火电厂热工自动化概述
火电厂热控自动化概述
通过自动化控制，降低污染物 排放，减轻对环境的负面影响
。
热控自动化技术的发展历程
初始阶段
早期的火电厂采用机械控制方式，如 液力偶合器和飞锤调节器等。
发展阶段
随着电子技术和计算机技术的进步， 火电厂开始采用模拟电路控制和计算 机监控系统。
成熟阶段
现代火电厂普遍采用分散控制系统 （DCS），实现对热力系统的全面监 控和自动化控制。
智能化发展
总结词
智能化发展是火电厂热控自动化的未来趋势之一，需要 加强智能化技术的研发和应用。
详细描述
随着人工智能、大数据等技术的不断发展，火电厂热控 自动化系统的智能化水平也在不断提高。为了顺应这一 趋势，火电厂需要加强智能化技术的研发和应用，建立 智能化监控系统和管理平台，实现自动化、智能化生产 和管理。这不仅可以提高生产效率和管理水平，还可以 为火电厂的可持续发展提供有力支持。
人机界面是操作员与系统交互的界面，操 作员可以通过人机界面实时监控系统运行 状态、设定控制参数等。
系统运行与管理
运行方式
火电厂热控自动化系统的运行方式包括自动控制、手动控制和就 地控制等方式，根据实际情况选择合适的运行方式。
维护管理
系统的维护管理包括定期检查、保养、维修等，确保系统正常运行， 提高设备的使用寿命和稳定性。
节能减排需求
总结词
节能减排是当前火电厂热控自动化面临的重 要挑战之一，需要采取有效的措施降低能耗 和减少排放。
详细描述
随着环保意识的不断提高，节能减排已经成 为火电厂热控自动化发展的重要趋势。为了 满足这一需求，火电厂需要积极推广节能技 术和设备，优化生产工艺和管理模式，降低 能耗和减少排放。同时，还需要加强与科研 机构和高校的合作，共同研发更加先进的节 能减排技术。
浅论火力发电厂中的热工自动化技术
浅论火力发电厂中的热工自动化技术摘要：现阶段自动化控制系统已被广泛应用在各领域生产经营建设中，对提高火电厂热工运行效率，保障生产综合效益意义重大。
为充分发挥出电气自动化控制系统优势，还需借助明确现阶段火电厂热工设备管控要求，探索出火电厂热工自动化控制新路径。
因此，本文主要研究火电厂中热工自动化技术的应用，为火电厂热工自动化的健康稳定发展夯实基础。
关键词：火电厂；热工自动化；应用引言火电厂在热工自动化系统中采用智能控制技术，应重点使用分层递阶的控制措施、模糊控制措施、专家系统控制措施、神经系统控制措施，根据热工自动化系统的特点和情况，完善智能控制技术的应用方案和模式，确保整体控制工作的有效开展、全面落实。
随着科学技术的不断发展，智能化的趋势越来越普遍，智能控制技术在火电厂热工自动化的应用中有着必不可少的作用，对增强热工自动化发展效果和水平，具有一定重要意义。
1.自动化控制技术在火电厂热工中的应用重要作用1.1提升各资源利用率通过细致分析现阶段各领域生产经营建设流程，发现因生产环境环节过于复杂，生产及设备管理工作仍需要做好定期巡检工作，人力资源与物力资源的需求度更高[1]。
通过将自动化控制技术应用在仪器仪表控制工作中，能够有效降低工作人员强度，辅助工作人员对火电厂热工进行全面检测，及时发现与解决生产现场设备问题，确保生产设施能够始终处于高效安全的运行环境。
当前自动化控制技术更加完善，为火电厂热工自动化控制的运行提供了更加安全可靠的平台，进一步提升了人力与物力资源成本利用率，使工业生产运行期间的经济效益能够尽早实现经济利益最大化目标。
1.2增强生产效率通过将自动化控制技术大面积应用在火电厂热工系统改造中，还可以从根本上提高电力资源生产效率，确保生产内部设备运行故障问题能够得到及时发现与解决。
同时，运用自动化管控技术，还可以将各类仪表设备运行技术参数输送到计算机系统内部，运用自动化管控设备，判断火电厂设备运行状态。
探讨火电厂热工自动化及控制
探讨火电厂热工自动化及控制一.热工自动化的内容热工过程自动化主要包含自动检测、自动调节、顺序控制、自动保护4个主要方面。
自動地检查和测量反映生产过程运行情况的各种物理量、化学量以及生产设备的工作状态，以监视生产过程的进行情况和趋势，称为自动检测。
锅炉汽轮机装有大量的热工检测仪表，包括测量仪表、变送器、显示仪表和记录仪表等，它们随时显示、记录、积算和变送机组运行的各种参数，如温度、压力、流量、水位、转速等，以便进行必要的操作和控制，保障机组安全、经济地运行。
目前，大型汽轮机的自动检测项目包括：蒸汽压力和温度、真空度、监视段抽汽压力、润滑油压、调速油压、转速、转子轴向位移、转子与汽缸的相对热膨胀、汽轮机振动、主轴挠度、轴承温度与润滑油温度、推力瓦温度等许多项目。
在建新机组均设置汽机本体安全监视系统，配备完整的汽轮机监视仪表。
汽机监视仪表能连续测量汽轮发电机组轴承及汽轮机本体的运行机械参数，显示机组运行状态；当参数超出定值时，输出信号作为记录和报警；重要参数超限时输出停机信号至汽轮机紧急跳闸系统装置，立即关闭汽机自动主汽门实现紧急停机。
自动维持生产过程在规定的工况下进行，称为自动调节。
电力用户要求汽轮机发电设备提供足够数量的电力和保证供电质量。
电的频率是供电质量的主要指标之一。
为了使电频率维持在一定的精度范围内，就要求汽轮机具备高性能的转速自动调节系统。
锅炉运行中，必须使一些能够反映锅炉工作状况的重要参数维持在规定范围内或按一定的规律变化，如维持汽包水位给定值和保证锅炉的出力满足外界的要求。
根据预先拟定的步骤和条件，自动地对设备进行一系列的操作，称为顺序控制。
顺序控制主要用于机组启停、运行和事故处理。
每项顺序控制的内容和步骤是根据生产设备的具体情况和运行要求决定的，而顺序控制的流程则是根据操作次序和条件编制出来，并用自动装置来实现，这种装置称为顺序控制装置。
顺序控制装置必须具备逻辑判断能力和联锁保护功能；在进行每一项操作后，必须判明这一步操作已实现，并为下一步操作创造好条件，方可自动进入下一步操作，否则，应中断顺序，同时进行报警。
火电厂热控自动化概述
热工自动化的任务
自动检测、自动调节、程序控制、自动保护
大型火电机组运行对热工自动化的要求
（1）机组正常运行时，自动化系统根据机组运行的要求，自动 将运行参数维持在所要求给定值上，以取得较高的运行效率和较 低的消耗。
（2）机组在异常工况时，在参数超限，辅机跳闸时，自动化设 备能及时报警，并迅速、及时地按照预定的规律进行处理，以保 证机组设备安全，减少停运次数。
闭环控制
所谓闭环控制是指在受控过程中，将受控参 数变化的信号提取出来，经处理后作用于过 程的控制系统，使受控过程向着所期望的状 态变化。
闭环系统控制回路
执行器
给定值
被控对象
传感器 输出
协调控制的定义
所谓协调控制是指通过控制回路协调锅炉和 汽轮机的工作状态，同时给锅炉和汽轮机控 制系统发出指令，以达到快速响应负荷变化 的要求，又稳定运行参数（主要是机前压力 ）的目的。
RUN BACK（简称RB）称为快速减负荷请求信号 。通常RB信号由重要辅机发生跳闸型故障而产生 的。机组主要选择送风机、引风机、一次风机、给 水泵、以及空预器、磨煤机作为监测对象进行监视 。当其中有的设备因故障跳闸则要发RB请求信号 ，同时计算RB的降速率。每种辅机计算出RB目标 值后，经过一定的函数变换得出相应的限速率。
在微型计算机的指令下，输入通道从生产过程采集 过程变量（模拟量、开关量信号等），并对采集的 信号数据进行初步的数据处理（滤波、隔离、A/D 转换、标度变换、线性化处理等），这称之为预处 理。必要时还要对测量值进行精确度补偿计算（如 温度补偿，蒸汽流量的压力补偿、给水流量、空气 流量的温度补偿，热电偶的冷端补偿及线性化等） 。然后将处理后的数据通过数据通信网络送到操作 员站。在操作员站对获取的数据进行复杂的数据处 理，最后通过显示器、打印机和硬盘拷贝机等设备 实现显示、打印制表和拷贝功能。同时，建立实时 的分布式数据库供运行人员随时调用所需的信息。
