火力发电厂锅炉自动控制系统
火电厂APS介绍
Fuel control
Air control
Load control
FGD FGD
Auxiliary
Electrical ECS
Boiler BMS Data Acquisition System (DAS) Sequence Control System (SCS) Modulating Control System (MCS) DEH
Turbine ETS BPC
2/ 2011-3-17
APS应用目的及现状
为什么要应用APS 为什么要应用
• • • 大型火力发电机组的运行对操作人员的要求 机组安全、稳定运行的需求 现代化的发电厂运营管理上的需求
国内燃煤机组实现APS的技术难点 的技术难点 国内燃煤机组实现
1. 燃煤机组工艺过程复杂，各工艺系统的配合要求高，且运行方式多变，对于自动控 制系统的设计要求较高 2. 3. 设备的可用性、可靠性要求高 从机组自动启/停的控制需求考虑，要求纳入自动控制系统的仪控设备较多，新建机 组从控制项目投资的角度考虑，往往有所保留
• • • • • • • 步序阶段化 基于断点的程序设计 逻辑模块化 判据条理有序化 程序重定位 不同工况下的选择跳转 系统接口规范化 便于独立组态、调试 必要的人工干预点 事故处理及报警 断点1 断点
功能组1 功能组 功能组2 功能组
APS LEVEL 1
断点2 断点 断点n 断点
子组1 子组 子组2 子组 子组n 子组
APS提供的主要控制功能
• • 分阶段的全程机组启/停，运行操作指导 机组启停过程监控及实时异常报警
断点允许条件
本断点 功能组
功能组监控
断点操作 APS操作指令提示 APS操作指令提示 断点功能组报警信息
火力发电厂分布式控制系统(DCS)技术导则
ｂ 系统操作员站技术导则． ， …，．．． ． ＤＳ Ｃ … …， ，．．……，…… ，．．． ．．． ． ．．．． ．．．……
ｚ 系统 ｒ ｎｓ ｃ ＿ 程师站技术导则… 卜．．…… ， ． ． ． ．．． ．．．．． ……，． ． ． ．．．…… ．． ． ． ．．．
…… １ ０ …… ｉ ２
一个子网，但必须要求 Ｄ Ｓ供应商提供 Ｃ ＭＡＣ 总线网在异常工况或重网络负荷下的 Ｃ Ｓ ／Ｄ
网络负荷率、有效数据传输率等参考数据，以确定该网络配置是否能保证 Ｄ Ｓ的实时性 Ｃ
和稳定性。
４ Ｓ ． Ｄ 通信网络性能指标 ２ Ｃ ４ ． 通信网络系统的最大规模 ．１ ２ 该指标包括三个参数：①通信网络所能覆盖的最大距离； ②通信网络所能连接的最 大节点数； ③两相邻节点的 最大距离。 Ｃ 通信网络所覆盖的最大距离应不小于４ｍ所 ＤＳ ｋ，
目
次
门 ．．．． … Ｕ舀 ．．．．．．． ． ．．．．．．．．．．．．． ．．．．… ．．．．．．．．．…
１范围．．．．．．……二 ．．．．．．．．．．． ．．．．．．． ．．．． ．． ．．．． ． ． ．．．．．．．．．．． ．．．．．．． ． ． ．． ．．． ．． ．．．．．．…… ２引用标准．．．．……， …，．．．．． ．．．． ．．．． ． ．．．．． …… ，……，…‘ …，． ． ．．．．． ． ． ． ． ． … ．…… ．
３ 定义
３ ＤＳ ． Ｃ ，是指分布式控制系统，或称分散控制系统。 １ ３２系统级 （ ． 单元机组级）网络，是指用于连接操作员 站、 「 程师站等节点的网络系统，
主要为便于 集中管理、操作单元机组。
３３控制级 〔 ． 设备级）网络，是指用于连接控制站、可编程控制器等控制设备的网络系
火力发电厂中的热控自动化技术
火力发电厂中的热控自动化技术摘要：当前科学技术不断的进步，自动化控制系统广泛应用到实践中，对于工业生产以及经营产生积极的作用，可以切实提高火电厂热工运行效率，促进综合效益的提升。
为了能够更好的发挥出电气自动化控制系统的优势，结合目前的火电厂热工系统的管控要求，寻找全新的发展道路。
因此，本文主要研究火力发电厂热控自动化技术，为我国的火电厂全面的发展和进步产生积极的促进作用。
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安装智能化的控制系统，采取分层递阶的控制性措施、模糊控制措施以及神经系统控制系统，考虑到热工自动化系统的运行特点以及要求，采用专业性的智能化控制方式，确保整个系统可以稳定的运行。
随着现代科学技术不断发展，智能化发展加速，智能控制技术在火电厂热工自动化控制的作用日益显现出来，提高自动化控制水平，对火电厂的全面发展产生积极的意义。
1 热工自动化技术概述随着当前科学技术不断发展，火电厂机组的建设速度加快，要想进行全面的内部控制，确保发电机组可以正常的运行，发挥出各个机组的运行性能，就要采取必要的措施进行发电机组的有效控制。
发电厂的热工自动化技术就是通过使用自动化控制系统以及自动化仪器进行发电厂的自动保护、自动报警以及自动控制。
在发电厂的热工自动化技术应用之下，可以有效的节约人力、物力以及劳动强度，还能提高机组的运行效率，保证发电厂的供电质量合格。
2.火电厂热工自动化对自动控制技术的应用2.1热工自动化技术自动控制理论的合理应用，就是在生产环节应用外加设备的方式提高生产设备运行状态，并且按照规定的设计参数开展自动生产。
