火电厂热工自动控制技术及应用

关于常见电厂热工自动控制技术的研究

摘要：随着经济的不断发展与社会的逐渐进步，我们国家的电力行业也得到空前的发展，现如今，电力行业的竞争非常的激烈。为适应新时期市场需求，我国电力行业进行了深入的体制改革，电网商业化越来越明显，竞价上网逐步施行。本文主要就是针对火电厂热工自动控制可靠性来阐述的。

关键词：火电厂；热工自动化控制；可靠性 引言

随着居民生活水平的提高，社会对电力的需求量也越来越大，同时对电能的质量要求也越来越高。火电厂热工系统直接关系到电力的运行和输送，因此必须改进技术，提高质量。在我国，火电是主要的电能来源，火电机组的可靠性直接关系到供电的稳定性和安全性，所以火电厂必须采取热工自动控制系统。

1、火电厂热工自动控制系统的概述

热工自动控制系统是现在火电厂的中枢部分，控制着电厂大型设备的运行。它主要是由机炉协调控制、锅炉燃料量、汽包水位、过热蒸汽温度、再热蒸汽温度组成，另外现在大多数也包含送风控制、引风控制等调节系统。随着经济发展对电能的要求越来越高，热工自动控制系统开始向高速智能和一体化控制方向发展，电厂对系统的透明性也越来越关注。可以看出热工自动控制系统是一个复杂的系统，由多部分构成，维持它的可靠运行不是一项

关于常见电厂热工自动控制技术的研究

摘要：随着经济的不断发展与社会的逐渐进步，我们国家的电力行业也得到空前的发展，现如今，电力行业的竞争非常的激烈。为适应新时期市场需求，我国电力行业进行了深入的体制改革，电网商业化越来越明显，竞价上网逐步施行。本文主要就是针对火电厂热工自动控制可靠性来阐述的。

关键词：火电厂；热工自动化控制；可靠性 引言

随着居民生活水平的提高，社会对电力的需求量也越来越大，同时对电能的质量要求也越来越高。火电厂热工系统直接关系到电力的运行和输送，因此必须改进技术，提高质量。在我国，火电是主要的电能来源，火电机组的可靠性直接关系到供电的稳定性和安全性，所以火电厂必须采取热工自动控制系统。

1、火电厂热工自动控制系统的概述

热工自动控制系统是现在火电厂的中枢部分，控制着电厂大型设备的运行。它主要是由机炉协调控制、锅炉燃料量、汽包水位、过热蒸汽温度、再热蒸汽温度组成，另外现在大多数也包含送风控制、引风控制等调节系统。随着经济发展对电能的要求越来越高，热工自动控制系统开始向高速智能和一体化控制方向发展，电厂对系统的透明性也越来越关注。可以看出热工自动控制系统是一个复杂的系统，由多部分构成，维持它的可靠运行不是一项

《电厂热工过程自动控制》复习提纲及练习题

第一章 自动控制的基本概念

内容要求

1.掌握自动控制系统中的常用术语及其在实际控制系统中的应用。 2.能够画出实际系统的控制原理图。 3.能够对实际控制系统进行分类。

4.了解自动控制系统的工作状态，掌握系统静态特性与动态特性的概念。

5.了解控制系统性能指标，掌握衰减率、静态偏差、动态偏差及调节时间等项指标的含义。

练习题

1. 什么叫自动控制系统？

2．自动控制系统主要由哪几部分组成？每一部分的作用是什么？ 3．控制对象、被控制量、控制量和给定值是如何定义的？请举例说明。

4．自动控制系统的主要分类方法有哪几种？说明各种分类方法的特点，指出各种分类方法所包括的系统是什么？各系统的特点是什么？ 5．什么叫前馈控制系统？什么叫反馈控制系统？ 6．什么叫反馈？什么叫负反馈？

