电厂热工控制系统讲座
火电厂热工基础培训课件讲义
第一章 绪 论
3、仪表的灵敏度、线性度、回差及分辨率（1）灵敏度 仪表的灵敏度是指其输出信号的变化 值与对应的输人信号变化值的比值。用数学形式表示，在某一点处仪表的灵敏度为
式中 S——在某一点处仪表的灵敏度； φ——仪表的输出信号； x—一仪表的输入信号。
S
=
lim
= d
x0 x
dx
第一章 绪 论
火电厂热工知识培训讲义
2020/7/12
第一章 绪 论
第一章 绪 论
第一章 绪 论
第一章 测量技术的基本知识
• 测量与误差 • 仪表的组成与分类 • 仪表的质量指标
第一章 绪 论
第一节 测量与误差
一、测量与误差 测量是利用某种工具并以实验或计算的方法获取被测参数数值的过程。具体说，是指被
测参数与预先确定的被测参数的“单位”进行比较，并获取比值的过程。
（1）接触电势:
接e触A电B势的(t大)小可=用下式K表Te示： ln
N A (t ) N B (t )
（2）示值比较检定法
这种方法是用标准表对被检定仪表进行检定。被检表和标准表同时测同一被测量，把标 准表的示值当成真值（约定真值），比较二者的示值以确定被检仪表有 关性能指标，这就是示值比较检定法。为保证检定工作的质量，一是要求标准表的
第二章 温度测量
第二章 温度测量
第二章 温度测量
第一节 热电偶测温 一、热电偶的测温原理
测量的基本公式如下：x = αUx 式中 x——被测参数（被测量) Ux——测量单位；
α——测量获得的比值，又称为测量值。
αUx是测量的结果。考虑到测量过程一般有误差存在，实际的关系式应该是 x ≈ αUx 测量过程有三要素：一是测量单位 ；二是测量方法 ；三是测量工具。
第7章火电厂热工控制讲义
蒸汽 LC
双冲量水位控制系统
双冲量水位控制标准方案
如果根据蒸汽流量的变化来校正虚假水位的误动作，就能使调节阀动 作准确及时，减少水位的波动，改善控制质量。也就是说，若将蒸汽流 量作为前馈信号，就构成了双冲量控制系统。
汽包水位的双冲量控制
汽 包
省 煤 器
给 水
蒸汽
PF
LC ∑
PC
R
C1PC +C2PF+C0
锅炉设备的控制问题
负 荷
给水量 减温水 燃料量 送风量 引风量
锅炉设备
水位 蒸汽温度 蒸汽压力 过剩空气 炉膛负压
系统分解：（1）锅炉汽包水位的控制； （2）锅炉燃烧系统的控制； （3）过热蒸汽系统的控制。
锅炉设备的主要控制要求
• 汽包的液位，蒸汽的压力：保持在一定 范围内，适应用户负荷的变化。
电厂锅炉的过程控制 一、火力发电厂的生产流程
在火力发电厂，最基本的工艺过程是用锅炉生产蒸汽，使汽轮机运转， 进而带动发电机发电。
汽轮发电机组
火力发电厂外观
锅炉控制是火力发电生产过程自动化的重要组成部分。它的主要 任务是根据负荷设备（汽轮机）的需要，供应一定规格（压力、温度、 流量和纯度）的蒸汽。
二、单元机组生产流程示意图
• 过热蒸汽的温度下降 • 损坏蒸汽透平热轮片 • 过热器管壁结垢，传热效率下降
– 水位低：在用户负荷大时，会全部汽化，造成：
• 设备损坏 • 在急冷时，引发锅炉的爆炸
1、锅炉汽包水位的动态特性
Go (s)
H (s) W (s)
Ko s
es
• 给水流量W对汽包水位H的动态特性：
– 初始段，进入的冷水吸收水位以下饱和汽水中的热量，减 少了饱和汽水中的气泡容积，补充气泡的空间，水位上升 缓慢。
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。
电厂热工保护系统介绍课件
压力控制原理
总结词
压力传感器监测设备压力，当压力超过 或低于安全范围时，控制系统会调整阀 门开度或启动减压设备，以保持压力稳 定。
VS
详细描述
在电厂热工保护系统中，压力控制原理是 通过压力传感器实时监测设备的压力状态 。当压力超过或低于安全范围时，控制系 统会接收压力传感器的信号并作出相应动 作。控制系统会调整阀门开度或启动减压 设备，以调节设备内部压力，使其保持在 安全范围内，从而保证设备的正常运行。
