火力发电厂热工控制系统简介71页PPT

• 记交点a、b和c
• 起点到a的距离为τ；
Y
b
• a点到c点的距离为T；
Y∞
• K = y Δμ0
τ
T
t
c
基本过程控制系统
（2）确定
G(s)
=
Ke-τs Ts + 1
参数的两点法
• 将响应曲线标幺
y* t = y(t)
y()
0
t<τ
y*
t
=
1
-
exp
-
t-τ T
tτ
Y
Y∞
• 取y*(t1)=0.39，取y*(t2)=0.63，记t1和t2
t
T = 2(t2 - t1 )
Y*
τ = 2t1 - t2
0.39 0.63
1
• 取 t3 = 0.8T + τ 验证y * (t3 ) = 0.55
t4 = 2T + τ
y * (t4 ) = 0.87
t1 t2
t
基本过程控制系统
（3）确定
G(s)
=
(T1s
Ke-τs + 1)(T2s
， + 1)
响应速度ε = Κ Τ
（2）典型非自衡对象传递函数表达式
G(s) = 1 e-τs Ts
响应速度ε = 1 T
τ
T
τ
T
K
基本过程控制系统
§1-3 过程数学模型及其建立方法
一、过程数学模型的表达形式与对模型的要求 二、建立数学模型的两个基本方法
机理建模法 测试建模法
三、阶跃响应确定传递函数
1 阶跃响应获取应注意的问题 2 确定自衡对象传递函数 3 确定非自衡对象传递函数

压力控制原理
总结词
压力传感器监测设备压力，当压力超过 或低于安全范围时，控制系统会调整阀 门开度或启动减压设备，以保持压力稳 定。
VS
详细描述
在电厂热工保护系统中，压力控制原理是 通过压力传感器实时监测设备的压力状态 。当压力超过或低于安全范围时，控制系 统会接收压力传感器的信号并作出相应动 作。控制系统会调整阀门开度或启动减压 设备，以调节设备内部压力，使其保持在 安全范围内，从而保证设备的正常运行。
04
电厂热工保护系统故障诊断与 处理
常见故障类型
传感器故障
传感器是热工保护系统的关键元件， 常见的故障包括传感器老化、损坏或 信号传输受阻。
执行器故障
执行器是热工保护系统的执行机构， 常见的故障包括卡涩、失灵或无法正 确响应控制信号。
控制逻辑故障
控制逻辑是热工保护系统的核心，常 见的故障包括逻辑错误、死循环或控 制策略不合理。
视频监控系统
通过摄像头实时监控电厂设备的运行状态和 周围环境。
历史数据存储系统
存储设备的运行数据和报警记录，方便后期 查询和分析。
03 电厂热工保护系统工作原理
温度控制原理
总结词
通过温度传感器检测设备温度，当温度超过或低于设定值时，控制系统会启动冷却或加热设备，以维持设备正常 运行。
详细描述
电厂热工保护系统中的温度控制原理主要是通过温度传感器检测设备的实时温度，并将该信号传输至控制系统。 控制系统根据预设的温度范围进行比较，当实际温度超过或低于设定值时，控制系统会启动相应的冷却或加热设 备，以调节设备温度，使其保持在正常范围内。
效果评估
升级后系统运行稳定，故障率大幅降 低，提高了电厂的安全性和经济效益 。

