热工自动化介绍

对热工自动化技术在火力发电中的创新与应用措施热工自动化技术的定义热工自动化技术是指将计算机技术、自动控制技术应用到热工领域，实现火力发电过程的自动化、信息化、智能化。

它是热工工程自动化理论与技术的总称，主要包括火力发电控制、监测、检测等方面的技术。

热工自动化技术的创新随着科技的进步，热工自动化技术的创新不断推进。

在火力发电中，热工自动化技术的创新主要体现在以下几个方面：热力控制系统的创新热力控制系统是指对锅炉、汽轮机等设备进行热力控制和保护的自动化系统。

在过去，热力控制系统主要采用PID控制算法，但随着计算机技术的快速发展以及控制理论的不断完善，现代热力控制系统逐渐采用模型预测控制（MPC）、优化控制等先进控制算法，以实现更为精确的控制效果。

智能诊断系统的创新智能诊断系统是指通过监测系统、数据采集、诊断分析等手段，对发电过程中的故障进行自动诊断和修复。

随着人工智能技术的发展，现代智能诊断系统已经成为火力发电系统中不可或缺的一部分。

目前，智能诊断系统主要包括故障诊断、预测维护、数据挖掘等功能，能够提高火力发电系统的安全性、稳定性和可靠性。

数据共享平台的创新数据共享平台是指通过互联网、云计算等先进技术，实现数据共享和协同工作的平台。

在火力发电中，数据共享平台主要用于设备状态的实时监测、运维管理等方面。

随着数据分析技术的不断发展，现代数据共享平台已经成为火力发电管理的重要手段之一，可以提高管理效率，降低成本，提高火力发电的可持续性。

热工自动化技术在火力发电中的应用热工自动化技术已经成为现代火力发电不可或缺的一部分。

在火力发电中，热工自动化技术主要用于以下方面：火力控制热工自动化技术通过对锅炉、汽轮机、发电机等设备进行自动化控制，实现炉温、排放等参数的自动调控，从而确保火力发电的安全、高效运行。

设备监测热工自动化技术通过实时监测设备运行状态，诊断设备的故障，并及时进行维修，以保障火力发电设备的长期、稳定运行。

探讨火电厂热工自动化及控制一.热工自动化的内容热工过程自动化主要包含自动检测、自动调节、顺序控制、自动保护4个主要方面。

自動地检查和测量反映生产过程运行情况的各种物理量、化学量以及生产设备的工作状态，以监视生产过程的进行情况和趋势，称为自动检测。

锅炉汽轮机装有大量的热工检测仪表，包括测量仪表、变送器、显示仪表和记录仪表等，它们随时显示、记录、积算和变送机组运行的各种参数，如温度、压力、流量、水位、转速等，以便进行必要的操作和控制，保障机组安全、经济地运行。

目前，大型汽轮机的自动检测项目包括：蒸汽压力和温度、真空度、监视段抽汽压力、润滑油压、调速油压、转速、转子轴向位移、转子与汽缸的相对热膨胀、汽轮机振动、主轴挠度、轴承温度与润滑油温度、推力瓦温度等许多项目。

在建新机组均设置汽机本体安全监视系统，配备完整的汽轮机监视仪表。

汽机监视仪表能连续测量汽轮发电机组轴承及汽轮机本体的运行机械参数，显示机组运行状态；当参数超出定值时，输出信号作为记录和报警；重要参数超限时输出停机信号至汽轮机紧急跳闸系统装置，立即关闭汽机自动主汽门实现紧急停机。

自动维持生产过程在规定的工况下进行，称为自动调节。

电力用户要求汽轮机发电设备提供足够数量的电力和保证供电质量。

电的频率是供电质量的主要指标之一。

为了使电频率维持在一定的精度范围内，就要求汽轮机具备高性能的转速自动调节系统。

锅炉运行中，必须使一些能够反映锅炉工作状况的重要参数维持在规定范围内或按一定的规律变化，如维持汽包水位给定值和保证锅炉的出力满足外界的要求。

根据预先拟定的步骤和条件，自动地对设备进行一系列的操作，称为顺序控制。

顺序控制主要用于机组启停、运行和事故处理。

每项顺序控制的内容和步骤是根据生产设备的具体情况和运行要求决定的，而顺序控制的流程则是根据操作次序和条件编制出来，并用自动装置来实现，这种装置称为顺序控制装置。

顺序控制装置必须具备逻辑判断能力和联锁保护功能；在进行每一项操作后，必须判明这一步操作已实现，并为下一步操作创造好条件，方可自动进入下一步操作，否则，应中断顺序，同时进行报警。

