火电厂送风控制系统课程设计

火电厂分散控制系统（DCS）的应用发展

郑慧莉 许继刚

（中国电力工程顾问集团公司，北京 100011）

关键词：火电厂 分散控制系统（DCS） 应用

长期以来，中国的电站建设一直以火电建设为主，火力发电厂的总装机容量占全国电力总装机

容量的75%以上。除少数燃气、燃油等其它形式的火电厂外，火电厂的建设又以燃煤电厂的建设为

主。在国民经济快速发展的今天，一大批高参数、大容量的燃煤火电机组正在设计和施工。作为机

组主要控制系统的分散控制系统（DCS），一方面已在常规燃煤火电机组的控制结构和控制范围上发

生了巨大的变化，另一方面随着空冷系统、脱硫系统、脱硝系统、大型CFB锅炉等新工艺的产生也

相应发生了变化。本文将围绕DCS与电气控制系统、汽轮机电液控制系统（DEH）、汽轮机危急跳

闸系统（ETS）、空冷控制系统、脱硫控制系统、脱硝控制系统、大型循环流化床（CFB）锅炉控制

系统等的控制关系，针对国内近期大型燃煤电厂DCS的应用发展进行重点讨论。

1 电气控制系统与DCS的关系

DCS最初在国内燃煤电厂应用时，其功能覆盖范围仅包括数据采集与处理系统（DAS）和模拟

量控制系统（MCS），然后扩展至顺序控制系统（SCS）与锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）。作为DCS

的主要

引 言

过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一，过热蒸汽温度过高，可能造成过热其蒸汽管道和汽轮机的高压部分损坏；过热蒸汽温度过低，会引起电厂热耗上升，并使汽轮机轴向推力增大而造成推力轴承过载，还会引起汽轮机末级蒸汽湿度增加，从而降低汽轮机的内效率，加剧对叶片的腐蚀。所以锅炉运行中必须保持过热汽温稳定在规定值附近。因此，火电厂锅炉过热汽温，通常要求它保持在额定值±5℃范围内

[1]

。而汽温调节过程是典型的大延迟热工过程，由于大延迟的存在使过程可控指数很

低，受控对象为多容、大惯性系统，受控系统存在严重的非线性和时变特性，且影响汽温变化的扰动因素很多，如蒸汽负荷、火焰中心位置等。这就给汽温调节带来很大的困难。而一些常规的控制方案用于大机组汽温调节效果不够理想，因此研究火电厂的主蒸汽温度控制系统的新型控制策略具有重要的意义。

模糊控制是当今控制领域中令人瞩目的控制方法和技术，它通过把专家的经验和要求总结成若干规则，采用简便、快速、灵活的手段，来完成那些用经典和现代控制手段难以实现的自动化的目标，因而在多个领域中得到越来越广泛的应用。由于常规模糊控制器的控制规则是根据现场操作人员或专家的经验总结出来的，其语言规则和合成推理往往是固定的，它假设控制过

火电厂分散控制系统（DCS）的应用发展

郑慧莉 许继刚

（中国电力工程顾问集团公司，北京 100011）

关键词：火电厂 分散控制系统（DCS） 应用

长期以来，中国的电站建设一直以火电建设为主，火力发电厂的总装机容量占全国电力总装机

容量的75%以上。除少数燃气、燃油等其它形式的火电厂外，火电厂的建设又以燃煤电厂的建设为

主。在国民经济快速发展的今天，一大批高参数、大容量的燃煤火电机组正在设计和施工。作为机

组主要控制系统的分散控制系统（DCS），一方面已在常规燃煤火电机组的控制结构和控制范围上发

生了巨大的变化，另一方面随着空冷系统、脱硫系统、脱硝系统、大型CFB锅炉等新工艺的产生也

相应发生了变化。本文将围绕DCS与电气控制系统、汽轮机电液控制系统（DEH）、汽轮机危急跳

闸系统（ETS）、空冷控制系统、脱硫控制系统、脱硝控制系统、大型循环流化床（CFB）锅炉控制

系统等的控制关系，针对国内近期大型燃煤电厂DCS的应用发展进行重点讨论。

1 电气控制系统与DCS的关系

DCS最初在国内燃煤电厂应用时，其功能覆盖范围仅包括数据采集与处理系统（DAS）和模拟

量控制系统（MCS），然后扩展至顺序控制系统（SCS）与锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）。作为DCS

的主要

火电厂分散控制系统（DCS）的应用发展

郑慧莉 许继刚

（中国电力工程顾问集团公司，北京 100011）

关键词：火电厂 分散控制系统（DCS） 应用

长期以来，中国的电站建设一直以火电建设为主，火力发电厂的总装机容量占全国电力总装机

容量的75%以上。除少数燃气、燃油等其它形式的火电厂外，火电厂的建设又以燃煤电厂的建设为

主。在国民经济快速发展的今天，一大批高参数、大容量的燃煤火电机组正在设计和施工。作为机

组主要控制系统的分散控制系统（DCS），一方面已在常规燃煤火电机组的控制结构和控制范围上发

生了巨大的变化，另一方面随着空冷系统、脱硫系统、脱硝系统、大型CFB锅炉等新工艺的产生也

相应发生了变化。本文将围绕DCS与电气控制系统、汽轮机电液控制系统（DEH）、汽轮机危急跳

闸系统（ETS）、空冷控制系统、脱硫控制系统、脱硝控制系统、大型循环流化床（CFB）锅炉控制

系统等的控制关系，针对国内近期大型燃煤电厂DCS的应用发展进行重点讨论。

1 电气控制系统与DCS的关系

DCS最初在国内燃煤电厂应用时，其功能覆盖范围仅包括数据采集与处理系统（DAS）和模拟

量控制系统（MCS），然后扩展至顺序控制系统（SCS）与锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）。作为DCS

