电厂热工自动控制
发表时间：2018-07-09T11:26:54.313Z 来源：《基层建设》2018年第12期作者：苏俊
[导读] 摘要：我国当前热工自动化已经取得了良好的发展，电力行业也得到了良好的进步。广州粤能电力科技开发有限公司
摘要：我国当前热工自动化已经取得了良好的发展，电力行业也得到了良好的进步。随着信息化时代的到来，我国电力工业开始朝着大机组方向发展。在机组中，自动化系统可以说是神经中枢，控制、监督着整个机组的运行，对整个系统运行的安全进行保护。我国已经有了良好的发展，在未来需要进一步加强对自动化技术的应用。
关键词：电厂热工；自动控制；集散控制
一电厂热工自动化控制系统的构成
电厂热工自动化控制系统的构成：第一，DCS 系统。电厂 DCS 控制系统是计算机技术、系统控制技术、多媒体技术和网络通信技术等高新技术的结合，可以有效完成电厂的过程控制和管理。DCS 控制系统在电厂中的广泛应用，可实现电厂机组的自动检测、自动控制、自动报警和自动保护，实现机组运行的自动控制。第二，烟气脱硫系统。烟气脱硫系统主要采用PLC 和 FGD2DCS。电厂烟气脱硫系统通过 fgd2dcs 和PLC，结合计算机的键盘来控制开启和关闭的烟气脱硫系统和设备的运行监控操作。电厂烟气脱硫系统的控制点设置可以结合电厂实际情况，将其结合在除灰系统外的电气控制室中。同时，连接到电厂 DCS 控制系统，保证电厂稳定运行。第三，辅助系统集中监控网络。为了满足电厂的安装、调试和初始运行过渡需要，在电厂集中监控系统中的辅助系统，采用的是控制器+ 交换机 + 人机接口的方式集中监控网络，结合一些水、煤和灰点位置来安排调试终端。
二、电厂热工自动化控制技术问题分析
电厂热工自动化控制技术虽然有诸多优点，但是在具体的生产应用过程中，仍然存在一些问题。（一）电厂设备自动化水平
电厂热工控制自动化水平主要是由以下几个方面决定：一是发电机组设备在电厂所有设备中的地位和配电网对发电厂机组的要求；二是电厂发电机组承受负荷的能力和机组的可控性；三是测量所用仪表与控制设备的质量和种类；四是电厂自身的设备自动控制设计水平。除此之外，设备机组的安装、调试以及自动控制系统所能达到的最终效果还是要依赖于电厂的维护水平和管理机制。（二）单元机组控制和 DCS 一体化水平
当前电厂单元机组的主要技术特征之一就是炉机电融一体化，将 DCS 技术应用于电厂后，可以利用 DCS 技术的安全性和可靠性，将其与电厂的热工自动化控制系统相结合，就可以形成一种新的单元机组格局。其一是炉机电控制。以往的电厂建设布局中，通常都是由一条线路实现发电设备、变压器设备以及电厂用电监控系统的连接，采用自动化控制模式后，发电厂的运行操作过程开始采取炉机电分管机制，要求系统与炉机分离，电厂设备开始改为集中控制；二是 DCS 一体化功能的覆盖。DCS 一体化通常是指将 DCS 作为电厂主体，通过网络通信的方式传输和共享数据，从而使系统操作更加简单方便，降低电厂工作人员操作设备的难度，进而达到提高电厂员工工作效率的目的。
三热工自动化技术在电厂中的应用
3.1DCS系统的应用近些年在热电厂的机炉控制中广泛地应用一种先进的控制系统，即集散控制系统（DCS），并且获得了较为客观的成绩。但是在热电厂电气控制系统中，受到各种主观、客观因素的影响仍然采用的是独立控制模式，DCS系统并没有得到全面的推广和应用，这对机电系统的协调性和热电厂的电气运行经济性和可靠性都产生着一定的影响。为了进一步推动DCS系统的应用，本文主要DCS 的重要作用进行分析。在我国很多热电行业的锅炉汽轮机控制中广泛的应用了DCS系统，但是在电厂电气的应用还是较少，因此电气数据的分析不及时，也不能够做到信息共享。当前主要有三点原因造成了在热电厂的电气系统中不能广泛的应用DCS系统。首先，控制系统需要热电厂的电力部门与热力部门共同完成，这就需要两个部门间进行充分的沟通协调，但目前在这个方面还有所欠缺。其次，一些管理人员在管理模式上仍较为落后，其思想也较为守旧，缺乏创新，仍然怀疑DCS系统的安全性，因此不敢大胆的尝试。最后，资金方面较为缺乏，DCS系统的应用需要大量的资金，特别是其线路十分复杂并且繁多，一些热电厂没有实力来开展DCS系统的应用。DCS系统基本上受到这三个方面的影响使其的推广和应用受到了阻碍，信息也无法有效的采集和收录。
当前科学技术水平不断的提高，DCS技术也有着明显的进步，在硬件构建、组态管理软件方面都有着提高，我国也成功的开发了自己的DCS系统，其对整个机组控制进行分布管理，让风险得以分散，功能更为集中。DCS系统在应用到电厂的实际工作中，需要反复的计算和调试系统的各项控制参数和逻辑，其可靠性得到了保障，因此DCS应用到电气系统中能够更好的保证电气设备的稳定运行，提升设备的使用寿命。
3.2自动控制
我们可以使用热工自动化技术，对电厂的调节系统进行自动控制，可以自动调节好温度和燃烧速度，有助于电厂自动化的发展。以某小型发电厂为例，火电厂采用了自动控制系统，三个系统中都采用了自动控制技术，主要为：（1）汽包水位系统
通过系统内设置好的单冲、三冲量，自动调节汽包水位，从而实现自动化控制。电厂进行热工自动化控制后体现出了自动控制的优势。
（2）燃烧系统
自动控制火力发电厂中的炉膛内压力，增加送风量或者增减符合，通过自动化控制方式完成，遵循热工自动控制的原则，保证燃烧系统能够良好地运行，降低外界影响，保证燃烧系统的工作效率。
（3）主汽压力系统
主汽压力系统是火力发电厂中负责水温调节的部分，实现自动化调节水温温度，能够提升主汽压力系统的运行效率。可以引进模糊控制的方法，在主汽调节中，让主汽压力系统提高运行能力。
3.3热工测量
热工测量包括多方面内容，最为重要的包括流量测量、压力测量、温度测量和液位测量。