火电厂热工自动化
测量值
过程量
控制算法
被控 对象
控制过程
检测装置
执行装置 控制指令
运算 处理 装置
人
机 界
人
面
设定值
控制设备
完整的控制系统组成部分
（二）火电厂机组自动化主要功能
火电厂主要的温度参数有主汽温度、烟 气温度、给水温度、各种金属壁温、主要 辅机轴承温度、主要辅机电机线圈温度、 汽轮机轴承回油温度等。
双金属温度计
热电偶
热电阻
（五）火电厂主要的压力参数及测压仪表
火电厂主要的压力参数有主汽压力、炉 膛压力、给水压力、汽包压力、一次风压、 二次风压、汽轮机润滑油压力、EH油压、 凝汽器真空等。
调量的变化。称为调节量。 7．扰动
引起被调量偏离平衡状态的各种原因称为扰动。
给定值
控制器
广义被控对象
被调量
8．控制过程（调节过程） 原来处于平衡状态的生产过程，一旦受到扰动作用，被调量偏离原来平衡状态，
通过施加调节作用使被调量重新恢复到新的平衡状态的过程，称为控制（调节）过程。
原平衡状态
控制过程 （调节过程）
DCS机柜
过程控制站
将各种现场产生的过程量（温度、压力、 流量等）进行数字化，并将数字化后的量存 储在存储器中；
将本站采集到的实时数据通过网络送到操 作员站（OS）、工程师站（EW）和其它现 场I/O控制站，以便实现全系统范围内的监 督和控制；
在本站实现局部自动控制、回路的计算及 闭环控制、顺序控制等。
火电厂热工自动化
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。
【精品】火电厂热工自动化的发展、新技术和方向
火电厂热工自动化的发展、新技术和方向1热工自动化概述热工自动化专业和机、炉、电、化学专业是电力生产主体（发电厂）最重要的专业，其工作内容由过去简单的测量仪表而发展成目前以仪表、自动、保护、基础管理为主要内容,贯穿于整个电力生产设计、安装、调试、生产及技术改造等全过程。
热工技术作为发电厂生产技术重要的一部分，它的重要性体现在热工仪表及控制装置是保障机组安全启停、正常运行和故障处理的重要技术装置,是促进安全经济运行、文明生产和提高劳动生产率的不可缺少的手段。
随着电力工业的快速发展，大容量、高参数超临界、超超临界机组的不断投产，且已成为目前电网运行的主力机组，热工测量、控制技术也在飞跃发展。
一方面,机组对热工测量和控制技术的要求越来越高；另一方面，国外先进的测量和控制技术的引进，也加深了热工技术和热控设备的复杂程度。
对热工参数进行检测的仪表称为热工仪表，包括温度、压力、流量、转速、振动、物位、火焰、氧量、煤量等检测量；对热力设备及系统的工艺过程进行调节、控制、保护与连锁系统称为热工控制系统，包括数据采集系统（DAS），模拟量控制系统(MCS)，锅炉安全监控系统（FSSS)或锅炉燃烧器管理系统(BMS）,开关量控制系统(OCS），数字式电液控制系统（DEH）,给水泵汽轮机电液控制系统（MEH)、汽轮机紧急跳闸系统（ETS),汽轮机安全监视仪表（TSI)，高低压旁路控制系统(BPS）等，分散控制系统（DCS）是构成上述热工控制系统的装置。
为适应发电厂热工自动化技术的发展和变化，电力行业标准将热工仪表及热工控制系统统称为热工仪表及控制系统，简称为热控系统.火电厂热工自动化简介。
ppt2火电广热工自动化的发展概况高参数、大容量火电机组已成为我国电力工业的主力机组，火电站的热工自动化技术也随着火电机组单机容量的增加和控制仪表的进步而达到崭新的水平。
自动控制系统作为实现机组安全经济运行目标的有效手段，担负着机组主、辅机的参数控制、回路调节、联锁保护、顺序控制、参数显示、异常报警、性能计算、趋势记录和报表输出的功能，已从辅助运行人员监控机组运行发展到实现不同程度的设备启停功能、过程控制和联锁保护的综合体系，成为大型火电机组运行必不可少的组成部分.这个进步标志着我国电站的主、辅机设备的可控性、监控仪表的功能、性能和可靠性以及工程的规划、系统设计、安装调试和运行维护的总体水平有了质的提高。
电厂热工自动化发展现状及趋势探讨
电厂热工自动化发展现状及趋势探讨关键词：电厂；热工自动化；趋势随着目前单元机组容量的增大，不仅在正常运行时需要监视的项目和需要操作的项目有近千个，而且机组启停时监视和操作的项目数量还要增加，再加上各操作项目的操作还相互影响，所以对热工自动化提出了更高的要求。
热工自动化可以提高机组运行的安全可靠性；提高机组运行的经济性，减少运行人员，提高生产效率。
改善劳动条件，减轻劳动强度。
一、电厂热工自动化的概念及内容火电厂热工自动化是指在无人直接参与的情况下，通过自动化仪表和自动控制装置（包括计算机和计算机网络）完成火电厂热力过程参数测量、信息处理、自动控制、自动报警和自动保护。
它是保障设备安全、提高机组经济性、减轻劳动强度及改善劳动条件的重要技术措施。
主要包括以下几方面内容：1.自动检测指热力过程中温度、压力、流量、液位、成分等热工参数的测量由自动化仪表来实现的系统。
自动检测的热工参数是监督火电厂机组是否正常运行的依据；是随时调整自动控制作用的根据；是机组进行经济核算、事故分析、自动报警等的数据来源。
2.自动控制指应用自动控制装置实现火电厂机组中的某些生产过程和设备的自动运行和调节，确保机组运行的安全性和经济性，分为自动调节、顺序控制和远方控制。
3.自动报警指在自动检测的热工参数偏离正常值时，通过灯光声响等报警信号提示运行人员注意，以便及时发现和处理异常的生产过程和设备。
4.自动保护指在热工参数超过限定值时或相关设备运行条件不满足要求时投入相应装置暂停或终止异常的生产过程和设备，以免事故扩大损伤人员和设备。
二、电厂热工自动化的现状随着科学技术的不断发展和我国机组容量的不断提高，电厂热工自动化技术在吸收先进的科学成果和科学知识中得到了迅速的发展完善。
近些年，热工自动化水平随着电厂机组容量的不断增大、机器参数的不断提高和不断更新的自动化装置而不断的得到提高。
1.热工测量技术方面（1）温度测量。
火电厂的热工测量控制系统的温度传感器中除了少数几个地方采用的是如金属膜和水银包等热敏元件外，大多数地方采用的都是热电偶热电阻。
火电厂热工自动化及事故防范
浅析火电厂热工自动化及事故防范摘要：火力发电机组仍然是现代电力生产中的主要形式，并且现场技术装备水平不断提高，也使火电厂热工过程自动化在现场的地位日益重要。
关键词：热工自动化；热工控制；顺序控制；自动控制电力工业在整个国民经济领域中占据着极其重要的地位。
近20年多年来，特别是在近10年多的时间里，中国电力工业得到了全面的快速发展。
随着国家能源政策的转轨和电力体制的改革，国家电力结构不断调整优化，但就现在和今后较长时期而言，火力发电机组仍然是现代电力生产中的主要形式，并且现场技术装备水平不断提高，是中国电力工业进入了大机组、大电厂、大电网、超高压、自动化、信息化的时代，也使火电厂热工过程自动化在现场的地位日益重要。
一、实现热工自动化的必要性为了适应我国现代化建设的需要，根据我国的能源政策，21世纪前半叶，燃煤机组火力发电厂仍占主导地位，高参数大容量火力发电机组在新增容量中将占很大比重，特别是600mw机组成为主力机型。
火力发电厂的生产系统是由锅炉设备、汽轮机设备和有关辅助设备的各种系统所构成的。
这些设备和系统在运行中相互密切关联，它们必须有节奏地协调配合，才能充分发挥发电机组的能力，达到安全和经济运行的目的。