的主要

目 录

设计任务书 摘要 前言

2系统与负荷资料分析 3电气主接线

3.1主接线方案的选择 3.2 主变压器的选择与计算 3.3厂用电接线方式的选择

3.4 主接线中设备配置的的一般规则

4短路电流的计算

4.1短路计算的一般规则 4.2短路电流的计算 4.3短路电流计算表

5电气设备的选择

5.1电气设备选择的一般规则 5.2电气选择的条件 5.3电气设备的选择 5.4电气设备选择的结果表

6*配电装置

6.1配电装置选择的一般原则 6.2配电装置的选择及依据 6.3主接线中设备配置的一般原则

结束语 参考文献 附录Ⅰ：短路计算 附录Ⅱ：电气设备的校验 附录3：设计总图

设计任务书

凝汽式火电厂一次部分课程设计

1．原始资料

1．1 发电厂建设规模 1.1.1 类型:凝汽式火电厂

1.1.2 最终容量、机组的型式和参数：2×200MW + 2×300MW、年利用小时数：6000h/a 1．2 电力系统与本厂的连接情况

1.2.1 电厂在电力系统中的作用与地位：区域电厂 1.2.2 发电厂联入系统的电压等级：220KV

1.2.3 电力系统总装机容量：16000MW，短路容量：8000MVA

1.2.4 发电厂在系统中所处的位

毕业设计（论文）

题目 大型热电厂电气主系统设计

学生姓名 徐蓉 学号 2012152201 专业 电气工程及其自动化 班级 20121972 指导教师 陈铁 评阅教师

完成日期

2016 年 5 月 20 日

毕业设计（论文）课题任务书

（2014----2015 学年）

学院名称：电气与新能源学院 课题名称 学生姓名 大型热电厂电气主系统设计 徐蓉 专业 电气工程 及其自动化 任务书下达时间 学号 2012152201 2015年11月 20 日 指导教师 陈铁 课题概述：本次设计为电气一次部分初步设计，并绘制电气主接线图及其他图纸。该发电厂为热电厂，包括2台凝气式机组300MW（额定电压15.75kV，COS?=0.9， Xd???0.20）和2台供热机组50MW（额定电压10.5kV，COS?=0.9， Xd???0.2），厂用电率5%,机组的年利用小时数Tmax＝6300h

第一部分 ......................................................................................................................................... 2 火电厂厂用电系统设计 ................................................................................................................. 2 说明书 ............................................................................................................................................. 2 摘 要 .....................................................................................................

目录

一、绪论 ..................................................................................................... 2 1.1 课程设计背景及目的 ................................................................... 2 1.2 课程设计任务与要求 ................................................................... 2 二、系统设计过程 .................................................................................... 4 2.1 系统理论分析方法 ....................................................................... 4 2.2 控制器设计过程 ......................................................

发电厂电气部分

课程设计

指导教师 刘顺新 职 称 讲师 班 级 0806071 学 号 080607144 学生姓名 朱明

题 目 凝气式火电厂一次部分课程设计

2011年 12月22日

凝汽式火电厂一次部分课程设计

1．原始资料

1．1 发电厂建设规模

1.1.1 类型:凝汽式火电厂

1.1.2 最终容量、机组的型式和参数：2×300MW、年利用小时数：6000h/a 1．2 电力系统与本厂的连接情况

1.2.1 电厂在电力系统中的作用与地位：地区电厂 1.2.2 发电厂联入系统的电压等级：220KV

1.2.3 电力系统总装机容量：16000MW，短路容量：10000MVA 1.2.4 发电厂在系统中所处的位置、供电示意图

1．3 电力负荷水平:

1.3.1 220KV电压等级：架空线8回，备用2回，I级负荷，最大输送200MW，

Tmax

发电厂电气部分

课程设计

指导教师 刘顺新 职 称 讲师 班 级 0806071 学 号 080607144 学生姓名 朱明

题 目 凝气式火电厂一次部分课程设计

2011年 12月22日

凝汽式火电厂一次部分课程设计

1．原始资料

1．1 发电厂建设规模

1.1.1 类型:凝汽式火电厂

1.1.2 最终容量、机组的型式和参数：2×300MW、年利用小时数：6000h/a 1．2 电力系统与本厂的连接情况

1.2.1 电厂在电力系统中的作用与地位：地区电厂 1.2.2 发电厂联入系统的电压等级：220KV

1.2.3 电力系统总装机容量：16000MW，短路容量：10000MVA 1.2.4 发电厂在系统中所处的位置、供电示意图

1．3 电力负荷水平:

1.3.1 220KV电压等级：架空线8回，备用2回，I级负荷，最大输送200MW，

Tmax