火力发电厂系统介绍
ppt课件
1
火电厂的分类
按燃料分类：
–燃煤发电厂 (煤)
–燃油发电厂 (石油提取了汽油、煤油、柴油后的渣油)
–燃气发电厂 (天然气、煤气等)
–余热发电厂 (工业余热、垃圾或工业废料)
–生物发电厂 (桔杆、生物肥料)
按原动机分类：
–凝汽式汽轮机发电厂
–燃汽轮机发电厂
–内燃机发电厂
烟道以对流方式传给过热器、再热器、省煤器和空气预热器。
• 锅炉给水便经过省煤器、水冷壁、过热器变成过热蒸汽；并把汽轮机高压汽缸做功后抽回 的蒸汽变成再热蒸汽。
• 水在锅炉中，经过预热、蒸发、过热三个阶段变成过热蒸汽。汽轮机高压缸中蒸汽送回锅炉 加热，再送回汽轮机低压缸中继续做功，这是第四个阶段 - 再过热阶段
（燃烧结构）
CD二次风层 C煤粉层+一次风
BC二次风层 B煤粉层+一次风
AB二次风层 A煤粉层+一次风
•常见燃烧器： 油枪、 微量油枪、 等离子。
• 燃烧器分层设置
• 煤粉气流在炉内切圆燃烧
燃烧器
ppt课件
7
空预器结构示意
• 空气预热器分为：管式空气预热器、回转式空气预热器。
• 原理及作用： （安装在锅炉尾烟道中）利用省煤器后烟气的热量加热
• 省煤器：(economizer) 利用锅炉排烟加热给水的受热部件。
• 分为：铸铁式和钢管式；沸腾式和非沸腾式(大型锅炉常用)。
ppt课件
10
锅炉简介
锅炉容量：锅炉每小时所产生的蒸汽量． 锅炉分类：（几个术语）
按蒸汽参数分类：中压，高压，超高压，亚临界，超临界 按容量分类：（(＜220 t/h 小型锅炉), (220-410t/h中型锅炉)，（＞670t/h大型锅炉） 按燃烧方式分类：

图1.7 4∶1和10∶1衰减振荡过程
• ③动态特性法。 • ④基于偏差积分指标最小的整定方法。
• 2.PID控制器参数自整定 • 自整定方法一般为两类：基于模型的自整 定方法和基于规则的自整定方法。
• 四、PID控制效果分析
• 自动控制系统的控制质量取决于它的动态 特性，即取决于组成控制系统的控制对象 和调节设备的动态特性。 • 1.比例调节(P调节) • (1)比例调节的动作规律(比例带)
图1.18 干扰作用下的随动系统
• 图1.18是比例控制的随动系统。
图1.19 比例-积分控制系统
• 6. 结合实例分析 PID 控制系统的控制效果 • PID 控制系统中，被控对象的阶跃响应曲 线如图1.20所示。
图1.20 被控对象阶跃响应曲线 (a)无自平衡能力对象 (b)有自平衡能力对象
• 积分调节的特点是无差调节，与比例调节 的有差调节形成鲜明的对比。
• (3)积分速度对于调节过程的影响 • 3.比例积分调节的动作规律
图1.11 积分速度对调节过程的影响
图1.12 P与I调节过程的比较
图1.13 PI调节器的阶跃响应
• 4.比例积分调节过程 • 图1.14给出了热水流量阶跃减小后的调节 过程，它显示出各个量之间的相互关系。
• (2)比例调节的特点(有差调节) • 工业过程在运行中经常会发生负荷变化。 所谓负荷是指物料流或能量流的大小。 • (3)比例带对于调节过程的影响
图1.8 加热器出口水温控制系统
图1.9 比例调节为有差调节
图1.10 自力式气压调压阀简图
• 2.积分调节(I调节) • (1)积分调节动作规律 • 图 1.10 所示的自力式气压调压阀就是一个 简单的积分调节器。 • (2)积分调节的特点，无差调节

