火力发电厂热工控制系统简介

火电厂热工控制系统的优化整定及应用火电厂是利用燃煤、燃油、燃气等能源进行发电的重要设施，在火电厂的运行过程中，热工控制系统起着至关重要的作用。

热工控制系统的优化整定及应用对于提高火电厂的效率、降低运行成本、减少污染排放具有重要意义。

本文将探讨火电厂热工控制系统的优化整定及应用。

一、火电厂热工控制系统的功能火电厂的热工控制系统是保证燃料燃烧和热能转换效率的关键部分。

热工控制系统的主要功能包括：1. 燃料供给控制：根据燃烧炉的负荷情况和燃料特性，控制燃料的供给量，保证燃料的燃烧效率和热值。

2. 空气供给控制：控制燃烧炉内空气的供给量和分布，保证燃料完全燃烧，减少烟气中的氧化物排放。

3. 热量回收控制：控制余热锅炉、除尘器等设备的运行，提高余热的回收利用率，降低能耗。

4. 热网调度控制：根据用户需求和系统运行情况，控制锅炉、燃气轮机等发电设备的运行模式，保证电网的稳定供电。

5. 烟气排放控制：监测和控制烟气中的污染物排放，保证排放达标。

1. 控制参数优化：通过对锅炉、燃烧器等设备的控制参数进行优化整定，提高燃料的燃烧效率和热能转化效率。

2. 控制策略优化：设计和实施合理的控制策略，如模糊控制、PID控制等，以适应不同负荷运行条件下的控制需求。

3. 故障诊断优化：建立健全的故障诊断系统，及时发现设备故障，并采取有效措施进行处理，保证系统安全稳定运行。

4. 能耗优化：通过对热工系统能耗进行分析，优化燃料、空气和热量的利用，降低能耗，减少成本。

5. 排放优化：采用先进的烟气净化设备，降低烟气中的污染物排放，保护环境。

1. 提高发电效率：通过优化整定热工控制系统，提高火电厂的发电效率，降低燃料消耗量，降低成本。

2. 降低排放：优化整定热工控制系统可以有效降低燃烧排放中的二氧化硫、氮氧化物等污染物排放，达到环保要求。

3. 提高运行稳定性：合理的控制策略和优化整定能够提高火电厂的运行稳定性，减少设备故障和停机时间，提高生产运行效率。

火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析摘要：热电厂火电设备自动化技术水平的不断稳步提高，是加快实现当前我国现代电力工业生产设备现代化的必要技术保障。

但由于热工设备自动化工程设备生产管理及其他相关热工技术的操作复杂性，在日常热工设备的生产使用中难免会容易出现各种安全事故。

安全性和连续性都会产生不利影响。

因此，对火力发电厂热控保护技术进行了研究，提出了实施要点，以保证火力发电厂的良好运行和经济效益。

关键词：火电厂；热工自动化；控制1热工自动化控制系统概述热工运行自控传动系统控制是我国火电厂大型锅炉设备热工运行过程控制的一个核心技术环节。

包括加热锅炉、锅炉供热协调控制、锅炉蒸汽燃料总热量、汽包压和水位、过热量和蒸汽燃烧温度、再热量和蒸汽燃烧温度。

在事故发生时，自动控制系统能够自动切断线路，确保线路和设备的安全。

（1）分散控制管理系统（Dcs）。

Dcs软件是现代计算机操作系统的一个核心部件。

发电厂的各个部门都需要有一个大的分布式控制管理系统。

电厂两台通信机组之间的互联数据线一般定义为通过公网通信系统与供电线路间的连接，实现各电台机组间的数据互联，保证数据的正常传输连接。

在每台机器的每个操作台上方有设置机器Dcs和机器Deh两个操作台的按钮，方便系统管理员正常进行工作，缩短了机器系统日常故障上报处理工作时间，保证了系统集散式微控制器在系统发生故障时的自动正常运行。

