热工自动控制系统分析
电厂热工自动化系统检修常见问题分析及处理
电厂热工自动化系统检修常见问题分析及处理
电厂热工自动化系统是电厂运行中至关重要的一个部分，负责控制和监视电厂的热工过程，确保电厂的安全稳定运行。
由于热工自动化系统中包含大量的设备和复杂的控制逻辑，所以在使用过程中可能会出现一些常见问题。
本文将分析并解决这些常见问题。
一、热工自动化系统无法开机
1. 电源问题：首先检查电源是否正常供电，以及主控制柜电源是否打开。
2. 控制软件故障：检查控制软件是否正常启动，可以尝试重新启动控制软件。
3. 通信故障：检查通信设备是否连接正常，可以尝试重新连接通信设备或更换通信设备。
4. 控制设备故障：检查控制设备是否损坏，可以尝试更换故障设备或修复故障设备。
5. 传感器故障：检查传感器是否损坏或接触不良，可以尝试更换故障传感器或重新固定传感器连接。
二、热工自动化系统温度显示异常
4. 数据传输故障：检查数据传输线路是否正常，可以尝试重新连接数据传输线路或更换传输线路。
3. 过程参数错误：检查传感器测量的过程参数是否准确，可以尝试重新校准传感器或更换传感器。
电厂热工自动化系统在使用过程中可能会出现一些常见问题，但大部分问题都可以通过仔细检查和一些简单的处理来解决。
如果问题无法解决，建议及时联系设备供应商或专业维修人员进行维修和排除故障。
定期对热工自动化系统进行维护和保养，可以增加系统的稳定性和可靠性。
DCS控制系统设计案例分析
实例2：
评判标准
实例3：
评判标准
实例4：
评判标准
实例5：
评判标准
测试8：20分
8）验证控制参数的整定能力，20分
将自动投入，改变控制定值置-80Pa，查看系统是否在45秒内能够控制0Pa～160Pa之间，得10分。
将 自 动 投 入 ， 改 变 控 制 定 值 置 - 8 0 Pa， 查 看 系 统 是 否 在 3 0 min 内 能 够 控 制 30Pa～-1300Pa之间，得20分。
实例1：
题目：
某600MW发电机组的锅炉是亚临界中间一次再热控制循环汽包炉，锅 炉采用平衡通风的方式。配备两台轴流式引风机，通过调节可调动叶 来控制锅炉的炉膛负压，控制策略采用负压偏差PI调节加送风指令做 前馈信号的单回路配前馈的控制模式。在某次机组期间，决定配套实 施脱硫工程（FGD），系统配置一台轴流式增压风机用来克服烟气流经 FGD系统的压力损失。通过调节增压风机动叶的开度，将增压风机入口 处的烟气静压控制在一定值（-180Pa），增压风机动叶自动控制策略 采用控制偏差PI调节加总风量做前馈信号的单回路配前馈的控制模式; 当引风机跳闸触发RB时，为确保系统的稳定，增压风机动叶自动控制 应设计相应的超弛逻辑，并撤出自动，投手动控制。请根据题意的要 求，设计增压风机动叶自动控制逻辑，并根据系统特性，整定相关控 制参数，使其控制性能能够满足控制要求。
PT0002 炉膛负压3：PT0003 相关开关量信号清单： 引风机RB触发ZS1001 叶开度信号坏质量：ZS1000 烟气静压1信号坏质量：ZS1002 烟气静压2信号坏质量：ZS1003 烟气静压3信号坏质量：ZS1004 引风机A电流信号坏质量：ZS1005 引风机B电流信号坏质量：ZS1006
热工过程自动控制的基本概念
• 热工过程自动控制概述 • 热工过程自动控制的基本原理 • 热工过程自动控制的应用 • 热工过程自动控制的未来发展
01
热工过程自动控制概述
定义与特点
定义
热工过程自动控制是指通过自动 化装置对热工过程中温度、压力 、流量等工艺参数进行自动调节 ，以达到预设目标的过程。
3
物联网技术还可以用于热工过程的能耗监测和管 理，提高能源利用效率和环保水平。
云计算与热工过程自动控制
01
云计算技术为热工过程自动控制提供了强大的计算和存储能力， 使得对热工过程的控制更加高效和灵活。
02
云计算技术可以实现热工数据的集中存储和处理，便于数据的
分析和挖掘。
通过云计算技术，可以实现热工过程的远程监控和管理，提高
快速性
系统对设定值变化的响应速度。
抗干扰性
系统对外部干扰的抵抗能力。
