火电厂顺序控制与联锁保护

热工程控保护职业技能鉴定题库（技师）第031套一、选择题【1】在单元机组汽轮机跟随的主控系统中，汽轮机调节器采用（ A ）信号，可使汽轮机调节阀的动作比较平稳。

A．实发功率B．功率指令C．蒸汽压力D．蒸汽流重【2】主蒸汽压力为（ C ）MPa的锅炉，称为亚临界压力锅炉。

A．9.8B．13.7C．16.7D．25.5【3】（ D ）不属于自动报警装置的组成部分。

A．显示器B．音响器C．控制电路D．启动按钮【4】在可编程控制器中，梯形图程序的基本组成是（ D ）。

A．子程序B．用户程序C．网络D．梯级【5】在汽轮机监视设备分系统试验中，安装工作全部结束后，通电（ A ）h，可进行现场试验。

A．1B．0.5C．2D．3【6】RMSO700系列汽轮机监控装置中，监测放大器的输出电压信号为（ A ）V。

A．0~10B．1~5C．-4~20D．0~5【7】凝汽式发电机组进行热能和机械能转换时采用的热力循环是（ C ）。

A．正向卡诺循环B．逆向卡诺循环C．郎肯循环D．蒸汽燃汽联合循环【8】下列不属于按误差性质分类的是（ B ）。

A．随机误差B．相对误差C．系统误差D．偶然误差【9】在可编程控制器中，编程器不能完成（ D ）。

A．修改程序B．输入程序C．调试程序D．安装程序【10】超高压中间再热机组蒸汽系统一般采用（ A ）。

A．单元制系统B．母管制系统C．切换母管制系统D．集中母管制系统【11】分散控制系统中的（ C ）根据各工艺系统的特点，协调各系统的参数设定，它是整个工艺系统的协调者和控制者。

A．过程控制级B．过程管理级C．生产管理级D．经营管理级【12】在MCS51系列单片机中，4个I/O口，其中（ D ）口是双重功能口。

A．P0B．P1C．P2D．P3【13】锅炉炉膛吹扫时间应不少于5min或相当于炉膛（包括烟道}换气（ B ）次的时间。

A．3B．5C．6D．7【14】在由继电器组成的顺序控制装置中，组合开关主要作为（ A ）引入开关使用。

APS （Automatic Procedure Start-up／Shut-down）是一种热工自动控制功能，是火力发电厂燃煤发电机组在DSS（每日启停）运行方式的迫切需求下应运而生。

DSS运行方式在安全、经济等方面对机组启动提出了明确目标，期望能以机组允许的最短时间安全地启动机组是应用APS的初衷。

燃煤发电机组启动的复杂性和技术难度要求参与APS的MCS、BMS、DEH、MEH、SCS等热工控制系统必须具备“一键启停”的控制水准，只有技术达标经济才能受益、安全才有保障，这也许是催生APS成熟运用的潜在动力。

APS还派生出另外一种重要用途，机组遭遇甩负荷后，利用APS控制机组能够迅速恢复正常运行，这让应用APS进一步获得用户青睐。

智能化的热工自动控制成就了APS，因APS而全面提升了燃煤机组的自动控制水平，相辅相成，APS也就成为发电厂高度自动化的标志，成为评价电厂生产技术管理水平、热工控制水平、机组运行水平的一种标准。

火力发电厂燃煤机组启动、停运过程的安全风险要比煤粉燃烧带负荷的正常运行区间高得多。

以600MW等级亚临界汽包炉为例，机组冷态启动前，不算外围辅助车间，电厂主厂房内炉、机、电等系统设备现场巡视检查和就地操作项目超过5000多项，集控室内远方操作设备超过五百多台套。

由于现代大型机组参数高、工况转换迅速、工艺系统关联紧密，增加了人工操作难度和启停时间，不利于机组的安全和经济运行。

尤其在机组启动和停运阶段集中了大量设备启停切换、参数调整等操作，操作人员在限定时间内为应对运行工况精神高度紧张、劳动强度大，安全风险大幅度提高，稍有不慎甚至可能发生不安全事件，严重的会造成重大经济损失。