（2）辅助过程控制管理系统。

这不仅是同时保证系统正常运行工作的重要物理条件，也是同时实现监控系统无人运行的重要技术条件。

一般系统采用视频受控式微编程器自动完成设定集中控制，通过视频数据信号切换等多种数据传输接口，保证系统平稳运行，数据信号传输全面，中控室自动完成对系统的集中控制，最终实现系统自动化运行。

（3）远程监测系统。

当火电厂设备发生重大故障时，实时故障监控管理系统通常能够自动停止运行并及时进行故障报告。

本监控系统主要功能包括两种实时自动监控系统信息采集管理控制系统。

火电厂热工自动控制技术及应用2015版1.概述火电厂是发电行业中常见的一种发电方式，其主要通过燃烧煤炭、天然气等燃料产生的热能驱动汽轮机进行发电。

在发电过程中，热工自动控制技术被广泛应用，它能够有效地提高发电效率、保证设备安全运行和降低排放。

本文将对2015版火电厂热工自动控制技术及其应用进行全面介绍和分析。

2.火电厂热工自动控制技术介绍火电厂热工自动控制技术是指利用现代控制理论和技术手段，对火电厂生产过程中的热力流程和设备进行自动控制和监控的一种技术。

它包括了对锅炉、汽轮机、烟气脱硫、脱硝等多个环节的控制和监测。

热工自动控制技术主要包括了自动调节系统、数据采集系统、报警系统等多个方面。

3.火电厂热工自动控制技术的应用1）自动调节系统自动调节系统是火电厂热工自动控制技术中的核心部分，它能够根据生产过程中的实际情况，自动调节燃烧、汽轮机转速、给水温度等参数，以保证生产过程的稳定性和安全性。

2）数据采集系统数据采集系统通过传感器等设备采集生产过程中的各项参数，如温度、压力、流量等，并将这些数据传输至控制系统，以便分析和决策。

3）报警系统报警系统通过监测各项设备工况，一旦发现异常情况会立即报警，并采取相应的措施，以避免设备损坏或安全事故的发生。

4.2015版火电厂热工自动控制技术的特点2015版火电厂热工自动控制技术相比之前有了很大的改进和提高，主要体现在以下几个方面：1）智能化2015版火电厂热工自动控制技术采用了更加先进的控制算法和技术手段，使得控制系统更加智能化、精确化，能够更好地适应复杂多变的生产环境。

2）集成化2015版火电厂热工自动控制技术整合了更多的功能和模块，实现了对多个环节的集中控制和管理，大大提高了设备的整体运行效率和生产效果。

3）信息化2015版火电厂热工自动控制技术更加注重数据的收集、分析和利用，能够及时地提供生产过程中的各项参数和指标，帮助管理人员做出科学的决策。

5.2015版火电厂热工自动控制技术的应用效果2015版火电厂热工自动控制技术已经在多个火电厂得到了广泛的应用，取得了较好的效果，主要体现在以下几个方面：1）提高了发电效率通过热工自动控制技术的应用，能够更加有效地调节和控制锅炉、汽轮机等设备，提高了发电的效率，减少了能源的浪费。

热工控制系统介绍一、综述火电厂自动化水平是通过控制方式、控制室布置、控制系统的配置及功能、电厂运行监控模式以及主辅机可控性等多方面的综合体现。

1．控制方式a. 机组控制为三机一控，采用分散控制系统（DCS）实现，按照炉机电单元机组集中控制的方式布置。

b. 烟气脱硫系统控制采用独立的分散控制系统（FG_DCS）实现，设置单独的脱硫控制室。

c. 辅助车间采用可编程控制器（PLC）实现控制功能，并将辅助车间分类集中，按水、灰、煤三类分别设置控制网络，在各控制网络的上层操作站上对相关车间的工艺过程进行监控。