随着机组容量的增大和参数的提高，生产设备的结构和生产系统都越来越复杂，参数之间的相关性也更加紧密，在运行中，需要监视和操作的项目将随机组容量的增长而显著增多。
在机组启停或事故处理过程中，还需要增加更多监视项目和频繁操作。
显然，这对任何熟练的运行值班人员来说，都是难以应付的，往往由于力所不及或稍有疏忽，就可能造成重大事故。
所以，必须根据生产过程的客观规律，采用相应的自动化技术工具来代替人的重复性劳动，即实现生产过程自动化，对机组的工况进行全面、准确而迅速的检测，并通过分析和综合判断，自动地进行操作和控制，保证机组安全可靠地运行。
同时，由于采用自动化技术能保证机组在良好的状态下运行而延长了机组的使用寿命，还可降低燃料消耗和发电成本，提高机组运行的效率而且在减少运行人员、提高劳动生产率和改善劳动条件等方面也能得到良好的效果。
热工自动化控制在火电厂的应用及发展
热工自动化控制在火电厂的应用及发展火电厂的应用建设中，热工自动化控制系统的作用明显。
在设计时，应该坚持符合国情、经济适用与可靠安全的准则，分析机组特性，确保机组能够经济、安全运行与关停。
预测与诊断热工故障需要在充分利用与处理故障信息前提下进行，热工自动化控制系统因应用了现场总线而实现了空间拓展。
设备的可靠性、利用性在热工仪表的利用下实现了提高与改善。
标签：热工自动化；火电厂；应用发展一热工自动化概述（一）概念浅析在传统的火电厂的参数操作中，都需要人力进行测量与控制。
热工自动化应用于火电厂解放了人力，在自动化控制装置、自动化仪表的帮助下，实现了对火电厂热力参数的无人直接参与、无人控制的现实，以自动化保护、自动化报警与自动化控制满足处理信息的需求。
可见，热工自动化是火电厂热力参数的智能控制系统。
除了人力的解放外，火电厂应用热工自动化控制也提高了保障热工设备的安全等级，避免了工作人员不必要的劳动，机组经济性与工作效率大大提升，是优化工作环境与条件的重要系统。
可以说，火电厂的现代化是以热工自动化为前提的。
（二）热工自动化在火电厂的应用现状新时期，各企业都在追求自动化以提高生产力、降低生产成本，实现效益的最大化。
热工自动化应用于电力企业中，为电力行业注入了新的活力，也是在火电发电过程中，一步一步由无到有的过程。
当前，自动保护、自动控制、自动检测与自动报警是热工自动化的重要组成。
首先，自动检测。
即通过自动化仪表对热工参数，例如热工环节的流量、压力、温度、液位与成分等独立完成测量，排除了工作人员的参与。
在火电厂运作过程中，若存在问题与不足，自动检测装置也能有效的探测到，并立刻调整火电厂运作参数。
其次，自动控制。
可实现自动调节与运行火电厂机组的设备或过程，保证经济性与安全性的机组运作。
第三，自动报警。
火电厂机组在无人参与情况下若出现参数的控制偏离，则自动报警装置将向工作人员发出警告提示，做好及时纠正、调整，避免重大事故与故障的出现。
电厂热工自动化技术
电厂热工自动化技术日期:目录•电厂热工自动化技术概述•电厂热工自动化系统组成及功能•电厂热工自动化设备及技术•电厂热工自动化系统设计与优化•电厂热工自动化技术面临的挑战与解决方案•电厂热工自动化技术发展趋势与展望电厂热工自动化技术概述电厂热工自动化技术是指利用自动化仪表、控制系统、计算机等设备和技术，对火力发电厂的热力系统进行监测、控制和优化，以提高发电效率、保障生产安全和降低运行成本。
定义自动化技术贯穿于电厂的整个生产过程中，具有复杂性、高精度性、高可靠性等特点。
通过对热力系统的实时监测和控制，能够实现电厂的节能减排、提高效率和降低成本等目标。
特点定义与特点第一阶段（20世纪初-20世纪60年代）初始发展阶段，主要特点是手工操作和简单仪表控制，生产过程以经验为主导。
电厂热工自动化技术的发展历程第二阶段（20世纪60年代-20世纪80年代）自动化技术开始进入快速发展阶段，出现了许多自动化设备和控制系统，如DCS、PLC等，生产过程逐渐实现半自动化。
第三阶段（20世纪80年代至今）自动化技术进入高级发展阶段，计算机技术、信息技术和人工智能等技术的广泛应用，使得电厂的自动化水平不断提高，生产过程实现高度自动化。
电厂热工自动化技术的应用场景包括锅炉、汽轮机、发电机等主要设备的监测和控制，以及燃烧系统、给水系统、蒸汽系统等辅助系统的控制。
火电厂的热力系统通过对单元机组的整体协调控制，实现锅炉和汽轮机的优化运行，提高机组整体效率。
单元机组协调控制系统包括燃烧自动控制、给水自动控制、蒸汽温度自动控制等，通过对锅炉各参数的控制，实现锅炉的高效运行。
锅炉自动控制系统包括转速自动控制、负荷自动控制、凝汽器真空度自动控制等，通过对汽轮机各参数的控制，保证汽轮机的稳定运行。
汽轮机自动控制系统电厂热工自动化系统组成及功能测量系统能够实现对电厂热工过程中各种温度的精确测量，包括热电偶、热电阻等温度传感器以及相应的数据采集装置。
电厂热工过程自动化基本知识
电厂热工过程自动化基本知识第一节概述1、电厂热工过程自动化主要内容1）自动检测,即对反映热工过程运行状态的物理量、化学量以及表征设备工作状态的参数进行自动的检查、测量和监视.2）自动调节,即自动维持一个或几个能够表征热力设备正常工作状况的物理量为规定值,消除因各种因素干扰和影响造成的运行工况偏离.3）自动保护,即在热力设备发生异常,甚至事故时能够自动采取保护措施,防止事故进一步扩大,或保护设备不受损坏.4）程序控制,即根据预先拟定的程序及条件,自动地对机组进行启动、停止及其他一系列操作.2、自动调节基本概念在电力生产过程中,为了保证生产的安全性、经济性,保持设备的稳定运行,必须对标志生产过程进行情况的一些物理参数进行调节,使它们保持在所要求的额定值附近,或按照一定的要求变化,如汽轮机转速,锅炉蒸汽温度、压力,汽包水位,炉膛负压等.在设备运行中这些参数总要经常受到各种因素的影响而偏离额定值规定值,此时,用一整套自动控制装置来实现操作的过程,就是自动调节.例如,在锅炉运行过程中,锅炉出口主汽压是锅炉进出热量平衡的标志,汽压的变化表示锅炉的蒸发量和汽轮机的耗汽量不相适应,这就意味着锅炉燃料燃烧产生的热量与产生一定蒸汽所需的热量不相适应,因此,汽压是表征锅炉运行状况的一个重要参数.通常希望将汽压保持在某一规定的数值,运行中,运行人员必须经常地监视仪表,监视汽压的变化.若由于某种原因如汽轮机负荷变化,汽压偏离所规定的数值,那么运行人员就要进行手动操作,调整锅炉的燃料量,使锅炉产生的蒸汽适应汽轮机负荷的需要,使汽压恢复到规定数值.这里,锅炉是被调节的设备,称为调节对象；需要调节的物理量汽压称为被调量；被调量的汽压的规定数值称为给定值或目标值；引起被调量汽压偏离给定值的各种原因比如汽轮机负荷的变化,锅炉燃料量的变化等称为扰动；调整燃料量的装置如燃油阀、制粉系统等称为调节机构；由调节机构控制被调量的作用称为调节作用；随调节机构动作而改变数量的燃料量就是调节量.调节过程的实质是随时检测被调量偏差并纠正偏差的过程,以维持被调量等于或接近于给定值.1、自动调节装置实现自动调节作用所需要的自动调节装置主要有：1）测量单元变送器,用来测量被调量的大小,并能把被调量水位、温度、压力和流量等转换成与之成比例或其他固定的函数关系并便于远距离传送和综合的测量信号.2）调节单元调节器,接受测量单元送来的被调量信号,并把它与给定值进行比较,当被调量偏离给定值时,调节单元将偏差信号按它的大小和方向以预定的规律进行运算例如比例、积分、微分等,根据运算结果发出一定规律的调节信号给执行器.3）执行单元执行器,按照调节单元发出的调节信号去移动调节机构,改变调节量.