因此，现代化火力发电燃煤机组都装备了热工自动控制系统辅助运行人员操作和调节，目前主流控制装置采用3C（Computer-计算机、Communications-通信、Control-控制）技术为核心的计算机分散控制系统（Distributed Control System-DCS），功能性的应用系统（后序文中称为“功能控制系统”）都是在DCS上实现的。

热控题2一、填空题：1、热工主保护退出时一般应在（ 8 ）小时内恢复。

若不能完成，应制定措施，经总工批准，允许延长工期，但最多不能超过24小时。

2、热工“三误”是指热工系统中保护、测量、自动、控制回路中作业时的（误碰、误接线、误整定）3、（顺序）控制是根据生产过程的要求，按照一定的工艺流程，对开关量进行逻辑运算的控制。

4、精度为0.5级的温度表，测量范围为50～800℃，该表的允许基本误差是（±3.75）℃5、《二十五项反措实施细则》中要求润滑油压降至（0.03MPa）时停盘车。

6、DCS系统中IO模块指示灯C表示（通讯）。

7、为提高热工系统运行可靠性，重要自动控制信号应采用（三取中）。

8、行程开关主要是用来把(机械位移信号 )转换为电接点信号。

9、摄像机与控制系统之间的视频信号传输介质通常有（同轴电缆、光缆）两种。

10、在热工生产过程中，对调节的最基本要求是(稳定性 )。

11、DCS系统控制信号的电缆必须采用质量合格的屏蔽电缆，且有良好的（单端）接地。

12、配制在线硅酸根表所用试剂或标准硅样品都需要用（无硅水）。

13、在汽轮机超速保护控制中，当汽轮机转速达到额定转速的（103%）时，OPC电磁阀动作，将高中压调节阀全部关闭。

14、对目前在线运行的分散控制系统，绝大多数要求保证数据采集系统信号输入端一点接地，以有效避免信号传输过程中的（共模干扰）信号。

15、分散控制系统通过（控制器），实现控制功能的分散。

16、自动调节系统，又称为（模拟量）控制系统。

17、分散控制系统的主要功能包括4个部分：（控制功能、监视功能、管理功能和通信）功能。

18、数据采集系统的输入信号采用三取二冗余配置的测量系统中，当任一信号超越设定值时应（报警），当任二信号超越设定值时，应报警并发出动作信号。

19、热电阻元件采取双线并绕法的目的是为了（消除电感的影响和提高抗干扰能力）。

20、在热控方面来讲，DEH的含义是(数字式电调)控制系统。

1. 机组主要控制系统1.1燃烧管理系统（BMS ）1.1.1BMS 主要功能1.1.1.1 点火前炉膛吹扫。

1.1.1.2 油燃烧器自动管理。

1.1.1.3 煤燃烧器自动管理。

1.1.1.4 二次风挡板联锁控制。

1.1.1.5 火焰监视。

1.1.1.6 有关辅机的启停和保护。

1.1.1.7 主燃料跳闸。

1.1.1.8 减负荷控制。

1.1.1.9联锁和报警。

1.1.1.10 首次跳闸原因记忆。

1.1.1.11与上位机通讯。

1.2协调控制系统（CCS ）1.2.1 CCS 主要功能1.2.1.1 控制锅炉的汽温、汽压及燃烧率。

1.2.1.2 改善机组的调节特性增加机组对负荷变化的适应能力。

1.2.1.3 主要辅机故障时进行 RUNBACK 处理。

1.2.1.4机组运行参数越限或偏差超限时进行负荷增减闭锁，负荷快速增减以及跟踪等处理。

1.2.1.5与BMS 配合，保证燃烧设备的安全运行 。

1.2.2机组协调控制系统基本运行方式1.2.2.1 汽机跟随的运行方式。

在这种运行方式下锅炉通过改变燃烧率以调节机组负荷，而汽机则 通过改变调门开度以调节主汽压力。

1.2.2.2 锅炉跟随的运行方式。