(2)煤需在几个独立的分系统中加工，传递。这些分系统 必须同时运行，如某个分系统故障，就会增加潜在的 爆炸危险。
(3)煤在磨碎过程中所释放的甲烷气体，可能积聚在一个 封闭的空间里。
(4)原煤中可能含有杂质如碎铁块等。这些杂质可能会把 给煤机堵塞住，从而造成给煤机运行中断甚至损坏。 杂质引起的煤量中断可能会引起炉膛中失去部分或全 都火焰，而在再点火时可能引起打炮和爆炸。同样当 原煤过分湿的话，也会引起煤供应系统中出现堵塞。
发电厂热控保护系统从广义上可分为以下几 个子系统：
1、FSSS(BMS)系统 炉膛安全监控系统（Furnace Safeguard
Supervisory System）有的地方称为燃烧器管 理系统(Burner Management System) ，它 是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监控系 统。
1)炉膛点火前的吹扫。点火前吹扫的目的是为了在启动 前把炉膛及管道内积聚的没有燃烧的燃料和气体清除掉。 为此要有一个合适的风量并通过一定的时间，一般采用 全负荷的30％风量，吹扫时间是5分钟。进行吹扫必须 满足规定的吹扫许可条件。如所有磨煤机停止运行，热 风门关闭，所有油枪喷嘴阀关闭，主油管跳闸阀关闭， 至少有一台送风机和一台引风机在进行，风量>30％额 定风量，辅助风档板打开，火焰检测器指示“无火焰” 等等。
形成炉膛爆炸的原因有3点
1）、炉膛爆燃的理论分析： 当进入炉内的燃料立即被点燃，燃烧后生成的烟气
也随时排出，炉膛和烟道内没有可燃混合物积存，因 而也就不可能发生爆炸。但如果运行人员操作顺序不 当，设备或控制系统设计不合理，或者是设备和控制 系统出现故障等，就有可能发生爆燃。从原理上来分 析，只有符合下列三种情况才有可能发生爆燃：
炉膛或烟道内有燃料和助燃空气积存。

Thank youΒιβλιοθήκη 火力发电厂热工控制系统简介资料
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿

火力发电厂热工控制系统简介资料
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢ห้องสมุดไป่ตู้！
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主变压器：利用电磁感应原理，可以把一种电压 的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交 流电的一种设备。 6KV、380V配电装置：完成电能分配，控制设备 的装置。 电机：将电能转换成机械能或将机械能转换成电 能的电能转换器。 蓄电池：指放电后经充电能复原继续使用的化学 电池。在供电系统中，过去多用铅酸蓄电池，现 多采用镉镍蓄电池 控制盘：有独立的支架，支架上有金属或绝缘底 板或横梁，各种电子器件和电器元件安装在底板 或横梁上的一种屏式的电控设备。
电厂经济技术指标
每千瓦投资造价： 每千瓦投资造价 每千瓦所需要的资金投入量。用
总投资额除以装机容量的总和。水电大约为7000～10000 元，火电30-60万千瓦国产机组5400～6300元，风电场每 千瓦造价约8000～9000元。
八大系统
热力系统 燃料供应系统 除灰系统 水处理系统 供水系统 电气系统 热工控制系统 附属生产工程
按锅炉的蒸汽压力：可将锅炉分为低压锅炉（压 力小于2.45MPa），中压锅炉（压力2.94～4. 90MPa），高压锅炉（压力7.84～10. 8MPa）， 超高压锅炉（压力11.8～14. 7MPa），亚临界锅 炉（压力15.7～19. 6MPa），超临界锅炉（压力 15.7 19. 6MPa 22. 1MPa），超超临界锅炉（压力30～31MPa）。 按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分类：自然 循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉、复合循环 锅炉。 按锅炉的整体布置分类：∏型结构锅炉、箱型结 构锅炉、塔型结构锅炉。
循环流化床锅炉
循环流化床锅炉：循环流化床燃烧是一种新型的高效、低污染的 清洁燃煤技术，其主要特点是锅炉炉膛内含有大量的物料，在燃烧过 程中大量的物料被烟气携带到炉膛上部，经过布置在炉膛出口的分离 器，将物料与烟气分开，并经过非机械式回送阀将物料会送至床内， 多次循环燃烧。由于物料浓度高，具有很大的热容量和良好的物料混 合，一般每公斤烟气可携带若干公斤的物料，这些循环物料带来了高 传热系数，使锅炉热负荷调节范围广，对燃料的适应性强。循环流化 床锅炉采用比鼓泡床更高的流化速度，而不像鼓泡床一样有一个明显 的界面，由于床内强烈的湍流和物料循环，增加了燃料在炉膛内的停 留时间，因此比鼓泡床具有更高的燃烧效率，在低负荷下能稳定运行， 而无需增加辅助燃料。 循环流化床锅炉运行温度通常在850～900℃之间，是一个理想的 脱硫温度区间，采用炉内脱硫技术，向床内加入石灰石作为脱硫剂， 燃料及脱硫剂经多次循环，反复进行低温燃烧和脱硫反应，加之炉内 湍流运动剧烈，Ca/S摩尔比约为2时，可以使脱硫效率达到90%左右， SO2的排放量大大降低。同时循环流化床采用分级送风燃烧，使燃烧 始终在低过量空气下进行，从而大大降低了NOX的生成和排放。循环 流化床锅炉还具有高燃烧效率、可以燃用劣质燃料、锅炉负荷调节性 好、灰渣易于综合利用等优点，因此在世界范围内得到了迅速发展。 随着环保要求日益严格，普遍认为，循环流化床是目前最实用和可行 的高效低污染燃煤设备之一。