04
电厂热工保护系统故障诊断与 处理
常见故障类型
传感器故障
传感器是热工保护系统的关键元件， 常见的故障包括传感器老化、损坏或 信号传输受阻。
执行器故障
执行器是热工保护系统的执行机构， 常见的故障包括卡涩、失灵或无法正 确响应控制信号。
控制逻辑故障
控制逻辑是热工保护系统的核心，常 见的故障包括逻辑错误、死循环或控 制策略不合理。
视频监控系统
通过摄像头实时监控电厂设备的运行状态和 周围环境。
历史数据存储系统
存储设备的运行数据和报警记录，方便后期 查询和分析。
03 电厂热工保护系统工作原理
温度控制原理
总结词
通过温度传感器检测设备温度，当温度超过或低于设定值时，控制系统会启动冷却或加热设备，以维持设备正常 运行。
详细描述
电厂热工保护系统中的温度控制原理主要是通过温度传感器检测设备的实时温度，并将该信号传输至控制系统。 控制系统根据预设的温度范围进行比较，当实际温度超过或低于设定值时，控制系统会启动相应的冷却或加热设 备，以调节设备温度，使其保持在正常范围内。
效果评估
升级后系统运行稳定，故障率大幅降 低，提高了电厂的安全性和经济效益 。
热工控制系统课堂ppt_第五章串级控制系统概要
WT1(S)
X2
WT2(S)
WZ(S)
Wm2(S) Wm1(S)
Wf(S)
WD2(S)
Y2
WD1(S)
Y1
-
-
图5-3
串级控制系统原理方框图
图中Z2是进入副环的扰动，从副回路看，传递函数为：
WD 2 W f S WD 2 S y2 S S z2 S 1 WT 2 S W f S WD 2 S Wm 2 S WZ S
象动态特性，提高系统的工作频率
设对象是惯性环节,其它均为比例环节, 即：
K2 WD 2 S T2 S 1 WT 1 S K T 1 Wz S Kz K1 WD1 S T1 S 1 W f S K f （5-4） K m2
主对象(惰性区)：主参数所处的那一部分工艺设备,它的输入 信号为副变量,输出信号为主参数（主变量）。 副对象(导前区)：副参数所处的那一部分工艺设备,它的输入 信号为主调节器输出信号,其输出信号为副参数（副变量）。
第二节
串级控制系统的特点
总体上看,串级控制系统仍然是一个定值控制系统,主参数在干 扰作用下的控制过程与单回路控制系统的过程具有相同的指标和形
(高温段)θ1。(返回例一,返回例二)
副参数(副变量)：其给定值随主调节器的输出而变化，能提前
反映主信号数值变化的中间参数称为副参数。这是一个为了提高控
制质量而引进的辅助参数。例一中为锅炉热量Qr ，例二中为蒸汽 温度（低温段）2。 主调节器(主控制器)：根据主参数与给定值的偏差而动作,其
输出作为调节器的给定值的那个调节器称为主调节器,如压力调节
(5-2)
(5-3)
《热工过程自动调节》课件
热力发电厂的自动控制系统
总结词
热力发电厂的自动控制系统是实现电厂高效 、安全运行的关键，通过自动化控制技术， 实现对电厂热力系统的实时监测和调整，提 高发电效率并降低能耗。
详细描述
热力发电厂的自动控制系统包括热工测量、 控制和保护等部分，能够实现对汽轮机、锅 炉等设备的自动化控制。通过自动化控制技 术，可以确保电厂在最佳状态下运行，提高 发电效率，同时降低能耗和减少环境污染。
总结词
液位自动调节系统用于控制和稳定设备或工艺过程中的液位高度，确保液位在设定的范 围内波动。
详细描述
液位自动调节系统通过液位传感器检测液位高度，并将液位信号转换为电信号传输给控 制器。控制器根据设定值与实际值的偏差，输出控制信号调节进料或排料的运行，以实
现对液位的自动控制。
成分自动调节系统
总结词
要点一
总结词
网络化控制技术可以实现远程监控和操作，提高热工过程 的自动化和智能化水平。
要点二
详细描述
通过网络化控制技术，可以实现远程监控和操作热工设备 ，实时获取设备的运行状态和参数，提高设备的运行效率 和安全性。