热工自动化技术在火力发电中的应用与创新热工自动化技术是指将自动化技术应用于热工领域，通过计算机控制和监控系统，实现对热力设备的自动控制和运行管理。

在火力发电中，热工自动化技术发挥着重要的作用，提高了火力发电的效率和安全性。

下面将详细介绍热工自动化技术在火力发电中的应用与创新。

第一，自动控制系统的应用。

自动控制系统是热工自动化技术的核心，主要用于对发电厂的各种设备进行监控和控制。

通过自动控制系统，可以实现对锅炉、汽轮机、发电机等设备的自动控制，减少人为操作的干预，提高运行效率。

第二，故障监测与诊断系统的应用。

火力发电中设备故障是难以避免的，而及时发现和解决故障对保障发电机组的正常运行至关重要。

热工自动化技术可以通过故障监测与诊断系统，对各项设备的运行状态进行监测，并及时发出警报和故障诊断结果，以便工作人员及时采取措施。

数据采集与处理系统的应用。

火力发电中涉及大量的数据采集和处理工作，热工自动化技术可以通过数据采集与处理系统，对各种参数进行实时监测和数据分析，为发电厂提供可靠的数据支持，帮助工作人员进行决策和调整。

第四，能耗监测与管理系统的应用。

火力发电是一种消耗大量能源的过程，合理的能耗监测和管理对提高效益和降低排放具有重要意义。

热工自动化技术可以通过能耗监测与管理系统，对发电过程中的能源消耗情况进行实时监测和分析，帮助企业优化发电过程，降低能耗成本。

人工智能技术与热工自动化技术的结合。

人工智能技术在火力发电中的应用可以通过机器学习、深度学习等方式，对大量的数据进行分析和预测，提高发电厂的智能化程度。

通过人工智能技术可以对发电设备的运行情况进行预测，提前发现设备故障，并做相应的修复和调整。

绿色能源的应用。

随着环保理念的普及和可再生能源的发展，火力发电中开始引入绿色能源，如生物质能等。

热工自动化技术可以帮助发电企业优化绿色能源的使用和管理，提高可再生能源的利用效率，减少对环境的影响。

大数据和云计算技术的应用。

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。

火电厂热工自动化的发展、新技术和方向1热工自动化概述热工自动化专业和机、炉、电、化学专业是电力生产主体（发电厂）最重要的专业，其工作内容由过去简单的测量仪表而发展成目前以仪表、自动、保护、基础管理为主要内容,贯穿于整个电力生产设计、安装、调试、生产及技术改造等全过程。

热工技术作为发电厂生产技术重要的一部分，它的重要性体现在热工仪表及控制装置是保障机组安全启停、正常运行和故障处理的重要技术装置,是促进安全经济运行、文明生产和提高劳动生产率的不可缺少的手段。

随着电力工业的快速发展，大容量、高参数超临界、超超临界机组的不断投产，且已成为目前电网运行的主力机组，热工测量、控制技术也在飞跃发展。

一方面,机组对热工测量和控制技术的要求越来越高；另一方面，国外先进的测量和控制技术的引进，也加深了热工技术和热控设备的复杂程度。

对热工参数进行检测的仪表称为热工仪表，包括温度、压力、流量、转速、振动、物位、火焰、氧量、煤量等检测量；对热力设备及系统的工艺过程进行调节、控制、保护与连锁系统称为热工控制系统，包括数据采集系统（DAS），模拟量控制系统(MCS)，锅炉安全监控系统（FSSS)或锅炉燃烧器管理系统(BMS）,开关量控制系统(OCS），数字式电液控制系统（DEH）,给水泵汽轮机电液控制系统（MEH)、汽轮机紧急跳闸系统（ETS),汽轮机安全监视仪表（TSI)，高低压旁路控制系统(BPS）等，分散控制系统（DCS）是构成上述热工控制系统的装置。

为适应发电厂热工自动化技术的发展和变化，电力行业标准将热工仪表及热工控制系统统称为热工仪表及控制系统，简称为热控系统.火电厂热工自动化简介。

ppt2火电广热工自动化的发展概况高参数、大容量火电机组已成为我国电力工业的主力机组，火电站的热工自动化技术也随着火电机组单机容量的增加和控制仪表的进步而达到崭新的水平。

自动控制系统作为实现机组安全经济运行目标的有效手段，担负着机组主、辅机的参数控制、回路调节、联锁保护、顺序控制、参数显示、异常报警、性能计算、趋势记录和报表输出的功能，已从辅助运行人员监控机组运行发展到实现不同程度的设备启停功能、过程控制和联锁保护的综合体系，成为大型火电机组运行必不可少的组成部分.这个进步标志着我国电站的主、辅机设备的可控性、监控仪表的功能、性能和可靠性以及工程的规划、系统设计、安装调试和运行维护的总体水平有了质的提高。

电厂热工自动化技术日期:目录•电厂热工自动化技术概述•电厂热工自动化系统组成及功能•电厂热工自动化设备及技术•电厂热工自动化系统设计与优化•电厂热工自动化技术面临的挑战与解决方案•电厂热工自动化技术发展趋势与展望电厂热工自动化技术概述电厂热工自动化技术是指利用自动化仪表、控制系统、计算机等设备和技术，对火力发电厂的热力系统进行监测、控制和优化，以提高发电效率、保障生产安全和降低运行成本。