而热工自动化技术应用下，通过可控化理论、信息技术、电子信息等技术进行火电厂参数的控制，而可以生产阶段参数的调整，达到自动化生产安全性要求，使用较少的资源可以生产更多的电能。
自动控制理论在投入使用后，确保火电厂的汽机、辅助设备等生产系统可以稳定的运行，达到高效、安全性标准，给企业带来较高的经济效益，也会产生较高社会效益。
浅谈分散控制系统(DCS)与可编程控制系统(PLC)在火力发电厂中的应用与区别
浅谈分散控制系统(DCS)与可编程控制系统(PLC)在火力发电厂中
的应用与区别
随着科技的发展，越来越多的火力发电厂开始引入先进的自动化控制系统，以提高生
产效率和能源利用率。
在这些控制系统中，分散控制系统（DCS）和可编程控制系统（PLC）是两种常见的选择。
本文将就这两种控制系统在火力发电厂中的应用和区别进行进一步的
探讨。
一、 DCS在火力发电厂中的应用
分散控制系统（DCS）是一种集成化的控制系统，它由一台或多台中央计算机及多个分布在整个工厂各个控制部位的控制单元组成。
在火力发电厂中，DCS通常被用来控制整个
发电过程，包括锅炉、汽轮机、发电机等设备。
DCS系统可以实现对发电设备的远程监控、参数调节、故障诊断等功能，大大提高了生产效率和安全性。
可编程控制系统（PLC）是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。
在火力发电厂中，PLC通常被用来控制一些具体的过程，如煤粉输送系统、给水泵系统等。
PLC系统具有编程灵活性强、响应速度快、可靠性高等特点，因此在火力发电厂的一些特定场合中
得到广泛应用。
1. 系统结构不同
DCS系统通常采用集中式的结构，所有的控制单元都连接到中央控制器，而PLC系统
则通常采用分散式的结构，各个控制单元相互独立。
2. 应用场合不同
DCS系统通常被用来控制整个生产过程，而PLC系统通常被用来控制一些具体的过程
或设备。
3. 编程方式不同
DCS系统的编程通常采用图形化编程工具，如函数图、块图等，而PLC系统通常采用
逻辑编程语言，如LD、ST等。
火力发电厂辅助设备及系统
火力发电厂辅助设备及系统首先是给水系统，这个系统主要包括水处理设备、给水泵、给水加热装置等设备，用于将原水经过处理后送入锅炉内产生蒸汽。
其次是除灰系统，燃煤发电厂燃烧过程中会产生大量的灰渣，这些灰渣需要及时清除，避免对设备造成损坏。
为此，发电厂需要配备除灰设备，包括除灰器、输灰管道等设备。
第三是烟气处理系统，燃煤发电厂烟气中含有大量的有害气体和颗粒物，为保护环境及人体健康，需要配置烟气脱硫、脱硝、除尘等设备，对烟气进行净化处理。
另外，还需要配备通风与空调系统、冷却系统、发电厂自动化控制系统等设备，以确保发电厂设施的安全、高效运行。
这些辅助设备及系统在火力发电厂中同样扮演着重要的角色，虽然不如锅炉、汽轮机等主要设备那样引人注目，但却是保障发电厂正常运行的重要组成部分。
只有这些设备和系统发挥作用，才能确保火力发电厂能够持续稳定地向电网输送电能，为人们的生产生活提供充足的电力支持。
火力发电厂作为重要的能源供应设施，辅助设备及系统的作用不可忽视。
除了以上提到的给水系统、除灰系统、烟气处理系统、通风与空调系统、冷却系统和自动化控制系统外，火力发电厂还需要配备其他辅助设备及系统来确保其正常运行。
其中一个重要的辅助设备是燃料供给系统。
火力发电厂需要长期稳定的燃料供应，因此需要配备专门的煤、天然气或石油供给系统。
这些系统包括燃料输送带、燃料储存设备、燃料加工设备等，确保燃料源源不断地供给到锅炉内进行燃烧。
另一个重要的设备是电力变压器站。
发电厂通过汽轮机的发电产生的电能需要通过变压器提高电压才能输送到输电网上。
电力变压器站负责将发电厂产生的电能升压至适合长距离输送的高压水平，然后接入输电网中。
火力发电厂还需要配备给排水系统，这是为了处理锅炉和汽轮机产生的废水和废热。
给排水系统包括冷却塔、冷却水循环系统、废水处理系统等设备，用于处理发电过程中产生的废水和废热，防止对周围环境造成污染。
另外，发电厂还需要配备压缩空气系统。
锅炉燃烧系统的控制系统设计毕业论文
锅炉燃烧系统的控制系统设计摘要：锅炉是热电厂重要且基本的设备，其最主要的输出变量之一就是主蒸汽压力。
主蒸汽压力的自动调节的任务是维持过热器出口气温在允许范围内，以确保机组运行的安全性和气温在允许范围内，以确保机组运行的安全性和[1]经济性。
锅炉所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源，又可以作为精馏、干燥、反可以作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。
随着工业生产的规模不断扩大，作为动力和热源的过滤，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。
在控制算法上、综合运用了单回路控制、串级控制、比值控制等控制方法实现了燃料量控制调节蒸汽压力、送风量控制调节烟气含氧量、引风量控制炉膛负压，并有效克服了彼此的扰动，使整个系统稳定运行。