节能减排的需求驱动
总结词
随着环保意识的不断提高，节能减排成为热工过程自动 调节的重要发展方向。
02
热工过程自动调节的基本 原理
自动调节系统的组成
测量元件
用于检测被调参数，并将其转换为可处理的信号。
控制器
接收测量元件的信号，根据设定的参数值进行比较和计算，输出控制信号。
执行机构
接收控制信号，驱动调节阀等执行元件进行动作，实现对被调参数的控制。
被调对象
需要进行自动调节的设备或系统。
自动调节系统的基本特性
化学反应器的自动控制系统
在电厂热工控制系统中DCS的应用与管理维护
在电厂热工控制系统中DCS的应用与管理维护1. 引言1.1 介绍电厂热工控制系统电厂热工控制系统是指在电站中用于控制电厂燃烧系统和蒸汽循环系统的控制系统。
热工控制系统的主要任务是确保电厂热工过程的稳定运行，保证燃烧系统的安全性和燃烧效率，提高蒸汽循环系统的效率，从而实现电厂的安全生产和经济运行。
热工控制系统通常包括燃烧控制系统、蒸汽控制系统、给水控制系统、排烟控制系统等部分。
燃烧控制系统负责控制锅炉内燃料的燃烧过程，保证燃烧的稳定性和高效性；蒸汽控制系统负责控制蒸汽的产生和运行过程，保证蒸汽的质量和流量；给水控制系统负责控制给水流量和水质，保证锅炉水平的稳定和运行；排烟控制系统负责控制锅炉排烟的排放，保证环境的清洁和安全。
电厂热工控制系统的稳定运行对于电厂的安全生产和经济效益至关重要。
DCS系统在电厂热工控制中扮演着重要的角色。
DCS系统能够集成电厂各个控制系统，实现信息的集中管理和自动控制，提高电厂运行的可靠性和效率。
在现代电厂中，大多数电厂都采用DCS系统来实现电厂热工控制，这已经成为电厂自动化控制的主流趋势。
1.2 介绍DCS系统DCS系统（Distributed Control System，分布式控制系统）是一种用于监控和控制生产过程的自动化系统。
它由多个分布在不同位置的控制单元组成，这些控制单元负责监测和控制生产过程中的各个参数。
DCS系统对于电厂热工控制来说至关重要，它可以实现对电厂各个设备的集中监控和远程控制，提高生产效率和安全性。
DCS系统的核心是中央控制器和多个分布式控制单元，中央控制器负责整体控制和监控，而分布式控制单元则负责实际的控制工作。
DCS系统可以实现对电厂热工系统中的锅炉、汽轮机、发电机等设备的监控和控制，能够实时调整参数并及时响应异常情况，确保电厂的正常运行。
通过DCS系统，运行人员可以随时监测电厂的运行状态，及时调整控制参数，提高生产效率和减少能源消耗。
DCS系统还可以记录历史数据、生成报表分析，帮助管理人员优化生产过程。
电厂热控讲义
什么是热控？ 热控班组的工作是什么？
请大家重点掌握讲义中的红色字体内容
热工仪表基础知识
• 热工仪表：用来测量热工参数的仪表
超声波流量计
差压变送器
压力表
仪表的误差
•绝对误差：仪表的指示值与被测量的真实值之间的 差值。 •相对误差：绝对误差值与标准值之比的百分数。 •引用误差：仪表的绝对误差折合成该仪表测量范围 的百分数。引用误差去掉百分号后，用来表示仪表 的精确度等级。 •基本误差：仪表测量结果中的最大引用误差称为仪 表的基本误差。 •允许误差：根据仪表精确度等级规定，某种仪表的 基本误差有一个允许值，称为仪表的允许误差。
温度测量元件
温度：表示物体冷热程度、反映物体内部热 运动状况的物理量称为温度。 温标：衡量物体温度的标尺叫做温标，它是 温度的数值表示方法。 常用温度测量元件：热电偶、热电阻、双金 属温度计、膨胀式温度计
热电偶
• 原理：基于两种不同金属之间的热电现象。在两种 不同金属导体焊成的闭合回路中，当两焊接端的温 度不同时，在其回路中就会产生电动势，这种现象 叫做热电效应，相应的电动势叫做热电势，在回路 中产生的电流称为热电流。
0～5V、0～10V、 需进行量程转换 1～5V等
PT100、PT200等
阻值信号
压力、压差、液位、流量、 开度等
压力、压差、液位、流量、 开度等
温度
TK