汽轮机负荷比较偏差值调节作用调节给定值PO量简图：锅炉汽压自动调节原理图当调节对象锅炉受到扰动,被调量偏离给定值后,测量单元压力变送器检测出被调量的变化,被调量与其设定值比较后的偏差值通过调节单元进行放大、运算和综合,调节单元输出的信号控制执行器,改变调节器,直到被调量恢复到给定值或接近给定值为止.第二节自动调节系统生产流程过程中存在着两种流程：1物质和能量流程,如蒸汽锅炉中燃料燃烧产生的热量被受热面中的水吸收,水变成蒸汽,蒸汽经过过热器加热后送到汽轮机作功；2信息流程,如在锅炉的汽压自动调节中,为了维持汽压为规定值,自动调节检测汽压的偏差,然后根据偏差控制燃料量,使燃料量满足产生一定蒸汽量的需要.汽压调节对象和自动调节装置是通过信息的传递相互连接而构成自动调节系统的,这样,研究自动调节系统就是研究信息的流程,即研究信号间的相互连接、传递和转换问题.1、调节系统分类按信号馈送方式分类1）反馈调节系统.是最基本的调节系统,按被调量与给定值的偏差进行调节,调节的目的是尽可能地减小或消除被调量与给定值之间的偏差.参见锅炉汽压自动调节原理图.反馈调节系统属于闭环调节系统.由于调节系统是按被调量与给定值的偏差进行调节的,因此,在调节对象受到扰动作用时,只有在被调量出现偏差后才开始调节,调节只是为尽快地消除偏差.例如讲BFG热值的变化；燃料热值的变化设定值与实际值发生变化时引起锅炉主蒸汽压力变化的调节过程.2）前馈调节系统.调节器直接根据扰动信号进行调节,扰动是调节的依据.由于该系统没有被调量的反馈信号,不构成闭环回路,故称为开环调节系统.λt对象简图：前馈调节系统方框图扰动λt是引起被调量Ct变化的原因,前馈调节器根据扰动进行调节,就可能及时抵消扰动λt对被调量Ct的影响,从而使被调量保持不变.但由于是开环系统,调节效果无法检查,调节结束后不能保证被调量等于给定值,所以前馈调节系统在实际生产过程中是不能单独应用的.例如送风量的变化是引起炉膛压力波动的扰动,吸风调节采用送风前馈信号.3）前馈—反馈调节系统复合调节系统在反馈调节系统中加入对于主要扰动的前馈调节,构成了前馈—反馈调节系统.+-简图：复合调节系统方框图当扰动发生后,前馈调节的作用是及时地补偿扰动对被调量的影响,而反馈调节的作用则是保证被调量的偏差在允许的给定范围内.因此前馈——反馈调节系统有较好的调节效果.2、调节系统分类按给定值信号特点分类1）恒值调节系统在调节系统工作过程中,被调量的给定值恒定不变,从而使被调量保持为某一固定数值.这是热工过程自动调节中应用最多的一种调节系统,如锅炉的过热蒸汽温度、压力、汽包水位等自动调节系统都是恒值调节系统.2）程序调节系统被调量的给定值是一个已知的时间函数,调节的目的是保证被调量按预先确定的时间函数来改变.例如,锅炉在滑压启动过程中,汽压和汽温要按预先给定的曲线升高,即按一定的升温、升压曲线启动,就要采用程序调节系统.3）随动调节系统被调量的给定值往往是无规律的,按事先不能确定的一些外来因素而改变.调节的结果是使被调量尽快和准确地跟随给定值变化.例如,在汽轮机启动过程中,采用计算机对汽轮机转速实现最优升速控制.汽轮机的最优升速率不是预先给定的,而是通过计算机按过热汽温、再热汽温、汽缸壁温等参数在线计算出热应力的数值,与允许的热应力进行比较,同时参照升速时汽轮机的振动、串轴等参数确定的,这样可缩短启动时间.计算机控制主汽门的开度,使汽轮机转速跟随最优升速率而升高.4）比值调节系统维持两个变量之间的比值保持一定数值.例如锅炉燃烧过程中,要求空气量随燃料量的变化而成比例变化,这样,才能保证经济燃烧.因此,对于锅炉燃烧经济性的调节,要求采用比值调节系统.3、自动调节系统的过渡过程在自动调节系统中,把被调量不随时间变化的平衡状态称为静态或稳态,把被调量随时间变化的不平衡状态称为动态.当系统处于静态时,扰动等于零,给定值不变,调节器和调节阀的输出都暂时不改变,这时被调量也就保持不变.当有扰动发生时,系统平衡被破坏,被调量偏离给定值,于是调节器控制调节阀,改变调节量,使被调量回到给定值,系统恢复平衡状态.这样从扰动发生,经过调节,直到系统重新建立平衡的这段过程,称为调节系统的过渡过程,或称为调节过程.一个调节系统在不同形式和幅度的扰动作用下,其调节过程是不一样的.在实际生产过程中可能遇到的扰动形式是多种多样的.为了比较调节系统工作品质的好坏,分析系统工作品质能否满足生产过程的需要,通常要选定一种比较典型的或经常出现的扰动形式,作为研究调节系统工作品质的标准输入信号.在热工过程自动调节系统中,最常用的是单位阶跃函数.在阶跃扰动作用下,过渡过程有四种基本形式：1衰减振荡过程,即被调参数经过一段时间的振荡后,能很快趋向于一个新的平衡,是比较理想的；2非周期过程,即被调参数没有振荡,单调地趋向于一个新的平衡,是一个稳定的过程；3扩幅振荡过程,即被调参数的变化幅度越来越大,直到超出限值,或受到限幅保护装置的限制为止,是一种不稳定的过程；4等幅振荡过程,被调参数的数值以及执行机构的位置都作等幅振荡,幅值既不衰减也不发散,是一种边界稳定过程.4、衡量调节过程指标1稳定性：调节过程的稳定性是对调节系统最基本的要求.只有稳定的系统才能完成正常的调节任务,不稳定的系统在工程上不能采用的.2快速性：指调节过程持续时间的长短.一般希望过渡过程时间越短越好,以避免在调节过程中出现前波未平,后波有起,被调量长期不能稳定在给定值附近的情况.3准确性：指被调量偏差的大小,它包括动态偏差和静态偏差.对于一个调节系统,必须首先保证其稳定性好,同时兼顾调节的快速性和准确性.第三节自动调节器基本调节规律自动调节器是构成自动调节系统的核心部分,它主要包括测量单元、调节单元、执行单元.测量单元和执行单元的动态特性一般都可近似看作为比例环节或时间常数很小的惯性环节,因而自动调节器的调节规律主要是指调节单元的动态性质,它直接影响着自动调节系统的调节品质.1、三种基本调节作用1）比例调节作用比例调节作用是指调节器的输出与输入成比例关系.动态方程为μt=Kpet.其中：μt为执行机构位移即调节器的输出；et为给定值与被调量的偏差,et=rt-ct；Kp为比例系数或比例增益.比例调节作用的动作规律是：执行机构的位移量μt与偏差et的大小成比例,即偏差越大,执行机构输出位移也越大；偏差的变化速度越大,执行机构输出位移的速度也越大.比例调节作用的特点是：动作快,对干扰能及时和有很强的抑制作用,但由于执行机构的位移与被调量的偏差有一一对应的关系,所以调节的结果是被调量存在着静态偏差.2）积分调节作用积分调节作用是指调节机构的位移量的变化速度dμ/dt与偏差信号et成比例的作用.动态方程式为：μt= 1/Tt edt0i其中：μt为执行机构位移即调节器的输出；et为给定值与被调量的为积分时间.偏差,et=rt-ct；TI积分调节作用的动作规律是：只要对象的被调量不等于给定值即偏差存在,那么执行机构就会不停地动作,而且偏差的数值越大,执行机构的移动速度就越大,只有当偏差等于零时即被调量等于给定值,调节器的输入信号为零,调节过程才能结束,执行机构才停止动作,调节系统才能平衡.积分调节作用的突出优点是能消除静态偏差,因为只要被调量存在偏差,调节作用变随时间不断加强,直至偏差为零.在被调量偏差消除后,由于积分规律的特点,执行机构将停留在新的与负荷变化相适应的位置上.缺点：由于积分调节作用是随时间而逐渐增强的,与比例调节作用相比过于迟缓,所以在改善静态品质的同时却恶化了动态品质,使过渡过程的振荡加剧,甚至造成系统不稳定.