运行。
关键词：锅炉；蒸汽压力；单回路控制；关键词：锅炉；蒸汽压力；单回路控制；ControlsystemdesignoftheboilercombustionsystemAbstract:Theboilerisimportantandbasicequipmentofthethermalpowerplan t,oneofthemainoutputvariableisthemainsteampressure.Thetaskoftheauto maticadjustmentofthemainsteampressureistomaintainthesuperheateroutle ttemperaturewithintheallowablerange,toensurethesafetyandeconomyofth eunitoperation.Theboilersproducehighpressuresteamcanbeusedasasource ofpower-driventurbine,butalsoasadistillation,drying,reaction,heatingandprocesshe atsource.Withindustrialproductionexpanding,asafilterforpowerandheat,b utalsotowardthehigh-capacity,high-parameter,high-efficiencydirection.Inthecontrolalgorithm,theintegrateduseofsingle-loopcontrol,cascadecontrol,ratiocontrol,thecontrolmethodoffuelcontroltoadjustthevaporpressure,airvolumecontroltoadjustthefluegasoxygenconten t,thewindcontrolthefurnacenegativepressure,andeffectivelyovercomeeac hotherdisturbancessothatthewholestabilityofthesystem.Keywords:Boiler;Vaporpressure;Single-loopcontrol引言引言随着城市的快速发展，我们对用电的需求也越来越大，如何利用好有限的能源来保证供电是一个重要的话题，在能源的利用过程中如何更加提高能源的利用率是一个可研究性的话题，本文基于上述话题对电厂的燃烧锅炉控制进行了研究。
锅炉蒸汽温度自动控制系统——模糊控制
锅炉蒸汽温度自动控制系统摘要：电厂实现热力过程自动化，能使机组安全、可靠、经济地运行。
锅炉是火力发电厂最重要的生产设备，过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一，过热蒸汽温度控制是锅炉控制系统中的重要环节。
在实现过程控制中，由于电站锅炉系统的被控对象具有大延迟，大滞后、非线性、时变、多变量耦合的复杂特性，无法建立准确的数学模型，对这类系统采用常规PID控制难以获得令人满意的控制效果。
在这种情况下，先进的现代控制理论和控制方法已经越来越多地应用在锅炉汽温控制系统。
本文以电厂锅炉汽温系统为研究对象，对其进行了计算机控制系统的改造。
考虑到锅炉汽温系统的被控对象特点，本文分别采用了常规PID控制器和模糊-PID控制器，对两种控制系统对比研究，同时进一步分析了一般模糊-PID控制器的控制特点，在此基础之上给出了一种改进算法，通过在线调整参数，实现模糊-自调整比例常数PID控制。
在此算法中，比例常数随着偏差大小而变化，有效地解决了在小偏差范围内，一般的模糊-PID控制器无法实现的静态无偏差的问题，提高了蒸汽温度控制系统的控制精度。
关键词:锅炉蒸汽温度模糊控制随着我国经济的高速发展，对重要能源“电”的要求快速增长，大容量发电机组的投入运行以及超高压远距离和赢流输电的混和电网的建设，以三峡电网为中心的全国性电力系统的形成，电力系统的不断扩大，对其自动控制技术水平的要求也越来越高。
同时，地方性的自备热电厂亦有长足发展，随着新建及改造工程的进行，其生产过程自动控制与时俱进，小容量机组“麻雀虽小，五脏俱全”，自备热电厂其自身特点：自供电、与主电网的关系疏及相互影响小，供热及采暖季节性等，可以提供更多的应用、尝试新技术、新产品的机会和可能性。
这样做的重要目标是提高和保证电力，热力及牛产过程的安全可靠、经济高效。
为了适应发展并实现上述目标，必须采取最新的技术和控制手段对电力系统的各种运铲状态和设备进行有效的自动控制。
火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位，是我国重点能源工业之一。
火力发电厂DCS顺序控制系统SCS调试全套
火力发电厂DCS顺序控制系统SCS调试全套1设备概况神华国华宁东发电厂二期2×660MW扩建工程是超超临界空冷机组,本工程装设2χ660MW超超临界间接空冷燃煤机组酒己两台超超临界、一次中间再热、平衡通风、固态排渣直流锅炉，采用定一滑一定方式运行。
