基于DCS平台的火电厂凝结水精处理自动化控制毕业设计论文

火电厂凝结水精处理程控系统改造作者：董永明来源：《科技创新与应用》2013年第12期摘要：大唐阳城发电有限责任公司凝结水精处理控制系统原由一套冗余的S7-300 PLC实现，经常出现系统通讯故障、程序变量的运算故障等问题，导致投切凝结水精处理系统异常，有时已严重影响到机组的正常运行，因此对其进行了改造以彻底解决这些问题，改造中通过使用DCS远程站的方式，大大降低了改造费用、提高了系统的可靠性和可操作性。

关键词：凝结水精处理；程控系统；改造1 引言大唐阳城发电有限责任公司的凝结水精处理控制系统原由一套冗余的S7-300 PLC实现，设有独立的上位机和控制站。

由于S7-300系统本身的处理能力较弱，经常出现通讯故障导致上位机死机，已严重影响到机组的正常运行；且PLC系统的事故追忆能力较差、查找事故原因较为困难。

对安全生产存在隐患。

所以要对凝结水精处理的控制系统进行改造，以期解决上述问题。

2 现场设备情况及存在的问题2.1 原现场设备的配置情况凝结水精处理原控制系统由冗余的S7-300 PLC实现，CPU模件通过冗余的profibus总线与冗余的通讯模件（IM153-2）相连，实现对输入/输出模件的访问及控制；另外，该控制系统利用双绞线通过通讯模件（CP343-1）与交换机相连，上位机及辅控网也利用双绞线与交换机相连，从而实现对凝结水精处理系统的操作监控及软件组态。

原设备的配置简图如图1：2.2 原系统存在的问题总的来说，该系统基本上也可以正常运行，但由于S7-300 PLC系统处理器的运算能力局限性，它也存在一些不可回避的问题：2.2.1 CPU的冗余功能不完善：在主从CPU互相切换时会造成部分运行中的设备发生停运，给正常生产工作带来不利影响。

2.2.2 现场S7-300系统的CPU是利用双绞线通过通讯模件（CP343-1）与交换机建立通讯，辅控网、上位机也是利用双绞线与交换机建立通讯，由于该控制系统本身的处理能力及通讯能力都较弱，受系统接入数量的限制，经常造成CPU（主侧、从侧）、辅控网、上位机无法同时建立良好的通讯。

火力发电厂精处理再生系统论文摘要：火力发电厂精处理再生系统再生系统出现问题要及时分析处理，确保精处理系统的稳定运行，使凝结水精处理系统真正起到保护热力系统，增加经济效益的作用，希望本文分析总结的凝结水精处理再生系统阴床树脂抱团结块并再生失败原因和措施对同类型电厂有借鉴作用。

关键词：精处理树脂再生超临界机组直流炉对凝结水水质要求较高，凝结水精处理系统作为重要的水处理设备，直接影响着机组的水质指标，而其中的水处理介质树脂的再生是极为重要的一个环节。

1 凝结水精处理再生系统简介大唐乌沙山发电厂4×600MW超临界机组采用4套凝结水精处理设备和两套公用的再生系统，每台机组配有3台高速混床，2台运行，一台备用，两台机组共用7套树脂。

当运行混床出现累计的流量超标及其他一些主要指标含量超标时，表明运行混床的树脂已经失效，投入备用混床，将失效树脂送到再生系统进行体外再生操作。

机组两套公用的再生系统0A和0B采用常压高塔体外再生系统，再生系统由树脂分离塔（SPT）、阴树脂再生塔（ART）、阳树脂再生塔兼树脂贮存罐（CRT）及与之配备的废水树脂捕捉器（WRT）等组成。

2 再生系统阴床树脂抱团结块并再生失败情况凝结水精处理再生系统0B阳床再生完毕，0B阴床失效，等待再生。

运行人员对0B阴床进行小反洗再生，阴床小反洗再生结束后，未再生合格，运行人员重新对0B阴床进行小反洗再生，0B阴床小反洗再生结束，出水电导>100 ms/cm，仍未再生合格。

运行人员对0B阴床进行大反洗再生，流量由20 t/h缓慢调整为30 t/h、42 t/h、60 t/h进行反洗，反洗过程中发现0B阴床底部树脂有抱团、结块现象，汇报班长、专工，暂停对0B阴床进行反洗，联系设备部对床体内阴床进行取样。