03
热工过程自动控制的应用
工业过程控制
总结词
工业过程控制是热工过程自动控制的重要应用领域，主要用 于提高生产效率和产品质量，降低能耗和减少环境污染。
详细描述
在工业生产过程中，许多物理量需要保持恒定或按照预定规 律变化，如温度、压力、流量、液位等。通过热工过程自动 控制，可以实现对这些参数的实时监测、控制和调节，确保 生产过程的稳定性和可靠性。
02
热工过程自动控制的基本原理
控制系统的基本组成
01
02
03
04
控制器
接收输入信号，根据设定的算 法计算输出信号，控制执行机
构。
执行机构
接收控制器输出的控制信号， 驱动被控对象进行动作。
测量元件
检测被控对象的实际状态，输 出测量信号。
热工自动控制系统的主要内容
热工自动控制系统的主要内容
1. 热工自动控制系统能精准控制温度啊！就像妈妈能精准掌握你最爱吃的菜的火候一样，比如在炼钢的时候，它能确保温度恰到好处，钢材质量杠杠的！
2. 它还可以稳定压力呢！这就像人要保持情绪稳定一样重要，在化工厂里，它让压力始终处在安全范围内，避免出大问题呀！
3. 流量控制也是热工自动控制系统的拿手好戏哟！就如同水龙头调节水流一样，在管道运输中，它能精确控制物料的流量。
比如说石油输送，那可全靠它来把关呢！
4. 它对液位的控制那也是超厉害的呀！好比给杯子倒水要控制好水位，在蓄水池中，热工自动控制系统能确保液位高度正合适。
你能想象没有它会怎样吗？
5. 热工自动控制系统还能实现自动化调节呢！就像你设定好闹钟，它就会自动响一样方便，工厂里不用人工时刻盯着就能自动运作啦，多厉害呀！
6. 它的监控功能也不容忽视啊！这就如同有一双眼睛时刻盯着，一有异常就能马上发现，比如在电站里，它时刻保障着各项参数正常呢！
7. 故障诊断也是热工自动控制系统的强项咧！就好像医生能快速找出病因，它能迅速发现系统的毛病，及时进行处理。
这可太重要了吧！
8. 而且它的适应性很强哦！不管环境多复杂，它都能应对自如，就像一个全能战士，在各种场合都能发挥作用，比如在高温高湿的环境下也能正常工作呢！
9. 热工自动控制系统真的好牛啊！在工业生产中简直就是不可或缺的存在，有了它，我们的生产才能又稳又高效！
我的观点结论：热工自动控制系统具有极其重要的作用，在各个领域都能大显身手，我们真的应该重视并好好利用它！。
热工自动控制系统1
项目一 热工控制系统 基本知识
任务三 调节器的动作规律及其 对过渡过程的影响
任务三 调节器的动作规律及其对过渡过程的影响
一、比例调节规律（ P ) 二、积分调节规律( I )
1、开环控制（前馈控制）系统
特点：1）根据扰动大小对被控 量进行调节； 2）控制作用及时，结构 简单； 3）调节效果未知，控制 精度差，只能克服单一扰动。
闭环控制(反馈控制）系统 系统中的被调量反馈到输入端作为调节器产生控制作用的依据。 只要被调量的偏差存在，控制设备就不停地向控制对象施加控制作用， 直到被调量符合要求为止。单元机组自动控制系统大多属于闭环控制 系统。 1）根据被控量与给定值的偏差进行调节，控制精度高；
3、综合自动化阶段（计算机控制阶段）：
（1）集中型计算机控制：用一台计算机实现几十甚至几百个控制回路 和若干个过程变量的控制、显示及操作、管理等。 （2）分散型计算机控制：指控制过程采用的系统是一种控制功能分散、 操作管理集中、兼顾复杂生产过程的局部自治与整体协调的新型分布 式计算机控制系统（又称分散控制系统） （3）综合自动化：是一种集控制、管理、决策为一体的全局自动化模 式 计算机控制的发展： 1、集中型计算机控制：可靠性要求高，风险高。（DDC） 2、分散型计算机控制：微机局部控制，协调困难。
自动控制系统中常用术语
1、被控量（被调量）：表征生产过程是否符合要求需要 加以控制的物理量。 2、给定值：按生产要求被控量必须维持的希望值。 3、调节量：由控制作用改变并对被调量进行调节的物理 量。 4、扰动：引起被控量偏离给定值的各种原因。 按来源分为外扰和内扰。
电厂热工自动控制系统