定义自动化技术贯穿于电厂的整个生产过程中，具有复杂性、高精度性、高可靠性等特点。

通过对热力系统的实时监测和控制，能够实现电厂的节能减排、提高效率和降低成本等目标。

特点定义与特点第一阶段（20世纪初-20世纪60年代）初始发展阶段，主要特点是手工操作和简单仪表控制，生产过程以经验为主导。

电厂热工自动化技术的发展历程第二阶段（20世纪60年代-20世纪80年代）自动化技术开始进入快速发展阶段，出现了许多自动化设备和控制系统，如DCS、PLC等，生产过程逐渐实现半自动化。

第三阶段（20世纪80年代至今）自动化技术进入高级发展阶段，计算机技术、信息技术和人工智能等技术的广泛应用，使得电厂的自动化水平不断提高，生产过程实现高度自动化。

电厂热工自动化技术的应用场景包括锅炉、汽轮机、发电机等主要设备的监测和控制，以及燃烧系统、给水系统、蒸汽系统等辅助系统的控制。

火电厂的热力系统通过对单元机组的整体协调控制，实现锅炉和汽轮机的优化运行，提高机组整体效率。

单元机组协调控制系统包括燃烧自动控制、给水自动控制、蒸汽温度自动控制等，通过对锅炉各参数的控制，实现锅炉的高效运行。

锅炉自动控制系统包括转速自动控制、负荷自动控制、凝汽器真空度自动控制等，通过对汽轮机各参数的控制，保证汽轮机的稳定运行。

汽轮机自动控制系统电厂热工自动化系统组成及功能测量系统能够实现对电厂热工过程中各种温度的精确测量，包括热电偶、热电阻等温度传感器以及相应的数据采集装置。

热工自动化技术在火力发电中的应用与创新
热工自动化技术是指利用自动化设备、控制系统和信息技术对热能设备进行监测、控
制和优化的技术手段。

在火力发电厂中，热工自动化技术的应用与创新主要体现在以下几
个方面：
1. 锅炉燃烧控制：燃烧是火力发电中的关键环节，燃烧效率直接影响发电效率和环
境保护。

热工自动化技术可以实现锅炉燃烧过程的自动控制和优化，通过对燃烧空气和煤
粉供给、燃料混合比例、燃烧温度等参数的精确调控，提高燃烧效率和减少污染物排放。

2. 蒸汽参数控制：火力发电厂的发电效率和运行安全与蒸汽参数的控制有关。

热工
自动化技术可以对蒸汽参数进行实时监测和控制，包括蒸汽压力、温度、流量等，确保发
电机组运行在最佳工况下，提高效率和可靠性。

3. 燃烧废气排放控制：火力发电中燃烧废气是一大环境污染物。

热工自动化技术可
以通过对废气排放的监测和控制，实时调整燃烧参数，减少污染物排放，符合环境保护要求。

4. 输电线路监测：热工自动化技术还可以实现对输电线路的远程监测和故障排查，
提高运行可靠性和抗干扰能力。

通过对线路参数的监测和分析，及时发现线路故障，并通
过自动化系统进行报警和隔离，减少停电时间和损失。

5. 数据采集和远程监控系统：热工自动化技术还可以实现对火力发电厂各个设备的
数据采集和综合分析，通过监控系统将各个设备的运行状态实时反馈到中央控制室，及时
发现设备故障和异常，保证系统运行的安全和稳定。

热工自动化技术在火力发电厂中的应用与创新，可以提高发电效率、降低污染物排放、提高运行可靠性，实现对设备和系统的自动化监控和控制，为能源发展和环境保护做出积
极贡献。

2024年浅论电厂热工自动化中的节能减排措施一、电厂热工自动化概述电厂热工自动化，是指在电厂生产过程中，通过采用先进的自动化控制系统和技术，实现对热力过程的自动监测、调节、控制和管理，以提高电厂的运行效率和安全性。

热工自动化涵盖了锅炉、汽轮机、发电机等热力设备及其辅助系统的自动化，是现代电厂不可或缺的重要组成部分。

随着科技的不断进步，电厂热工自动化水平日益提高，不仅大幅提升了电厂的运行效率，也为实现节能减排目标提供了有力支持。

电厂热工自动化的应用，不仅体现在单机设备的自动化控制上，更体现在全厂乃至区域电网的协同优化调度上。

二、节能减排措施的重要性节能减排是现代社会可持续发展的必然要求，也是应对全球能源危机和环境问题的关键举措。

电厂作为能源消耗和污染排放的主要源头之一，实施节能减排措施具有特别重要的意义。

首先，节能减排有助于缓解能源压力。

随着经济的快速发展和人口规模的不断扩大，能源需求持续增长，能源供应紧张局面日益加剧。

通过实施节能减排措施，可以有效降低电厂的能耗，提高能源利用效率，从而减轻对能源的依赖和压力。

其次，节能减排对于减少污染排放、保护环境具有积极作用。

电厂运行过程中产生的废气、废水等污染物，对环境和生态造成了严重影响。

通过实施节能减排措施，可以减少污染物的排放，改善环境质量，保护生态环境。

最后，节能减排也是电厂提高自身竞争力和可持续发展的必然选择。

在能源市场竞争日益激烈的今天，电厂只有不断提高运行效率、降低成本，才能在市场中立于不败之地。

实施节能减排措施，不仅可以降低电厂的运行成本，还可以提高电厂的能源利用效率，增强电厂的市场竞争力。

三、电厂热工自动化中的节能减排措施在电厂热工自动化中，实施节能减排措施主要包括以下几个方面：1. 优化热力系统运行通过对热力系统的实时监测和数据分析，优化热力设备的运行参数，提高热力系统的整体效率。