每台锅炉配1台100%容量的动叶可调轴流式一次风机，酉己1台100%容量的动叶可调轴流式送风机，酉己1台100%容量的动叶可调轴流式引风机，引风机设计裕量同时必须满足烟气脱硫、脱硝系统的要求,烟气经过脱硫塔后至湿式除尘器然后排至间冷塔内。
本工程2X660MW汽轮机为超超临界、一次中间再热、单轴、三缸二排汽间接空冷凝汽式汽轮机，机组能以定——滑——定方式运行，滑压运行的范围暂按40〜90%额定负荷，汽轮机采用高中压联合启动方式，可带基本负荷并调峰运行，凝汽器为干式空冷凝汽器。
本工程发电机为2×660MW水氢氢冷却的汽轮发电机组，以发电机、变压器组单元接线接入厂内75OkV配电装置发电机出口不设断路器，750kV配电装置采用3/2断路器接线，2回750kV出线，启动/备用变高压电源直接由一期的330kV升压站引接。
机组J顺序控制系统功能由DCS分散控制系统实现，其主要功能是完成二进制控制对象的远方操作控制功能、重要辅机及阀门的联锁保护功能以及相应系统的顺序控制功能。
主要的顺序控制系统包括以下部分：1.1锅炉烟风系统子组项：空预器子组项，包括主、副电机等；送风机子组项,包括送风机、润滑油泵、风机动叶等；引风机子组项，包括引风机、润滑油泵、风机动叶等；一次风机子组项，包括一次风机、变频控制等。
1.2制粉系统功能组项：磨煤机子组项：包括磨煤机、有关风门挡板、煤粉挡板；给煤机子组项：包括给煤机、煤闸门挡板。
给水泵子组项：包括给水泵、给水泵润滑油泵、出口阀门、最小流量阀等；凝汽器反冲洗子组项，：包括凝汽器循环水进、出口阀门等；低压加热器子组项：包括低加进、出水阀、旁路阀等；高压加热器子组项：包括高加进、出水阀、旁路阀等;过热蒸汽及再热蒸汽疏水功能组；汽机抽汽功能组；除氧器给水功能组；凝汽器真空功能组；汽机油系统功能组；汽机轴封系统功能组；发电机氢油水系统功能组；工业水系统功能组；循环水系统功能组。
火力发电厂自动化功能及系统
火力发电厂自动化功能及系统火力发电厂自动化是指利用各种自动化仪表和装置(包括计算机系统)对火力发电厂生产过程进行监视、控制和管理，使之安全、经济运行的技术。
随着机组容量的增大，参数的提高，在人工控制方式下是无法实现火电机组安全经济运行的，自动化装置已成为火力发电厂不可缺少的重要组成部分。
自动化装置的作用，是保证机组安全起停和正常经济运行，并可提高机组适应电力系统调度和负荷变化的能力，以及提高综合判断和处理事故的能力，改善劳动条件和减少运行人员。
(一)自动化发展历程火力发电厂的自动化程度随着火电机组容量的增大，参数的提高以及自动化装置的更新换代而不断提高，机组监控方式由就地控制方式发展为机、炉、电单元控制方式，进而发展到当今的分散控制系统(DCS)。
1.就地控制方式就地控制方式的自动化程度低。
机、炉、电都各自在就地或控制室设控制表盘，由运行人员分别进行监控;采用模拟式仪表对运行参数进行检测;除锅炉汽包水位采用电气机械式和汽轮机转速采用机械液压式自动控制外，机组主要运行参数靠人工控制。
2.单元控制方式随着单元机组，特别是再热机组的广泛应用，火电厂开始按炉、机、电单元控制方式设计，即将炉、机、电控制表盘集中布置在单元控制室内。
由于监视和控制的项目增多，且以模拟式仪表和电子管式控制器为主，因此在单元控制室仍由炉、机、电运行人员分别进行监视和控制，自动化水平仍较低。
3.分散控制系统(DCS)随着电子计算机在火电厂自动化中的应用，以及通信技术、控制技术和屏幕显示(CRT)技术的发展，大型火电机组普遍采用以微处理器为基础的分散控制系统(DCS)。
这种系统将各种不同的控制功能分别由数台以微处理器为核心的装置来实现，而由运行人员在CRT操作站上对它们统一监控和管理，使之实现集中监视、分散控制，达到对火电机组进行有效地控制和管理，从而使火电厂真正进入较高自动化水平的集中控制阶段。
(二)自动化的主要功能及系统火电厂自动化的主要功能可概括为监测、连锁保护、开关量控制、模拟量控制。
第二章+锅炉自动控制系统
串级三冲量给水控制系统图
燃烧率阶跃扰动下的水位响应曲线
在燃烧率Q阶跃变化时，水位的响应曲线如图2-8所示。水位变化的动态特 性用下列传递函数表示：
GHQ ( s)
——为迟延时间（s）。
H (s) K [ ]e s Q( s ) (1 Ts)2 s
上式与蒸汽流量的扰动影响下的传递函数相类似，但增加了一个纯迟延环节。
(4) 根据运行中汽包“虚假水位”现象的 情况。设定蒸汽流量信号强度系数 D 。如“虚假水位”现象严重，可适当加强蒸 汽流量信号，例如可使蒸汽流量信号强度为 给水流量信号强度的1～3倍。但若因此需要 减小给水流量信号强度，则需要重新修正主、 副调节器的整定参数。 (5) 进行机组负荷扰动试验，要求同单级三 冲量系统。
1） 串级三冲量给水控制系统的组成为： (1) 给水流量W、给水流量变送器 rw 和给水流量反馈装置 aw 、副调节器PI2、 执行机构 K Z 、调节阀 K 组成的内回路（或称副回路）。
(2) 由水位控制对象 W01 s 、水位变送器 rH 、主调节器PI1和内回路组成 的外回路（或称主回路）。 (3) 由蒸汽流量信号D及蒸汽流量测量装置 rD 、蒸汽流量前馈装置