在这种运行方式下锅炉通过改变燃烧率以保持主汽压力不变，而汽 机则通过改变调门开度以调节机组负荷。

1.2.2.3协调方式。

这种运行方式是锅炉跟随的协调方式。

机炉作为一个整体联合控制机组负荷及 主汽压力。

1.3数字电液调节系统（DEH- m A ）1.3.1.9阀门试验1.3.1.10 OPC 控制1.3.1 主要功能1.3.1.1 1.3.1.2 1.3.1.3 1.3.1.4 1.3.1.5 1.3.1.6 1.3.1.71.3.1.8汽机转速控制 自动同期控制 负荷控制 一次调频 协调控制快速减负荷（RUNBACK 主汽压控制（TPC ）多阀（顺序阀）控制1.3.1.11 汽轮机自动控制(ATC)1.3.1.12双机容错1.3.1.13与厂用计算机DAS系统或DCS通讯，实现数据共享1.3.1.14 手动控制1.3.2自动调节系统1.3.2.1 转速控制在不同的转速范围，阀门状态如下表所示：1.3.2.2 负荷控制负荷调节是三个回路的串级调节系统，通过对高压调门的控制来调节机组负荷。

电厂热工过程控制基础1.1电厂热工过程控制概述LLl电厂热工过程控制的发展阶段随着计算机技术的迅速发展，电厂热工过程控制又经历了以下几个计算机控制过程：1）集中型计算机控制：用一台计算机对整个生产过程进行整体控制，因此对计算机的可靠性要求很高，一旦计算机出现事故，将使整个生产受到影响。

2 ）分散型计算机控制：随着微机的大批生产，成本的不断降低，逐渐把集中控制改为用微机进行局部控制，克服了集中控制的一些缺点，但此时各系统之间很难协调起来。

3 ）计算机分散控制：它把各系统之间、厂级管理、调度等用一台功能很强的计算机进行上位管理；而把各子系统用微机控制，充分发挥了集中控制和分散控制各自的优点, 是一种比较合理的控制方法。

生产过程自动化技术发展的里程碑是计算机的应用，特别是以微处理器为核心的新型装置一分散控制系统（DCS ）的成功应用。

分散控制系统就是以大型工业生产过程及其相互关系日益复杂的控制对象为前提，从生产过程综合自动化的角度出发，按照系统工程中分解与协调的原则研制开发出来的，以微处理机为核心，结合了控制技术、通信技术和显示技术的新型控制系统。

1.1.2电厂热工过程控制的主要内容根据应用层次和范围的不同，我们将现代电站自动化所涵盖的主要内容大致分为7类。

1.数据采集与管理包括对热力过程中温度、压力、流量、液位、成分等热工参数的测量；测量数据在不同系统之间的高速传输；生产过程实时/历史数据的高效存储；历史数据的快速检索；统计数据的报表打印；报警数据的采集、存储、分析与处理等。

具有数据采集与管理功能的典型的系统主要有数据采集系统、DCS数据库、SlS数据库、MIS数据库等。

2.闭环控制以模拟量控制系统为主，主要对机组的一系列参数进行控制，如中间点温度、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、主汽压力、炉膛负压和发电机功率等。

重要的控制回路包括：协调控制系统、给水控制系统、汽温控制系统、燃烧控制系统等。

3.顺序控制顺序控制一般可分为时间定序式和过程定序式两类。

火电厂自动控制系统火电厂控制系统总体分为两部分：第一部分是主控部分，第二部分是副控部分。

下面就这两部分具体内容做个介绍。

一、火电厂主控系统火电厂主控系统是保证火电厂安全、稳定生产的关键，随着控制技术、网络技术、计算机技术和Web技术的飞跃发展，火电厂主控系统的控制水平和工程方案也在不断进步，火电厂的管理信息系统和主控系统的一体化无缝连接必将成为未来火电厂管控系统的发展趋势，传统火电厂的DCS系统也必将向这一趋势靠拢。