水系统监控点设在锅炉补给水控制室，包括水系统和燃油泵房的监控；灰系统监控点设在脱硫控制室，包括除灰、除渣和电除尘的监控；输煤系统监控点设在输煤控制室。

2.机组监控方式a.采用炉、机、电、网集中监控方式，采用三机一控。

不单独设电气网络控制室，集中控制室内按机组操作员设岗。

b. 对于辅助车间，利用水、灰、煤系统控制网络对其相关车间的工艺过程进行集中监控。

在此方式下，水、煤控制室设值班员，灰系统操作员站设在脱硫控制室.烟气脱硫系统设置单独的控制室并设值班员。

c. 单元机组全部实现CRT监控。

运行人员在集中控制室内通过大屏幕显示器与CRT操作员站实现机组启/停的控制、正常运行的监视和调整以及机组运行异常与事故工况的处理。

d. 集中控制室内不设后备监控设备和常规显示仪表，仅保留DCS系统故障时安全停机的少数独立于DCS的硬接线紧急停机、停炉、停发电机等的控制开关。

设置炉膛火焰工业电视以及重要无人值班区域的闭路电视监视系统作为运行人员直观了解生产过程和生产现场的手段。

e. 在水、灰、煤控制室内通过辅助车间控制系统的CRT操作员站对各辅助车间进行监控。

在主要辅助车间的控制设备室内布置本地上位机，作为网络故障、设备调试等特殊情况下的操作手段。

3. 控制室及电子设备间布置a. 集中控制室布置三台机组及电气网控合设一个集中控制室。

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。

第一部分火电厂主控系统火电厂主控系统以控制方式分类可分为：DAS、MCS、SCS、FSSS及DEH等系统。

一.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。

DAS系统的主要功能如下：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。

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。

二.模拟量调节系统-MCS系统模拟量控制系统(Modulating Control System，简写MCS)MCS的根本任务是进行负荷控制以适应电网的需要。

在单元机组中，负荷的变化会导致主汽压力的变化，这样需要调整燃料量、风量，进而使燃烧经济性和炉膛负压发生变化；主汽压力变化在另一方面又需调整给水流量和减温水量，这又使汽包水位和蒸汽温度发生变化。

这些模拟量参数的变化都有一个迟延过程，如果采用常规的单变量控制系统；上述参数变化后重新调整到正常值是非常困难的，往往需要一个较长的过程。

而模拟量控制系统把锅炉和汽轮发电机看成是一个不可分割的整体，并采用以前馈-反馈控制为主的多变量协调控制策略，较好地解决了过去常规单变量控制系统存在的问题。

模拟量控制系统使整个机组(包括主辅机设备)，都能协调地根据统一的负荷指令，及时、同步地控制到适应负荷指令的状态。

从这个意义来说，模拟量控制系统是大型火力发电机组安全、经济运行的重要技术保障。

MCS的构成及简介MCS主要由协调、锅炉、汽机和辅机等四个控制系统构成。

火力发电厂DCS控制系统摘要：发电领域中，DCS系统应用较为广泛，在发电工作效率与故障控制方面起到了一定的基本作用。

该系统在发展过程中受到诸多因素的影响，出现了很多不足，因此为了能够降低这些不足和问题发生的几率，需要有针对性地采取有效措施，从而发挥其自身作用。

关键词：火力发电厂；DCS控制系统1.DCS相关概述1.1 DCS定义DCS是分布式控制系统的英文缩写，国内一般习惯称之为集散控制系统。

这种集散控制系统的运行控制过程以及功能的实现需要以多组计算机为依托，通过4C技术的应用，实现控制、操作、管理等全过程的自动化，有效减少了人工作业量，受到各行各业的青睐，推动了我国社会经济的工业化发展进程。