| 67 PLC and DCS 一电厂热工控制DCS系统设计 刘景芝，孙 伟 （中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏 徐州 ２２１００８） 摘 要：以西山孝义金岩公司自备电厂为背景，主要结合循环流化床锅炉机组的运行特点和控制特性，对其热工系统运用集散控制方式进行控制，并采用浙大中控的ＷｅｂＦｉｌｅｄ ＪＸ－３００Ｘ系统对单元机组的热工控制系统做了初步的整体设计。 关键词：热工控制系统；集散控制系统（ＤＣＳ）；循环流化床锅炉 中图分类号：ＴＰ３９３．０３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３－７２４１（２００７）１２－００６７－０３ A DCS system for thermal control of a power station LIU Jing-zhi, SUN Wei (The School of Information and Electrical Engineering ,China University of Mining and Technology , Xuzhou 221008 China) Abstract: This paper introduces a distributed control system for the power station of the Xishan Jinyan company. According to the operation and control requirements of the circulating fluidized bed boiler, the distributed control for the thermal system of a power unit is designed with the SUPCON WebFiled JX-300X. Keywords: thermal control system; distributed control system(DCS); circulating fluidized bed boiler １ 引言 火力发电是现代电力生产中的一种主要形式，火力发电厂 运行系统多而且复杂，各系统之间要协调运行又要对负荷变化 具有很强的适应能力，因此有效的控制火力发电厂运行极其重 要。目前火电机组都普遍采用ＤＣＳ［３］，因为ＤＣＳ系统给电厂在 安全生产与经济效益方面带来巨大作用，使以往任何控制系统 无法与其相提并论。随着各项技术的发展和用户对生产过程控 制要求的提高，一种全数字化的控制系统——现场总线控制系 统（ＦＣＳ）问世了，并得到了快速发展。虽然现场总线控技术 代表了未来自动化发展的方向并将逐步走向实用化，但由于火 电厂的具体环境和控制特点，经过论证与分析，近期内热控系统 只能以ＤＣＳ为主［１］［２］。 西山孝义金岩公司自备电厂包括２台７５ｔ／ｈ循环流化床锅 炉、２台１５ＭＷ抽汽式汽轮发电机组。本文主要针对循环流化床 锅炉，将其改造为单元机组运行。根据循环流化床锅炉和火电机 组的运行特点，分析其热控系统的功能要求，采用集散控制系统 （ＤＣＳ）实现热工自动化，并以浙大中控的ＷｅｂＦｉｌｅｄ ＪＸ－３００Ｘ为 例，进行具体系统的初步设计。 收稿日期：２００７－０７－０３ ＪＸ－３００Ｘ集散控制系统全面应用最新的信号处理技术、高 速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术和现场总线技 术，采用高性能的微处理器和成熟的先进控制算法，兼具高速可靠 的数据输入输出、运算、过程控制功能和ＰＬＣ联锁逻辑控制功 能，能适应更广泛更复杂的应用要求，是一套全数字化的、结构灵 活、功能完善的新型开放式集散控制系统。 ＪＸ－３００Ｘ体系结构如下图： ２ 系统介绍及方案描述 ２．１ 系统总体方案描述 根据单元机组运行特点及要求，其控制系统一般配有以下系统： （１） 数据采集系统（ＤＡＳ）； 图１ JX－３００X体系结构图
热工测量仪表及自动化复习题 一、填空题 1、电动调节器在进行调试时有几个参数需要进行反复调试才能使系统正常工作.（P）（I ）（ D ）。 2、调节器的比例度越大，则放大倍数（越小）调节作用就（越弱）余差也（越大）。 3、热电偶冷端温度补偿的方法有（补偿导线法）（理论计算法）（冷端恒温法）（补偿电桥法） 4、涡轮流量计应（水平）安装。 5、热电偶产生热电势的条件是（两种不同材质的金属丝）（两个接点的温度不同） 3、温度变送器可以变送哪三种信号参数？（热电势信号）（热电阻信号）（其他毫伏信号） 4、常用的调节器的调节规律有哪几种？（P, P I, P D, P I D ） 二、选择题填空 1) 热电偶输出的电势为：（1） 1）直流2）交流3）三相交流 2) 调节系统的稳定性是对调节系统最基本的要求,调节过程稳定的条件是：Ψ和n应是： （3）（7） 1）Ψ=02）Ψ<03）0<Ψ<1 4）Ψ=15) n=1 6) n>1
7）n＜1 2) 调节对象的特性参数有（1 2 3 ） 1）放大系数 2）时间常数 3）滞后时间 4）比例度5) 积分时间 3) 标准化的节流装置的有（1 2 3）。 1）喷嘴2）孔板3）文丘利管4）锥形入口孔板5）圆缺孔板 4) 1.5级仪表的精度等级在仪表面板上用（1 ） 1）1.5 2）+-1.5级3）+1.5级 5）用S分度号的热偶配K型显示仪表测量温度，则显示结果（2）1）偏大2）偏小3）可能大，也可能小，要视具体情况而定 6）定值调节系统、程序调节系统、随动调节系统是按什么来划分的（3） 1）按自动调节系统的结构2）按自动调节系统的特性3）按给定值变化的规律 7）浮子流量计必须（ 2 ）安装 1）水平2）垂直3）可任意安装8）在DDZ-Ⅱ型仪表中，现场与控制室之间采用（3）的信号联络。 1）4-20mADC 2）1-5VDC 3）0-10mADC 9) 在DDZ-Ⅲ型仪表中，现场与控制室之间采用（1）的信号 1）4-20mADC 2）1-5V DC 3）0-10mADC
第一部分发电厂热工设备介绍 热工设备（通常称热工仪表）遍布火力发电厂各个部位，用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等，它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备，也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。 热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍，便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。 一、检测仪表 检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表，根据被测变量的不同，分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。 1、温度测量仪表： 温度是表征物体冷热程度的物理量，常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、 温度变送器。常用的产品见下图： 双金属温度计热电偶 铠装热电偶热电阻（Pt100）