例如，通过优化锅炉的燃烧过程、提高汽轮机的进汽参数等方式，减少能量损失，提高能源利用效率。

电厂热工过程自动化基本知识第一节概述1、电厂热工过程自动化主要内容1）自动检测,即对反映热工过程运行状态的物理量、化学量以及表征设备工作状态的参数进行自动的检查、测量和监视.2）自动调节,即自动维持一个或几个能够表征热力设备正常工作状况的物理量为规定值,消除因各种因素干扰和影响造成的运行工况偏离.3）自动保护,即在热力设备发生异常,甚至事故时能够自动采取保护措施,防止事故进一步扩大,或保护设备不受损坏.4）程序控制,即根据预先拟定的程序及条件,自动地对机组进行启动、停止及其他一系列操作.2、自动调节基本概念在电力生产过程中,为了保证生产的安全性、经济性,保持设备的稳定运行,必须对标志生产过程进行情况的一些物理参数进行调节,使它们保持在所要求的额定值附近,或按照一定的要求变化,如汽轮机转速,锅炉蒸汽温度、压力,汽包水位,炉膛负压等.在设备运行中这些参数总要经常受到各种因素的影响而偏离额定值规定值,此时,用一整套自动控制装置来实现操作的过程,就是自动调节.例如,在锅炉运行过程中,锅炉出口主汽压是锅炉进出热量平衡的标志,汽压的变化表示锅炉的蒸发量和汽轮机的耗汽量不相适应,这就意味着锅炉燃料燃烧产生的热量与产生一定蒸汽所需的热量不相适应,因此,汽压是表征锅炉运行状况的一个重要参数.通常希望将汽压保持在某一规定的数值,运行中,运行人员必须经常地监视仪表,监视汽压的变化.若由于某种原因如汽轮机负荷变化,汽压偏离所规定的数值,那么运行人员就要进行手动操作,调整锅炉的燃料量,使锅炉产生的蒸汽适应汽轮机负荷的需要,使汽压恢复到规定数值.这里,锅炉是被调节的设备,称为调节对象；需要调节的物理量汽压称为被调量；被调量的汽压的规定数值称为给定值或目标值；引起被调量汽压偏离给定值的各种原因比如汽轮机负荷的变化,锅炉燃料量的变化等称为扰动；调整燃料量的装置如燃油阀、制粉系统等称为调节机构；由调节机构控制被调量的作用称为调节作用；随调节机构动作而改变数量的燃料量就是调节量.调节过程的实质是随时检测被调量偏差并纠正偏差的过程,以维持被调量等于或接近于给定值.1、自动调节装置实现自动调节作用所需要的自动调节装置主要有：1）测量单元变送器,用来测量被调量的大小,并能把被调量水位、温度、压力和流量等转换成与之成比例或其他固定的函数关系并便于远距离传送和综合的测量信号.2）调节单元调节器,接受测量单元送来的被调量信号,并把它与给定值进行比较,当被调量偏离给定值时,调节单元将偏差信号按它的大小和方向以预定的规律进行运算例如比例、积分、微分等,根据运算结果发出一定规律的调节信号给执行器.3）执行单元执行器,按照调节单元发出的调节信号去移动调节机构,改变调节量.汽轮机负荷比较偏差值调节作用调节给定值PO量简图：锅炉汽压自动调节原理图当调节对象锅炉受到扰动,被调量偏离给定值后,测量单元压力变送器检测出被调量的变化,被调量与其设定值比较后的偏差值通过调节单元进行放大、运算和综合,调节单元输出的信号控制执行器,改变调节器,直到被调量恢复到给定值或接近给定值为止.第二节自动调节系统生产流程过程中存在着两种流程：1物质和能量流程,如蒸汽锅炉中燃料燃烧产生的热量被受热面中的水吸收,水变成蒸汽,蒸汽经过过热器加热后送到汽轮机作功；2信息流程,如在锅炉的汽压自动调节中,为了维持汽压为规定值,自动调节检测汽压的偏差,然后根据偏差控制燃料量,使燃料量满足产生一定蒸汽量的需要.汽压调节对象和自动调节装置是通过信息的传递相互连接而构成自动调节系统的,这样,研究自动调节系统就是研究信息的流程,即研究信号间的相互连接、传递和转换问题.1、调节系统分类按信号馈送方式分类1）反馈调节系统.是最基本的调节系统,按被调量与给定值的偏差进行调节,调节的目的是尽可能地减小或消除被调量与给定值之间的偏差.参见锅炉汽压自动调节原理图.反馈调节系统属于闭环调节系统.由于调节系统是按被调量与给定值的偏差进行调节的,因此,在调节对象受到扰动作用时,只有在被调量出现偏差后才开始调节,调节只是为尽快地消除偏差.