火电厂主控系统以控制方式分类可分为：DAS、MCS、SCS、BMS及DEH等系统。

下面分别加以阐述：1.数据采集系统-DAS：火电厂的主控系统中的DAS(数据采集系统)主要是连续采集和处理机组工艺模拟量信号和设备状态的开关量信号，并实时监视,保证机组安全可靠地运行。

■ 数据采集：对现场的模拟量、开关量的实时数据采集、扫描、处理。

■ 信息显示：包括工艺系统的模拟图和设备状态显示、实时数据显示、棒图显示、历史趋势显示、报警显示等。

■ 事件记录和报表制作/ 打印：包括SOE 顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。

■ 历史数据存储和检索■ 设备故障诊断2.模拟量调节系统-MCS系统：■ 机、炉协调控制系统(CCS)● 送风控制，引风控制● 主汽温度控制● 给水控制● 主蒸汽母管压力控制● 除氧器水位控制，除氧器压力控制● 磨煤机入口负压自动调节，磨煤机出口温度自动调节■ 高加水位控制，低加水位控制■ 轴封压力控制■ 凝汽器水位控制■ 消防水泵出口母管压力控制■ 快减压力调节，快减温度调节■ 汽包水位自动调节3.炉膛安全保护监控系统-BMS系统：BMS（炉膛安全保护监控系统）保证锅炉燃烧系统中各设备按规定的操作顺序和条件安全起停、切投，并能在危急情况下迅速切断进入锅炉炉膛的全部燃料，保证锅炉安全。

包括BCS（燃烧器控制系统）和FSSS（炉膛安全系统）。

■ 锅炉点火前和MFT 后的炉膛吹扫■ 油系统和油层的启停控制■ 制粉系统和煤层的启停控制■ 炉膛火焰监测■ 辅机（一次风机、密封风机、冷却风机、循环泵等）启、停和联锁保护■ 主燃料跳闸（MFT）■ 油燃料跳闸（OFT）■ 机组快速甩负荷（FCB）■ 辅机故障减负荷（RB）■ 机组运行监视和自动报警4.顺序控制系统—SCS：■ 制粉系统顺控■ 锅炉二次风门顺控■ 锅炉定排顺控■ 射水泵顺控■ 给水程控■ 励磁开关■ 整流装置开关■ 发电机灭磁开关■ 发电机感应调压器■ 备用励磁机手动调节励磁■ 发电机组断路器同期回路■ 其他设备起停顺控5.电液调节系统—DEH：该系统完成对汽机的转速调节、功率调节和机炉协调控制。

热控基础知识一、概述国民经济的不断增长，增加了对电力的需求量，电力工业向大电网、大机组、高参数、高度自动化的方向发展。

由于高参数、大容量机组发展迅速，因此对机组自动化的要求日益提高，以“4C”（计算机、控制、通信、CRT）技术为基础的现代火电机组热工自动化技术也相应得到了迅速的发展。

电力工业作为国民经济的基础性产业，有别于其它工业过程的主要特征是：电能的“发、输、供、用”必须同时进行，并保持瞬时的平衡。

与此同时，参与“发、输、供、用”的所有设备构成了部件众多、结构复杂、分布广阔的动态大系统。

在这个系统中发电机组处于系统的最底层。

改革开放以来，我国电力工业不断跨上新的台阶。

1987年全国发电装机容量突破1亿千瓦，1995年3月，装机容量突破2亿千瓦。

这期间中国发电装机容量和发电量先后跃过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，到1996年居世界第2位。

截至2004年5月底，我国发电装机容量突破4亿千瓦大关，达到40060万千瓦，年发电量超过1.9万亿千瓦时。

与此同时，提高发电机组的容量和参数也成为我国电力工业发展的重要方向：单机容量从建国初期的50MW，逐步发展到70、80年代的125～300MW，目前从300MW发展的600MW 已经成为主流，现在继续向更大型化900MW，甚至超过1000MW发展。