电厂热工自动控制系统电厂热工自动控制系统单元机组的自动调节系统¾ ¾ ¾ ¾ ¾机组功率－转速调节系统汽温控制系统（过热、再热）水位控制系统（凝汽器、除氧器、汽包）燃烧控制系统（燃料、风量、炉膛压力及一、二次风配比控制）其它单回路控制系统第一部分汽温控制系统一、过热汽温控制系统1. 任务温度过高，可能造成过热器、蒸气管道和汽轮机的高压部分金属损坏；温度过低，会引起电厂热耗上升，并使汽轮机轴向推力增大造成推力轴承过载，还会引起汽轮机末级叶片蒸汽湿度增加，降低汽轮机内效率，加剧对叶片的腐蚀控制要求：最大控制偏差不超过±10℃，长期偏差不超过±5℃规定要求：2. 静态特性过热器的传热形式、结构、布置将直接影响其静态特性。
大容量锅炉一般采用对流过热器、辐射过热器和屏式过热器交替串连布置。
过热器出口温度对流式3. 动态特性蒸汽流量变化、热烟气的热量变化、减温水流量变化相同点：均为有迟延的惯性环节辐射式不同点：特性参数有较大区别蒸汽流量变化扰动下，汽温的迟延和惯性较小烟气扰动与蒸汽流量扰动相似，汽温反映较快减温水流量扰动由于管道较长，汽温反应较慢4. 控制方案串级控制导前微分控制过热器减温器出口温度TE4001TE4025末级过热器出口温度TE4024LDC指令过热器减温水阀控制逻辑静态特性：纯对流特性动态特性：更容易受负荷、燃烧工况等干扰的影响，温度变化幅度较大调节手段：烟气再循环、尾部烟道挡板、喷燃器摆角、喷水减温烟气再循环：尾部烟道烟气抽至炉膛底部，降低炉膛温度，减少炉膛的辐射传热，从而提高炉膛出口烟气的温度和流速。
使再热器的对流传热加强，达到调温的目的。
优点：反应灵敏，调温幅度大。
缺点：系统结构复杂尾部烟道挡板：尾部烟道被分割为两部分，主烟道中布置低温再热器，旁路烟道中布置低温过热器，烟气挡板布置在温度较低的省煤器下面。
优点：结构简单，操作方便缺点:调温灵敏度差，幅度小，挡板开度与汽温不成线性关系。
热工过程自动控制
热工过程自动控制1. 什么是热工过程自动控制热工过程自动控制是指利用自动控制系统来监测和调整热工过程中的参数，以达到预定的目标。
这些参数可能包括温度、压力、流量等。
通过自动控制，可以提高热工过程的效率、稳定性和安全性。
2. 热工过程自动控制的原理是什么热工过程自动控制的原理基于控制系统的闭环反馈原理。
首先，通过传感器获取热工过程中的参数信息，如温度传感器可以测量温度值。
然后，将这些参数信息与预定的目标值进行比较，得到误差。
接下来，根据误差，控制器会采取相应的控制策略，如调整阀门开度或启动/停止加热器等，来实现热工过程的控制。
最后，通过执行器将控制信号转换为实际的操作，如控制阀门的开闭或调节加热器的功率。
3. 热工过程自动控制的优势是什么热工过程自动控制具有以下优势：- 提高效率：通过自动控制热工过程中的参数，可以优化操作条件，提高能源利用效率。
例如，根据实时需求调整加热器功率，避免能源的浪费。
- 提高稳定性：自动控制系统能够实时监测和调整热工过程中的参数，使其保持在预定的范围内。
这有助于防止过程变量的偏离和不稳定，提高过程的稳定性。
- 提高安全性：自动控制系统可以及时响应异常情况，并采取相应的措施来保护设备和人员的安全。
例如，在温度超过设定范围时，自动控制系统可以自动关闭加热器或启动冷却装置。
- 提高生产质量：通过自动控制热工过程，可以减少人为操作的误差，提高产品的一致性和质量。
4. 热工过程自动控制中常用的控制策略有哪些在热工过程自动控制中，常用的控制策略包括：- 比例控制：根据误差的大小，按比例调整控制信号。
这种控制策略适用于线性响应的系统，但可能会导致超调和稳定性问题。
- 积分控制：根据误差的累积值，进行控制信号的调整。
积分控制可以消除稳态误差，但可能导致系统的迟滞和震荡。
- 微分控制：根据误差的变化率，调整控制信号。
微分控制可以提高系统的响应速度，但对测量噪声敏感，可能引入噪声放大问题。
火电厂热工自动化DCS控制系统的应用及发展分析
火电厂热工自动化DCS控制系统的应用及发展分析摘要：热工自动化控制是火电厂基本的发展趋势。
随着现代信息技术不断进步，热工自动化控制与我国电力发展之间的联系日益紧密，并已成为我国火电厂生产能力的主要推动力量。