端面热电阻（测量轴温）温度变送器 1）双金属温度计 原理：利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。 常用规格型号：WSS-581，WSS-461；万向型抽芯式；φ100或150表盘；安装螺纹为可动外螺纹:M27×2 2）热电偶 原理：由一对不同材料的导电体组成，其一端（热端、测量端）相互连接并感受被测温度；另一端（冷端、参比端）则连接到测量装置中。根据热电效应，测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大，其数值只与热电偶材料及两端温差有关。 根据结构不同，有普通型热电偶和铠装型热电偶。根据被被测介质温度高低不同，一般热电偶常选用K、E三种分度号。K分度用于高温，E分度用于中低温。 3）热电阻 原理：利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。 热电阻一般采购铂热电阻（WZP），常用规格型号：Pt100，双支，三线制，铠装元件?4，配不锈钢保护管，M27×2外螺纹。 4）温度变送器 原理：将变送器电路模块直接安装在就地温度传感器的接线盒内，将敏感元件感受温度后所产生的微小电压，经电路放大、线性校正处理后，变成恒定的电流输出信号（4～20mA）。 由于该产品未广泛普及，所以设计院一般很少选用。
电厂热工自动化技术及其应用分析 摘要:电力系统自动化是我国电力技术近年来的主要发展方向，本文针对电厂热工自动化技术及其应用情况展开了论述与探讨。文章首先就电厂热工自动化的概念及其在我国的发展现状进行了阐述，在此基础上就电厂热工自动化技术的构成及应用情况进行了论述与分析。?关键词:电力系统；热工自动化;自动化技术；技术应用??随着科学技术的发展,我国电力系统自动化程度越来越高。电厂热工自动化随火力发电技术的发展而不断进步，是我国的电力系统的重要组成部分。目前,我国电厂热动自动化已经得到了很大的发展。从自动装置看，组装仪表已经向现在的数字仪表发展,系统控制设备也提升到了新的档次,一些机组有专门的小型计算机进行监督和控制,配以ｃrt显示,监控水平较以前大大提高。??一、电厂热工自动化及其在我国的发展?（一)电厂热工自动化的概念?火力发电厂热工自动化的主要概念是以火力发电过程中数据的测量、信息的处理、设备的自动控制、报警和自动保护为基础,通过自动化系统的控制来达到无人操作的过程。在火力发电厂生产过程中为了使发电设备的安全有所保障,需要对设备进行自动化控制，以避免重大事故的发生，同时也减少了一定的人力资源。一般的火电自动化系统都分为四个子系统,其中以自检系统、控制系统、报警系统、保护系统为主。?（二）电厂热工自动化在我国的发展?我国火力发电厂的热工自动化技术近年来得到了非常迅猛的发展，其核心技术 distrｉｂuted cｏntrol ｓyｓtｅm（ｄｃs）更是被我国发电企
业所应用。dcs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3５0ｍw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,ｄcｓ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dcｓ的分散控制也起到了非常好的效果。 二、电厂热工自动化技术构成?（一）热工测量技术方面 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 ｅnsｅr），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; 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,(4-２０mａ），二次仪表以数显为多； 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;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。料位测量以称重式或电容式传感器配４－20ｍa变送器测量,也有用浮子式或超声波原理。 ?（二）关于dcs??目前大机组的仪控系统大多选用dｃｓ系统。ｄcｓ系统在火电厂发电机组控制中的应用已有10多年的历史了,而且正在越来越多地得到应用。dcs系统是相对于计算机集中控制系统而言的计算机（或微机)控制系统,它是在对计算机局域网的研
自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 摘要：随着计算机技术的不断发展，自动控制理论日趋成熟，自动化机械设备已广泛应用于人们日常生活的方方面面，尤其是在火电厂中的运用，对我国电力事业的现代化发展，做出了巨大的贡献。本文介绍了我国火电厂现阶段热工自动化应用现状，以及自动化控制理论在火电厂应用技术的最新进展，提出了今后自动控制理论在该领域的发展趋势，以期与同行交流。 关键词：自动控制火电厂热工自动化应用 近年来，我国在自动控制技术领域的研究取得了长足的进展，其研究成果不断被应用在生活生产的各个方面。火电厂热工自动化作为一种自动控制技术，其融合了热能工程技术、计算机信息技术以及智能仪表仪器等相关技术，可实现对火电厂生产过程的各类参数进行实时监控。这一技术的运用，将有助于提高该行业的生产效率，提高企业利润，有效降低人力物力成本，实现火电企业的现代化革新与可持续发展。 一、火电厂热工自动化发展现状 自动控制通常是指在企业生产过程中，采用自动化仪器设备代替部分甚至是全部人工操作，并依靠这些仪器设备进行自动生产，达到甚至超过人工操作的目的。自动控制理论早在上世纪前期就已经被提出，经过几十年的发展，其主要分为经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个不同阶段。其中经典控制理论主要以传递函数理论为基础，通过建立系统的数学模型，研究系统运行的状态和规律，从而实现自动控制。而现代控制理论中，线性控制和优化估值是其理论基础，从而使得火电厂在发电过程中实现对过程的自控。智能控制综合了前两者的优势，主要以数值计算。逻辑运算为理论基础，实现对复杂系统的精确控制。 在我国火电企业中，自动化控制理论主要运用于热工自动化中，如图1所示。
