发电厂三大设备工艺及控制系统
火力发电厂的原理及设备介绍
火力发电厂原理及设备介绍火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。
以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。
火力发电站的主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。
火力发电系统主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、电气系统（以汽轮发电机、主变压器等为主）、控制系统等组成。
前二者产生高温高压蒸汽；电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。
火力发电的重要问题是提高热效率，办法是提高锅炉的参数（蒸汽的压强和温度）。
90年代，世界最好的火电厂能把40％左右的热能转换为电能；大型供热电厂的热能利用率也只能达到60％～70％。
此外，火力发电大量燃煤、燃油，造成环境污染，也成为日益引人关注的问题。
热电厂为火力发电厂，采用煤炭作为一次能源，利用皮带传送技术，向锅炉输送经处理过的煤粉，煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽，经一次加热之后，水蒸汽进入高压缸。
为了提高热效率，应对水蒸汽进行二次加热，水蒸汽进入中压缸。
通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。
从中压缸引出进入对称的低压缸。
已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业，其余部分流经凝汽器水冷，成为40度左右的饱和水作为再利用水。
40度左右的饱和水经过凝结水泵，经过低压加热器到除氧器中，此时为160度左右的饱和水，经过除氧器除氧，利用给水泵送入高压加热器中，其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料，最后流入锅炉进行再次利用。
以上就是一次生产流程。
火力发电厂的基本生产过程火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统，现分述如下：（一）汽水系统：火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，也包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。
火力发电厂系统
3.电气系统
4.控制系统
火电站系统及辅机-李志敏
火电站系统及辅机-李志敏
2
火力发电厂的热力系统
火电站系统及辅机-李志敏
2-1 热力系统概述
一、热力系统及其拟定原则
1.热力系统
根据火力发电厂热力循环的特征，将热力过程部分的
主、辅机设备及其管道附件连接成一个整体的系统。
2.热力系统的选择
整个火力发电厂热力循环型式的确定、主要参数的选
3-4 冷却水系统
一、概述 （一）火力发电厂的冷却水需要量
W Dk (hk t k ) c（t w 2 t w1 ) （kg / h）
火电站系统及辅机-李志敏
（二）供水系统的选择
1.直流供水系统 2.闭式循环供水系统
火电站系统及辅机-李志敏
二、闭式循环供水系统
（一）水的热平衡
火电站系统及辅机-李志敏
二、管道疏水
（一）热力系统管路的疏水系统 1.起动疏水 2.经常疏水 （二）疏水箱、疏水泵的容量和选型
火电站系统及辅机-李志敏
三、典型的疏水系统示例
火电站系统及辅机-李志敏
3-3 锅炉排污系统
一、锅炉排污系统的作用与组成
1.作用
连续排污——排出高浓度的锅水 定期排污——排出泥渣
定、主要设备的选型及机组运行方式的确定。
火电站系统及辅机-李志敏
（一）热力循环型式
1.朗肯循环
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2.给水回热加热
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3.蒸汽中间再热 4.热电联合循环
Turbine
Turbine
热用户
5.双工质复合循环
火电站系统及辅机-李志敏
火电厂热控专业介绍
热控主要设备——DCS控制系统
DCS控制系统——新华XDC800系统
第二部分： 热控专业主要控制系统
1. 自动发电控制系统 automatic generation control System，AGC 机组发电指令由电网调度中心的能量管理系统 来实现遥控自动控制时，则称为自动发电控制 （AGC），实现二次调频。
