计时间安排 序号内容时间 1 收集资料，学习相关理论知识1天 2.5天 2 进行集散控制系统的组态设计 并绘制组态图 3 整理报告1天 4 答辩0.5天 5 合计5天 五、成果要求 1、课程设计报告 （1）字数约5000左右，统一用A4纸手工书写，字迹工整。 （2）主要内容及装订顺序：封面、扉页、成绩考核表、课程设计任务书、目录、正文、参考文献、设计体会及附录。 （3）正文部分应该包括以下几项内容：大型单元机组控制系统概述、集散控制系统概述及其组态原理、Symphony集散控制设备简介及重要功能模块的作用、系统控制对象（包括工艺流程）及控制任务、所选定部分的组态设计和组态分析。（4）设计报告严禁抄袭，即使是同一小组也不允许雷同，否则按不及格论。 2、图纸要求：图纸要求手绘，以附录的形式放在报告最后。 六、成绩评定 设计成果主要由设计报告体现，成绩评定等级为优、良、中、及格、不及格五级制。设计成绩根据以下四个方面综合确定：（1）设计报告（40%）（2）设计期间表现（20%）（3）设计答辩（40%）。
热工控制系统重点
热工控制系统重点 1.反馈、前馈、复合控制系统的图形、特点。 例题：例题：反馈控制系统的特点是( A 基于偏差、消除偏差，调节及时果的准确性 )。 B 调节不及时，无法保证结 D、调节 C 基于偏差、消除偏差，调节不及时及时，无法保证结果的准确性 2.自动调节系统性能指标及它们之间的关系。 例题：评价一个自动调节系统调节过程好坏的性能指标是（ A 峰值时间、衰减率、上升时间）。 B 静态偏差、动态偏差、稳定 D 上升时性 C 静态偏差、动态偏差、衰减率、控制过程时间间、超调量、衰减率 3.环节连接方式，方框图等效变换（必考），传递函数定义 4.热工对象的分类，利用阶跃响应曲线法求取对象高阶传递函数。 5.P、I、D调节的规律。四种调节器的参数变化对调节品质的影响（选择、判断） 例题：单回路控制系统中 PI 控制作用下，如下所示哪组参数可使稳定性增强（） B、δ增大，Ti 增大 C、δ减小，Ti 增A、δ增大，Ti 减小大 D、减小，减小 6.二阶系统标准方程及符号意义。阻尼系数范围，会求取时域性能指标。 7.劳斯判据在判定系统稳定性中的应用。 8.单回路控制系统三种整定方法及其区别，开环试验与闭环试验的区别。 9.什么是串级系统，主、副调各有何种任务。 例题：串级控制系统比单回路控制系统控制性能好的原因之一在于副回路的加入改善了调节对象的动态特性。（） 10.串级系统及导前微分系统的参数整定（大题）（两种出题方式：（1）给出阶跃响应曲线（或对象高阶传递函数）（2）给出减温器与总对象的特征参数 Tc、τ） 11.串级过热汽温控制系统采用喷水减温而非烟气侧调节或蒸汽量D 进行调节的原因。 12.再热汽温控制系统的控制策略，不采用喷水减温作为主控方案的原因。 13.水位的组成，三扰动、三冲量，虚假水位图形及原因，何种扰动对水位影响最大。三冲量应分别采用何种控制方案。前馈控制方案对系统稳定性有无促进作用。
火电厂热工自动控制技术及应用 张云龙
火电厂热工自动控制技术及应用张云龙 发表时间：2018-10-18T14:43:18.457Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：张云龙 [导读] 摘要：本书系统地阐述了过程控制系统的构成、问题，同时还介绍了火电厂热工自动控制技术的实际应用。 （内蒙古大板发电有限责任公司内蒙古赤峰市 025150） 摘要：本书系统地阐述了过程控制系统的构成、问题，同时还介绍了火电厂热工自动控制技术的实际应用。 关键词：火电厂；热工；自动化控制；能源 一、火电广热工自动化控制系统的构成 电厂热工自动化控制系统一般是由检测装置、执行设备和控制系统组成。由于火电厂热力生产过程复杂，多数设备长期处于高温、高压、易燃等恶劣环境下高速运行，现代热工控制系统往往还包括自动报警与保护、自动检测和顺序控制等内容。 1.1 DCS系统 (1)单元机组实现了集中控制，电气控制系统纳入了DCS技术。单元机组电气发变组和厂用高、低压电源系统实现DCS监控。烟气脱硝系统及汽机旁路系统的监控纳入机组Dl笃。 (2)两台机组的DCS之间设置公用网络。并通过网桥联接空压机房、燃油泵房等厂用电公用系统，公用网络可独立设置的操作员站，或通过单元机组操作员站对公用系统进行监控。 (3)机组操作台上设有DCS、DEH操作员站及安全操作控制按钮。当DCS发生通信故障或操作员站故障时，可通过后备控制手段实现安全停机或停炉，达到自动控制目的。 