本章主要学习模拟量控制系统中锅炉部分的各主要子控制系统：给水控制系统、气 温控制系统和燃烧控制系统。
一、 模拟量闭环控制系统（MCS）
主要包括以下子系统： 1．锅炉给水控制系统 锅炉给水控制系统是调节锅炉的给水量以适应机组负荷（蒸汽量）的变化， 保持汽包水位稳定（对于汽包锅炉）或保持在不同锅炉负荷下的最佳燃水 比（对于直流锅炉） 2．汽温控制系统 汽温控制的质量直接影响到机组的安全与经济运行。它包括主蒸汽温度控制和 再热蒸汽温度控制 （过热气温调节：喷减温水；再热气温调节：烟气挡板位置）
火力发电厂350MW机组集控运行的汽水系统与锅炉控制
火力发电厂350MW机组集控运行的汽水系统与锅炉控制摘要：火力发电厂350MW机组集控的汽水系统及锅炉设备有效控制将进一步解决火力发电厂设备运行管理的安全性及技术性问题，是现阶段火力发电厂发展建设所需研究的主要课题之一。
本文将根据火力发电厂350MW机组集控运行特点，对其汽水系统与锅炉设备控制问题进行分析，并制定合理化的问题解决方案，以此为火力发电厂的350MW机组集控系统科学化运用提供相关的建设性建议。
关键词：火力发电厂；350MW；集控运行；汽水系统；锅炉引言现今，火力发电系统应用逐步广泛，不仅局限于大环境下的电力网络应用，同时在大型企业内部及基础设施建设方面运用频次也进一步增加，使之成为各地区现代化发展建设的重要内涵。
火力发电的350MW机组集控系统应用较为普遍，是现代火力发电发展的主要技术应用方向，尤其是对汽水系统及锅炉设备的合理化控制，使火力发电厂实际发电生产效率得以有效提升，为火力发电厂电力资源配置与应用创造了有利的技术应用环境。
一、火力发电厂350MW机组集控汽水系统运行现状与问题火力发电厂对于发电效率的要求相对较高，为提高发电功效，通常需要采用集控运行设计对单元机组进行一体化控制，尤其对于350MW发电机组而言，可有效的降低设备运行成本并提高人员配置合理性，避免不必要的火力资源浪费。
虽然火力发电厂的集控设计优势明显，但在控制细节上仍存在一定的问题，从而影响到火力发电厂350MW机组运行的稳定性及时效性。
（一）350MW机组运行再热汽温度控制与应用再热汽温控制主要目的在于提高机组运行热循环效率，避免机组设备出现老化及能源浪费，有效控制机组运行能耗，确保设备能够在良好的环境温度下正常运转。
在热汽温的调节目前有喷水减温法、汽汽热交换器法、烟气再循环法、分割烟道挡板调节法和调节火焰中心位置法五种。
由于烟气挡板具有设备安全简单，控制灵活，无额外的辅助动力要求，能够双向调温的特点，作为机组稳定运行时的主要调节手段得到了广泛应用，同时在机组启动初期和事故情况下辅以喷水减温调节。
火电厂热工自动化DCS控制系统的应用浅析
火电厂热工自动化DCS控制系统的应用浅析摘要：目前，国内新建大型火力发电厂均采用“主辅一体化”的设计理念，越来越多的辅助车间采用DCS控制系统进行控制。
火力发电厂的辅助车间应用DCS取代可编程逻辑控制器（PLC），简化了备品备件库，为日常维护带来了极大的便利。
本文章从火电厂热工自动化内涵入手，分析了火电厂热工自动化DCS控制系统的应用，以期为业内相关工作人员提供一定的参考。
关键词：火电厂；热工自动化；DCS控制系统；应用浅析引言当前火电厂的热控系统主要是利用DCS系统对汽轮机、各类仪表、锅炉装置，以及相关的介质管道等进行自动控制。
DCS系统根据机组实际运行要求，采用分级子系统的形式对火电厂的设备进行自动化控制，确保火电机组安全运行，其主要分为现场控制单元和操作站单元。
在现场控制单元中，各个支路和总线的物理连接是通过插板箱来实现的，这样也就实现了子系统和控制中心的信息通信。
现场控制单元中的微机保护系统根据火电厂设备运行的实际需求，配置相应的CPU插件、二次回路电源、I/0输入输出接口插件、通信插件等。
操作站单元主要用来提供人机交互操作接口和显示子系统单元设备的运行状况，并显示其运行数据。
设备运行参数的调整、设备工况报表的打印，以及异常工况的预警等都需要利用操作站来完成。
1火电厂热工自动化内涵火力发电厂分散控制系统(DistributedControlSystem,简称DCS)是一种基于计算机网络技术的工业自动化控制系统。
它将整个火力发电厂的各个子系统(如锅炉、汽轮机、发电机等)进行集中管理和控制,实现对生产过程的全面监控和调度。
DCS系统具有系统可靠性高、功能强大、灵活性好等特点,被广泛应用于火力发电厂的自动化控制领域。
火力发电厂分散控制系统是指由多个控制单元组成的分布式控制系统,用于协调和管理火力发电厂各个子系统的运行。
火力发电厂分散控制系统是一个大型的自动化控制系统,其主要特征包括:1)分布式结构:火力发电厂分散控制系统是由多个控制单元组成的,这些控制单元通过网络连接起来,形成了一个分布式的控制系统。
FSSS系统
FSSS系统1 系统概述1.1 FSSS系统简介FSSS（Furnace Safeguard Supervisory System）系统是现代高参数大型火力发电厂不可缺少的自动保护装置，能监视锅炉和汽轮发电机组的运行工况，并在检测到危害人员和设备安全的工况时，发出主燃料跳闸（MFT）信号，迅速切除已投运的燃烧设备及有关辅机，快速切断进入锅炉的燃料，并维持进风量以清除残留在炉膛、尾部烟道中的可燃气体。