2. 单元机组协调控制系统 （coordination control system，CCS） 协调控制是单元机组自动控制的核心内容。 3. 锅炉炉膛安全监控系统 （furnace safeguard supervisory system，FSSS）或 称燃烧器管理系统（burner management system，BMS） 炉膛安全监视系统包括炉膛火焰监视，炉膛压力监视， 炉膛吹扫，自动点火，燃烧器自动切换，紧急情况下的主 燃料跳闸等。
36
自动控制系统包括
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
系统名称
协调控制 AGC控制 一次调频 送风量控制 炉膛负压控制 一次风压控制 给粉机控制 一级过热汽温控制 二级过热汽温控制 三级过热汽温控制 再热汽温控制(摆动火嘴) 再热汽温控制(喷水减温) 汽包水位控制
套数
4 1 1 3 2 2 5 1 2 2 1 3 4
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4. 顺序控制系统 （sequence control system，SCS） 主要用于主机或辅机的自动启停程序控制，以及辅 助系统的程序控制。如汽轮机的自动启停程序控制、 磨煤机自动启停程序控制、定期排污和吹灰的程序 控制等。
32
5. 数据采集系统 （data acquisition system，DAS）
二、调节仪表
发电厂系统设备构成及控制原理精品
3.3加氨系统就地控制说明：6台加氨剂量泵的启、停操作由就地启、 停按钮实现，2台氨溶液箱任一液位低低信号均会连锁停加氨剂量泵，变
频器发故障信号连锁停相应的剂量泵。2台加热器的控制有手/自动两种 方式，就地手/自动切换开关切至手动位，就地启、停按钮对加热器进行 启、停操作，自动位时，由温度开关ST1、ST2进行连锁启、停控制，另 夕卜，即使在手动位，温度高时，加热器也会连锁停。补药电磁阀1SV 2SV 3SV也有手/自动两种控制方式，手动位时，就地启、停按钮对电磁阀进 行启、停操作，自动位时，由压力开关PS1 PS2进行连锁启、停控制。
3.5加磷酸盐系统就地控制说明：4台加磷酸盐剂量泵的启、停操作 由就地启、停按钮实现，2台磷酸盐溶液箱任一液位低低信号均会连锁停 加联氨剂量ห้องสมุดไป่ตู้，变频器发故障信号连锁停相应的剂量泵。3台搅拌器的启、 停在就地手动操作，搅拌器启动后，运行30分钟（时间继电器35KT36KT 37KT设定）自动停止。
四、硬光字报警说明
量。
1.2给水、凝结水及闭式冷却水加联氨处理系统
为了除去给水系统中的残余氧以防止氧腐蚀，每两台机设一套机、电、 控一体化组合加药装置，共设2台溶液箱、3台给水自动加联氨泵、3台凝结 水联氨自动加药泵及2台闭式冷却水手动联氨加药泵。凝结水和给水加药泵 为2用1备，闭式冷却水联氨加药泵无备用。
给水和凝结水加联氨采用自动加药方式，闭式冷却水加药采用手动加药 泵控制（加药量和加药间隔视水质而定）。给水加药点设在除氧器下水管上， 凝结水加药点设在精处理混床出水母管上。闭式冷却水加药点设在闭式循环 水泵出口，系统考虑机组启动和停机保护时的临时加药。给水加药根据汽水 取样系统给水联氨及给水流量模拟信号控制加药量，凝结水加药通过凝结水 流量信号控制加药量。
燃煤发电机组协调控制系统简介
燃煤发电机组协调控制系统简介发布者：admin 发布时间：2011-2-20 阅读：80次一. 燃煤发电厂自动控制系统简介（一）分散控制系统（DCS）由于计算机技术的高速发展，DCS的可靠性、容量和速度等性能有了较大的提高，DCS在电厂过程控制中得到广泛应用。
目前新建的大型燃煤发电机组一般都由DCS控制，而且机组的性能比较好，自动程度比较高，有比较好的调峰性能。
一些早期投产的大机组，有相当部分已经完成了DCS改造，有些正在和将要进行DCS改造，并且有些机组的DCS改造与锅炉汽机的改造同步进行，这些经过改造后机组，经济性能、调峰能力和自动化水平有了较大的提高。
另外，DCS控制的覆盖面越来越大，电厂的锅炉和汽机部分一般全部由DCS控制，有些新建和改造机组把部分电气控制也纳入DCS，集控水平越来越高。
DCS主要由过程控制单元和人机接口设备二大部分，并由冗余的网络连成一体，实现ＤＣＳ的数据共享。
过程控制单元的主要由冗余的控制器、冗余的电源和输入/输出模件组成，并把这些部件组装在机柜内，用于完成数据采集、逻辑控制和过程调节等功能。
人机接口设备普遍采用通过的小型机、工作站、PC机，一台大型燃煤发电机组一般由4～6套人机接口，有些电厂还配大屏幕显示器，人机接口设备主要用于完成机组的显示、操作、报表、打印等功能。
燃煤发电厂ＤＣＳ主要包括ＭＣＳ（模拟调节系统）、ＦＳＳＳ（炉膛安全保护系统）、ＳＣＳ（顺序控制系统）、ＥＣＳ（电气控制系统）、DEH（数字式电液控制系统）、ＤＡＳ（数据采集系统）等功能。
这些功能都由控制软件完成，ＤＣＳ控制软件广泛采用模块化、图形化设计，控制系统的功能设计、修改和调试方便直观。