经取样分析后对0B阴床进行碱泡处理。

碱泡结束后，对0B阴床进行清洗，清洗至出水接近中性，清洗结束后，再进行大反洗再生，流量由20 t/h缓慢调整为30 t/h、45 t/h、60 t/h进行反洗，反洗时阴床内树脂已无结块抱团现象，且在反洗时将树脂全部膨胀托起到上窥视镜，反洗效果较好。

DCS系统在火电厂电气控制中的应用随着社会总体生产力的持续提高，以及电气设备的更新换代，火力发电厂在运营生产过程中，对电气控制水平及效率不断提出更高的要求，以保障火电厂的发电效率与经济效益。

在这一背景下，DCS系统在火力发电厂电气控制领域中得到广泛应用，发挥出显著应用效用。

而本文为进一步提高DCS系统在火力发电厂电气控制领域中的应用价值、拓宽新的应用范围，因此也对DCS系统的主要应用特点、应用必要性、应用方向及要点等多方面问题开展以下探讨。

标签：DCS系统;火力发电厂;电气控制引言：DCS系统也被称作分散控制系统，其控制原理是以高度集成的微型中央处理器为核心基础，并遵循电气控制功能模块分散、整体操作集中、分而治之及综合协调等多项控制原则，构建起多级分层、协调自治的，类似金字塔般的火力发电厂电气控制系统结构，更为适用于当前火力发电厂的实际生产及电气控制情况。

一、DCS分散控制系统的应用特点1.高容错性特点在DCS分散控制系统结构中，系统全部功能模块并非完全集中于单一的各类计算机设备，抑或是单一中央微型处理器，而是由多台微处理器设备共同作为核心基础，而实时数据库在其中发挥出中心纽带的作用，各台位处理器设备与执行代码都在实时数据库中进行采集汇总、控制输出、算术运算，而各台微处理器设备的任务功能相对较为单一。

在这一系统结构中，如若各台微处理器设备出现运行故障问题时，并不会对整体系统产生严重的干扰影响，且微处理器设备的运行稳定性也有显著提升。

2.高开放性特点在我国DCS分散控制系统发展过程中，逐渐呈现出系统功能模块开放式发展的趋势。

在DCS分散控制系统早期发展阶段中，传统系统结构相对较为封闭，不同制造商、开发商所组建的DCS系统各项功能模块之间缺乏互通性，很难相互兼容。

而在我国DCS分散控制系统发展中，则逐渐赋予用户更高的自主控制权限，可结合不同火力发电厂的电气系统实际运行情况、具体控制要求，将不同规格型号的设备与各功能模块接入DCS分散控制系统中，并实现对系统集成度的进一步提升。

DCS在发电厂四期化学水处理中的改造与应用摘要:对于发电厂来讲，维护提升水汽的处理能力，提升品质，合乎热力机械稳定性以及经济性的发展规定，就引入了DCS体系。

文章具体的分析了该体系在此类单位的水处理工作中的具体意义。

关键词:电厂化学水处理系统分散控制系统预诊断专家系统我们国家的火电单位在20世纪末期的时候就引入了该体系，其获取了非常优秀的品质，切实的提升了安全性。

不过因为很多层次的缘由，该项维护的使用还只是局限在一些关键的设备和体系之中，一些关键的辅助体系像是除尘体系等都还是使用PLC体系，无法实现有效调控的发展规定。

对于电厂来讲，其体系的运行品质的优劣关乎到锅炉等的设备和体系的运作的稳定性和费用等，有时候还会引发非常恶劣的腐蚀现象。

对于其四期水处理体系来讲，规模大，机械多。

因为该体系的活动线路长而且还非常的不集中，活动状态繁琐，各个体系的联系不密切，在调控的时候又是互相的活动，此时就使得流程中的很多要素之间无法有效的协调，不得已而使用保守的控制要素，使得人力以及资金等受到很大的浪费。

所以相关方开展了DCS的应用研究,切实的提升了自动化的能力，提升了品质，合乎了合乎热力机械稳定性以及经济性的发展规定。

1 技术方面的困难该项处理活动很是繁琐，机械不集中，其涵盖如下的内容。

第一，把原水处理为工业用水。

第二，锅炉补给水处理;第三，给水热力除氧、化学除氧及给水的加氨防腐处理;第四，炉内加药、排污、防腐蚀防结垢处理;第五，热力系统水汽品质分析取样系统;最后，凝结水精处理及加氨防腐蚀处理等。