例如讲BFG热值的变化；燃料热值的变化设定值与实际值发生变化时引起锅炉主蒸汽压力变化的调节过程.2）前馈调节系统.调节器直接根据扰动信号进行调节,扰动是调节的依据.由于该系统没有被调量的反馈信号,不构成闭环回路,故称为开环调节系统.λt对象简图：前馈调节系统方框图扰动λt是引起被调量Ct变化的原因,前馈调节器根据扰动进行调节,就可能及时抵消扰动λt对被调量Ct的影响,从而使被调量保持不变.但由于是开环系统,调节效果无法检查,调节结束后不能保证被调量等于给定值,所以前馈调节系统在实际生产过程中是不能单独应用的.例如送风量的变化是引起炉膛压力波动的扰动,吸风调节采用送风前馈信号.3）前馈—反馈调节系统复合调节系统在反馈调节系统中加入对于主要扰动的前馈调节,构成了前馈—反馈调节系统.+-简图：复合调节系统方框图当扰动发生后,前馈调节的作用是及时地补偿扰动对被调量的影响,而反馈调节的作用则是保证被调量的偏差在允许的给定范围内.因此前馈——反馈调节系统有较好的调节效果.2、调节系统分类按给定值信号特点分类1）恒值调节系统在调节系统工作过程中,被调量的给定值恒定不变,从而使被调量保持为某一固定数值.这是热工过程自动调节中应用最多的一种调节系统,如锅炉的过热蒸汽温度、压力、汽包水位等自动调节系统都是恒值调节系统.2）程序调节系统被调量的给定值是一个已知的时间函数,调节的目的是保证被调量按预先确定的时间函数来改变.例如,锅炉在滑压启动过程中,汽压和汽温要按预先给定的曲线升高,即按一定的升温、升压曲线启动,就要采用程序调节系统.3）随动调节系统被调量的给定值往往是无规律的,按事先不能确定的一些外来因素而改变.调节的结果是使被调量尽快和准确地跟随给定值变化.例如,在汽轮机启动过程中,采用计算机对汽轮机转速实现最优升速控制.汽轮机的最优升速率不是预先给定的,而是通过计算机按过热汽温、再热汽温、汽缸壁温等参数在线计算出热应力的数值,与允许的热应力进行比较,同时参照升速时汽轮机的振动、串轴等参数确定的,这样可缩短启动时间.计算机控制主汽门的开度,使汽轮机转速跟随最优升速率而升高.4）比值调节系统维持两个变量之间的比值保持一定数值.例如锅炉燃烧过程中,要求空气量随燃料量的变化而成比例变化,这样,才能保证经济燃烧.因此,对于锅炉燃烧经济性的调节,要求采用比值调节系统.3、自动调节系统的过渡过程在自动调节系统中,把被调量不随时间变化的平衡状态称为静态或稳态,把被调量随时间变化的不平衡状态称为动态.当系统处于静态时,扰动等于零,给定值不变,调节器和调节阀的输出都暂时不改变,这时被调量也就保持不变.当有扰动发生时,系统平衡被破坏,被调量偏离给定值,于是调节器控制调节阀,改变调节量,使被调量回到给定值,系统恢复平衡状态.这样从扰动发生,经过调节,直到系统重新建立平衡的这段过程,称为调节系统的过渡过程,或称为调节过程.一个调节系统在不同形式和幅度的扰动作用下,其调节过程是不一样的.在实际生产过程中可能遇到的扰动形式是多种多样的.为了比较调节系统工作品质的好坏,分析系统工作品质能否满足生产过程的需要,通常要选定一种比较典型的或经常出现的扰动形式,作为研究调节系统工作品质的标准输入信号.在热工过程自动调节系统中,最常用的是单位阶跃函数.在阶跃扰动作用下,过渡过程有四种基本形式：1衰减振荡过程,即被调参数经过一段时间的振荡后,能很快趋向于一个新的平衡,是比较理想的；2非周期过程,即被调参数没有振荡,单调地趋向于一个新的平衡,是一个稳定的过程；3扩幅振荡过程,即被调参数的变化幅度越来越大,直到超出限值,或受到限幅保护装置的限制为止,是一种不稳定的过程；4等幅振荡过程,被调参数的数值以及执行机构的位置都作等幅振荡,幅值既不衰减也不发散,是一种边界稳定过程.4、衡量调节过程指标1稳定性：调节过程的稳定性是对调节系统最基本的要求.只有稳定的系统才能完成正常的调节任务,不稳定的系统在工程上不能采用的.2快速性：指调节过程持续时间的长短.一般希望过渡过程时间越短越好,以避免在调节过程中出现前波未平,后波有起,被调量长期不能稳定在给定值附近的情况.3准确性：指被调量偏差的大小,它包括动态偏差和静态偏差.对于一个调节系统,必须首先保证其稳定性好,同时兼顾调节的快速性和准确性.