人机接口主要有以动态模拟图为基础的显示操作、实时和历史趋势、报警、操作记录、定期记录、事故追忆记录、事故顺序（SOE）记录、报警记录等。
发电厂使用的DCS主要有：ABB公司的N-90、INFI-90、SYMPHONY，FOXBORO 公司的I/A，EMERSON（原WESTINGHOUSE）公司的WDPF和OVATION，SIEMENS公司的TETEPERM-XP，日立公司的5000M，L&N公司的MAX-1000等。
火力发电厂DCS控制系统
火力发电厂DCS控制系统摘要：发电领域中，DCS系统应用较为广泛，在发电工作效率与故障控制方面起到了一定的基本作用。
该系统在发展过程中受到诸多因素的影响，出现了很多不足，因此为了能够降低这些不足和问题发生的几率，需要有针对性地采取有效措施，从而发挥其自身作用。
关键词：火力发电厂；DCS控制系统1.DCS相关概述1.1 DCS定义DCS是分布式控制系统的英文缩写，国内一般习惯称之为集散控制系统。
这种集散控制系统的运行控制过程以及功能的实现需要以多组计算机为依托，通过4C技术的应用，实现控制、操作、管理等全过程的自动化，有效减少了人工作业量，受到各行各业的青睐，推动了我国社会经济的工业化发展进程。
1.2 DCS控制系统的工作原理DCS是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
目前DCS系统包括三大部分：带I/O部件的控制器、通讯网络和人机接口。
操作站是DCS的重要组成部分，工程师站给控制器和操作站组态，历史站记录生产过程的历史数据，三者集中在一起使DCS系统通信功能增强，信息传输速度和吞吐量加快加大，为信息的综合管理提供了基础。
1.3 DCS控制系统应用优势1.3.1提升系统可靠性DCS系统通常是由信号控制，软件控制，硬件设备构成，通过采取有机控制模式进行离散环境的集中监管，从而对生产流程进行全面优化。
在此过程中，电路系统和相关硬件均能够实现全面控制，从而使多变量得到进一步优化，在某种情况下，单回路控制是DCS控制系统中不可或缺的一部分。
DCS控制系统应用过程中，在一定程度上改进信号传输形式，使用二进制数字信号代替传统的电子模型信号，在实现信号传输过程中，具有较为明显的优势。
不仅能够更为有效的抵抗外界干扰。
同时也在很大程度上提升信号传输精准度和传输质量，大大降低信号传输误差，确保实现更为准确的信号传输。
与此同时，DCS系统构架也随着传输信号的简洁化而简化，确保简化处理不必要线路及抗干扰器，大大提升DCS控制系统信号传输的可靠性和有效性。
火力发电工作原理及主要设备介绍
火力发电工作原理及主要设备介绍火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。
以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。
火力发电站的主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。
火力发电系统主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、电气系统（以汽轮发电机、主变压器等为主）、控制系统等组成。
前二者产生高温高压蒸汽；电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。
火力发电的重要问题是提高热效率，办法是提高锅炉的参数（蒸汽的压强和温度）。
90年代，世界较好的火电厂能把40％左右的热能转换为电能；大型供热电厂的热能利用率也只能达到60％～70％。
此外，火力发电大量燃煤、燃油，造成环境污染，也成为日益引人关注的问题。
热电厂为火力发电厂，采用煤炭作为一次能源，利用皮带传送技术，向锅炉输送经处理过的煤粉，煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽，经一次加热之后，水蒸汽进入高压缸。
为了提高热效率，应对水蒸汽进行二次加热，水蒸汽进入中压缸。
通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。
从中压缸引出进入对称的低压缸。
已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业，其余部分流经凝汽器水冷，成为40度左右的饱和水作为再利用水。
40度左右的饱和水经过凝结水泵，经过低压加热器到除氧器中，此时为160度左右的饱和水，经过除氧器除氧，利用给水泵送入高压加热器中，其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料，较后流入锅炉进行再次利用。
以上就是一次生产流程。