K、T、S等
毫伏信号
温度
特种信号 TSI探头、LVDT等
振动、精密位移等
脉冲信号 转速探头，计数 电压或电流
转速或计数
模拟输出信号（AO）分 类
热力学温度 物质的量 发光强度
SI基本单位
单位名称 米
在电厂热工控制系统中DCS的应用与管理维护
在电厂热工控制系统中DCS的应用与管理维护1. 引言1.1 电厂热工控制系统介绍电厂热工控制系统是指运用现代控制理论和技术对电厂中的热工过程进行监测、控制和优化的系统。
电厂热工控制系统的主要任务是实现对电厂热工过程的自动化控制，确保电厂的正常运行和安全稳定。
热工系统包括锅炉、汽轮机、热网等热工设备，通过对这些设备的控制调节，实现对电厂整个热工过程的调控和优化。
电厂热工控制系统的主要功能包括监测和传感、数据采集、信号处理、控制计算、设备控制和信息管理等方面。
这些功能通过各种传感器、执行器、控制器和监控系统相互配合，实现对电厂热工设备的全面控制和管理。
电厂热工控制系统的引入和运用，极大地提高了电厂的运行效率和安全性，减少了人为因素的干扰和错误，提高了设备的利用率和能效。
电厂热工控制系统也为电厂运营管理提供了强有力的技术支持，帮助电厂实现精细化管理和智能化控制。
1.2 DCS在电厂热工控制系统中的作用DCS在电厂热工控制系统中的作用非常重要。
它可以实现对电厂的各个系统进行集中监控和控制，提高生产效率和安全性。
DCS系统可以实时监测电厂各项参数，保证系统稳定运行，及时发现问题并采取措施加以处理。
DCS还可以根据电厂的实际情况灵活调整控制策略，提高系统的灵活性和适应性。
在电厂热工控制系统中，DCS扮演着承上启下的重要角色。
它连接着各种传感器、执行器以及控制器，将各个部分联系在一起形成一个整体的系统。
通过DCS，电厂的运行管理变得更加高效和精准，可以实现远程监控和操作，减少人为的操作失误和安全隐患。
DCS还可以实现数据的实时记录和分析，为电厂的运行和管理提供数据支持和决策依据。
DCS在电厂热工控制系统中的作用不可替代。
它为电厂的安全稳定运行提供了强大的支持，同时也为提高生产效率和节约能源提供了重要保障。
随着技术的不断发展和创新，DCS在电厂热工控制系统中的作用将会越来越凸显，为电厂的可持续发展做出更大的贡献。
热工自动控制系统-风烟系统的顺序控制
二、顺序控制的实现方法
3、系统结构 1）开环系统：（按控制方式分）
输入量 控制量 控制器 被控对象 输出量
2）程序控制系统（按控制系统给定值分）
二、顺序控制的实现方法
4、顺序控制系统控制级别 1）设备级 单一设备控制，一个启停操作指令对应一个 驱动装置。 操作人员通过CRT键盘对各台设备分别进行操 作，实现单台设备的启停。
二、顺序控制的实现方法
1、控制信号 开关量信息：设备的启/停、开/关这种具有 两位状态的信息。顺控属于开关量控制。 2、控制方式 数字逻辑关系：与、或、非、与非、或非、 R/S触发器、计时器等。 仿真实现：Electronics Workbench专用于电 子线路仿真的软件工具 （EWB，现multiSIM）
一、什么是顺序控制
3、顺序控制在电厂中的应用
1）锅炉侧：风烟系统、制粉系统（SCS在DCS中实现）
2）汽机侧：循环水、凝结水、油泵、电动给水泵、 抽汽、疏水等设备及系统；（SCS在DCS中实现） 3）相对独立的程控系统：如输煤、除灰、化学补 给水处理、凝结水处理、锅炉吹灰、锅炉定期排 污等系统。（由可编程序控制器PLC实现）
（三）引风机子功能组
1、启动流程
（三）引风机子功能组
2、启动控制
某1000MW机组引风机A自动启动步序：
步序 条件 1 引风机A停并且无FSSS自然通风 请求并且引风机B停或有送风机 运行。 2 引风机A冷却风机运行； 空气通道A已建立。 3 引风机A出口挡板已开； 引风机A入口挡板已关； 引风机A入口静叶位置最小。 引风机A运行； 延时15s。 引风机A入口挡板已开。 指令 启动引风机A冷却风机； 建立空气通道A指令。 开引风机A出口挡板； 关引风机A入口挡板； 关引风机A入口静叶。 启动引风机A。