上面讲到的这些活动的状态很是繁琐，相关的数值和热循环步骤互相干扰。

对于之前的处理体系来讲，其炉内和外在的处理体系是单独存在的，数值在调节的时候不分析运作指数的变动性，此时就会导致无法在最佳的时间中得知存在的不利现象，并且加以处理。

为了处理好此类不利现象，就要将该循环体系的品质和所有的处理活动等有效的联系到一起来全方位的分析，此类全方位的联系因为不具有模型探索所以就导致了该项控制存在一大难题。

火力发电厂凝结水精处理系统运行问题分析及改造优化摘要：火力发电机组参数提高，对水质要求也越来越严格，由于凝汽器的渗漏和泄漏、系统中金属腐蚀产物的污染、返回水夹带杂质等因素的影响，热电厂凝结水存在着不同程度的污染，因此，对凝结水进行处理已是大型火电厂水处理一个极为重要的环节。

凝结水精处理设备的安全、稳定运行对于火力发电厂水汽品质具有较大影响。

本文针对国内火电厂凝结水精处理系统出现的问题进行了阐述，同时以多个电厂精处理设备优化改造为背景，介绍了树脂输送方法、高速混床布水装置以及可视化树脂再生控制等优化手段，为国内凝结水精处理设备改造提供了技术支撑。

关键词：火力发电厂；凝结水；精处理引言凝结水精处理系统是超临界机组安全、经济运行的可靠保障，而高速混床树脂的再生程度与高速混床的正常运行时间及出水质量直接关系到凝结水精处理系统运行效果。

因此，保证凝结水精处理系统高效运行首先要保证混床的正常可靠运行，才能进一步提高锅炉给水的汽水品质，减少锅炉受热面及汽轮机内部的氧化腐蚀和结垢。

1凝结水精处理的作用凝结水主要包括汽轮机内蒸汽做功后的凝结水、疏水和锅炉补给水。

在机组运行中有些状况会导致凝结水受到污染，例如凝汽器渗漏、锅炉补给水带入的少量杂质、管道内部的金属腐蚀产物等。

凝结水精处理系统能连续除去热力系统内的腐蚀产物、悬浮杂质和溶解的胶体，防止汽轮机通流部分积盐；在机组启动过程中投入凝结水精处理装置，可缩短机组启动时间，节省能耗和经济成本；凝汽器微量泄漏时，保障机组安全连续运行。

可除去漏入的盐分及悬浮杂质，有时间采取堵漏、查漏措施，严重泄漏时，可保证机组按预定程序停机。

随着超临界、超超临界等高参数大容量机组的出现，锅炉汽水品质要求越来越高，GB/T12145—2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》更是将水汽品质标准大幅度提高，例如：锅炉给水氢电导率由原来的≤0.15µs/cm，提高到≤0.10µs/cm。

浅析DCS系统在火电厂的应用摘要: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究基础上发展起来的,是过程控制专家们借用计算机局域网研究成果,把局域网变成一个实时性,可靠性要求很高的网络型控制系统,运用于过程控制领域。

结合本人在轩岗电厂的一点工作积累，本文就DCS在火电厂的应用做以简单的分析。

关键词:DCS系统;火电厂;应用分析一、引言近年来,DCS在电力生产中得到了广泛的应用,尤其300 MW及以上容量机组的热工控制已全面采用DCS控制系统,逐步形成了数据采集DAS、模拟量控制MCS、顺序控制SCS、燃烧器管理BMS4大系统,在汽机、锅炉等热力设备的顺序控制、数据采集以及炉膛安全监控等方面取得了成功的经验,提高了电厂自动化水平和机组运行的安全性、经济性。

与之相比,采用一对一硬手操方式的电气控制已显落后,电气控制纳入DCS。

目前国内有许多大型火电厂已实施并积累了很多运行经验。

二、电厂自动控制及其系统汽包水位自动调节系统一般采用典型的三冲量系统或串级系统,在大型单元机组中一般设计有全程调节,因此有单冲量,三冲量之间的切换逻辑,一般依据负荷来切换。

采用启动电泵和汽泵的系统还有电泵与小汽机之间的切换,也依据负荷来切换。

大型机组的水位控制一般直接控制电泵或小汽机的转速,给水调门全开以节约能源。

燃烧调节系统中的送风系统通常采用风煤比加氧量校正,炉膛负压系统与送风系统之间采用动态联系,通常设计有加负荷时先加风再加煤减负荷时先减煤后减风逻辑以及过燃烧逻辑。

主汽压力调节系统通常为串级调节系统。

主汽温度调节系统一般以减温水调节为主,辅以尾部烟道档板调节或喷燃器角度调节系统。

由于汽温调节对象是一个多容环节,它的纯迟延时间和时间常数都比较大,在热工自动调节系统中属于可控性最差的一个调节系统,因此专家们也特别关注对这一类系统的研究,许多新的控制策略或控制理论是对这一类系统研究的成果,如史密特时间预估算法控制,模糊控制,具有观察器的状态变量控制等。