智能控制在电厂热工自动化中的应用分析时辉 发表时间：2018-12-17T12:04:40.717Z 来源：《防护工程》2018年第23期作者：时辉 [导读] 随着电力行业的迅速发展，电厂智能控制与自动化水平也得到很大提升 济宁市技师学院山东济宁 272000 摘要：随着电力行业的迅速发展，电厂智能控制与自动化水平也得到很大提升。要想保障电力行业高效、生态、智能化的生产，以往的方法已经无法满足电厂热工自动化的发展步伐。因此，电厂应当了解智能控制的发展状况，并将先进的智能控制技术应用于电厂的生产中，以此促进电厂热工自动化更好的发展。 关键词：智能控制；电厂热工；自动化；应用 引言：随着科学技术的飞速发展，自动化、智能化控制技术的发展也极为迅速，并被广泛应用到各行业的发展中，对推动社会经济水平的提升有着巨大的作用。电厂作为经济市场发展的重要组成部分，更为人们日常生活提供稳定的电力能源，将先进的智能控制技术应用到电厂热工自动化系统中，对提升电厂热工自动化系统的控制水平有着巨大的作用。同时，在受到智能控制技术的影响下，电厂热工自动化系统的运行水平也飞速的提升，对提升电厂生产运营的经济性、效益性有着巨大的作用。 一、智能控制在电厂热工自动化中的作用 随着现代化工业的飞速发展，工业生产的规模逐渐扩大，生产设备的负担也越来越重，设备运行越来越频繁、越来越复杂，同时对系统控制方面也提高了标准。在生产过程中应用自动化，需要智能控制的有效支持，才能在真正意义上实现生产自动化。智能控制的发展越来越迅速，已经逐渐被更多的人认可与关注，运用智能控制，使固定数学模式与智能模式之间的转化得以实现。智能控制方法随着智能算法的不断应用而逐渐发展，像模糊控制、神经网络控制、群体智能控制等，这些智能控制系统的发展推动了控制系统的应用，使得高度不确定与复杂的控制系统能够有效、稳定地运行。智能控制能够有效地应用在电厂热工自动化中，使得电厂安全发展方面得到了有力的保障。与此同时，在电厂热工自动化中应用智能控制，能够有效地改进其自动化技术，促进电厂热工自动化技术迈向新的发展方向，同时使企业自身的自动化控制不断得到优化，促进电力行业智能化发展有序进行。 二、智能控制技术的应用方向 （一）自动保护 自动保护是在自动检测基础上延伸而来，自动保护能够实现还原与调整的数据。当生产条件无法恢复时，其可以通过自动检测来发现设备运行中存在的问题，并将这些数据传输到系统中心，并智能的实行暂停，防止由于设备存在问题而导致生产错误的现象发生，使电厂权益得到良好维护。 （二）自动检测 自动检测是采用自动化仪表对各种数据进行测量，之后自动检测热工参数，其中包括运行成分、温度、流量等，对机组的正确运行进行保障，实现系统自动运行的效果。同时，其本身也能够通过检测结果来调整参数，这对收益计算以及报警提供良好的条件。 （三）自动控制 由于电厂热工十分复杂，如果只是依靠传统的人工控制方法，将无法取得良好的运行效率，不仅增加了劳动强度，而且控制效果并不乐观，而智能控制在电厂热工自动化中的应用，能够发挥自动控制的作用，不仅能够使工厂流程更加规范，而且其能够有效规避外部不利因素带来的影响，使其自动调节设备，对保障设备的稳定运行奠定良好基础，有效促进电厂热工自动化的稳定发展。 三、智能控制在电厂热工自动化中的应用分析 （一）在锅炉燃烧中的应用 锅炉是电厂生产经营的关键设备，锅炉的燃烧效率也将直接影响到电厂的实际生产运用效率，因此，在电厂生产中必须重视锅炉的燃烧。在智能控制技术飞速发展下，将其应用到电厂锅炉燃烧中，实现对燃烧的智能化控制，对提升锅炉的燃烧效率有着极大的作用。以往锅炉燃烧过程的控制中存在控制精度偏低的现象，尤其是对锅炉燃烧温度的把控和煤耗的控制缺乏合理性，使得锅炉燃烧缺乏稳定性，而且锅炉燃烧的能源也不能得到充分的燃烧，产生一些燃料浪费的现象，影响到锅炉的燃烧的效率。而在智能控制技术的应用下，不仅可以实现锅炉燃烧的自动化更使其趋于控制智能化，充分解决锅炉燃烧不稳定性的现象，对整个燃烧系统的运行精确度有着良好的控制，能够使锅炉中的燃料充分燃烧，从而有效避免燃烧材料浪费的现象。另外，智能控制技术的应用能够有效提高电厂热工自动化系统的精度，我们都知道电厂锅炉在燃烧的过程中可能受到多方面因素的影响，使得锅炉在燃烧中出现不同程度的问题，而智能控制技术则能够有效检测到这些影响因素，并实施智能化控制，有效规避内部以及外部因素对锅炉燃烧的影响，而且在实际运行中能够及时发现锅炉燃烧的潜在风险因素，并将其信息传输至主控系统，并由工作人员制定出合理的解决措施，从而保证锅炉燃烧的安全性、稳定性、效率性[1]。 （二）在制粉系统中的应用 在智能控制技术应用之前，电厂的热工自动化系统运行面临诸多问题，尤其是中储式制粉系统的运行面临诸多瓶颈，使得制粉系统的运行效率低，影响到电厂热工效率，不利于电厂的可持续稳定发展。而在智能控制技术飞速发展下，将其应用到中储式制粉系统中，通过以复杂的数学模型作为基础，并实现对信号的接收和发送控制，更好地实现对电厂热工的智能控制。当然要提高智能控制的精确性，应有效减少模糊语言元素对现行规则数据产生的影响，切实提升电厂生产运行的经济效益，推动电厂的快速发展。当然，在智能控制技术不断发展下，针对电厂制粉系统的智能化控制也应进行不断的改进和创新，为电厂的可持续发展做好技术保障工作。 （三）在温度控制中的应用 通常在电厂锅炉运行的过程中，需要对锅炉的燃烧温度进行有效的控制，避免锅炉过热而对锅炉自身造成损害，同时也避免了锅炉温度过低而影响到燃料燃烧的充分性。在对以往电厂锅炉温度控制的调查研究中发现，由于控制技术不够先进影响到锅炉燃烧温度的控制效率。锅炉温度是衡量电厂热工自动化质量的重要指标之一，在智能控制技术的应用下，可以有效控制锅炉温度的变化，尤其是锅炉过热的现象，可以及时检测出其超标温度，并采取有效的降温措施，保证锅炉温度在正常范围内。另外，温度过低也会给予相应的提示，检查是