(100年)
中国马钧研制出利用齿轮传动的自动指示方度(1788年)
经典控制(1935-1950)
美国N.Minorsky研制出用于船舶驾驶的伺服机构，提出PID 控制方法(1922)
美国E.Sperry以及C.Mason研制出火炮控制器(1925)，气压 反馈控制器(1929)
现代控制(1950-今)
现代控制起源于冷战时期的军备竞赛以及计算机技术的出 现。 美国MIT的Servomechanism Laboratory研制第一台数控机 床(1922)
美国 George Devol研制出第一台工业机器人样机(1954)
苏联东方-1号飞船载着加加林进入人类地球卫星轨道，人类 宇航时代开始了(1961)
热工控制系统
华北电力大学
第一章 热工自动控制系统的 基本概念
1 引言
锅炉动画 汽机动画 图
2 现代电站热工自动化
3 现代电站热工自动化技术的发展方向
1 引言
在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着 越来越重要的作用。所谓自动控制，是指在没有人直接 参与的情况下，通过控制器使被控对象（如机器设备、 生产过程等）自动地按照预定的规律运行。
图1-1
图
水箱水位的自动控制
浮子：测量作用 连杆：比较作用 放大器、伺服电动机和减速 器： 调节作用 阀门：执行元件作用
图1-2
当实际水位低于要求水位时，电位器输出电压值为正，且 其大小反映了实际水位与水位要求值的差值，放大器输出信 号将有正的变化，电动机带动减速器使阀门开度增加，直到
实际水位重新与水位要求值相等时为止。
1.1 自动控制基础理论
1.1.1 自动控制理论的发展 1.1.2 自动控制的基本概念 1.1.3 开环控制与闭环控制 1.1.4 对自动控制系统的基本要求

RTD
410 282 146
838
150
150
TC
270 270
540
AI
330 760 158 135 1383
60
50
110
AO
117 137 64
318
2
2
DI
926 1750 374 300 3350
220
180
6
主要内容
• DCS系统概述 。 • 锅炉部分的控制。 • 汽轮发电机组的控制。 • 其它独立控制系统。 • 就地设备介绍。
2020/2/26
7
DCS系统概述
• OVATION分散控制系统包括： • (1).锅炉部分的控制。 • (2).汽轮发电机组的控制。 • (3).除氧给水系统的控制。 • (4).空冷系统控制。 • (5).汽轮机数字电液调节系统（DEH）。 • (6).汽轮机保护系统(ETS)。 • (7).小汽机电液调节系统(MEH/METS ) 。 • (8).电气控制系统(ECS)等。
2020/2/26
9
电子设备间布置
• 采用机炉电集中控制方式，两台机组及 电气网控共设一个集中控制室。控制室 及电子设备间布置在主厂房内运转层 (13.7米)两台机组之间的位置。
• 锅炉电子设备间（13.7米层） • 汽机电子设备间（13.7米层） • 空冷电子设备间（０米，空冷平台下） • 循环水泵房远程站（循环水泵） • 燃油泵房远程站（燃油泵房）
2020/2/26
8
DCS系统概述
• DCS系统为西屋公司OVATION XP分散控制系统。 • OVATION分散控制系统由Westinghouse Process
Control.Inc(WPC)西屋公司推出具有多任务、开放式 网络设计，是工业中较为可靠、能实时响应的监控系 统。全局分布式数据库将功能分散到多个可并行运行 的独立站点，而非集中到一个中央处理器上，可集中 在指定的功能上不断运行，不因其他事件的干扰而影 响系统性能。