探讨DCS 系统在火电厂化学水处理技术摘要：国电丰城发电厂四期化学水处理dcs应用研究在国内首次将补给水、水汽品质、炉内水处理、凝结水处理等专家故障预诊断策略纳入dcs 集中控制系统。

采用dcs 控制，有利于拓展控制范围、实现较复杂的控制策略，为实现电厂dcs管控一体化打下了良好的基础。

关键词：丰城发电厂化学水处理 dcs 发展一、火电机组化学水处理dcs 控制的必要性随着我国经济快速增长，而电力供应形势持续紧张，保障电力的安全、稳定供应显得尤为重要；同时，由于电力系统的改革，厂网分家，电力作为商品进入市场进行运作，发、供、用电三方比以往任何时候都更加注重自身的经济效益，作为发电一方的各个电厂，自身有提高自动化水平、降低运营成本的内在要求，因此，实现电厂热力系统水、汽品质的化学水处理dcs 集中控制已成为我国大中型火力发电企业的迫切需要，而这也是研发火电机组水汽系统dcs 控制系统的目的。

化学水处理采用dcs 系统，可以解决大型火电厂化学水处理系统工艺设备分散、化学量的测量存在较大滞后以及介质存在腐蚀性等复杂条件导致全过程自动集中控制难的问题，实现原水预处理、补给水处理、给水处理、覆盖过滤、凝结水精除盐、水汽监督等系统的集中监控。

改造后的水汽诊断系统利用dcs的强大功能，可以实现火电机组热力系统的水汽品质的在线诊断功能，而且可以达到炉外原水系统及除盐水系统在线诊断功能；自动化水平大幅度提高，减员增效，减轻运行劳动强度，减少维护工作量，达到提高机组安全经济运行的要求。

二、火电机组化学水处理dcs 控制的技术难点（1）火电厂的化学水处理过程大多为地域分散。

它包括：①从原水（江水或湖水）开始处理，生产成为工业水（自来水）的水厂（其中包括澄清、过滤、加氯杀菌灭藻等工艺）；②化学锅炉补给水的化水车间（其中包括全厂的污水处理）；③给水热力除氧、化学除氧及给水的加氨防腐处理；④炉内加药（磷酸盐等）、排污、防腐蚀防结垢处理；⑤热力系统的水汽品质分析取样系统；⑥凝结水精处理及加氨化学防腐蚀处理等。

DCS控制系统在电厂化学制水过程中的应用发表时间：2019-01-08T17:02:28.280Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：宋新卓[导读] 摘要：电厂化学制水的重要性是显而易见的，而在制水中存在许多制约因素，很容易导致锅炉供水出现问题。

(吉林省吉林市松花江热电有限公司)摘要：电厂化学制水的重要性是显而易见的，而在制水中存在许多制约因素，很容易导致锅炉供水出现问题。

我们要注意整合设备资源，对制水环节展开升级处理。

DCS控制系统具有更强操控性，非常适合电厂化学制水处理系统的管理和控制，已经在实践中获得验证，我们要在控制措施和控制方案制定做出更多研究，确保这个系统的正常运行。