DCS在电厂热工控制系统中的应用研究 摘要：目前在电厂机组中DCS系统得以广泛的应用，而且随着技术的发展也不 断的完善，其前景越来越好，而且300MW机组上已全面采用了DCS系统，通过DCS系统的应用，有效的确保了电厂的安全生产，同时也使电厂的经济效益得以 更好的实现，DCS系统以其超过于其他控制系统的优势展现出无限的生机。 关键词：DCS；电厂；热工控制系统；维护与管理 1 DCS系统分析 DCS系统的实质是一种集散性的控制系统，与传统系统结构相比，DCS系统 是一种较为新型的控制系统，它以计算机控制系统为基础，能不断的改善系统内 部的软件工作环境，也能有序控制锅炉、发电机组、系统和用电装置，并对相关 数据发送控制指令，实现了对汽机、锅炉、电气系统的协调控制。 从结构上来看，DCS系统主要由操作员站、工程师站、现场控制站、系统网 络四个部分构成，如图1所示，且相互之间的功能、性质等存在一定的差异。 图1 DCS系统结构图 在上述4个部分的操作过程中，主要以基于微型计算机的局域网为纽带，在 该局域网中，各种有关电厂生产的资料可以顺利的传递、交流，并且不会受到外 界的干扰；在信息传递过程中，相关人员可按照要求对数据内容进行交流与控制。因此可以认为，DCS是一个安全性高、时效性好的控制系统，不仅能实时控制电 厂生产的操作过程，也能监控控制过程，寻找其中存在的风险项目，为提高电厂 整体系统操作水平奠定基础。 而从当前DCS系统的运行来看，该系统虽然具有先进性，但依然存在扩展性 差的问题，并且在系统结构上的兼容性还有待加强。同时有些学者认为，由于数 据通信速率与控制的实时性之间存在密切关系。数据通信网络在数据传输率与数 据准确性间存在矛盾，在高速通信下解决数据准确性是目前大型及超大型电厂DCS系统亟需解决的问题。从上述研究内容可以发现，虽然DCS系统具有先进行，但依然存在诸多问题，需要相关单位的重视。 2电厂热工控制DCS系统设计 在进行电厂热工控制DCS系统设计时，其中网络设计是极为关键的部分，直 接关系到DCS系统的安全性、实效性、扩充性和可靠性，且在进行DCS系统设计时，其功能性也是十分关键的部分，需要进行全面的考虑。 2.1数据采集系统 DCS系统中的数据采集也可以称为计算机监控系统，主要是将机组运行过程 中的相关参数信息在线检测并处理后，并以画面的形式传送给操作人员，而且还 具有自动报警、打印制表等功能，同时对于准确性操作具有极为重要的作用。 2.2模拟量控制系统 对于电厂热工控制DCS系统而言，其模拟量控制系统的作用在于将汽轮发电 机组锅炉、汽机作为整体，予以控制，具体可分成机侧、炉侧模拟量两个控制系统。对于炉侧MCS系统而言，其中主要包括机炉协调控制和汽温调节系统，同时包括送风和引风调节系统、储水箱水位控制系统以及蒸汽温控系统等；对于机侧MCS系统而言，除锅炉给水全程控制、除氧器水位调节作为串级凋节，其他调节 皆为单回路调节系统。 2.3顺序控制系统
第一章 测量是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。 测量方法：直接测量、间接测量、组合测量。 测量系统（传感器→变换器→传输通道→显示装置）：测量设备、被测对象； 测量误差（绝对误差）：测量值与被测真值之差 测量误差分类：系统误差、随机误差、粗大误差 按测量误差产生来源：仪表误差或设备误差、人为误差、环境误差、方法误差或理论误差、装 置误差、校验误差. 测量精度：准确度、精密度、精确度。 基本误差（去掉%称为精度）：变差： 灵敏度： 线性度： 第二章 产生误差的原因：1）测量方法不正确2）测量仪表引起误差3）环境条件引起误差4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。 随机误差（特点为正态分布和算术平均值）： 算术平均值（最优概值）： 剩余误差（代数和为零，平方和最小）： 标准误差： 算术平均值（最优概值）的标准误差： 算术平均值（最优概值）的极限误差： 第三章 温度测量仪表：接触式、非接触式 热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。 热电偶：两个不同的导体（或半导体）AB组成闭合回路，当AB相接的两个接点温度不同时，则在回路中产生热电势，回路称为热电偶 热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异2）两接点温度相异. 热电偶的基本定律：1）均质导体定律2）中间导体定律3）中间温度定律。 补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 热电阻温度计测温度的特点：1）热电阻测温度精度高，测温范围宽，在工业温度测量中，得到了广泛的应用。2）电阻温度系数大，电阻率大，化学、物理性能稳定，复现性好，电阻与温度的关系接近线性以及廉价。3）当热电阻材料的电阻率大时，热电阻体积可做的小一些，热容量和热惯性就小，响应快。 热电偶的校验：通常采用比较法和定点法。 热电偶的检定：是对热电偶的热电势与温度的已知关系进行检验。 冷端温度补偿的方法：1）冷端温度校正法2)补偿导线法3）仪表机械零点调整法4）冰浴法 第四章
18．对计量标准考核的目的是： A确定其准确度；B确认其是否具有开展量值传递的资格； C评定其计量性能；D保征计量人员有证上岗。 20 下列关于误差的描述，不正确的是 A、测量的绝对误差不等于测量误差的绝对值； B、测量误差简称为误差．有时可与测量的绝对误差混用； C、绝对误差是测量结果减去测量约定真值； D、误差的绝对值为误差的模，是不考虑正负号的误差值。 29 检定仪表时，通常应调节输入信号至-------的示值。 A被检仪表带数字刻度点，读取标准表；B被控仪表量程的5等分刻度点，读取标准表；C标准表带数字刻度点，读取被检仪表；D标准表量程的5等分刻度点，读取被检仪表。31测量结果的重复性是指----------方法，在同一的测量地点和环境条件下，短时问内对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。 A同一个人使用不相同的测量仪器和；B同一个人使用同类测量仪器和相同的测量，C不同的人使用相同的测量仪器和；D同一个人使用相同的测量仪器和。 38 星形网络结构特点是——。 A各站有的分主从，有的不分主从；B各站有主从之分，全部信息都通过从站； C有主从之分，全部信息都通过主站；D各站无主从之分。 39 新建机组的分散控制系统要求空]／O点和空端子排的数量不低于总使用量的——。 A 5％～10％ B 10％～15% C 15％～20％ D 20%以上。 45 在分散控制系统中，开关量输入信号的光电隔离需要--------。 A一个电源B共地的两个电源； C各自接地且不共地的两个电源D不同极性的两个电源。 56 在火力发电厂单元机组的分散控制系统中，最基本的、也是最早的应用功能是—— 系统，最迟进入的应用功能是——。 A DAS，CCS; B SCS，DEH； C FSSS，DBF; D DAS，ECS． 53 SOE主从模件正常工作时，通常每隔-------h自测试一次。 A 24； B 12; C 8； D 1。 65在分散控制系统中，根据各工艺系统的特点．协调各系统设备的运作。起着整个工艺系统协凋者和控制者作用的是——一。 