所以,在实际生产过程中几乎不采用单纯的积分调节作用.3）微分调节作用微分调节作用是指调节机构的位移量与被调量偏差的变化速度成正比,它的动态方程为：μt=Tdde/dt,其中：μt为执行机构位移即调节器的输出；et为给定值与被调量的偏差,et=rt-ct；Td为微分时间.微分调节作用的特点是：与比例和积分调节作用相比,它是超前的调节作用,因为在调节过程刚开始时,被调量的偏差小,但其变化速度却较大,可使执行机构产生一个较大的位移,有利于克服动态偏差.但是,当调节过程结束,即当偏差的变化速度等于零时,微分调节器的输出也将等于零,即执行机构的位置最后总是回复到原来的数值,这就不能适应负荷的变化,不能满足调节的要求.因此,只有单纯微分调节作用的调节器,在工业上是不能使用的.2、自动调节器典型调节规律1）比例调节器P调节器采用比例调节器的调节是有差调节.调节器的比例增益的选择有其两重性.比例增益Kp 越小比例带越大,Kp=1/δ,调节器的动作幅度越小,调节过程越稳定,但被调量的静态偏差增大.反之,比例增益Kp越大比例带δ越小,调节器的动作幅度越大,被调量的静态偏差减小,但调节过程易出现振荡,稳定性降低.2）比例积分调节器PI调节器在比例积分调节器中,当改变比例带δ的数值时,既改变比例作用,也改变积分作用.而两个作用的比值则不变；改变积分时间Ti的数值,只是改变积分作用的大小,从而改变了调节器中比例作用和积分作用的相对大小.比例积分调节器兼有比例调节作用和积分调节作用的特点.调节系统中采用这种调节器时,由比例作用保证调节过程的稳定性,增大比例带δ数值,可以削弱振荡倾向,但比例带δ过大,将削弱调节作用,使调节过程的时间拖长；增大Ti 值使比例作用相对增强,也能削弱振荡倾向,但Ti值不宜过大,因为Ti值过大,调节作用的积分成分将过小,调节过程时间将很长.积分调节作用可保证调节结果无差,因此,比例积分调节器在工业上得到广泛的应用.3）比例微分调节器PD比例微分调节器有两个可以整定的参数.改变微分时间Td的数值只改变微分作用的大小,改变比例带δ的数值将同时改变比例作用和微分作用的大小,而两者的比值不变.如系统处于平衡状态,则微分作用消失,但比例微分调节器仍具有比例调节器的特点,即调节过程结束后,被调量存在静态偏差.如果对象存在较大的延迟和惯性,单纯采用比例调节器达不到调节的要求时,就可以引入微分调节器作用.只要微分作用的大小选择适当,不仅可以减小调节过程中被调量的动态偏差,也能减小调节过程的振荡倾向.4）比例积分微分调节器PID比例调节作用的特点是保证过程的稳定性；积分调节作用的特点是保证调节过程作无差调节；微分调节作用的特点是补偿调节对象的延迟和惯性.3、调节器调节规律对调节品质的影响1）比例调节器P不论是什么对象,采用比例调节器都是有差调节,比例带δ越大,静态偏差就越大.调节器的比例带δ增大,意味着在相同的被调量变化下,调节作用较小,因而在受到扰动后,被调量的动态偏差将增大.总之,比例调节器的比例带δ越大,系统的衰减率越大,过程越稳定；但是,增大比例带δ,将导致过程的动态偏差和静态偏差的增大.2）比例积分调节器PI比例积分调节器的主要优点是能靠积分作用消除静态偏差,因此,在热工过程自动化中得到了最广泛的应用.与比例调节器的比例作用相似,增加比例带δ可以增加系统的稳定性,越短,系统的稳定性下降越多.积分作用使系统的稳定性下降,积分时间Ti从提高系统稳定性的角度出发,需要加大比例带δ和增加积分时间T,i 然而比例带和积分时间过大时,调节器的调节作用减弱.3）比例积分微分调节器PID微分调节作用有助于克服迟延所造成的被调量的过大变化.比例积分微分调节器既能实现无差调节,又能改善调节过程的动态品质,在工业上得到了较广泛的应用.4、复杂调节系统1）串级调节系统串级调节系统的调节品质较好,在热工自动控制中得到了广泛的应用.对于时间常数较大,阶次较高和有较大迟延的调节对象,在某些场合下即使采用PID调节规律依然不能得到满意的调节品质,这时可采用串级调节系统.系统中除了主被调量外,还有一个辅助被调量,辅助被调量对调节作用的响应应比较迅速.例如锅炉过热汽温调节系统,当减温水量改变后,过热汽温的变化较慢,减温器出口汽温变化较快,这时就可把减温器出口汽温作为过热汽温调节系统中的辅助被调量,形成一个调节回路,构成串级调节系统.1对象Ⅱ CS- - 调节对象简图：串级调节系统方框图与单回路调节系统的区别在于有两个调节器,有两个闭合回路.由调节器Ⅰ和调节对象Ⅰ构成的回路称为副回路或内回路,调节器Ⅰ称为副调节器,调节对象Ⅰ的输出信号称为辅助被调量.由调节器Ⅱ、副回路和调节对象Ⅱ所构成的回路称为主回路或外回路,调节器Ⅱ称为主调节器,调节对象Ⅱ的输出信号称为主被调量,调节对象Ⅰ和调节对象Ⅱ统称是系统的调节对象.特点：1对副回路所受到的扰动具有很强的克服能力；2副回路起改善调节对象动态特性的作用,从而提高整个系统的调节品质.2）采用中间被调量微分信号的调节系统对于时间常数大,阶次高和迟延大的调节对象,为了改善调节品质,除了采用串级调节外,还可以采用引入中间被调量微分信号的调节系统.例如过热汽温调节系统,其中间被调量就是减温器后的汽温,汽温调节器除接受过热器出口温度信号外,还同时接受减温器后汽温的微分信号.简图：采用中间被调量微分信号的调节系统方框图特点是调节器除了接受调节对象的主被调量信号外,还接受一个中间被调量的微分信号.由于中间被调量的响应比主被调量快,因此,这个微分信号起着导前作用,以补偿主被调量的滞后.在稳态时,中间被调量微分信号等于零,调节器维持主被调量为规定值.3）前馈—反馈调节系统按被调量偏差进行调节的负反馈系统,当系统受到扰动时,调节器要等到被调量出现偏差后才开始调节,因而调节作用总是落后于扰动作用的.被调量产生偏差的原因是扰动,如果调节系统能直接按扰动进行调节,就有可能及时消除被调量的偏差,这种按扰动进行的调节称为前馈调节.前馈调节是开环调节,不构成闭合回路.一般采用前馈调节器实现局部补偿,以改善调节品质,同时采用反馈调节,以确保被调量在稳态时能恢复到给定值.一般,系统中存在着经常变动、可测而不可控的扰动时,反馈调节难以克服扰动对被调量的显着影响,这时为了改善调节品质,可以引入前馈调节.例如锅炉汽包水位调节系统,引入蒸汽流量前馈信号.蒸汽流量对被控水位来说就是一个可测而不可控的扰动信号.。
火力发电厂中热工自动化技术的研究
火力发电厂中热工自动化技术的研究摘要：火力发电厂是我国电网系统的一个重要组成部分，火力发电厂为了提高自身的经济效益，就应该不断引进热工自动化技术，从而改变节能输电效率。
本文主要分析了火力发电厂中热工自动化技术概述和应用，并提出了一些相关有效策略，希望能够对相关负责人起到一定的帮助作用。
关键字：火力发电厂；热工自动化技术；概述；应用；有效措施引言最近几年，随着我国科学技术的不断发展，电力科技水平也在迅猛发展，由于人们对电能需求量的增大，从而给火力发电厂提出了更高的要求。
因此，火力发电厂为了提高自身的市场竞争地位，保证供电的稳定性和安全性，就应该引进热工自动化技术。
目前，热工自动化技术在我国火力发电厂应用中已经取得了不小的成果，但是热工自动化技术尚未成熟，所以火力发电厂应该不断对热工自动化技术的使用方法进行改进和完善，并且还要加快热工自动化技术的创新，从而推动我国火力发电厂的长久稳定发展。
1火力发电厂中热工自动化技术概述在火力发电厂中，热工自动化技术主要指的就是利用计算机技术和网络技术设备，在无人指导的情况下，然后对火力发电厂进行自动保护、自动报警、自动检测。
同时，通过对其运行工况、运行参数等各项参数进行实时监督控制，从而实现火力发电机组运行的安全性和稳定性。