关键词：电厂；化学制水；DCS控制系统引言：电厂化学制水是电厂中一个重要的生产过程。

我国电厂化学制水系统大多比较落后，很容易出现一些问题，导致生产受到影响。

为进一步提升电厂安全运行水平，我们需要从化学制水中找到突破口。

在具体操作中，我们要从更多方面给予考量，以便做出作为科学的设计，为电厂正常生产创造条件。

在生产过程中，所用的化学仪表都是离线采样的，准确度受到影响，这样会导致不稳定性，利用DCS控制系统，可以获得更加稳定的生产用水，确保电厂顺利生产。

1.电厂DCS控制系统应用现状电厂化学制水需要多种设备，而且很多电厂的处理设备都是比较分散的，如何形成统一控制，一直是困扰我们的问题。

化学制水系统分为主控系统和辅助控制系统，特别是辅助系统是相对独立的，难以进行集中有效控制，这样很容易导致化学制水出现一系列问题，对电厂生产形成一些制约和影响。

随着科技的发展，一些先进设备的运用，让电厂化学制水控制有了更多选择，DCS控制系统的稳定性更高，对化学制水系统的控制更为高效，已经被很多电厂所采用。

由于多种客观因素的存在，很多电厂在引入这套控制系统之后，依然会面临许多新问题，亟待我们做出更多研究，以便为电厂制水提供更多技术保障。

2.电厂DCS控制系统应用必要性电厂锅炉正常运行需要合格的水资源，化学制水设备安全运行最为关键，如果补给水出现质量问题，自然会造成严重后果。

0 引言化学水处理工艺是决定电厂安全生产的重要一环，DCS 控制系统是提高生产工艺水平，保证生产安全，提高生产效率的重要技术手段，本文从DCS 控制系统的概念和特点，以及在化学水处理中的作用几个方面，对此做简要探讨。

1 DCS概述及应用(1)DCS 控制系统作为一种新型的自动化控制系统，以新型处理器为核心，以计算机、工业控制、信息传输系统、显示设备、流程、操作通道、模拟仪器等有机的组合，由传统的集中式控制系统发展演化而来，将控制、显示、通讯和其他领域内的高科技产品融为一体，实现了集中管理的分布式控制，为工程控制的综合自动化打下了基础。

经多年的研究，DCS 系统具有开放性强、控制算法先进、灵活度高、可靠性好的优势，降低控制风险，提高了控制效率，逐渐受到更多的企业青睐。

(2)DCS 技术是自动化领域的一种主流控制方法，在国家石油生产、大型工程中都有所应用，而在发电厂的生产过程中，化学水处理是作为一种辅助性系统而存在的，我们都知道基于其学科特性化学领域的自动化水平一直比较弱，但化学水处理对发电厂的生产安全具有关键性作用，DCS 在化学水处理过程中主要作用是加药和监测的控制以及废水处理系统，它能够极大地提高控制精度，减少人为控制判断过程中的误差，缩短操作时间，实现安全和效益的平衡。

2 DCS的特点和优势(1)独立性。

DCS 系统内采取局域网实时传输信息，组成单元均采用模块化设计，各部分之间相互独立，但是又实现组合工作。

该设计很好的实现了分散控制，各个单元之间独立工作，互不干涉，这种相互独立的协作机制将化学水处理过程中的操作风险分散到每一个控制单元，也就是说把操作失误带来的影响通过分散的方式降到了最低，同时出现问题也可以及时解决，这种设计方式有助于组件的更换和维护，不论是减少还是增加控制单元，都不影响整个系统的正常工作运行。

电厂降低了成本，提高了效率。

(2)机动性。

DCS 系统可以根据实际需要，通过不同软件编程对操作对象进行有效的软硬件组合，设定操作检测对象相互间的信息连接程式，以可视化操作的方式实现系统有对象、有目的、按需要的运作。

火电厂主辅系统DCS一体化控制改造分析摘要：近年来，随着社会的高速发展，各个企业对电力项目的需求也在不断增加，越来越多的用户受益于火力发电。

因此，本文就火电厂主、辅控制系统DCS一体化进行阐述，并结合目前 DCS系统的实际情况，给出具体的实现策略和建议。

火电厂主、辅控制系统 DCS一体化是火电厂实现全自动化系统应用的必然趋势，也是提高电厂整体监控水平和提高企业综合竞争能力的必然选择。

关键词：火电厂；主辅系统DCS一体化；控制改造分析前言：火电厂集成了电力工程与机电一体化的综合控制技术，随着信息技术的迅速发展，火电厂主辅系统DCS一体化控制利用效率越来越高，并且使得火电厂的核心装置操作水平，以及经济效益显著提高。