A过程控制级；B过程管理级；C经营管理级 D 生产管理级。 66下列网络结构中．分散控制系统较少应用的是——。 A星型：B树型；C总线型D环型。 1运行中，原先显示正常的三点给水流量信号同时持续出现大于主蒸汽流置过多的情况， 在判断主蒸汽流量测量信号正常的情况下，请分析最可能的原因是———。 A平衡阀、负压管或负压侧阀门出现泄漏；B给水流量孔板或喷嘴出现故障； c测量变送器或测量通道（仪表）偏差增大；D线路干扰。 2锅炉运行过程中出现故障·引起炉膛压力波动，在炉膛压力开关动作跳炉瞬间，CRT上 炉膛压刀显示值为1500Pa，由此可以判断炉膛压力开关设定值，正常情况下——。 A大于1500Pa B小于1500Pa C等于1500Pa；D选项A、B、C都有可能。 3从减少压力测量的响应迟缓考虑，压力测量仪表管路的长度一般不宜超过过-------m。 A 30； B 40； C 50； D 80。 4火力发电厂汽、水流量的测量，采用最多的是——一流量计。 A转子：B涡轮；c电磁；D差压式。
热工测量与自动控制重点总结 第一章测量与测量仪表的基本知识 1测量：是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。人们通过试验和对试验数据的分析计算，求得被测量的值。 2测量方法：是实现被测量与标准量比较的方法，分为直接测量、间接测量和组合测量。 3按被测量在测量过程中的状态不同，有分为静态和动态测量。 4测量系统的测量设备：由传感器、交换器或变送器、传送通道 和显示装置组成。 5测量误差的分类：1）系统误差 2）随机误差 3）粗大误差 6按测量误差产生来源:1）仪表误差或设备误差 ）人为误差 2 3）环境误差 4）方法误差或理论误差 5）装置误差 6）校验误差. 7测量精度：准确度、精密度、精确度。 8仪表的基本性能：一般有测量范围、精度、灵敏度及变差。
9精度：是所得测量值接近真实值的准确程度，以便估计到测量误差的大小。 10仪表的灵敏限是指能够引起测量仪表动作的被测量的最小变化量，故友称为分辨率或仪表死区。 第二章 1产生误差的原因：1）测量方法不正确 2）测量仪表引起误差 3）环境条件引起误差 4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。 2函数误差的分配：1）按等作用原则分配误差 2）按可能性调整误差 3）验算调整后的总误差。 第三章温度测量 1温标：是温度数值化的标尺。他规定了温度的读数起点和测量 温度的基本单位。
2热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。 3热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异 2 ）两接点温度相异. 4热电偶的基本定律：1 ）均质导体定律 2）中间导体定律 3）中间温度定律。 5补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。 6电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 7热电阻温度计测温度的特点:1）热电阻测温度精度高，测温 2 范围宽，在工业温度测量中， 得到了广泛的应用。 ）电阻温度系数大，电阻率大，化学、物理性能稳定，复现 性好，电阻与温度的关系接 3 近线性以及廉价。 ）当热电阻材料的电阻率大时，热电阻体积可做的小一些， 热容量和热惯性就小，响应快。 8热电偶的校验：通常采用比较法和定点法 热电偶的检定:是对热电偶的热电势与温度的已知关系进行检
电厂热工自动化技术专业简介 专业代码530206 专业名称电厂热工自动化技术 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握热工检测技术和自动控制理论，以及其他工业过程控制基本知识，具备热工仪表和自动控制装置的选型、安装、调校与维护，以及小型控制系统设计、安装与调试能力，从事发电厂过程检测和自动装置安装、调试与检修，热工自动控制系统投运、维护、安装和调试等工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向发电企业和电力建设及检修、控制仪表或系统企业，在热工仪表及自动装置运行维护、自动控制系统维护开发岗位群，从事热工测控设备及系统的安装、调试、维护、检修和技术管理等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2.具有热工仪表和控制装置的选型、安装、调试、校验和检定能力； 3.具备热工自动控制系统的安装、组态、调试与运行维护能力； 4.具备PLC 的控制技术应用和运行维护能力； 5.具备小型控制系统设计、安装与调试能力； 6.具备中等复杂程度的DCS 系统组态调试能力； 7.具备基础的热力设备运行能力； 8.具备电气、电子、控制系统线路原理图识读，电气、电子线路、控制设备一般故障的检测和处理能力。
核心课程与实习实训 1.核心课程 热工检测及仪表、热工自动装置维护与检修、热工自动控制系统、分散控制系统（DCS）组态与维护、PLC 应用技术、热工保护与程序控制设计与调试、热力设备及运行等。 2.实习实训 在校内进行金工、电工技术、热工仪表维护与检修、控制系统、自动控制装置维护与检修、DCS 控制系统、火电机组仿真运行等实训。 在发电厂，电力检修、安装等企业进行实习。 职业资格证书举例 热工仪表检修工热工自动装置检修工热工程控保护工热工仪表及控制装置安装工热工仪表及控制装置试验工 衔接中职专业举例 火电厂热工仪表安装与检修工业自动化仪表及应用 接续本科专业举例 能源与动力工程自动化测控技术与仪器
热工自动控制B-总复习2016