《热工过程自动控制技术》课件第一章
示、记录、参数计算、参数越限和设备故障时发出报警信号、 事故记录和追忆、工业电视监视等。 ②自动保护 ：包括主机、辅机和各支持系统及其相互间的 联锁保护，以防止误操作。当设备发生故障或危险工况时， 自动采取措施防止事故扩大或保护生产设备。 ③顺序控制 ：包括主机、辅机和各支持系统的启停控制， 如输煤系统控制、锅炉吹灰控制、锅炉补给水处理控制、给 水泵启停控制、汽轮机自启停控制、锅炉点火系统控制等。 ④连续控制 ：包括对主机、辅机及各系统中的压力、温度、 流量、物位，成分等参数的控制控制，使之保持为预期的数 值。 ⑤管理和信息处理：对电厂中各台机组的生产情况(如发 电量、频率、主要参数、机组设备的完好率、寿命)，电厂 的煤、油、水资源情况，环境污染情况进行监督、分析，供 管理人员做出相应的决策。
− st
重庆电力高等专科学校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE 2011-11-7
热工过程自动控制技术
拉氏变换2
2)拉普拉斯变换的性质和定理：
• ①线性性质 • ②微分定理
d n f (t ) L = sn F ( s ) n dt
L af1 ( t ) ± bf 2 ( t ) = aF1 ( s ) ± bF2 ( s )
重庆电力高等专科学校 CHONGQING ELECTRIC POWER COLLEGE 2011-11-7
热工过程自动控制技术
基本概念
1.数学模型：描述系统输入、输出变量以及内部
各物理量(或变量)之间关系的数学表达式。
2.线性系统：系统的数学模型为线性微分方程式
的控制系统称为线性系统。 线性系统满足叠加原理。
(完整版)热工自动控制基础知识
2．中间件 中间件是用来接受感受件的输出信号并将 其送到显示件的部件。 中间件的主要作用有： (1)单纯起传输作用。 (2)起信号放大作用。 (3)起变送作用。
3．显示件
显示件接受中间件送来的信号，并将其转 变为测量人员可以识别的信号，它是与测 量人员直接联系的部件。可分为三种：
(1)模拟显示：由指针、光标、色带等反映 被测参数的连续变化。
2、随机误差 随机误差是指在相同条件下多次测量同一 被测量时产生的绝对值和符号不可预知的 随机变化着的误差，又称偶然误差。 大多数随机误差服从正态分布规律，因此 可用求取算术平均值的方法予以消除随机 误差。
3、粗大误差 粗大误差是指由于操作人员的操作错误、 粗心大意及仪表的误动作等原因而造成的 误差，也称为疏失误差。即明显歪曲事实 的误差，称为粗大误差。
(2)数字显示：直接用数字显示被测参数的 大小或高低。
(3)屏幕显示：用计算机和电视屏幕等显示 测量结果。还可以给出要求的图形、数据 表格、曲线等。
二、仪表的分类
(1)按被测参数不同，可分为温度、压力、 流量、物位、成分分析仪表等。
(2)按用途不同，可分为标准用、实验室用、 工程用仪表。
(3)按显示特点不同，可分为指示式、积算 式、记录式、数字式、屏幕式。
γ＝δ/ (Xmax－Xmin) ×100％
例：体温计和高温计，量程分别为32～ 42℃，0～1000℃，如果同时有1 ℃的绝 对误差，求引用相对误差。
结果表明，引用相对误差更能说明测量的 准确程度，因此是最常用的表示方法。
二、误差的分类 1、系统误差 在相同条件下多次重复测量同一被测量， 如果每次测量值的误差恒定不变（绝对值 和符号均保持不变）或按某种确定的规律 变化，这种误差称为系统误差。
论火电厂热工控制系统存在的问题及解决措施
论火电厂热工控制系统存在的问题及解决措施火电厂作为重要的能源发电设施，其热工控制系统的运行状态直接关系到发电效率和安全稳定。
很多火电厂热工控制系统存在着一些问题，这些问题的存在不仅影响着火电厂的正常运行，还可能会对环境和人们的生活造成一定的影响。