1 DCS相关概述DCS是一种分布式控制系统，对于集中式控制系统而言，是一种新型计算机控制系统。

分散型控制系统推动了大规模集成电路技术取得了巨大的进步，而在火电厂中，也发生了革命性的变革。

同时也引进了分布式控制系统技术。

并且经过我国的不断的研究，以及各个行业的市场需要和对产品的市场定位，很多企业都了解了分布式控制系统技术，并运用在监控系统中[1]。

2 DCS系统在火电厂应用的必要性DCS系统（分散控制系统）是现代化电力工业的一个重要的控制系统，也是现代化火电厂不可或缺的一部分。

通过集成化的自动化管理，DCS系统能够在火电厂的集中监控、分散控制方面带来巨大的优势。

工艺系统的纳入DCS一体化能够有效地提高火电厂的自动化水平。

DCS系统在大规模生产的电力工业中必不可少，将工艺系统与DCS系统相结合，可以更好地实现各种生产工艺的机器化和自动化控制。

DCS系统带来的数据统一、集中监控、分散控制不仅可以大大提高生产效率，还可以实现快速响应和准确的控制。

DCS系统能够收集、处理、传输和保存各种相关数据，从而有效地优化生产流程和操作控制。

集中控制和运行人员大集控也是DCS系统的一大优势。

生产过程中，DCS系统能够对各种设备、测量仪表等进行多点控制和集中管理，同时通过大数据的分析和处理，为运维人员提供实时的监测和报警机制，以便于及时地响应和处理各种故障。

火力发电厂水汽采样和化学加药控制系统毕业论文设计第一章绪论1.1课题研究的意义近年来，我国经济迅速发展，生产力不断提高，电力作为经济发展的动力得到了迅速的发展。

为了节省能源和保护环境，提高火力发电的经济性，大容量超临界机组因其能源利用率高、经济性能好而得到快速发展，已在世界发达国家广泛使用。

随着科学技术的发展及计算机更新升级，先进的控制策略、专家系统、现场总线和智能变送器的广泛使用，将有利于节约投资，降低能耗，便于维护和提高火电厂安全、经济运行水平。

热工自动化是火电厂不可缺少的组成部分，而热工自动化的水平又是现代火力发电技术和管理水平的综合体现。

这主要有两个因素推动，一个是DCS，另一个是协调控制系统。

DCS在电厂的普及使用，为火电厂热工自动化技术的发展奠定了基础。

而协调控制系统在单元机组普遍投入，使火电厂热工自动化达到前所未有的新高度。

目前广泛采用以微机为核心的DCS，其可靠性很高，可依赖性强，可以充分发挥自动化的功能，并取得了很好的安全和经济效益。

在热工自动化系统采用开放的工业计算机系统和远程智能I/O，有利于减少信号电缆，降低造价；使用先进的控制策略、专家系统、可充分发掘DCS的潜力，解决一些老大难问题，进一步提高电厂安全和经济运行。

由于火电机组越来越大，对机组热工自动控制系统控制品质的要求也随之提高。

为了保证单元机组的正常运行以及高度的安全性、经济性，对单元机组的自动化水平提出了更高的要求。

由于单元机组存在着大迟延、大惯性和严重的非线性及扰动频繁等特点，传统的控制方法已经不能满足电网对机组的要求，用先进的智能化控制策略取代常规控制策略成为火电厂过程控制发展的趋势。

目前，由于现有的给水加药控制系统运行不稳定，加药方式多采用手动间歇控制或是采用传统PID算法的自动控制，工作费时费力，控制精度又不高。

为提高系统的自动化水平有必要研究新型的控制系统和控制策略，提高加药控制系统的准确性、快速性和鲁棒性。

火电厂化学水处理实施DCS系统探讨摘要：随着我国社会经济的发展，电网的发展也走上了一个新阶段，电厂作为能源转化的大本营，其数量和规模也是不断的扩大，对电厂而言，化学水处理程序对生产设备的使用寿命有着很大影响，甚至是关乎生产安全，在水处理领域多年的研究表明，集散控制系统与人工控制系统相比，集散系统可以降低控制风险，DCS控制系统应用以来，并且不断的改良优化，在整个电厂的生产过程中，发挥着越来越重要的作用。

关键词：火电厂；化学水处理；DCS系统；系统优化1火电厂系统现状概述火力发电是现代社会电力发展的主力军，火力发电站是将热能转换为电力的发电厂，主要设备为涡轮机，涡轮机由是蒸汽驱动的、水被加热、变成蒸汽来旋转驱动发电机的蒸汽涡轮机。

在通过涡轮机之后，蒸汽在冷凝器中冷凝并且再循环到其被加热的地方，这被称为兰金循环。

火力发电站设计的最大特点是化石燃料在这里占主导地位，某些火力发电厂还被设计为产生用于工业目的的热能，以用于区域供热或水的脱盐以及产生电力。

化石能源经常在燃气轮机以及锅炉中燃烧，来自燃气涡轮机的废热以热废气的形式可以用于通过使该气体通过热回收蒸汽发生器（HRSG）来产生蒸汽，然后蒸汽被用于在联合循环中驱动蒸汽涡轮机提高整体效率。