在电站生产领域，自动化（自动控制）包含的内容有哪些？ 数据采集与管理；回路控制；顺序控制及联锁保护。 电站自动化的发展经历了几个阶段，各阶段的特点是什么？ 人工操作：劳动密集型；关键生产环节自动化：仪表密集型；机、炉、电整体自动化：信息密集型；企业级综合自动化：知识密集型； 比较开环控制系统和闭环控制系统优缺点。 开环：不设置测量变送装置，被控制量的测量值与给定值不再进行比较，克服扰动能力差，结构简单，成本低廉；闭环：将被控制量的测量值与给定值进行比较，自动修正被控制量出现的偏差，控制精度高，配备测量变送装置，克服扰动能力强； 定性判断自动控制系统性能的指标有哪些？它们之间的关系是什么？ 指标：稳定性、准确性、快速性。关系：同一控制系统，这三个方面相互制约，如果提高系统快速性，往往会引起系统的震荡，动态偏差增大，改善了稳定性，过渡过程又相对缓慢。 定性描述下面4 条曲线的性能特点，给出其衰减率的取值范围。 粉：等幅震荡过程，ψ=0；绿：衰减震荡过程，0<ψ<1；红：衰减震荡过程，0<ψ<1；蓝：不震荡过程，ψ=1； 在热工控制系统中，影响对象动态特性的特征参数主要有哪三个？容量系数，阻力系数，传递迟延 纯迟延与容积迟延在表现形式上有什么差别，容积迟延通常出现在什么类型的热工对象上？ 容积迟延：前置水箱的惯性使得主水箱的水位变化在时间上落后于扰动量。纯迟延：被调量变化的时刻，落后于扰动发生的时刻的现象。纯延迟是传输过程中因传输距离的存在而产生的，容积迟延因水箱惯性存在的有自平衡能力的双容对象 建立热工对象数学模型的方法有哪些？ 机理建模：根据对象或生产过程遵循的物理或化学规律，列写物质平衡、能量平衡、动量平衡及反映流体流动、传热等运动方程，从中获得数学模型。实验建模：根据过程的输入和输出实测数据进行数学处理后得到模型 了解由阶跃响应曲线求取被控对象数学模型的方法、步骤及注意事项，能对切线法、两点法做简单的区分。 注意事项：1实验前系统处于需要的稳定工况，留出变化裕量；2扰动量大小适当，既克服干扰又不影响运行；3采样间隔足够小，真实记录相应曲线的变化；4实验在主要工况下进行，每一工况重复几次试验；5进行正反两个方向的试验，减小非线性误差的影响。方法：有自平衡无延迟一阶对象：切线发和0.632法；有自平衡有延迟一阶对象：切线发和两点法；有自平衡高阶对象：切线发和两点法；无自平衡对象：一阶近似法和高阶近
热工测量仪表及自动控制习题集 ⑴．现有2.5级、2.0级、1.5级三块测量仪表。所对应的测量温度范围分别为-100~500℃；-50~550℃； 0~1000℃。如果希望测量值为500℃，而测量的相对误差不超过2.5%。问选哪块表较合适？ ⑵．请指出下列误差属于哪类误差？ a用一块万用表重复测量同一电压值所得结果的误差。 b读数时由于看错了数字造成的误差。 c在用热电偶测温时，由于冷端温度没有补偿引起的测温误差。 ⑶．相同量程的仪表，其精度等级数字越小，说明该表的测量准确度越高，这样说对吗？为什么？ (4).工艺上要求隧道窑烧成带某段温度的测量误差小于10℃.现采用S型热电偶配XMZ-101测温显示。XMZ-101量程选为0-1600℃，问该表的精度等级应选多少级？ (5)仪表面板上标出的精度等级数字，在实际使用中来说有何意义？请举例说明。 (6)指针式温度显示仪表，量程范围为0-1400℃，精度等级为0.5级。那么该表的最小刻度分格应为多少？ (7)现对某台温度仪表进行校验后得出以下一组数据，问该表应确定为多少等级？ (8)热电偶的电极丝直径越粗、长度越长则产生的电势是否就越就大？ （8a）热电偶两根电极如果粗细不同，是否会对其产生的热电势有影响 (9)常用的热电偶有哪些类型，请说出其分度号，长期使用最高温度分别为多少℃？ (10)为什么要对热电偶冷端温度进行处理？常用处理方法有几种？ (11)补偿导线有两种类型，它们在使用中有何区别？ （11a）什么是补偿导线？补偿导线的作用是什么？在使用补偿导线时应注意哪些问题？ (12)在购买热电偶时应向供应商提供哪些必要的数据？ (13)哪些热电偶称为特殊热电偶？请例举三种以上特殊热电偶。 (14什么是铠装热电偶？其主要特点有哪些？ (15) 热电偶测温时产生的误差有哪些因素引起的？ (16) 用普通的热电偶测量一般燃气梭式窑炉内的温度，测出的温度与窑内的实际温度相比是偏高还是偏低？（使用方法正确） (17) 热电偶与补偿导线连接时，要求两个接点处的温度必须相等吗？为什么？ (18)热电阻测温时为什么要采用三线制连接方法？ （19）热电偶补偿电桥的平衡温度为什么要设计为二种，0℃和20℃？在使用时有何区别？ (21) 目前热电阻温度计一般情况下测温上限为多少？ (22) 热电阻与热电偶相比，哪个测温精度高？为什么？ (23) 校验工业用热电偶时需要哪些设备？怎样进行校验？ (24) 目前我国标准化热电阻有哪几种？写出它们的分度号和对应的初始值。 (25) 用同一种金属材料制成的热电阻，为什么要规定不同的初始电阻值？初始电阻值小的热电阻有何特 点？ (26)试比较金属热电阻温度计和半导体温度计在测温时的优缺点。 (27) 对于现场已安装好的热电阻的三根连接导线，在不拆回的情况下，如何测试每根导线的电阻值？比较下图中各仪表温度示值的大小，并说明原因。
热工自动控制试题
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，系统（不稳定）。衰减率 ＜0发散振荡， ＝0等幅振荡， >0稳定，通常 ＝0.75～0.9 14、调节对象在动态特性测试中，应用最多的一种典型输入信号是（阶跃函数）。 15、锅炉主蒸汽压力调节系统的作用是通过调节燃料量，使锅炉蒸汽量与（汽机耗汽量）相适应，以维持汽压的恒定。 16、热工调节过程中常用来表示动态特性的表示方法有三种其中（微分方程法，）是最原始，最基本的方法。 17、分散控制系统是（微型处理机、工业控制机、数据通信系统、CRT显示器，过程通道）。 18、深度反馈原理在调节仪表中得到了广泛应用，即调节仪表的动态特性仅决定于（反馈环节）。 19、在喷嘴挡板机构中，节流孔的直径比喷嘴直径（小）。 20、在给水自动调节系统中，在给水流量扰动下，汽包水位（不是立即变化，而要延迟一段时间） 21、汽包锅炉水位调节系统投入前应进行的实验有（汽包水位动态特性试验，给水调节阀特性试验，调速给水泵特性试验）。 22、INFI－90系统对电源质量有较高要求，其电压变化不超过额定电压的（±10％）。 23、滑压运行时滑主蒸汽质量流量、压力与机组功率成（正比例）变化。 24、锅炉燃烧自动调节的任务是（维持汽压恒定、保证燃烧过程的经济性，调节引风量，保证炉膛负压，） 25、霍尔压力变送器是利用霍尔效应把压力作用下的弹性元件位移信号转换成（电动势）信号，来反应压力的变化。 26、振弦式压力变送器通过测量钢弦的（谐振频率）来测量压力的变化。 27、锅炉负荷增加时，辐射过热器出口的蒸汽温度（降低） 28、锅炉负荷增加时，对流过热器出口的蒸汽温度（升高） 29、在串级汽温调节系统中，副调节器可选用（P或PD）动作规律，以使内回路有较高的工作频率。 30、汽包水位调节对象属于（无自平衡能力多容）对象。 23、检测信号波动，必然会引起变送器输出波动，消除检测信号波动的常见方法是采用（阻尼器） 24、为避免在“虚假水位”作用下调节器产生误动作，在给水控制系统中引入（蒸汽流量）信号作为补偿信号。 25、协调控制方式是为蓄热量小的大型单元机组的（自动控制）而设计的。 26、机组采用旁路启动时，在启动的初始阶段，ＤＥＨ系统采用（高压调节阀门或中压调节阀门）控制方式。 判断： 27、汽动给水泵在机组启动时即可投入运行（×） 28、发电厂热工调节过程多采用衰减振荡的调节过程。（√） 29、对于汽包锅炉给水调节系统，进行调节系统实验时，水位定值扰动量为10mm（×） 30、在蒸汽流量扰动下，给水调节对象出现水击现象（×） 31、单元机组协调控制系统中，为加快锅炉侧的负荷响应速度，可采用前馈信号（√） 32、运行中的调节系统应做定期试验（√） 33、多容对象在比例调节器的作用下，其调节过程为非周期的（×）。