1.2 辅助系统集中监控网络 热力辅助系统的监控采用可编程控制器+交换机+人机接口方式，为满足安装、调试和初期运行过渡需要，按照水、煤、灰三点设置调试终端兼临时操作员站．正常运行后转移为集中控制室集中监控。 1.3烟气脱硫系统 烟气脱硫系统的控制点．可与除灰系统合并设置控制室。烟气脱硫控制系统采用PLC实现。烟气脱硫系统的状态监控与报警保护等联锁信号．通过硬接线与机组DCS系统连接。以保证机组的正常运行。 二、热工自动化控制技术存在的几个问题 虽然自动控制技术尤其多种优点，但是在生产及其应用过程中也是存在着问题的。 2.1自动化水平问题。火电厂设备的自动化水平，主要由以下几个条件决定：(1)发电机组在设备中占据的地位以及整个电网对发电机组所提出的要求；(2)发电机组本身的可控制性以及能够承受的负荷变化的能力；(3)测量仪表和控制装置的品种以及质量；(4)人类对于自动化控制系统的设计能力；(5)安装和调试。而且自动化控制系统在最终到底能否达到我们想要的效果，还取决于火电厂本身的管理体制和运行过程中的维护水平。 2.2单元机组的整体控制与DCS的一体化。炉机电融为一体是单元机组的技术特点，在采用DCS技术之后，由于DCS技术的高度可靠性，使其有条件的与自动化控制系统有机地结合在一起，使新的单元机组运行格局得以实现。 2.2.1炉机电整体控制。在过去国内的电站建设过程中，发电设备、变压器机组以及发电厂用电系统的监控是独自成为一条线路的，这么多年来，电厂的设备在集中控制方面都是要求与炉机是分开的。形成这种状态的主要原因是发电站在运行过程中实行了炉机电分开管理的体制。那么如今，如果我们能够将其河滨为一个整体来管理，不仅有助于我们对于电厂的管理，更加有助于我们对于机组设备的调度。 2.2.2DCS的功能覆盖面的一体化。DCS功能一体化，可以简单理解为以DCS为主体，通过网络通信来实现数据的传输与共享，进而达到使系统简化，减少对设备的操作，从而使值班人员的监视面减少，提高工作效率。 三、计算机在火电厂的应用 然而随着时代的进步，原有的分散控制系统技术也已渐渐不能满足社会发展的需要。众所周知，在80年代初期的时候，计算机制造业在我国还是处于基本的主机研发阶段，不能与国外的技术相提并论。因此，想要根据我们设备的实际情况开发出一套属于我们自己的自动化控制系统更是难上加难。但是，我们的工人不畏艰难，以总结外国电站应用计算机的经验的基础上，加上国产计算机研发工作的飞速发展，先后完成了PDP11系统以及其它几款以微机为主机的系统。随后我们又引进了美国Foxboro公司生产研发的FOX1/A计算机，实现了我国火电厂的数据采集和处理的功能。渐渐地，我国的计算机自动化控制系统日趋成熟起来，现在的智能化控制技术主要分为以下几个方法： （1）分层递阶的自动化控制方法；分层递阶的自动化控制是大系统控制一种非常重要的手段。对于那些较为复杂的系统来说，采用这种分层递阶的控制方式，能够化复杂为简单，这样能够使系统易于管理。分层递阶的架构按照自动化程度的高低分为三个等级：一、组织级；二、协调级；三、运行控制级。 （2）专家的自动化控制。其实所谓的专家系统，就是指专家的系统理论同控制理论的方法和技术的一种有机结合。并且使计算机能够在一种不确定的环境中，模仿专家的智能从而实现对发电机组设备的控制。专家控制系统亦可以分为两类：一是专家控制系统，另一种是专家式控制器。由于专家式控制器相较于专家控制系统来说拥有结构简单，造价又低的特点，因此，专家式控制器被广泛应用于电力事业当中。 （3）模糊控制。早在1965年，Zadeh教授就提出了模糊集理论，而后又由英国的Mamdani以其为基础，成功地将其应用于蒸汽机和锅炉上，进而使模糊理论集得到了实际的应用。随着时间的推移，模糊控制日渐精益的发展并被广泛的应用于火电厂发电设备。模糊控制系统，简而言之就是以比较模糊的数字、语言表示形式和模糊的逻辑思维规则，并且辅助于计算机而实施的一种自动化控制系统。模糊控制得以广泛应用主要是因为它具有很强的鲁棒性，这种特性使传统的控制方法中那种非线性和大延迟得到轻松解决。模糊控制系统采用的是不精确的推理过程，它仿照人类的思维方式，依据经验和数据，来处理一些较为复杂的问题。 （4）神经网络自动控制系统。神经网络，按照字面的理解就是使计算机模拟人的大脑神经的结构和相应的功能，通过模拟这些来处理和传递信息。 （5）智能复合自动控制系统。每一种自动控制系统都有其自身的利与弊，那么智能复合控制技术就是将这些自动控制系统的缺点摒