火力发电厂的基本生产过程火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统，现分述如下：（一）汽水系统：火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。
发电厂电气系统工艺流程
发电厂电气系统工艺流程发电厂的电气系统工艺流程可以分为以下几个步骤：1. 供电系统：电力输送至发电厂的供电系统主要包括变电站和输电线路。
输电线路将电能从电力公司的变电站输送至发电厂的变电站，在变电站中将输送的电能进行一次变压、分配、控制和保护，然后送至发电设备。
2. 发电设备：发电设备主要包括汽轮机、发电机和辅助设备。
汽轮机通过燃烧燃料（如煤炭、天然气等）产生高温高压的蒸汽，然后蒸汽驱动发电机转动产生电能。
辅助设备包括给水系统、循环水系统、冷却水系统、燃烧系统等，用于支持汽轮机的正常运行。
3. 电力传输与分配：发电设备产生的电能经过发电厂的输电线路传输到变电站，然后通过变压器进行变压处理。
变压后的电能通过配电设备，如主变压器、开关设备、电容器等，分配至不同的配电系统（如发电厂内部的电力用户、电力公司的输电线路等）。
4. 电力控制与保护：电气系统需要进行各种控制与保护操作，以确保系统的安全、可靠运行。
控制系统包括自动化控制、监控系统、调度系统等，用于对发电设备、输电线路等进行远程监控和控制。
保护系统用于监测电气设备的电流、电压、温度等参数，一旦异常情况出现，立即采取措施进行保护。
5. 电力负荷管理：电气系统需要根据实际需要对电力负荷进行管理和调度，以保证供需平衡。
这包括电力调度、负荷预测、负荷优化等操作，以最佳方式配置和利用电能资源，提高发电效率和经济性。
以上是发电厂电气系统工艺流程的一般步骤，不同类型的发电厂可能会有一些差异。
此外，还需要注意的是，发电厂的电气系统需要符合相关的电力规范和标准，以确保安全可靠运行。
6. 协调与通信：为了实现电力系统的协调运行和管理，发电厂的电气系统需要与其他电力系统之间进行通信和协调。
这涉及到电力系统的监测、故障诊断、数据采集与分析等工作，以实现电力系统的稳定运行和故障处理。
7. 调频与调压：为了保持电力供应的稳定性和可靠性，发电厂的电气系统需要进行调频和调压操作。
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班级：电力3班姓名：饶振山序号：5号
发电厂三大设备工艺及控制系统
一、三大设备
锅炉、汽轮机、发电机是作为火力发电厂的三大主要设备火力发电厂简称火电厂，
是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，是当今世界电力生产的主要方式之
一，它具有投资较少，建设周期短，运行灵活的特点。
我国火力发电占总发电量的8 0%左
右，为国民经济的发展做出了重大的贡献。
近十多年来，我国火力发电事业又有了迅速的发
展，目前，我国单机容量为2 0 0 MW以上的机组已占全国火电机组的近一半， 3 0 0 MW 的火力机组如今已逐渐成为主力机组，同时已有一批600MW的机组投入运行。
火力发电
厂的基本工作原理如下：由煤经过燃烧，将液态水变成水蒸气，从而将化学能转化成热能，再将高温高压的蒸汽作为动力，将热能转化成机械能，最终转化成电能。
在运行时，火力发
电厂的基本生产过程大致如下：作为燃料的原煤，由制粉系统磨成很细的煤粉，煤粉和加热后的空气一起被送入锅炉炉膛，煤粉在炉膛中剧烈燃烧并释放出大量的热量，其热量将温度很高的水反复加热变成高温蒸汽，蒸汽通过管道进入汽轮机，推动汽轮机的转子高速旋转，发电机的转子和汽轮机的转子同轴连接，在汽轮机的作用下，随汽轮机同步旋转，旋转的转
子磁场切割定子绕组，从而使定子绕组中产生感应电动势，发电机产生的电能通过升压变压
器输电线路向电网输送，在汽轮机中，做完功的蒸汽温度和压力降至很低，它们被排入凝汽
器内放出余热并排出水，经加热器加热和水泵升压后，再送到锅炉，汽水如此往复不断循环，这就是火力发电厂的基本生产过程•。
1.锅炉本体
锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。
它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为
热能，并且以此热能加热水，使其成为一定数量和质量（压力和温度）的蒸汽。
由炉膛、烟道、汽水系统（其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道）以及炉墙和构架等部分组成的整体，称为"锅炉本体”。
2.汽轮机本体
汽轮机本体（steam turbine proper）是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮机本身。
它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。
汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分（转子）组成。
固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。
转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。
固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。
汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。
汽轮机本体还设有汽封系统。
3.发电机本体
在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。
因而将一次能源（水力、煤、油、风力、原子能等）转换为二次能源的发电机，现在几乎都是采用三相交流同步发电机。
在发电厂中的交流同步发电机，电枢是静止的，磁极由原动机拖动旋转。
其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ （即转子绕组）由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。
同步发电机由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。
定子由定子铁心、定子
线圈、机座、端盖、风道等组成。
定子铁心和线圈是磁和电通过的部分，其他部分起着固定、支持和冷却的作用。
转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。
发电机主要诵件发电机汽端外端葢
发电机内端蛊、
定子铁心
冷却水詈
定子绕组
、控制系统
目前火力发电厂多采用单机容量为300~600MW的亚临界压力的单元机组。
随着电网自动化程度和单元制运行水平的不断提高，对汽轮机控制系统提出了更高的要求。
一个完善的汽轮机控制系统包括以下功能系统。
1、监视系统
监视系统是保证汽轮机安全运行的必不可少的设备，它能够连续监测汽轮机运行中各参
数的变化。
属于机械量的有：汽轮机转速、轴振动、轴承振动、转子轴位移、转子与汽缸的相对胀差、汽缸热膨胀、主轴晃度、油动机行程等。
属于热工量的有：主蒸汽压力、主蒸汽温度，凝汽器真空，高压缸速度级后压力，再热蒸汽压力和温度，汽缸温度，润滑油压，调节油压，轴承温度等。
汽轮机的参数监视通常由
DAS系统实现，测量结果同时送往调节系
统作限制条件，送往保护系统作保护条件，送往顺序控制系统作控制条件。
2、保护系统
保护系统的作用是，当电网或汽轮机本身出现故障时，保护装置根据实际情况迅速动作，
使汽轮机退出工作，或者采取一定措施进行保护，以防止事故扩大或造成设备损坏。
大容量
汽轮机的保护内容有：超速保护、低油压保护、位移保护、胀差保护、低真空保护、振动保护等。
3、调节系统
汽轮机的闭环自动调节系统包括转速调节系统、功率调节系统、压力调节系统+如机前压
力调节和再热汽压力调节，，等等。
闭环调节是汽轮机EHC系统的主要功能，调节品质的优
劣将直接影响机组的供电参数和质量，并且对单元机组的安全运行也有直接影响。
4、热应力在线监视系统
汽轮机是在高温高压蒸汽作用下的旋转机械，汽轮机运行工况的改变必然引起转子和汽
缸热应力的变化。
由于转子在高速旋转下已经承受了比较大的机械应力，因此热应力的变化
对转子的影响更大，运行中监视转子热应力不超过允许应力显得尤为重要。
热应力无法直接
测量，通常是用建立模型的方法通过测取汽轮机某些特定点的温度值来间接计算热应力的。
热应力计算结果除用于监视外，还可以对汽轮机升速率和变负荷率进行校正。
5、汽轮机自启停控制系统
汽轮机自启停控制（Turbine Automatic Control ，简称TAC）系统是牵涉面很大的一个系
统，其功能随设计的不同而有很大差别。
原则上讲，汽轮机自启停控制系统应能完成从启动
准备直至带满负荷或者从正常运行到停机的全部过程，即完成盘车、抽真空、升速并网、带负荷、带满负荷以及甩负荷和停机的全部过程。
可见实现汽轮机自启停的前提条件是各个必
要的控制系统应配备齐全，并且可以正常投运。
这些系统为自动调节系统、监视系统、热应
力计算系统以及旁路控制系统等。
6、液压伺服系统
液压伺服系统包括汽轮机供油系统和液压执行机构两部分。
供油系统向液压执行机构提
供压力油。
液压执行机构由电液转换器、油动机、位置传感器等部件组成，其功能是根据电
调系统的指令去操作相应阀门的动作。
由上述汽轮机控制所涉及的内容可以看出，现代大型单元机组的汽轮机控制系统涉及面
很广，系统复杂，技术要求高，既包括了模拟量的反馈调节，又包括开关量的逻辑控制，是集过程控制、顺序控制、自动保护、自动检测于一体的复杂控制系统。