第三节自动调节器基本调节规律自动调节器是构成自动调节系统的核心部分,它主要包括测量单元、调节单元、执行单元.测量单元和执行单元的动态特性一般都可近似看作为比例环节或时间常数很小的惯性环节,因而自动调节器的调节规律主要是指调节单元的动态性质,它直接影响着自动调节系统的调节品质.1、三种基本调节作用1）比例调节作用比例调节作用是指调节器的输出与输入成比例关系.动态方程为μt=Kpet.其中：μt为执行机构位移即调节器的输出；et为给定值与被调量的偏差,et=rt-ct；Kp为比例系数或比例增益.比例调节作用的动作规律是：执行机构的位移量μt与偏差et的大小成比例,即偏差越大,执行机构输出位移也越大；偏差的变化速度越大,执行机构输出位移的速度也越大.比例调节作用的特点是：动作快,对干扰能及时和有很强的抑制作用,但由于执行机构的位移与被调量的偏差有一一对应的关系,所以调节的结果是被调量存在着静态偏差.2）积分调节作用积分调节作用是指调节机构的位移量的变化速度dμ/dt与偏差信号et成比例的作用.动态方程式为：μt= 1/Tt edt0i其中：μt为执行机构位移即调节器的输出；et为给定值与被调量的为积分时间.偏差,et=rt-ct；TI积分调节作用的动作规律是：只要对象的被调量不等于给定值即偏差存在,那么执行机构就会不停地动作,而且偏差的数值越大,执行机构的移动速度就越大,只有当偏差等于零时即被调量等于给定值,调节器的输入信号为零,调节过程才能结束,执行机构才停止动作,调节系统才能平衡.积分调节作用的突出优点是能消除静态偏差,因为只要被调量存在偏差,调节作用变随时间不断加强,直至偏差为零.在被调量偏差消除后,由于积分规律的特点,执行机构将停留在新的与负荷变化相适应的位置上.缺点：由于积分调节作用是随时间而逐渐增强的,与比例调节作用相比过于迟缓,所以在改善静态品质的同时却恶化了动态品质,使过渡过程的振荡加剧,甚至造成系统不稳定.所以,在实际生产过程中几乎不采用单纯的积分调节作用.3）微分调节作用微分调节作用是指调节机构的位移量与被调量偏差的变化速度成正比,它的动态方程为：μt=Tdde/dt,其中：μt为执行机构位移即调节器的输出；et为给定值与被调量的偏差,et=rt-ct；Td为微分时间.微分调节作用的特点是：与比例和积分调节作用相比,它是超前的调节作用,因为在调节过程刚开始时,被调量的偏差小,但其变化速度却较大,可使执行机构产生一个较大的位移,有利于克服动态偏差.但是,当调节过程结束,即当偏差的变化速度等于零时,微分调节器的输出也将等于零,即执行机构的位置最后总是回复到原来的数值,这就不能适应负荷的变化,不能满足调节的要求.因此,只有单纯微分调节作用的调节器,在工业上是不能使用的.2、自动调节器典型调节规律1）比例调节器P调节器采用比例调节器的调节是有差调节.调节器的比例增益的选择有其两重性.比例增益Kp 越小比例带越大,Kp=1/δ,调节器的动作幅度越小,调节过程越稳定,但被调量的静态偏差增大.反之,比例增益Kp越大比例带δ越小,调节器的动作幅度越大,被调量的静态偏差减小,但调节过程易出现振荡,稳定性降低.2）比例积分调节器PI调节器在比例积分调节器中,当改变比例带δ的数值时,既改变比例作用,也改变积分作用.而两个作用的比值则不变；改变积分时间Ti的数值,只是改变积分作用的大小,从而改变了调节器中比例作用和积分作用的相对大小.比例积分调节器兼有比例调节作用和积分调节作用的特点.调节系统中采用这种调节器时,由比例作用保证调节过程的稳定性,增大比例带δ数值,可以削弱振荡倾向,但比例带δ过大,将削弱调节作用,使调节过程的时间拖长；增大Ti 值使比例作用相对增强,也能削弱振荡倾向,但Ti值不宜过大,因为Ti值过大,调节作用的积分成分将过小,调节过程时间将很长.积分调节作用可保证调节结果无差,因此,比例积分调节器在工业上得到广泛的应用.3）比例微分调节器PD比例微分调节器有两个可以整定的参数.改变微分时间Td的数值只改变微分作用的大小,改变比例带δ的数值将同时改变比例作用和微分作用的大小,而两者的比值不变.