防止由炉膛内燃料和空气混合物产生的不安全工况，并避免锅炉受压部件过热。
FSSS系统还完成对油燃烧器、煤燃烧器、火检风机等设备的自动启、停和联锁保护功能。
1.1.1 FSSS系统构成FSSS系统主要由软件和硬件两大部分组成。
硬件部分主要包括操作员站、控制柜、继电器柜、火检探头、火焰检测器、火检冷却风机、点火枪、油枪及就地控制箱、就地一次元件等设备。
1.1.2 FSSS系统主要功能锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)的主要功能是在锅炉启动、停止和正常运行等各种运行方式下，连续监视燃烧系统的各种参数与状态，根据顺序逻辑程序和安全联锁条件控制各种联锁装置和燃烧系统中的相关设备，完成必要的设备操作或事故处理，防止爆炸性的燃料和空气混合物在锅炉的任何部分积聚，避免锅炉爆炸等未遂事故的发生，保障锅炉的运行安全。
整个FSSS系统可按功能划分为公共逻辑和油、煤燃烧器组(层)控制两部分：公共逻辑包括：- 炉膛吹扫- 燃油系统吹扫- 燃油泄漏试验- 主燃料跳闸及首出跳闸原因- 全炉膛火焰监视- 油、煤层启动允许条件- 跳闸阀及回油阀控制- 冷却风机控制- 一次风机控制- 二次风档板控制- RUNBACK功能- 送、引风机联锁燃烧器层控制又可分为点火助燃油层控制和煤层控制，包括：- 燃油管路上的快关阀及支路油阀控制- 燃烧器组启停- 燃烧器组跳闸- 燃烧器组监视- 油层启停- 油层跳闸- 油层监视- 煤层启停- 煤层跳闸- 煤层监视a. 炉膛吹扫根据美国NFPA防爆规定，需用相当于炉膛体积3～5倍的新鲜空气予以更换，一般在风量大于30％的条件下吹扫5分钟。
火力发电厂施工中的自动化控制系统集成考核试卷
C. DCS系统
D. BMS系统
9.在火力发电厂自动化控制系统中，下列哪种控制策略应用最广泛？（）
A.比例控制
B.积分控制
C.微分控制
D.比例-积分-微分控制
10.以下哪个部件不属于DCS系统的硬件部分？（）
A.控制器
B.通信网络
C.服务器
D.人机界面
11.在火力发电厂自动化控制系统中，下列哪种类型的执行器应用最广泛？（）
6.比例、积分、微分
7.安全性、可靠性、经济性
8. Modbus、OPC、Profibus
9.锅炉、汽轮机、发电机
10.信号滤波、隔离、接地
四、判断题
1. √
2. ×
3. ×
4. ×
5. ×
6. √
7. ×
8. √
9. ×
10. ×
五、主观题（参考）
1.火力发电厂自动化控制系统主要包括传感器、控制器、执行器、被控对象和通信网络。传感器负责采集数据，控制器处理数据并生成控制信号，执行器根据控制信号操作被控对象，通信网络确保信息传递。
火力发电厂施工中的自动化控制系统集成考核试卷
考生姓名：__________答题日期：_____/__/__得分：_________判卷人：_________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.火力发电厂自动化控制系统主要由哪两部分组成？（）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述火力发电厂自动化控制系统的主要组成部分及其功能。
2.描述火力发电厂中锅炉控制系统的工作原理及其在自动化控制中的重要性。
试论火力发电厂运行中集控系统运行技术
试论火力发电厂运行中集控系统运行技术1. 引言1.1 引言火力发电厂是当今主要的能源供应方式之一，其具有稳定、高效、成本低等优势。
而火力发电厂的运行过程中，集控系统起着至关重要的作用。
集控系统是火力发电厂的神经中枢，通过对各个设备和系统进行监控和控制，实现对整个发电厂的集中管理。
本文将从集控系统的作用、组成、运行技术、技术发展和优势等方面进行探讨，以期更深入地了解火力发电厂中集控系统的重要性和作用。
通过对集控系统的研究，可以帮助火力发电厂提高生产效率，降低运行成本，确保安全稳定地供电。
2. 正文2.1 集控系统的作用集控系统作为火力发电厂运行中的关键组成部分，扮演着至关重要的角色。
它负责监控、调度和控制全厂各个系统的运行，保证火力发电厂高效稳定地运行。
集控系统可以实现对整个火力发电厂的远程监控和远程操作，可以及时发现和处理设备故障、优化系统运行参数、提高发电效率。
集控系统还承担着数据采集与处理、运行记录与报表生成、故障诊断与处理、通信互联等任务，为火力发电厂的安全稳定运行提供了强有力的支持。
集控系统的作用是将各个系统整合在一起，实现统一监控和管理，提高整个火力发电厂的运行效率和安全性。
在现代火力发电厂中，集控系统已经成为不可或缺的一部分，其重要性不言而喻。
2.2 集控系统的组成集控系统是火力发电厂中至关重要的一部分，它的组成主要包括以下几个方面：1. 硬件部分：集控系统的硬件包括各种传感器、执行器、控制器、通信设备等。
传感器用于采集各种参数数据，如温度、压力、流量等；执行器用于控制各种设备的运行，如阀门、泵等；控制器则是系统的大脑，通过处理传感器采集的数据来进行逻辑运算和控制决策；通信设备用于不同设备之间的数据传输和通讯。