1.1自动保护在设备运行时，系统超过了限定值的热工参数，设备就会自动停止运行，从而避免设备出现故障。
1.2自动报警当热工参数偏离正常值时，设备就会出现自动报警的现象，相应的工作人员根据灯光和声响就能了解设备出现了问题，然后及时对这些问题进行解决，以免设备再次发生故障。
1.3自动检测在使用热工自动化技术时，应该对热工参数系统进行相应的检测，检测参数的内容主要包含以下几点：液位、压力、流量、温度等。
在火电厂的机组运行中，热工参数非常重要，只有保证了热工参数的稳定性，才能保证火电厂的机组安全运行。
因此，火力发电厂应该定期检查热工参数，一旦发现有任何问题，就应该对自动控制系统进行适当调整。
火电厂热工自动化技术研究
单元 机组ＤＣ Ｓ 的普及 应用 ， 使 得机 组的监 控面 貌焕 然一新 ， 但是它 的监 控 智 能化程 度在 电力行 业却 没有 多大提 高 。 虽然 许 多智能 化的监 视 、 控制 软件 在 国 内化工 、 冶 金行 业 中都 有 较好的 应用 并取得 效益 ， 可在我 国 电力行业 直 到近 几 年才开 始有 所起 步 。 随着 技术 的进步 ， 火 电厂 单元机 组 自动化 系统 的智 能化 将 是一种 趋 势 ， 因此未 来数 年里 ， 实现 信息 智能 化的 仪表与 软件 将会在 火 电厂 得 到发展 与 应用 。 具体 包括 ： 仪 表智 能管理 软件 、 阀门智 能管理 软件 、 重 要转 动 设 备的状 态 智能管 理 软件 、 智 能化 报警软 件 的 发展 与应用 。
３ ． ２ 单元机 组监 控系 统 的物理 配置趋 向集 中布置 过去 一个集 控室 的概念 ， 通 常为 一台单 元机 组独用 或为 二 台机组合 用 ， 电 子 室分成若 干个小 型的 电子设备 间 ， 分 别布置 在锅炉 汽轮机 房或其它 主设 备附
技 术Ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ（ ＤＣ Ｓ ） 更是 被 我 国发 电企 业 所 应用 。 ＤＣ Ｓ 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 ３ ５ ０ ＭＷ 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 ， ＤＣ Ｓ 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ＤＣ Ｓ 的 分散 控制 也起 到 了非 常好 的效果 。 ２ ． 电 厂热 工 自动化 技术 构 成 ２ １热 工测 量技 术方 面 ２ ． １ ． 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 Ｅ Ｎ Ｓ Ｅ Ｒ ） ， 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 。 热 电的 冷端补 偿 ， 依 据控 制系 统的 不同 而采用 各种 不同 的方法 现用通 常 采用 的方法 有 ： 冷端补 偿器 ， 恒温箱 ， 用热 电阻测量 接 线盒 中的 温度然 后在软 件 中进 行修 正 ， 补 偿导线 直接进 入 电子室 由ＤＣ Ｓ 系统 的 信 号调整 模 件进 行补 偿 处理 。 ２ ． １ ． 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 ～２ ０ ｍＡ） ， 二次仪 表 以数 显为 多 。 ２ ． １ ． 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 。 用节 流件 测 量 主 汽流量 时 一般 都有 压力 温度 补偿 。 ２ ． １ ． 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 。 云膜或 轻液 双色水位 计仍 在使用 。 有用 浮子 及电磁 原理的 液 位开 关 。 料位 测量 以称 重 式或 电容式 传感器 配４ —２ ０ ｍＡ 变 送器 测量 ， 也有 用 浮子 式或超 声 波原 理 。
热工自动化介绍
热工自动化介绍热工自动化介绍：⒈热工自动化概述⑴热工自动化定义⑵热工自动化的应用领域⑶热工自动化的重要意义⒉热工自动化系统组成⑴主要设备和组件⑵控制系统⑶监控系统⑷数据采集与处理系统⑸传感器和执行器⑹通信网络⒊热工自动化系统的工作原理⑴信号采集与传输⑵数据处理与控制⑶监控与调节⑷故障诊断与维护⒋热工自动化系统的优势⑴提高生产效率⑵提高产品质量⑶降低生产成本⑷减少劳动力需求⑸提高工作环境安全性⒌热工自动化系统的设计与实施⑴系统需求分析⑵系统设计与方案选择⑶硬件设备选型与布局⑷软件开发与编程⑸系统调试与优化⑹系统验收与运维⒍热工自动化系统的应用案例⑴工业生产车间的燃烧控制系统⑵建筑物的暖通空调系统⑶能源发电厂的控制与监测系统⑷汽车制造工厂的生产线控制系统附件：本文档涉及的相关资料和技术文献。
法律名词及注释：⒈自动化：指利用电子技术、计算机技术、机械技术等先进技术，代替人工完成生产或工作过程的一种技术手段。
⒉控制系统：指通过采集传感器信号，经过处理和计算后，采取相应的控制策略和动作，控制生产工艺或设备的系统。
⒊监控系统：指对生产工艺或设备状态进行实时监测和记录的系统。
⒋数据采集与处理系统：指采集传感器数据并对其进行处理、存储和分析的系统。
⒌传感器：指能够将某种物理量转化为电信号输出的装置。
⒍执行器：指根据控制信号，对某一设备或工艺进行动作的装置。
⒎通信网络：指实现不同设备之间数据传输和通信的网络系统。
火电厂热工自动化概述
第一章火电厂热工自动化概述第一节引言随着我国国民经济的高速发展，工、农业生产和人民生活对电力的需求不断增长，电力工业通过引进、消化、吸收国外的先进技术和管理经验，使电力工业得到了迅速的发展。
随着单机发电容量的增大和电网容量的迅速扩大，我国已进入了大电网、大机组、高参数、高度自动化的时代。
由于300MW、600MW以及以上大容量、高参数机组的新技术发展迅速，装机数量日益增多，机组对热工自动化水平的要求越来越高。
另外由于微电子技术的迅猛发展，大型自动化装备的现代化程度快速提高，促使大型火力发电厂现代热工自动化技术发展迅猛。
其特点是上世纪70年代中期，以计算机技术（Computer）、通讯技术（Communication）、控制技术（Control）和显示技术（CRT）为基础的计算机分散控制系统（简称DCS-Distributed Control System）的问世和其技术的日臻完善。
分散控制系统广泛应用于大型发电机组的自动控制中，并将热工自动化水平推上了一个崭新的台阶，取得了十分显著的经济效益和社会效益。
与中、小容量火力发电机组相比，600MW及以上大容量机组的特点之一是监视点多、参数变化速度快和被控对象数量大，而且各个控制对象相互关联，操作稍有失误就会引起严重的后果。
因此，大型发电机组必须采用完善的自动化系统。
如果将大型发电机组的监视和操作任务仅交给运行人员去完成，不仅体力和脑力劳动强度大，而且很难做到及时调整和避免人为的误操作。
大量事实证明，自动化技术的运用对于提高大型发电机组的安全经济运行水平是行之有效的。
在机组正常运行过程中，自动化系统能根据机组运行要求，自动维持运行参数在规定值的范围内，以取得较高的热效率和较低的消耗（煤耗和厂用电率等）。
当机组运行出现异常时，自动化系统能迅速按照预定的规律进行处理，以保证机组尽快恢复正常运行。