蒸汽参数也由8MPa/535℃提高到17MPa/540℃，并随着超临界和超超临界技术的推广应用，最终可达到28MPa/580℃以上。

机组的大容量和高参数带来的是过程参数测量点的大量增加，相应的控制回路数和控制的复杂程度都大为提高，生产过程对控制精度的要求更为严格。

以一台600MW机组为例，其运行过程的监控点多达6000～7000个，各种控制回路有500～600个，用于控制系统组态的各种图纸就有几千张，这些艰巨而繁重的控制任务必须要有现代化的电站自动化技术作为支撑。

二、热工自动化的发展趋势热工自动化的硬件主要是由检测传感器及仪表(包括显示仪表)、调节控制装置或系统、执行器(包括执行机构和调节机构两部分)三大部分构成。

火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定（国电安运 [1998] 483 号）关于颁发《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》的通知国电安运 [1998] 483 号各电力集团公司，各省（市、区）电力公司，华能国际电力开发公司，电规总院：为了加强热工技术监督工作，适应电力工业发展的需要，原电力部、国家电力公司组织有关人员对原《火力发电厂热工仪表及控制装置监督条例》进行了全面修改补充，更名为《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》，现颁布执行。

本规定由中国电力出版社负责出版、发行。

国家电力公司（章）一九九八年九月三十日目次1 总则2 监督范围3 监督机构及职责分工4 设计施工监督5 调试及试生产期监督6 运行监督7 检修监督8 量值传递9 技术管理10 附则附录A 发电厂主要热工仪表及控制装置附录B 热工仪表及控制装置“三率”统计办法附录C 试生产期及大修后热工仪表及控制装置考核指标附录D 热工仪表及控制装置评级标准附录E 热工仪表及控制装置合格率、投入率统计报表附录F 引用标准附录G 条文说明1 总则1.1 为加强热工技术监督工作，保障和促进火电厂的安全经济运行和提高劳动生产率，特制定本规定。

1.2 对发电设备及系统的热工参数进行检测的仪表为热工仪表；对热力设备及其系统的工艺过程进行调节、控制、保护与联锁的装置为热工控制装置。

本规定对热工仪表及热工控制装置的统称为热工仪表及控制装置，简称为热控装置。

1.3 热工仪表及控制装置技术监督的任务是：通过对热工仪表及控制装置进行正确的系统设计、设备选型、安装调试以及周期性的日常检定、校验、维修和技术改进等工作，使之经常处于完好、准确、可靠的状态，以满足生产的要求。

1.4 本规定是热工仪表及控制装置技术监督工作的依据，各有关设计、安装、运行单位可根据本规定制定实施细则，使热工管理全过程的有关环节均满足本规定的要求。

2 监督范围2.1 热工仪表及控制装置技术监督的范围2.1.1 热工参数检测、显示、记录系统2.1.2 自动控制系统2.1.3 保护联锁及工艺信号系统2.1.4 顺序控制系统2.1.5 计量标准器具和装置2.2 热工仪表及控制装置的内容2.2.1 检测元件（温度、压力、流量、转速、振动、物位、火焰等物理量及其他的一次传感器）2.2.2 脉冲管路（一次阀门后的管路及阀门等）2.2.3 二次线路（补偿导线、补偿盒、热工仪表及控制装置的电缆、电缆槽架、支架、二次接线盒及端子排等）2.2.4 二次仪表及控制设备（指示、记录、累计仪表、数据采集装置、调节器、操作器、调节执行器、运算单元及辅助单元等）2.2.5 保护联锁及工艺信号设备（保护或联锁设备、信号灯及音响装置等）2.2.6 顺序控制装置（顺序装置器、顺序控制用电磁阀、气动装置及开关信号装置等）2.2.7 过程控制计算机系统2.2.8 计量标准器具及装置3 监督机构及职责分工3.1 国家电力公司系统的各有关部门应按本规定要求切实贯彻和加强对热工技术监督工作的领导，建立总工程师负责的技术监督体系，落实技术监督责任制，及时解决技术监督管理工作中的重要问题，为开展工作创造必要的条件。