电站通常大规模构造并且设计用于连续操作，几乎所有的电力发电厂都使用三相发电机来产生频率为50Hz或60Hz的交流电（AC）电力。

大公司或机构可能有自己的发电厂为他们的设施供热或供电，特别是如果蒸汽用于其他目的。

蒸汽驱动的涡轮机驱动发电机，该发电机为用于推进的电动机提供动力。

通常称为联合发电厂的联合热电厂产生用于过程热或空间加热的电功率和热量。

2火电厂DCS系统分析2.1 DCS系统结构分布式控制系统（DCS）是用于过程或工厂的计算机化控制系统，其中自主控制器分布在整个系统中，由中央操作者监督控制。

这与使用集中式控制器的非分布式控制系统相反，非分布式控制系统的核心是位于中央控制室或中央计算机内的离散控制器。

基于电厂DCS自动控制系统的运用分析摘要：本文对DCS系统概念以及作出简要分析，分别从单元机组、集中监控、FCS融合、电气控制等方面对DCS系统在电厂自动控制环节的应用路径展开分析。

关键词：电厂；DCS系统；自动控制引言：信息化的发展使得电力行业的管理关注自动化水平发展。

DCS系统运用成本低廉、性能良好，将其应用在发电厂的设备控制过程，可提升电厂运行安全系数，进而提升自动化水平，降低管理费用投入。

因此，研究DCS系统在电厂自动控制中的应用途径十分重要。

一、DCS系统介绍（一）概念DCS全称为“分散控制系统”，该系统融合计算机、通讯、显示以及控制等技术，可实现集中操作和分散控制，组态方便，并且配置灵活。

基于DCS组成的控制系统，主要利用计算机、监管、控制操作等功能，随电厂中的分散仪表展开系统管理。

管理过程融合信号、处理、通信、网络测量、人机接口等技术，利用集中操作的思想，展开分级、分散管控[1]。

（二）特点DCS系统在发电厂具有如下特点：第一，安全可靠，借助DCS技术，可将系统的控制功能在不同计算机上分别实现，以容错设计系统结构，不会因为其中某一计算机发生故障，导致系统整体功能受到影响。

同时，在整个系统当中，不同计算机承担不同任务，按照实现功能，使用特定软件以及专用计算机，完成对特定设备运行工况的监控，系统运行安全可靠。

第二，高度灵活，组态软件能够按照不同监控流程，对不同应用对象展开软件和硬件等组态，确认控制信号、测量信号二者相互联系，按照控制信号灵活选取控制规律，同时，还可从图形库内基本图形信息调取出来，它满足不同监控需求。

第三，系统开放性良好，DCS系统以标准化和模式化设计，普通计算机利用无线网络展开信息传输，若需将系统功能加以扩充，可直接将新增计算机接入到系统之内，不影响其他计算机的实际运行。

二、电厂DCS自动控制系统的运用（一）一体化控制单元机组当前，大部分电厂逐渐在DCS控制系统之内融入电气发变组以及ECS控制功能，使用DCS模件，完成ETS控制功能。