如辅机故障减负荷（简称RB- RunBack）、迫升/迫降（RUNUP/RUNDOWN）、机组快速甩负荷（简称FCB-Fast Cut Back）等功能。
最新-火力发电厂热工自动化技术分析 精品
火力发电厂热工自动化技术分析摘要在我国的电力系统中，火力发电厂属于非常重要的组成部分，目前社会对电能的需求量越来越高，对火力发电技术起到了推动作用。
为了提升发电效益和安全性，火电厂对热工自动化技术进行了积极的引进，从而能够对节能输变电过程进行不断完善，使发电厂的供电质量得以提升。
文章对火力发电厂中的热工自动化技术进行了研究。
关键词火力发电厂；热工自动化技术；电力系统；电能需求；发电技术；节能输变电在火力发电厂中，热工自动化技术具有十分重要的作用，其能够将一体化和智能化的服务提供出来，从而确保电厂实现安全正常运行。
通过热工自动化技术，实现火力发动厂的自动化控制是完全可行的，这对火力发电厂的可持续化发展有着积极的作用。
热工自动化技术除了能够使火力发电厂的运行水平得以提升之外，同时也可以使电能的供应的质量得到有效的强化，最终能够全面增强火力发电的安全性。
我国在经济发展的过程中对于电力的需求量越来越大，热工自动化技术在火力发电厂中具有广阔的应用前景。
1火力发电厂热工自动化技术概述所谓的火电厂热工自动化主要是指通过对计算机网络和计算机等自动控制装置和自动化仪表的应用在无人参与的情况下，对火力发电厂热力过程进行自动保护、自动报警、自动控制、信息处理和参数测量。
火力发电厂热工自动化技术属于改善劳动条件、降低劳动强度、强化机组性能以及保障设备安全的一种非常重要的技术措施，其主要内容包括以下四个方面1自动保护在相关设备没有满足运行条件或者出现超过限定值的热工参数时，将相应装置投入进去，从而将异常的生产过程和设备暂停或终止，防止出现由于事故而引发设备损坏的问题；2自动报警通过自动化检测，如果发现热工参数偏离了正常值，就会进行自动报警，运行人员可以通过声响和灯光来获得情报，并对异常情况进行及时处理；3自动控制所谓自动控制，就是通过对自动控制装置的应用，从而自动地运行和调节火电厂机组中的生产设备和过程，使机组运行的经济性和安全性得到充分的保证，其主要包括远方控制、顺序控制和自动调节；4自动检测通过自动化仪表能够对热力过程中的热工参数系统进行测量，具体参数包括压力、流量、液位、成分和温度等。
火电厂热工自动化控制的应用及发展
火电厂热工自动化控制的应用及发展发布时间：2021-02-19T09:10:08.000Z 来源：《电力设备》2020年第31期作者：费玉兴[导读] 摘要：现当今，我国经济发展十分迅速，自动化控制体系得到了长足的进步和发展，很大程度上提高了自动化控制体系的性能，与此同时，自动化控制体系的成本投入在逐渐降低，与相似产品进行比较，自动化控制体系的性价比也越来越高，在各个领域得到了广泛的应用。
（安徽淮南平圩发电有限责任公司安徽淮南 232000）摘要：现当今，我国经济发展十分迅速，自动化控制体系得到了长足的进步和发展，很大程度上提高了自动化控制体系的性能，与此同时，自动化控制体系的成本投入在逐渐降低，与相似产品进行比较，自动化控制体系的性价比也越来越高，在各个领域得到了广泛的应用。
据不完全统计，目前阶段，自动化控制体系在我国新建立的火力发电厂中得到广泛应用，而对于传统的火电厂，虽然还是应用常规控制，但对其中的电力设备进行了自动化变革。
关键词：火电厂;热工自动化控制;应用;发展引言在现代科学技术飞速发展的过程中，自动化控制系统已经越来越被人们所重视。
在火理发电行业中，自动化控制系统被广泛的应用与火电厂的各个方面，通过对自动化控制理论的应用，能够实现对火电厂发电全过程进行自动化监控，可以有效提高火电厂的发电安全、降低火电厂进行管控的人工成本，保证发电设备能够稳定运行。
1、火电厂热工自动化控制概述火电厂热工自动化控制是火电厂和使用热工设备开展发电生产工作期间，涉及热力全过程的测量、数据处理等参数的一项管理工作，以此可以保证各项热力发电生产作业的参数符合要求。
但是，该种常规的热力参数管理工作过度依赖人力，增加了火电厂进行发电生产作业的经济负担，而且人工进行的参数管理工作易出现检测不及时、误检等问题，后续会引发热力发电生产质量问题。
所以采用自动化技术进行热工自动化控制系统的构建，使火电厂的热工控制管理工作可以自动化开展，尤其可以做好自动检测、自动控制、自动报警、自动保护等工作，后续可以更好地进行发电生产工作。
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第一章火电厂热工自动化概述第一节引言随着我国国民经济的高速发展，工、农业生产和人民生活对电力的需求不断增长，电力工业通过引进、消化、吸收国外的先进技术和管理经验，使电力工业得到了迅速的发展。
随着单机发电容量的增大和电网容量的迅速扩大，我国已进入了大电网、大机组、高参数、高度自动化的时代。
由于300MW、600MW以及以上大容量、高参数机组的新技术发展迅速，装机数量日益增多，机组对热工自动化水平的要求越来越高。
另外由于微电子技术的迅猛发展，大型自动化装备的现代化程度快速提高，促使大型火力发电厂现代热工自动化技术发展迅猛。
其特点是上世纪70年代中期，以计算机技术（Computer）、通讯技术（Communication）、控制技术（Control）和显示技术（CRT）为基础的计算机分散控制系统（简称DCS-Distributed Control System）的问世和其技术的日臻完善。
分散控制系统广泛应用于大型发电机组的自动控制中，并将热工自动化水平推上了一个崭新的台阶，取得了十分显著的经济效益和社会效益。
与中、小容量火力发电机组相比，600MW及以上大容量机组的特点之一是监视点多、参数变化速度快和被控对象数量大，而且各个控制对象相互关联，操作稍有失误就会引起严重的后果。
因此，大型发电机组必须采用完善的自动化系统。
如果将大型发电机组的监视和操作任务仅交给运行人员去完成，不仅体力和脑力劳动强度大，而且很难做到及时调整和避免人为的误操作。
大量事实证明，自动化技术的运用对于提高大型发电机组的安全经济运行水平是行之有效的。
在机组正常运行过程中，自动化系统能根据机组运行要求，自动维持运行参数在规定值的范围内，以取得较高的热效率和较低的消耗（煤耗和厂用电率等）。
当机组运行出现异常时，自动化系统能迅速按照预定的规律进行处理，以保证机组尽快恢复正常运行。
如辅机故障减负荷（简称RB- RunBack）、迫升/迫降（RUNUP/RUNDOWN）、机组快速甩负荷（简称FCB-Fast Cut Back）等功能。
当运行工况异常发展到可能危及到设备及人身安全时，能自动采取保护措施，以防止事故的进一步扩大和保护生产设备不受破坏。
如锅炉主燃料跳闸（MFT），汽机超速保护（OPC）等功能。
在机组启停过程中，自动化系统能根据机组启停时的状态和条件进行相应的控制，以避免机组产生不允许的热应力而影响机组的运行寿命，如汽机顺序控制系统。
通常，自动化系统按照预先制定的规律进行工作，不需要人工干预。
但在特殊情况下却要求人工给以提示或协调，即需要人的更高层次的干预。
所以，随着自动化水平的提高，也要求运行人员具有更高的文化和技术素质。
建国以来，随着机组容量的增大，参数的提高，对于机组安全经济运行的要求越来越高。
火电厂的自动化系统迅速发展，其功能已从单台辅机和局部热力系统发展到整个单元机组的监测与控制，并且随着整个单元机组自动化的不断完善，以及电网发展的要求，火电厂热工自动化的功能正和电网调度自动化相协调，以实现电网的自动化。