7、什么叫定值控制系统？对定值控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的定值控制系统。

8．什么叫随动控制系统？对随动控制系统来说，系统的输入量是什

么？举例说明日常生活中的随动控制系统。 9． 对一个实际控制系统如何实现负反馈？

10．说明汽包锅炉有哪些被控制量？相应的控制量、控制机构有哪些？锅炉运行过程中被控

1.被控量：系统中被控参数

2.被控对象：被控制得装置

3.扰动：影响被控参数的因素

4.给定值：根据生产要求被调量规定值

5.调节机构：在调节作用下用来改编进入被控对象物质货能量的装置

6.系统方框图可以由环节机构构成，一个复杂的控制系统由串并联和反馈连接构成

7.自控系统分类：所要控制变量类型，新号传递路径，系统功用

8.衡量一个控制系统的质量评定通过：稳定性、准确性、快速性

9.稳定性一般用衰减率品质指标反映

Ψ=1非周期；Ψ=0等幅振荡；0<Ψ<1衰减振荡；Ψ<0渐扩振荡调节过程；最佳0.75~0.9

10.动态偏差：T→∞时偏差大小；静态偏差：系统在过渡过程e（t）的最大值

11.快速性评定：系统调节时间，受扰动后从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态所需时间

12.描写有无自平衡能力对象动态特性参数：有3个，无2个

13.热工过程对象特点:是一个不振荡环节 常用飞升曲线法 一般多输入对象 一定延迟和惯性

14.控制系统设计任务：分析对象特点 选择合适调节器 整定合适相关参数

15.飞升曲线：常用输入信号是阶跃信号，在阶跃输入下得到对象的阶跃响应曲线；分有自平衡和无两种

16.飞升曲线特征参数：有自平衡，延迟时间τ、自平衡系数ρ、时间常数Tc、飞升速

1、实际应用中，调节器的参数整定方法有（临界比例带法、响应曲线法，经验法、衰减法）等4种。

2、在锅炉跟随的控制方式中，功率指令送到（汽轮机功率）调节器，以改变调节阀门开度，使机组尽快适应电网的负荷要求。

3、1151系列变送器进行正负迁移时对量程上限的影响（没有影响）

4、在燃煤锅炉中，由于进入炉膛的燃烧量很难准确测量，所以一般选用（热量）信号间接表示进炉膛的燃料量。 5、单元机组在启动过程中或机组承担变动负荷时，可采用（锅炉跟随）的负荷调节方式。

6、判断控制算法是否完善中，要看电源故障消除和系统恢复后，控制器的输出值有无（输出跟踪和抗积分饱和）等措施。 7、就地式水位计测量出的水位比汽包实际水位要（低） 8、DEH调节系统与自动同期装置连接可实现（自动并网）。

9、对于DCS软件闭环控制的气动调节执行机构，下列哪些方法不改变其行程特性（在允许范围内调节其供气压力）。 10、各种DCS系统其核心结构可归纳为“三点一线”结构，其中一线指计算机网络，三点分别指（现场控制站、操作员站、工程师站）

11、KMM调节器在异常工况有（连锁手动方式和后备方式）两种工作方式。 12、动态偏差是指调节过程中（被调量与给定值）之间的最大偏差

13、当?＜0时

1、实际应用中，调节器的参数整定方法有（临界比例带法、响应曲线法，经验法、衰减法）等4种。

2、在锅炉跟随的控制方式中，功率指令送到（汽轮机功率）调节器，以改变调节阀门开度，使机组尽快适应电网的负荷要求。

3、1151系列变送器进行正负迁移时对量程上限的影响（没有影响）

4、在燃煤锅炉中，由于进入炉膛的燃烧量很难准确测量，所以一般选用（热量）信号间接表示进炉膛的燃料量。 5、单元机组在启动过程中或机组承担变动负荷时，可采用（锅炉跟随）的负荷调节方式。

6、判断控制算法是否完善中，要看电源故障消除和系统恢复后，控制器的输出值有无（输出跟踪和抗积分饱和）等措施。 7、就地式水位计测量出的水位比汽包实际水位要（低） 8、DEH调节系统与自动同期装置连接可实现（自动并网）。

9、对于DCS软件闭环控制的气动调节执行机构，下列哪些方法不改变其行程特性（在允许范围内调节其供气压力）。 10、各种DCS系统其核心结构可归纳为“三点一线”结构，其中一线指计算机网络，三点分别指（现场控制站、操作员站、工程师站）