2. 软件部分：集控系统的软件是系统的核心，它包括数据采集、数据处理、控制算法、人机界面等模块。
数据采集模块负责采集传感器传来的数据；数据处理模块则对数据进行处理、存储和分析；控制算法模块通过对数据的分析和处理来控制设备的运行；人机界面模块则是用户与系统进行交互的接口，包括监控界面、报警系统等。
火力发电厂热工自动控制实用技术
火力发电厂热工自动控制实用技术摘要：目前，我国社会生产人们生活对电力的依赖程度较大，若是电力系统出现不稳定的情况，就会造成较为严重的经济损失。
火电厂作为电力系统的重要构成，必须要充分利用热工自动控制技术，提高火电厂运行安全与效率，最大限度上保证供电稳定。
因此，联系实际分析火力发电厂热工自动控制实用技术是十分必要的。
关键词：火力发电厂；热工自动控制实用技术；前言：在火力发电厂中，热工自动化是保障设备安全、提高机组经济效益、降低员工劳动强度的有效手段，能够实现自动检测、远程控制、自我保护、自动调节能，营造良好的火电厂运行环境，具有较高应用价值。
一、火电厂热工自动化控制的意义火电厂热工自动化，是指在火电厂热力过程中，在不需要工作人员直接参与的情况下，通过各种自动化仪表和装置(包括计算机系统)对各种生产行为，如测量、自动控制、自动报警、信息处理和自动保护等，进行开环的和(或)闭环的监视、控制，使之安全、经济、高效运行的技术。
自动化技术对火力发电厂热工过程具有重要意义，主要体现在如下方面：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。
2.保证火电厂正常、经济运行。
自动化系统可以使机组运行长期稳定在设计参数上，如果运行出现问题可以及时调整运行参数，避免不必要的联锁保护动作导致停机、停炉，或使机组尽快恢复正常运行，减少机组的停运次数。
3.提高生产效率和经济效益。
发电机组在使用的过程中，技术人员可以通过自动化系统来对其机组的运行情况进行全面的了解，从而采用相关的技术措施，来使其工作效率可以到达预期的要求，使其能量效果消耗量控制在一个额定的范围内，使得火电厂的经济效益得到有效的增加。
4.满足现代电网管理的需要。
随着社会的不断发展，人们对电网控制的要求也在组建的提高，而要想使得电网控制系统的功能得到明显的提升，我们就要对发电单元机组的自动化水平进行严格的要求。
锅炉主控及汽机主控
1 协调控制系统
目前火力发电厂协调控制系统所采用的控制策略归纳起来有如下6 种运行方式：基本方式、机跟炉方式、炉跟机方式、机跟炉协调 方式、炉跟机协调方式及完全协调方式。
1.1 基本方式
汽机主控和锅炉主控均处于手动运行方式。机组负荷或汽压的调 整由运行人员手动调整煤量或调门开度来实现。一般用在机组启、 停、低负荷及事故处理等工况。
1.2 机跟炉方式即汽机跟踪方式（TF）
汽机自动调压，调压锅炉手动调功（即手动加减煤量。主汽压力 压力设定值由运行人员手动设定，机组出力取决于煤量的多少。 一般用在锅炉不具备投入自动条件时，例如RB工况、燃料手动或 风量手动等。另外当锅炉运行不稳定或锅炉异常工况，一般也采 用这种运行方式，由汽机快速维持主汽压力为某一定值，使得锅 炉系统及各主要运行参数快速恢复稳定运行，以便防止事故扩大。
锅炉承担，锅炉主控还接受目标负荷的前馈信号。另外，部分单
元机组的机炉协调方式也采用锅炉调压，汽机既调功又调压的运
行方式，在该方式下汽机主控以调功为主、调压为辅。
台山电厂锅炉主控介绍
1、锅炉主控的任务（参考图10cja05du001锅炉主控）
锅炉主控的任务是调节主蒸汽压力到设定值。
2、锅炉主控的反馈控制
反馈控制是通过压力偏差来调整煤量。压力设定值来源于协调控制 系统的压力管理回路，压力设定值的生成有两条途径：1）手动设 定压力 2）通过负荷对应定－滑－定曲线得出设定压力，两者之 间比较取大即形成锅炉的压力定值（参考图）10cja04du001汽 压设定值），当锅炉的压力定值与实际压力之间存在偏差时，锅 炉主控PID对偏差进行计算，改变PID的输出指令，进而改变燃料 主控指令，从而改变给煤机指令（给煤机转速）即改变进入炉膛 的煤量来使主汽压力发生变化，直到等于到压力设定值。
DCS系统在能源行业的应用案例分析
DCS系统在能源行业的应用案例分析DCS(分散控制系统)是一种广泛应用于工业领域的控制系统，其具有可靠性高、可扩展性好、操作简便等优势，因此在能源行业中也有着重要的应用。
本文将通过对几个典型的案例进行分析，探讨DCS系统在能源行业中的应用。
一、火力发电厂现代火力发电厂采用DCS系统来实现对整个发电过程的控制和管理。
例如，在锅炉控制方面，DCS系统可以实现对温度、压力等多个参数进行实时监测和控制，确保锅炉的安全稳定运行。
同时，DCS系统还可以实现对燃烧设备、循环水系统等各个子系统的集中控制和优化调节，提高能源利用效率和发电效益。
二、石油化工厂在石油化工厂中，DCS系统可以用于提炼、生产、储运等多个环节的控制。
以炼油装置为例，DCS系统可以集成各个单元的控制，通过对温度、压力、流量等参数的实时监测和控制，可以保证炼油装置的安全、稳定运行。
此外，DCS系统还能够实现对储罐、管道等设施的远程监控，及时发现和处理漏油、泄漏等安全隐患，保护环境和人员的安全。