如系统处于平衡状态,则微分作用消失,但比例微分调节器仍具有比例调节器的特点,即调节过程结束后,被调量存在静态偏差.如果对象存在较大的延迟和惯性,单纯采用比例调节器达不到调节的要求时,就可以引入微分调节器作用.只要微分作用的大小选择适当,不仅可以减小调节过程中被调量的动态偏差,也能减小调节过程的振荡倾向.4）比例积分微分调节器PID比例调节作用的特点是保证过程的稳定性；积分调节作用的特点是保证调节过程作无差调节；微分调节作用的特点是补偿调节对象的延迟和惯性.3、调节器调节规律对调节品质的影响1）比例调节器P不论是什么对象,采用比例调节器都是有差调节,比例带δ越大,静态偏差就越大.调节器的比例带δ增大,意味着在相同的被调量变化下,调节作用较小,因而在受到扰动后,被调量的动态偏差将增大.总之,比例调节器的比例带δ越大,系统的衰减率越大,过程越稳定；但是,增大比例带δ,将导致过程的动态偏差和静态偏差的增大.2）比例积分调节器PI比例积分调节器的主要优点是能靠积分作用消除静态偏差,因此,在热工过程自动化中得到了最广泛的应用.与比例调节器的比例作用相似,增加比例带δ可以增加系统的稳定性,越短,系统的稳定性下降越多.积分作用使系统的稳定性下降,积分时间Ti从提高系统稳定性的角度出发,需要加大比例带δ和增加积分时间T,i 然而比例带和积分时间过大时,调节器的调节作用减弱.3）比例积分微分调节器PID微分调节作用有助于克服迟延所造成的被调量的过大变化.比例积分微分调节器既能实现无差调节,又能改善调节过程的动态品质,在工业上得到了较广泛的应用.4、复杂调节系统1）串级调节系统串级调节系统的调节品质较好,在热工自动控制中得到了广泛的应用.对于时间常数较大,阶次较高和有较大迟延的调节对象,在某些场合下即使采用PID调节规律依然不能得到满意的调节品质,这时可采用串级调节系统.系统中除了主被调量外,还有一个辅助被调量,辅助被调量对调节作用的响应应比较迅速.例如锅炉过热汽温调节系统,当减温水量改变后,过热汽温的变化较慢,减温器出口汽温变化较快,这时就可把减温器出口汽温作为过热汽温调节系统中的辅助被调量,形成一个调节回路,构成串级调节系统.1对象Ⅱ CS- - 调节对象简图：串级调节系统方框图与单回路调节系统的区别在于有两个调节器,有两个闭合回路.由调节器Ⅰ和调节对象Ⅰ构成的回路称为副回路或内回路,调节器Ⅰ称为副调节器,调节对象Ⅰ的输出信号称为辅助被调量.由调节器Ⅱ、副回路和调节对象Ⅱ所构成的回路称为主回路或外回路,调节器Ⅱ称为主调节器,调节对象Ⅱ的输出信号称为主被调量,调节对象Ⅰ和调节对象Ⅱ统称是系统的调节对象.特点：1对副回路所受到的扰动具有很强的克服能力；2副回路起改善调节对象动态特性的作用,从而提高整个系统的调节品质.2）采用中间被调量微分信号的调节系统对于时间常数大,阶次高和迟延大的调节对象,为了改善调节品质,除了采用串级调节外,还可以采用引入中间被调量微分信号的调节系统.例如过热汽温调节系统,其中间被调量就是减温器后的汽温,汽温调节器除接受过热器出口温度信号外,还同时接受减温器后汽温的微分信号.简图：采用中间被调量微分信号的调节系统方框图特点是调节器除了接受调节对象的主被调量信号外,还接受一个中间被调量的微分信号.由于中间被调量的响应比主被调量快,因此,这个微分信号起着导前作用,以补偿主被调量的滞后.在稳态时,中间被调量微分信号等于零,调节器维持主被调量为规定值.3）前馈—反馈调节系统按被调量偏差进行调节的负反馈系统,当系统受到扰动时,调节器要等到被调量出现偏差后才开始调节,因而调节作用总是落后于扰动作用的.被调量产生偏差的原因是扰动,如果调节系统能直接按扰动进行调节,就有可能及时消除被调量的偏差,这种按扰动进行的调节称为前馈调节.前馈调节是开环调节,不构成闭合回路.一般采用前馈调节器实现局部补偿,以改善调节品质,同时采用反馈调节,以确保被调量在稳态时能恢复到给定值.一般,系统中存在着经常变动、可测而不可控的扰动时,反馈调节难以克服扰动对被调量的显着影响,这时为了改善调节品质,可以引入前馈调节.例如锅炉汽包水位调节系统,引入蒸汽流量前馈信号.蒸汽流量对被控水位来说就是一个可测而不可控的扰动信号.。