摘要火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位，是我国的重点能源工业之一。

大型火力发电机组具有效率高、投资省、自动化水平高等优点，在国内外发展很快。

给水控制系统是火电厂非常重要的控制子系统。

汽包水位是锅炉安全运行的重要参数，同时它还是衡量锅炉汽水系统物质是否平衡的标志，因此水位控制系统一直受到重视。

本文第二章首先讨论了给水系统的控制任务，介绍了常规水位控制系统的控制原理以及测量部分、控制器部分和执行器部分的结构。

第三章分析了汽包锅炉给水系统的动态特性，介绍了水位、给水量、和蒸汽量的测量方法，分析了三冲量的扰动对控制系统的影响。

第四章中集中讨论了锅炉水位控制略, 探讨了汽包锅炉在热工控制上的技术特点，具体介绍了单冲量、双冲量和三冲量等控制方式。

关键字汽包水位，三冲量，控制策略IAbstractThe power plant is a major part of the power industry in our country, as well as one of the most important energy industries. Large turbine-generator units have the advantages of higher efficiency, less investment and higher level of automation, which develop rapidly around the world. Feed-water control system is a very important subsystem of the power plant. Water level of boiler drum in power station is one of the main control parameters for safe operation, which reflects the balance of boiler load and feed-water. Thus the water level control system is always highly concerned.Chapter two firstly discussed the target of the water level control system, then introduces the theory of common water level control system and the structures of its transducers, controllers and actuator. Chapter three analyzes the dynamic characteristics of drum boiler feed-water system, introduces the measurements of water level, feed-water flow and steam folw(the so-called three impulses). The impact of three impulses’ disturbances on the control system is discussed as well. In chapter four we mainly discussed the control strategics of water level control system. Such as single impulse, pairs of impulse and three impulses, etc.Key Words water level ,three impulses ,control strategicII目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 给水控制系统的意义 (1)1.2 给水系统的控制方法 (1)1.3 给水系统的优化 (1)第二章给水控制系统原理 (3)2.1 给水控制系统的任务 (3)2.2常规的水位控制系统的构成 (3)2.2.1 测量部分 (3)2.2.2 调节器部分 (3)2.2.3 执行器部分 (4)2.2.4 常规的汽包水位控制系统 (4)第三章控制系统结构分析 (5)3.1 给水调节对象的动态特性 (5)3.2 汽包水位的测量 (6)3.2.1 汽包水位信号的测量与补偿 (6)3.2.2 给水流量信号的补偿 (6)3.2.3 蒸汽流量的测量 (6)3.3系统扰动分析 (7)3.3.1 给水扰动 (7)3.3.2 蒸汽流量扰动 (9)3.3.3 燃料量扰动 (10)3.3.4其他扰动 (10)3.4控制中的跟踪与切换 (11)3.4.1无扰切换的原理 (11)3.4.2 三冲量与单冲量之间的无扰切换 (11)3.4.3 阀门与泵的运行及切换 (11)3.4.4 电动泵与汽动泵间的切换 (11)3.4.5 执行机构的手、自动切换 (12)i3.4.6给水系统无扰切换的结构 (12)第四章给水系统控制策略的研究 (14)4.1 系统控制功能 (14)4.2 锅炉汽包水位控制策略 (14)4.2.1 单冲量控制系统 (14)4.2.2 双冲量控制系统 (15)4.2.3 串级三冲量给水控制系统 (15)4.2.4 汽包炉全程给水控制系统 (15)4.2.5 低负荷给水调节 (15)4.2.6 高负荷给水调节 (16)4.3 汽包水位三冲量给水控制系统 (17)4.3.1 三冲量控制系统结构原理 (17)4.3.2 三冲量控制系统的工程整定 (18)4.3.3 汽包水位的串级控制系统 (20)总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)ii第一章绪论1.1 给水控制系统的意义火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位，是我国的重点能源工业之一。

DCS系统在火电厂水网控制系统中的应用1 概述火电厂辅助系统主要有水网、煤网、灰网、脱硫、脱销系统等，对于300MW及以上的机组来说，辅助系统大都已采用计算机控制，随着网络技术、计算机技术及DCS控制技术的日益成熟，这就为这些辅助系统实现自动化控制打下了坚实的基础，并且加速了辅控系统纳入全厂管控一体化的进程。

过去电厂辅控常采用传统PLC实现独立且分散的控制，这种控制模式由于使用较多的运行人员，加上各系统间联系不方便，备品备件种类多，难于管理及设备投资大等缺点已经基本不被采用。

辅助网络控制采用新一代DCS系统后克服了原有独立且分散的控制系统的缺点，可最大可能的将运行人员减到最少。

使控制系统在基本不提高造价的情况下，使辅助网络控制系统的水平达到与主机DCS控制系统相当的水平，为实现全厂管控一体化打下良好基础。

本文重点介绍DCS在湖南创元电厂2×300MW火电机组水网中的应用。

水网是辅网中最复杂的系统，通常包括锅炉补给水系统、凝结水精处理系统、汽水分析和化学加药系统、制氢站、综合水泵房、废水处理系统（含工业废水处理、生活污水处理、含煤废水、含油废水）等。

2 系统以及实现的功能HOLLiAS MACS 系列分布式控制系统是北京和利时公司在总结十多年用户需求和多行业的应用特点、积累三代DCS系统开发应用的基础上，全面继承以往系统的高可靠性和方便性，综合自身核心技术与国际先进技术而推出的新一代DCS ，具有开放化、信息化、智能化、小型化和高可靠的特点。

2.1 监控功能合理地进行上位机软件设计，统一上位机监控界面，使各辅助系统具有统一的风格，统一的操作方式，并能合理、灵活地进行切换和调用，将使整套辅助网络控制系统受到电厂的欢迎。

辅网的主要监控功能：● 各辅助系统之间能灵活、快速地切换。

● 各系统内部可进行画面切换。

● 实时动态显示，包括实时状态显示和实时参数显示。

● 实时趋势显示和历史趋势显示。

● 趋势打印和报表打印功能。