尤其是目前随同整套大型火电机组同时引进的和国产的DCS系统的普遍使用，以及单元机组协调控制系统（CCS）和自动发电控制系统（AGC）的研制与投运，使我国电网自动化的进程大大向前迈进了一步。
第二节现代大型火电机组热工自动化的内容及功能一、热工自动化的内容火电厂自动控制的任务所涉及的专业面相当广泛，除了对锅炉、汽轮机、发电机进行自动控制外，还要对各种辅助设备如除氧器、凝汽器、磨煤机、化学水处理设备等进行相应的控制。
由于采用的主机及辅助设备不同，如汽包锅炉和直流锅炉，它们的控制方法也有较大的区别。
又由于采用的控制设备不同，组成的控制系统不同，因而使自动化系统的结构更加复杂。
但不管如何复杂的自动化系统，它们的控制目的都是要保证电能生产过程的安全和经济运行，以及生产的电能要满足一定的数量和质量。
为完成这一任务，要求大型火力发电机组具有进行自动检测、自动调节、程序控制、自动保护等功能，这四部分即构成了热工过程自动化的内容。
这些内容将有机地合成一个不可分割的整体，共同完成火力发电机组的自动控制任务。
由于生产的电能是无法存储的，用户所消耗的电能应与所生产的电能相适应，所以机组输出的功率必须和电网的需求相适应。
一旦大型发电机组发生停电事故，就会对电网的安全造成严重的威胁。
因此，大机组投入运行后，要求有较长时间的安全运行周期，以确保电网安全经济地供电。
另一方面，随着近年来热力发电机组在电网中所占的比例越来越大，大型发电机组日益增多，电网对大型发电机组的负荷适应能力提出了更高的要求。
即使是承担基本负荷的机组，也应具有参加电网一次调频的能力，以便使电网在二次调频之前减小电网频率波动的幅度。
所有这一切，都对热工自动控制的设备和系统提出了更高的要求：（1）要求所用的设备工作可靠，在长时间连续工作的情况下，控制系统不出故障；（2）电厂是一个对安全性要求特别高，采用技术相对比较保守的领域。
它要求自动化系统必须能对电厂的工艺设备、工艺过程、电（汽）源等的工作情况进行监视，并具有可靠的联锁保护功能。
在发生故障时，可将系统自动切换到安全状态，并发出声光报警信号。
自动控制系统应具有安全联锁，防止误操作的装置，控制系统能进行软手操和紧急手操，在任何情况下都具有相应的操作手段，能进行手动/自动双向无扰动平衡切换，防止操作失灵；（3）要求控制系统的设备具有很强的抗干扰能力，因为电厂的发电设备具有很强的电、磁场，会对控制设备产生很强的干扰，控制系统的工作环境使设备受到严重的电、磁污染，所以，控制设备必须采用浮地、光电隔离、防爆防尘等一系列技术措施，以提高控制设备的抗干扰能力；（4）要求控制系统的使用和维护更加方便。
构成控制系统的整套仪表线路应标准化和通用化，其工作原理易于掌握，状态显示明确，易于监视。
具有模件化结构和软件组态功能，使备品备件种类减少，模件在系统运行的情况下可带电插拔。
参数整定方便，具有故障自诊断功能，容易判断故障部位。
并有专用的校验装置，简化校验工作。
控制盘、台及接线柜的结构应便于检修和接线，使信号的测试和校验大为方便。
只有具备上述要求的自动化系统，才能较好地满足热工自动控制系统的要求，保证大型火力发电厂发电设备的安全经济运行。
二、自动控制设备自动控制设备大致经历了以下几个发展阶段：1、常规控制仪表阶段这是计算机技术应用到自动控制领域之前的阶段。
这时的仪表是分离的，相互间的联系很少，检测和控制功能由硬件来完成，难以构成复杂的控制系统，维护量大。
这个阶段又分为下面几个子阶段：（1）基地式仪表：其特点是就地安装，单点监视，单回路调节，根据被控对象的工艺系统进行分散控制和分散管理。
（2）单元组合仪表：又分为气动单元组合仪表和电动单元组合仪表。
这个阶段对仪表的结构进行了改进，加强了仪表之间的联系，将仪表分成若干基本的功能单元，通过适当的组合连接，构成适合工程需要的监控系统。
增加了仪表应用的灵活性。
特别是电动单元组合仪表，将各种非电量信号通过变送器转换成标准的电量信号，统一、标准的电信号便于信号的远距离传输和处理。
使得过程现场的各种监视和控制信号很容易传输到发电机组的集控室进行集中监视和操作，对过程的控制仍由分散的控制单元进行单回路控制。
因此，这一阶段的特点是：分散控制，集中管理。
（3）组件组装式仪表：又分为模拟组件组装式仪表和数字组件组装式仪表。
单元组合仪表的外形仍是传统意义上的仪表，具有信号的连接、处理、显示、操作等功能。
组件组装式仪表将上述的仪表功能进行了进一步的分散，将功能部件做成统一尺寸和接口的模件，再用总线将适当选用的模件连接起来构成适合工程需要的监控系统，使控制设备更加模件化，标准化。
特别值得一提的是数字组件组装仪表，它采用了微处理器技术，将信号的处理功能由硬件改为由软件完成。
它和数字式单回路调节器成为自动控制设备从常规走向分散控制系统的过渡产品，虽然它们在发电厂自动化系统中出现的时间不长就被淘汰，但为数字控制技术在自动控制领域中的应用和普及起到了开路先锋的作用。
这个阶段的特点仍是分散控制，集中管理。
2、计算机控制阶段计算机于上个世纪60年代初首次应用到工业过程的自动化系统中，随着人们对计算机控制技术的认识和计算机控制技术的发展，这个阶段也分为两个子阶段：（1）计算机集中式控制：在微型计算机普及应用之前，受当时技术条件的限制，过程控制中一般采用中、小型计算机，价格昂贵，可靠性低。
由于认识上的偏差，将自动化控制系统的功能都集中到一台计算机上实现，其特点是集中控制，集中管理。
这种集中控制结构实质上带来了系统的危险性集中，一旦计算机系统出现故障，整个自动化系统将瘫痪，而影响到系统的安全。
（2）计算机分布式控制：上个世纪60年代末，Hollywell公司在斯坦福研究所等部门的帮助下，对今后20年过程控制技术的发展趋势进行了调查，在此基础上，Hollywell公司确定了开发新型控制仪表系统的三个重点：1）数字控制技术：控制功能有限度地高级化，实现不用编程技术的灵活性，演绎出功能模块化，通过组态的形式自动生成应用程序的技术；2）通信技术：提供有网络通信功能的控制器，采用分散结构，节省配线。
3）人机接口技术：发展以CRT为中心的图形显示技术，形成CRT显示操作中心。
在这些技术开发要点的基础上，Hollywell公司于1975年11月推出了世界上第一套新型的分散控制系统TDC-2000。
它以计算机网络为骨干，将若干执行不同任务、分散安装在不同地方的微型计算机连接起来，分层实现自动化系统的各种功能，面向过程的控制器完成现场信息的采集、处理、控制算法计算和控制输出的直接数字控制（DDC-Direct Degital Control）；以CRT显示器为中心的显示操作站面向运行操作人员实现对过程控制的集中管理；上层的计算机基于过程的实时数据进行企业级的决策处理；计算机网络使它们的信息得到充分的共享。
计算机分散控制系统的特点是分散控制，集中管理，管控一体化。
我国火力发电机组的自动化设备的发展大致经历了以下的历程：20世纪60年代初，开始使用我国自行研制的DDZ-I型电子管式电动单元组合仪表；20世纪60年代中、后期，开始使用和推广分离元件的DDZ-II型晶体管式电动单元组合仪表；20世纪70年代初，开始使用具有一定集成度的模拟组件组装式仪表，如国产的TF-900，MZ-III和引进美国技术的SPEC 200等，同时推出了采用大规模集成技术的DDZ-III型仪表。
20世纪80年代末，开始采用引进技术，国产化的数字式组件组装仪表SPEC 200 MICRO 和国产的数字式组件组装仪表JKDT。
随着机组容量的不断扩大，上述常规仪表的局限性也越来越明显。