并且火电厂热工仪表的自动化控制是火力发电厂系统中的重要组成部分，它在应用中极大的提高和促进了设备的利用性和可靠性。
本文概述了火电厂热工自动化，简述了火电厂热工自动化的应用现状，对DCS应用发展进行了探讨分析。
关键词：火电厂；热工自动化；DCS系统；应用发展引言随着我国电厂机组容量的提升以及发电技术的进步，火电厂发电逐渐在我国供电系统中占据重要位置。
目前，电厂热工自动化技术已经利用新型自动化技术取得了巨大发展。
主要表现在两个部分，一部分，在机组中占据主要地位的DCS 系统使得原有控制结构出现巨大改变，另一部分，随着火电厂运营系统及总线技术的发展，热工自动化控制系统的完善也充满生命力。
1电厂热工自动化的概述电厂热工自动化指的是在不需要人工控制或者无人直接参与的情况下通过自动化仪表和自动化控制装置完成电厂热力参数的控制与测量，对各种信息的处理都能够实现自动化控制、自动化报警和自动保护要求。
热工自动化控制在电厂的应用使得热工设备安全得到了充分保障，大大降低了电厂工作人员的劳动强度，还提高了机组的工作效率和经济性，从而改善了工作条件和工作环境。
它的有效使用可以大大提高现代化企业发展水平。
2火电厂热工自动化的意义火电厂热工自动化技术顾名思义，它就是一种在火电厂热量发电过程中，人们采用相应的科学技术，使得发电设备的控制系统，在没有技术人员参与的情况下，可以自行控制的技术，从而对火电厂发电设备起到测量、控制、检测等作用。
目前在我国火电厂发展的国中，热工自动化技术应用得比较广泛，其意义主要体现在以下几个方面2.1保证设备和人身安全发电机组在运行的过程中，如果出现异常的情况，人们就可以通过自动化技术来对发电机组进行及时、全面的控制，这样就大幅度的降低了机组异常造成的损失，保障人们操作人民院的人数安全。
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热工自动控制系统分析
摘要：近年来随着我国经济的不断发展，超临界、超超临界发电机组已经逐步成为主流发展方向，传统的热工模式已无法满足现在的工业化发展的需要，只有不断创新，才能不断推动电力事业的发展。
本文将阐述电厂热工的内容，并对电厂热工自动技术的要点进行分析。
关键词：电厂;热工自动化;自动控制
引言
随着生活水平的日益提高，对电力的需求也不断增加。
为了满足现代化建设的需要，电厂的热工系统技术也需要逐步提高其自动化程度。
本文将对电厂热工自动控制技术的内容和技术要点进行全面分析，并对今后如何优化电厂热工系统提出建议。
1. 电厂热工自动化的内容
电厂热工自动化是指通过智能仪器、仪表、DCS系统对设备运行中相关参数进行检测，控制，从而对生产过程实现检测，控制，优化，实现控制智能化、过程自动化的目的。
1.1热工测量技术
（1）温度测量，温度参数占有很大的比重，常见的测温元件有热电偶、热电阻等。
一些发电厂还使用其他的热传感器，如金属膜汞温度包、红外测温探头等。
（2）压力测量，压力传感器主要是基于应变原理的膜片，感受压力的电器元件一般为电阻应变片。
当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。
按类型分为电动式和气动式两大类，电厂中主要应用的为电信号的压力传感器。
（3）流量测量，电厂中需要测量的流量参数包括：一、二次风量、风速及
各种液体的流量流速等。
电厂中普遍应用的为差压流量计，利用流体流经节流装
置所产生的压差与流量之间存在一定关系的原理，通过测量压差来实现流量测定。
差压式流量计由一次装置和二次装置组成。
一次装置称流量测量元件，二次装置
称显示仪表。
（4）料位测量，按检测物料的种类不同可分为液位、颗粒料位等检测装置;
按原理可分为电容式、重锤式、雷达式等。
在电厂中，测量液体主要用雷达式，
测量颗粒料位主要应用重锤式。
（5）其他测量，如氧化锆（测量氧气浓度）、测振仪（测量轴承震动）、
火检系统、氨气、氢气侧漏检测仪等。
1.2.关于DCS及控制逻辑