三、风电场DCS系统在风电场中也有着重要的应用。
通过DCS系统，可以实现对风轮、发电机、变流器等设备的监测和控制，确保风电机组的正常运行。
同时，DCS系统还可以对多个风电机组进行集中管理，根据风速等参数进行自动调整和协调，提高风电场的发电效率和稳定性。
四、太阳能发电系统太阳能发电系统中也广泛采用DCS系统来实现对光伏电池组件、逆变器、储能电池等设备的控制和管理。
通过DCS系统的实时监测和控制，可以最大限度地提高太阳能的转换效率，同时还可以对能量的储存和输出进行优化调节，提高系统的可靠性和稳定性。
综上所述，DCS系统在能源行业中发挥着重要的作用。
无论是火力发电厂、石油化工厂、风电场还是太阳能发电系统，DCS系统都可以实现对设备、参数的实时监测和控制，从而提高能源的利用效率和产能，降低能源的浪费和排放。
随着技术的不断进步和创新，相信DCS 系统在能源行业的应用将会越来越广泛，为能源行业的发展做出更大的贡献。
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火力发电厂锅炉给水自动控制系统
工业锅炉的汽包水位是运行中的一个重要参数，维持汽包水位是保持汽轮机和锅炉安全运行的重要条件，锅炉汽包水位过高会造成汽包出口蒸汽中水分过多，使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏，同时还会使过热汽温急剧变化，直接影响机组运行的经济性和安全性；汽包水位过低则可能导致锅炉水循环工况破坏，造成水冷壁管供水不足而烧坏。
1.串级三冲量给水控制
如今的汽包水位自动控制基本上都是通过分散控制系统（DCS）来实现的，而控制策略基本上已串级三冲量给水控制为主，单回路调节已不能适应大型锅炉汽包水位的控制，如今已很少采用，串级三冲量给水控制由于引入了蒸汽流量和给水流量信号，对快速消除，平衡水位有着明显的效果，因此被广泛采用。
1.1 串级三冲量给水控制系统工作原理
如图 4.1 所示，串级三冲量给水控制系统由主调节器PI1(控制器1)和副调节器PI2（控制器2）串联构成。
主调节器接受水位信号H f为主控信号，其输出去控制副调节器。
副调节器接受主调节器信号I H外，还接受给水量信号I W和蒸汽流量信号I D。
副调节器的作用主要是通过内回路进行蒸汽流量D 和给水流量W 的比值调节，并快速消除水侧和汽侧的扰动。
主调节器主要是通过副调节器对水位进行校正，使水位保持在给定值。
串级三冲量给水控制系统有以下特点：两个调节器任务不同，参数整定相对独立。
主调节器的任务是校正水位，副调节器的任务是迅速消除给水和蒸汽流量扰动，保持给水和蒸汽量平衡。
给各整定值的整定带来很大的便利条件。
在负荷变化时，可根据对象在内外扰动下虚假水位的严重程度来适当调整给水流量和蒸汽流量的作用强度，更好的消除虚假水位的影响，改善蒸汽负荷扰动下水位控制的品质。
给水流量和蒸汽流量的作用强度之间是相互独立的，这也使整定工作更加方便自由。
1.2 信号的静态配合问题
在副调节器的入口W=I H+I D-I W-I O。
但在不少工程中副条的入口并不设计I O偏置信号，即W=I H+I D-I W。
在这种情况下若有关参数设置不适当，就会破坏系统正常工作。
在静态条件下，W=I H+I D-I W=0，即I H = I W - I D，如果设置αD、αW使得I W = I D，并设置I H的变化范围为0%～100%，就会出现控制信号的单边阻塞问题，既静态时I H=0，这时I H 只有一个方向可以变化，另一个方向上I H失去对副调节器的控制作用。
解决这个问题实际上有三种方法：一是增加偏置信号I O，设置其30%～50%；二是将IH 的变化范围设置为±100%；三是设置αD、α 使得I D> I W，比如I D/ I W=2。
一般采用第一种方法。
控制信号单边堵塞问题是串级三冲量给水自动控制系统的一个特殊问题，在调试工作中要给予特别注意。
1.3 数字信号的百分化处理问题
现场物理量经变送器转化为标准电量信号。
在分散控制系统中，从变送器来的电量信号被数字化了，并带有量纲进入各控制系统。
在控制系统的调试中，要注意这些数字的百分化，妥当地进行这种标准化处理，保证信号在控制系统中正确的传递和运算。
串级三冲量给水自动控制系统中的主要信号有六个：H g、H f、D f、W f、I H、I Z。
前四个信号为有量纲单位：H g、H f量纲为mm，D f、W f量纲为t/ h。
后两个信号为无量纲单位：I H、I Z单位为1%。
在外回路中，H g、H f可以百分化，也可以不百分化，只要适当地改变比例积分参数，就不会影响运算结果的准确性，比如：H g、H f不百分化时量程为±350mm，主调节器
比例系数若为0.2，H g和H f百分化后量程为0%～100%，主调节器比例系数该为1.4 即可。
对于内贿赂，由于主调节器的I H输出百分化了，必
须D f、W f百分化，若不进行百分比则D f、W f的变化率可能会比I H的变化率大10 倍，这样比例积分参数很难设置，会直接影响系统的控制性能和稳定性。
虽然H g和H f不百分化也是可以的，但考虑到主条参数整定的方便性，还是先百分化处理为好。