我们需要认真对待这些问题，采取有效的措施进行解决，以确保火电厂能够安全、高效地运行。
一、存在的问题1. 设备老化由于火电厂热工控制系统中的设备大多数运行时间较长，因此存在设备老化的问题。
设备的老化会导致系统性能下降，进而影响到火电厂的正常运行。
2. 自动化程度低一些火电厂热工控制系统的自动化程度较低，仍然依赖人工操作。
这就容易造成操作不当、出错的情况，从而影响到系统的稳定性和可靠性。
3. 能耗较高一些火电厂热工控制系统存在能耗较高的问题，这不仅增加了火电厂的运行成本，还对环境造成了一定的压力。
4. 安全隐患火电厂热工控制系统中存在安全隐患的情况，比如设备老化、操作不当等都有可能导致安全事故的发生，一旦发生安全事故将会给周边环境和人们的生活带来不可估量的影响。
二、解决措施1. 设备更新针对火电厂热工控制系统中设备老化的问题，需要进行设备的定期更新和维护，保证设备的正常运行。
可以考虑引进先进的热工控制设备，提高系统的性能和可靠性。
2. 提高自动化程度为了提高火电厂热工控制系统的自动化程度，可以加强对相关人员的培训，提高其操作技能和水平。
还可以逐步引入先进的自动化控制技术，使火电厂的热工控制系统更加智能化。
3. 节能降耗对于能耗较高的火电厂热工控制系统，可以采取相应的节能降耗措施，比如优化系统运行参数，改进设备结构，提高能源利用效率。
通过这些措施，可以有效降低火电厂的运行成本，同时也能减少对环境的影响。
4. 加强安全管理为了解决火电厂热工控制系统存在的安全隐患问题，需要加强安全管理工作，建立完善的安全管理体系，规范操作流程，加强设备维护和检修。
还可以运用先进的监测技术，及时发现和排除安全隐患，确保火电厂的安全稳定运行。
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(3) 调节器的最佳参数可按下表计算。
单回路调节系统的工程整定方法
衰减曲线法
(1) 使调节器只具有比例作用,将积分时间调至无穷大,微分时间调至零。
然后，将调节器的比例带放至比较大的位置，将闭环调节系统投入运行。 (2) 逐渐改变调节器的比例带值,由大逐渐变小,观察不同值下的调节过程 (可以人为加入扰动),直到调节过程处于（4:1）衰减振荡过程时，记下此时的 调节器比例带数值 s 和衰减振荡周期 Ts 。 (3) 调节器的最佳参数可按下表计算。 Td
图表法——无自平衡能力对象的整定参数
单回路调节系统的工程整定方法
临界比例带法 (1) 使调节器只具有比例作用,将积分时间 Ti 调至无穷大,微分时间 Td 调至 零。然后，将调节器的比例带放至比较大的位置，将闭环调节系统投入运行。 (2) 逐渐改变调节器的比例带值,由大逐渐变小,观察不同值下的调节过程， 直到调节过程出现等幅振荡为止。待闭环系统处在临界稳定状态，记下此时的调 节器比例带数值 K 和振荡周期 TK 。
1．合理选择阶跃扰动信号的幅值。过小的阶跃扰动幅度不能保证测试 结果的可靠性，而过大的扰动幅度则会使正常生产受到严重干扰甚至危及 生产安全。一般是取通过控制阀门流入量最大值的10%左右为宜。当生产
上限制较严时应降到5%，相反也可提高到20%，以不影响生产为准。
2 ．试验开始前确保被测过程处于某一选定的稳定工况。试验期间应设 法避免发生偶然性的其它扰动。通常同一实验应重复进行几次，至少要获
有自平衡能力被控对象
无自平衡能力被控对象
热工对象动态特性的获取
切线法求取对象的近似传递函数 K W（s） n (1 T0 s）
y () x0 2）求出 / Tc的数值； 3）查下表，即可得到与 / Tc 值相对应的 n 值 和 / T0 的数值，同时可求得T0。
1） K
y
+
调节器
变送器 测量元件
+
• 调节阀的流量特性及管路条件 流量特性的畸变
S>0.3~0.5
X>0.8
影响控制系统性能的因素
• 调节器动作规律及参数 PI调节系统
PID调节系统
1. 2. 3. 4. 5.