提高电厂热工控制系统可靠性研究 发表时间：2018-08-13T17:25:15.393Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：张宏宇[导读] 摘要：对于大型电厂而言，热工控制系统正扮演着越来越重要的角色，如何提高热工控制系统的可靠性是当今电力行业需要重点关注的问题。 （淮浙煤电凤台发电分公司 232131）摘要：对于大型电厂而言，热工控制系统正扮演着越来越重要的角色，如何提高热工控制系统的可靠性是当今电力行业需要重点关注的问题。基于此，本文重点通过探究电厂热工控制系统现存的一些常见问题，进而提出提高电厂热工控制系统可靠性的方法。 关键词：电厂；热工控制系统；可靠性；分散；接地；MFT 引言 在大型电厂中，因控制系统不可靠而导致的异常事件时有发生。电厂热控系统中的问题主要表现在：控制系统风险分散、控制系统就地设备存在隐含问题、控制系统电源可靠性不足、专业管理缺失等方面；而这些问题并不是显而易见的，本文通过列举一些异常事件及分析，以求探究一些提高热控系统可靠性的方法。 1、电厂热工控制系统中常见的问题 1.1控制系统风险分散问题 控制系统的风险分散是非常重要的一项问题。控制系统的风险分散问题主要表现在DCS系统控制器或卡件未分散布置、信号电缆未分散布置的问题。 1.1.1控制器或卡件未分散布置，是热控系统常见问题之一。例如2014年4月30日，某电厂使用的ABB系统PCU21- M3主控制器及冗余控制器同时故障，这对控制器下同时包含了两台汽动给水泵和一台电动给水泵，控制器故障导致给水泵全停，锅炉MFT动作。控制器故障是此次事件的直接原因，但重要设备未能分散控制是导致事件扩大的重要因素。 1.1.2信号电缆未使用分散电缆。重要冗余信号共同使用一根多芯电缆，也是风险不能分散的主要问题之一。如某电厂ETS动作信号送至MFT 系统的硬接线，在ETS侧为三个不同卡件发出三个信号，MFT侧也是三个不同卡件接收三个信号，在MFT保护逻辑中也采用三取二判断。整个系统看似设计合理，但三个信号却使用同一根电缆，2011年6月8日，此电缆被小动物啃噬，有两个信号在短时间内均由“0”变为“1”，导致MFT保护误动。 1.2热控系统就地设备缺乏可靠性与安全性 受到各种因素影响，再加上热控系统监督管理不尽人意，热控系统的全过程设计有时会缺乏可靠性和安全性，会导致就地设备有一些隐含的定值设定或硬回路逻辑存在不合理，有引发保护误动的风险。 1.2.1就地设备定值不合理，可能导致保护误动。例如一般电厂火检信号失去的信号中会设置一定时间的延时，以避免火焰有跳动导致的失火误跳闸，但这类就地设备内的设定往往被设计者或工作人员忽略。2016年11月12日，某电厂因火检探头未设置延时时间，导致低负荷时二次风压力波动，旋流强度下降，着火点有偏离火检的检测范围的情况，其B磨煤机失火跳闸，之后锅炉转湿态，贮水箱疏水阀故障无法打开，贮水箱水位上升至保护定值，MFT发生。 1.2.2就地系统硬回路保护有不合理情况，热控保护信号一般避免单点保护的情况，但在逻辑梳理时，一般会遗漏就地硬回路的情况。例如基于EH油泵对机组运行的重要性，某电厂对EH油箱油位低跳闸EH油泵逻辑进行完善，取消EH油箱油位低跳闸油泵逻辑，并将油位低信号进行大屏报警。但热控人员并未考虑到EH油箱油位低在就地还有跳闸油泵的硬回路。后在电气人员的提醒和帮助下，才将就地回路也进行了改造，避免了异常情况的发生。 1.3热控系统电源问题 热控系统的电源对控制系统尤为重要，热控系统的电源问题主要表现在部分热控系统，尤其是外围控制系统无UPS电源、电源接地不合理等情况。 1.3.1电厂的外围控制系统的设计、安装、调试往往会被电厂热控管理人员忽视，这会导致部分外围控制系统缺少UPS电源。某电厂氨区热控控制系统为一套独立的PLC系统，系统电源为启动锅炉MCC电源及1号机组锅炉MCC电源，无UPS电源，当电源切换时，PLC控制器会失电重启，同时也存在两路电源同时失去的风险。 1.3.2热控系统电源的接地往往是电源系统正常工作的薄弱环节。热控TSI系统机柜的24VDC电源负端设计要通过柜内的接地端子连接到接地铜排，以保证系统的24VDC电源负端可靠接地。但某电厂4号机组引风机小机的TSI机柜24VDC 电源负端浮空时，TSI 系统抗干扰能力下降。同时，4A 引风机小机后轴承Y 向振动探头的预制电缆又存在短路隐患。TSI 系统采用信号地和直流电源地共地的设计方式，信号线公共端和TSI 柜24VDC 电源负端直接相通。2014年2月5日，因为风机振动等原因造成该振动探头预制电缆短路后，现场干扰信号通过信号线公共端进入TSI 的电源系统，进而干扰整个TSI 系统测量，TSI系统的两台引风机小机转速信号均大幅波动，导致引风机小机跳闸信号误发，机组 MFT保护动作。 1.4逻辑设计不合理的问题 热控系统逻辑即是热控系统的大脑，热控系统的控制功能都要通过逻辑来实现，所以保证逻辑的正确性对热控系统的安全稳定运行有着重要的意义。但每个设计者对逻辑的理解不尽相同，组态的逻辑也千差万别，这导致现实运行的逻辑，尤其是保护逻辑，会存在功能不完善的情况。 2、提高电厂热控系统可靠性的有效策略 2.1加强热控专业的全过程管理 热控专业的全过程管理主要包括设计、施工、调试、维护、检修等电厂建设和生产的各个环节的全过程管理。热控系统的分散问题、就地设备的一些隐蔽性设置问题、电源问题，很多都是设计和施工的问题。但由于业主维护人员在建设阶段依赖设计院和施工调试单位，依赖于管理公司，对设计和施工中的隐蔽性问题不能掌握，或者对已经暴露的问题不能督促整改，导致发电后有很多遗留问题。所以，电厂热控的业主维护人员要充分利用设计、施工和调试的时段，充分暴露问题并追求问题根本解决。 2.2生产过程中不断优化热控控制逻辑