现代大型火力发电机组的特点是高参数、大容量，普遍采用先进的自动化技
术和产品，以提高电厂的竞争力。
在单元机组控制方面，炉、机、电一体化采用DCS早已成为业内共同选择。
DCS的骨架—系统网络是DCS的核心。
对整个系统
的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用。
它是一个由过程控制级和过程
监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，其基本思想是分散控制、集
中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。
2. 确保电厂热工自动控制技术可靠的要点
2.1、防止热工保护拒动误动
在电厂热力自动化控制系统运行中，保证机组设备的正常运行事首要问题。
对于自动控制系统来说，热工保护误动及拒动将严重影响火电机组的安全经济运行，对热工保护误动及拒动的防范研究一直以来都是热控专业的热点讨论问题。
保护误动、保护拒动的概念：在主辅设备正常运行时，保护系统因自身故障
而引起动作，造成主辅设备停运，称为保护误动;在主辅设备发生故障时，保护
系统也发生故障而不动作，称为保护拒动，并可能因此造成设备损坏及事故的扩
大。
由此可见，保护拒动的危害比保护误动更加严重，因此，热工保护系统的基
本配置原则为“杜绝拒动，防止误动”。
这就需要热工人员做到如下几点：
①对保护定值、逻辑进行合理优化完善，提高保护信号的可靠性和稳定性。
②重要设备异常处理时，必须对所有相关设备原理及系统结构、特性等进行
认真研究，对处理过程存在风险进行全面辨识。
③开展针对机组重要控制装置电源配置专项核查，针对供电级别、电源回路、冗余配置、多余设备对保护系统影响进行核查，消除隐患。
只要认清设备或系统存在的风险，并采取合适的防范措施，就一定能有效避
免热工保护的误动及拒动，提升发电设备的可靠性及安全性。
2.2、提高电子元器件的可靠性，提高设备的可靠性
近年来由于热控元器件故障造成机组非停次数越来越多，电子元器件的质量
与可靠性水平是影响设备质量与可靠性水平的重要因素。
典型的卡件及电子元器件的寿命曲线是浴盆曲线。
即电子元器件主要故障都
出现在器件寿命周期开始和最后的十分之一阶段。
一般元器件在出厂前先进行一
次老化测试，其目的就是加快器件在其寿命前10%部份的运行过程。
随着电子元器件的使用，当经过恒定失效率区，接近损耗区时器件的故障率
又开始增加，其特点是产品的故障率迅速上升，很快出现产品故障大量增加直至
最后报废。
这一阶段产品的故障主要是由老化、疲劳、磨损、腐蚀等耗损性因素
引起的。
通过对产品试验数据分析，可以确定耗损阶段的起始点，在耗损起始点
到来之前停止使用，对耗损的零件、部件予于维修、更换，可以降低产品的故障率，延长使用寿命。
2.3 控制系统的优化
目前，我国电力事业已进入大电网时代，随着电网容量的不断增大，电网的
用电结构也在发生巨大的变化，特别是太阳能发电、风电的装机在电网的占比不
断加大，这些机组发电量的可控性较差，均需要电网内的其他机组做出相应的调
节。
如果火力发电机组没有相应的调频、调峰能力，电网就对供电品质失去了控制，也就不能对供电质量提供保证。
这就要求机组的自动控制水平必须提高，不
但满足自身的安全、稳定、经济运行，同时还要满足电网自动化调度的严格要求。
根據电网公司的考核规定，在机组模拟量控制及优化时，能应该具有以下几
个要求。
①精确的负荷控制能力
②稳定的机组运行参数
③机组出力具有限制功能
④良好的煤种适应能力
3.结语
综上所述，电厂热工自动控制技术是一项非常复杂的工程，在电厂热工控制
系统中，每一个环节都对整体操作系统有着重要的影响，这就要求每个操作环节
都要做到零失误，这样才能保障整个电厂热工控制系统的安全性、高效性。
参考文献:
[1]张擎.浅论火电厂热工自动化的现状与进展[J].科技传播，2010（27）：
88-90.
[2]朱清，杨景萍.浅谈电厂热工自动化的现状与展望[J].科技促进发展（应
用版），2011（2）：27-28.。