浅谈电厂热工自动化及事故预防电厂热工自动化是指利用计算机、自动检测和控制技术，对电厂热工工艺进行自动化管理和控制。

采用热工自动化技术可以提高电厂的运行效率和安全性，减少人为因素对设备的影响，进而减少事故发生的可能性。

本文将就电厂热工自动化及事故预防进行探讨，希望对读者有所帮助。

一、电厂热工自动化的意义1.1 提高运行效率电厂热工自动化通过实时监测和控制，能够有效提高电厂的运行效率。

通过自动化系统，可以实现对锅炉、汽轮机等设备的实时监测和调节，避免了人为因素对设备操作的不稳定性，从而提高了设备的运行效率，减少了资源的浪费。

1.2 提高安全性热工自动化系统可以及时监测设备运行情况，对设备进行实时控制。

一旦发现设备出现异常，系统可以立即进行报警和自动停机处理，保障了设备和人员的安全。

自动化系统能够避免了操作人员对设备的误操作，减少了事故的发生可能性，提高了电厂的安全性。

1.3 减少人为因素传统的电厂热工操作需要大量的人工参与，人为因素常常会影响设备的运行效率和安全性。

热工自动化可以减少人为因素的影响，提高了设备的可靠性和稳定性。

自动化系统还可以提高工作人员的劳动条件和生产效率，降低人力成本，提高经济效益。

2.1 数据采集技术数据采集技术是电厂热工自动化的重要技术之一。

通过传感器和仪表采集设备运行数据，并通过网络传输到监控中心，实现设备运行状态的实时监测。

数据采集技术的精准性和实时性对于热工自动化系统的稳定性和安全性至关重要。

2.2 控制技术控制技术是热工自动化系统的核心技术。

通过PLC控制系统、DCS系统等控制设备，可以实现对电厂设备的智能化控制。

控制技术的稳定性和精准性对于电厂热工自动化系统的运行效率和安全性影响巨大。

通信技术在热工自动化系统中起着连接各设备和系统的关键作用。

通过现代化的网络通信技术，可以实现设备之间的信息共享和实时数据传输，保障了系统的稳定性和可靠性。

2.4 人机界面技术人机界面技术将人与自动化系统连接起来，通过直观的界面显示设备运行状态和控制操作，方便操作人员进行监控和操作。

热工自动化介绍热工自动化介绍：⒈热工自动化概述⑴热工自动化定义⑵热工自动化的应用领域⑶热工自动化的重要意义⒉热工自动化系统组成⑴主要设备和组件⑵控制系统⑶监控系统⑷数据采集与处理系统⑸传感器和执行器⑹通信网络⒊热工自动化系统的工作原理⑴信号采集与传输⑵数据处理与控制⑶监控与调节⑷故障诊断与维护⒋热工自动化系统的优势⑴提高生产效率⑵提高产品质量⑶降低生产成本⑷减少劳动力需求⑸提高工作环境安全性⒌热工自动化系统的设计与实施⑴系统需求分析⑵系统设计与方案选择⑶硬件设备选型与布局⑷软件开发与编程⑸系统调试与优化⑹系统验收与运维⒍热工自动化系统的应用案例⑴工业生产车间的燃烧控制系统⑵建筑物的暖通空调系统⑶能源发电厂的控制与监测系统⑷汽车制造工厂的生产线控制系统附件：本文档涉及的相关资料和技术文献。

法律名词及注释：⒈自动化：指利用电子技术、计算机技术、机械技术等先进技术，代替人工完成生产或工作过程的一种技术手段。

⒉控制系统：指通过采集传感器信号，经过处理和计算后，采取相应的控制策略和动作，控制生产工艺或设备的系统。

⒊监控系统：指对生产工艺或设备状态进行实时监测和记录的系统。

⒋数据采集与处理系统：指采集传感器数据并对其进行处理、存储和分析的系统。

⒌传感器：指能够将某种物理量转化为电信号输出的装置。

⒍执行器：指根据控制信号，对某一设备或工艺进行动作的装置。

⒎通信网络：指实现不同设备之间数据传输和通信的网络系统。

浅谈电厂热工自动化及事故预防电厂热工自动化是指利用先进的控制系统和自动化技术手段，对电厂热工过程进行监测、控制和管理，以提高生产效率、保障安全稳定运行的一种技术手段。

在电厂热工自动化过程中，事故预防是非常重要的一环。

电厂热工自动化包括电厂锅炉、汽轮机、发电机、脱硝系统、除尘系统、给水系统、冷却水系统等热工设备和系统的自动化控制与管理。

通过自动化技术手段，可以对电厂热工过程进行实时监测和控制，提高设备运行的稳定性和可靠性，降低能耗，保证电厂的安全、经济、环保运行。

电厂热工自动化的核心是控制系统。

控制系统是利用计算机、仪器仪表和控制设备等组成的一套配套的系统，用于电厂热工过程中的监测、调节和控制。

通过实时监测和控制电厂热工过程中的各项参数和状态，保证设备的正常运行和生产的稳定性。

在电厂热工自动化的过程中，事故预防是至关重要的。

电厂热工过程中存在许多潜在的安全隐患和运行风险，如压力超过标准、温度过高、流量异常等。

如果不能及时发现和处理这些潜在的问题，就可能引发事故，对电厂的生产和设备造成严重影响。

事故预防的关键在于对电厂热工过程进行全面的监测和分析。

只有对热工过程中的各项参数进行实时监测，并进行合理的分析和判断，才能及时发现潜在的问题，采取相应的措施进行处理和预防。

对于一些可能引发事故的参数，还可以设置相应的报警和保护装置，一旦发现异常情况，及时采取措施进行控制和处理。

通过引入先进的故障诊断技术和智能化的数据处理手段，也可以提高事故预防的能力。

通过利用大数据和人工智能等技术，对电厂热工过程中的数据进行分析和处理，可以快速准确地识别出潜在的故障和问题，并提供相应的解决方案，有效地降低事故发生的概率。