11、KMM调节器在异常工况有（连锁手动方式和后备方式）两种工作方式。 12、动态偏差是指调节过程中（被调量与给定值）之间的最大偏差

13、当?＜0时

附件3：

中国大唐集团公司火电热工技术监督制度

第一章总则

第一条为提高中国大唐集团公司（下称集团公司）所属基层发电企业设备可靠性，确保发电设备安全、经济运行，根据国家及行业标准和《中国大唐集团公司技术监控管理办法》，制订本制度。

第二条热工技术监督工作应认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，实行技术责任制。按照依法监督、分级管理的原则，要从设计审查、设备选型、安装、调试、试生产到运行、停用、检修和技术改造的全过程实施技术监督。

第三条热工技术监督的主要任务是通过对热工仪表及控制装臵进行正确的系统设计、设备选型、安装调试、维护、检修、检定、调整、技术改造和技术管理等工作，保证热工设备完好与正确可靠工作。

第四条依靠科技进步，采用和推广成熟、行之有效的新技术、新方法，不断提高热工技术监督专业水平。

第五条热工技术监督是一项综合性的技术管理工作，各单位的领导要把它作为经常性的重要基础工作来抓，要组织协调基建、试验、检修、运行等各部门各专业，分工负责，密切配合，

共同做好工作。

第六条本制度适用于集团公司各上市公司、分公司、省发电公司，各基层发电企业和技术监控管理服务单位。

第二章监督机构与职责

第七条热工技术监督实行四级管理，第一级为集团公司，第二级为各上市公司、分公

免责声明:倾情奉献,数据仅供参考

第一章

1.被控对象：被调节的机器设备或生产过程 被控量：系统中被控参数 扰动：影响被调量的所有因素

给定值：根据生产要求被调量规定值

调节机构：在调节作用下，用来改变进入被控对象的物质或能量的装置 2.系统方框图可以由什么构成，一个复杂的控制系统由哪些基本的连接方式构成

系统方框图可以由环节机构构成，一个复杂的控制系统由串并联和反馈连接构成

3.自动控制系统的分类

Ⅰ、按给定值的形式分类：①恒值控制系统 ②程序控制系统 ③随动控制系统 ④比值控制系统

Ⅱ、按系统中信号的形式分类：① 连续系统 ②离散系统 Ⅲ、按工作方式分类：①开环控制系统 ②闭环控制系统

Ⅳ、按系统的复杂程度分类：①单回路控制系统②多回路控制系统

Ⅴ、按系统的动态特性分类：①线性系统和非线性系统 ②时变系统和定常系统 Ⅵ、按控制规律分类：①程序和顺序控制 ②比例积分微分(PID)控制 ③最少拍控制 ④复杂规律控制 ⑤智能控制

VII按系统中被调量和被调量的数目分类:①单输入、单输出系统 ②多输入、多输出系统

4.衡量一个控制系统的质量可以通过：①稳定性 ②准确性 ③快速性

5.稳定性一般用什么进行反映，调节

2002年下半年全国高等教育自学考试

热工过程自动控制试卷

（课程代码 2267） （考试时间 150分钟）

一、填空题（每小题1分，共10分）

1．用数学模型可以描述系统的特性，这种特性又可分为 和动态特性。 2．积分环节的输出信号与输入信号的 成正比。

3．传递函数的定义为：在零初始条件下，系统 的拉氏变换和输入的拉氏变换之比。

4．根据热工对象阶跃响应曲线，热对象动态特性可分为两大类： 和无自平衡能力对象。

5．某二阶系统传递函数为

C(s)8?2,其无阻尼荡振频率为 。 R(s)s?4s?4C(s)8?2，系统的特征根为 。 R(s)s?4s?46．某二阶系统传递函数为

7．系统稳定的必要条件是闭环控制系统特征多项式（设首项系数an>0）各项系统均 。

8．某标准二阶系统的阴尼比ζ＝0，则其衰减率ψ＝ 。

9．当控制系统存在经常变化、可以测量但不可控的 时，可考虑采用前馈一反馈控制系统。

10．根据运行经验，汽包锅炉在实现自动控制时可以组成给水自动控制系统，汽温自动控制系统和 自动控制系统等几个相对独立的控制系统。 11

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