Kd=0 Kd=2 Kd=4 Kd=6 Kd=8
单回路调节系统的工程整定方法
图表法——有自平衡能力对象的整定参数
2、自动调节系统的类型及应用场合
比值调节系统
比值调节适用于生产过程中要求两种物料保持比值关系的场合。 电厂中的燃料量和送风量就采用了比值调节系统。
选择性调节系统
可以实现不同被控变量的选择 可以实现“软保护”
可以实现非线性规律
2、自动调节系统的类型及应用场合
Smith预估补偿方案
设Smith预估补偿器为：
得两次基本相同的响应曲线，以排除偶然性干扰的影响。
3 ．考虑到实际被测对象的非线性，扰动要正反方向变化，分别测出正 反方向变化的阶跃响应曲线。
热工对象动态特性的获取
脉冲响应曲线与阶跃响应曲线
热工对象动态特性的获取
热工对象的典型动态特性
tan
1 Ta
tan
K TC
1、单回路反馈调节系统
热工对象动态特性的获取
现场试验及数据处理
通过手动操作使工作在所需测试的负荷下，稳定运行一段时间后，
快速改变过程的输入量，记录过程的输入/输出的变化曲线。经过一段时
间后，过程进入新的稳定，实验就可结束，得到的记录曲线就是过程程 的阶跃响应曲线。
热工对象动态特性的获取
现场试验及数据处理注意事项
热工对象动态特性的获取
两点法求取对象的近似传递函数
W（s） K n (1 T0 s）
式中：
y ( ) x 0 t t T0 1 2 2.16n K
n 的数值可以从下表求得。
影响控制系统性能的因素
• 被控对象调节通道的动态特性 迟延，惯性等xrຫໍສະໝຸດ 执行器 调节阀
Q
+
调节对象
广义对象
r
+ -
e
A/D
u
A/D
r+ -
e PID
u
G （ 0 s）e
G（ m s）
0 s
y
B A
传感器 被控对象 执行机构
e m s
A/B
y
Smith预估器 模糊 控制器
d/dt
自动调节理论及热工控制系统
主要内容
单回路反馈调节系统 自动调节系统的类型及应用场合 单元机组负荷自动控制系统 燃烧过程自动调节系统 蒸汽温度自动调节系统 给水自动调节系统
得：
Smith预估补偿控制方案适用于具有大迟延特点的固定参数被控对象。
2、自动调节系统的类型及应用场合
模糊控制器
模糊控制系统
模糊-PID控制系统 模糊-Smith控制系统
r + e
A/D 模糊化
数据库和规则库
模糊推理 机制
精确化
u
A/D
传感器 被控对象 执行机构
y
d/dt 模糊 控制器 PID调节器
自动调节理论 及热工控制系统
山西大学
自动调节理论及热工控制系统
主要内容
单回路反馈调节系统 自动调节系统的类型及应用场合 单元机组负荷自动控制系统 燃烧过程自动调节系统 蒸汽温度自动调节系统 给水自动调节系统
自动调节理论及热工控制系统
主要内容
单回路反馈调节系统 自动调节系统的类型及应用场合 单元机组负荷自动控制系统 燃烧过程自动调节系统 蒸汽温度自动调节系统 给水自动调节系统
电厂中的给水调节系统、汽温调节系统、主蒸汽压力调节系统、烟气含氧
量调节系统（送风调节系统）等，经常采用串级控制方案。
2、自动调节系统的类型及应用场合
前馈-反馈调节系统
前馈调节——补偿控制原理。
前馈调节与反馈调节的差别： (1)调节的依据不同； (2)调节的效果不同； (3)系统的结构不同； (4)实现的经济性和可能性不同。 前馈调节适用于系统外部干扰频繁出现，且扰动幅度较大的场合。 电厂中的负荷调节系统、给水调节系统、汽温调节系统、引风调节系统等， 经常采用前馈-反馈控制方案。
自动调节理论及热工控制系统
主要内容
单回路反馈调节系统 自动调节系统的类型及应用场合 单元机组负荷自动控制系统 燃烧过程自动调节系统 蒸汽温度自动调节系统 给水自动调节系统
2、自动调节系统的类型及应用场合
串级调节系统
串级调节系统适用于对象调节通道动态特性具有较大的迟延和惯性，同时 该调节对象可以划分为导前区动态特性和惰性区动态特性时使用。