1.2 DCS控制系统的工作原理DCS是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。

目前DCS系统包括三大部分：带I/O部件的控制器、通讯网络和人机接口。

操作站是DCS的重要组成部分，工程师站给控制器和操作站组态，历史站记录生产过程的历史数据，三者集中在一起使DCS系统通信功能增强，信息传输速度和吞吐量加快加大，为信息的综合管理提供了基础。

1.3 DCS控制系统应用优势1.3.1提升系统可靠性DCS系统通常是由信号控制，软件控制，硬件设备构成，通过采取有机控制模式进行离散环境的集中监管，从而对生产流程进行全面优化。

在此过程中，电路系统和相关硬件均能够实现全面控制，从而使多变量得到进一步优化，在某种情况下，单回路控制是DCS控制系统中不可或缺的一部分。

DCS控制系统应用过程中，在一定程度上改进信号传输形式，使用二进制数字信号代替传统的电子模型信号，在实现信号传输过程中，具有较为明显的优势。

不仅能够更为有效的抵抗外界干扰。

同时也在很大程度上提升信号传输精准度和传输质量，大大降低信号传输误差，确保实现更为准确的信号传输。

与此同时，DCS系统构架也随着传输信号的简洁化而简化，确保简化处理不必要线路及抗干扰器，大大提升DCS控制系统信号传输的可靠性和有效性。

前言由于用户对电能在质上的提高和量上的增加，电能做为特殊商品，发、供、用电必须同时进行，发电机组的稳定运行越来越重要；由于用户的用电结构也在变化，使得电网负荷的峰谷差加大，发电机组要求有调峰能力，对这种电网负荷指令的随时变化要求能够快速稳定地响应；由于单元机组容量的逐步增大，机组的热工参数的提高，热工被控对象变得越来越复杂；所有的这些，都对火力发电厂热工自动控制提出了更新更高的要求。

本书在介绍了自动调节系统控制理论的基础上，以300MW火力发电单元机组为控制对象，重点对机组的协调控制系统、燃烧控制系统、给水控制系统以及蒸汽温度控制系统进行了讨论，内容包括的被控设备的工艺流程、控制系统的任务、被控对象的动态特性和燃煤机组常用的几种控制策略，并对控制方案中的一些细节进行了剖析。

本书注重它的实用性和可操作性。

在自动调节系统基本控制理论的内容里，介绍的主要是从事热工控制专业工作人员所必须要掌握的内容，而重点放在自动调节系统的现场试验方法上，如被控对象动态特性的试验获得方法、阀门及风门挡板的特性试验方法、自动调节系统的现场投运和整定方法等等，有些试验方法是根据我们长年在现场进行相关试验时的试验措施编写而成，具有很强的可操作性。

在介绍协调、燃烧、给水和汽温控制系统的章节里，所列举的系统结构、控制逻辑、直至系数设置和参数整定，大多是在运行机组上的实例，具有参考价值。

本书注意了所述内容的通用性。

对同一控制对象而使用较为普偏的多种控制策略都作了介绍和讨论，并分析了各种控制策略的特点。

比如协调控制系统中的直接能量平衡控制策略和间接能量平衡控制策略、燃料控制系统中的燃料控制器指令调节磨煤机一次风量和调节磨煤机的给煤机转速等等。

本书还注意到编写依据的实时性和先进性，以电力行业最新的标准、规程、导则、要求和法规规定为依据编写而成。

例如，在给水调节系统信号测量这一节中，《防止电力生产重大事故的二十五项重点要点》国电发[2000]589号和《国家电力公司电站锅炉汽包水位测量系统配置、安装和使用若干规定（试行）》【国电发（2001）795号】作为汽包水位补偿运算的依据；又如，在模拟量控制系统性能指标中，编写依据是2001年国家经贸委颁布执行的《火力发电厂分散控制系统运行检修导则》【DL/T774－2001】，该导则针对单机容量300MW及以上采用分散控制系统（DCS）的火力发电机组而制定，是目前热控专业对分散控制系统进行检修和维护的最新导则。

火电厂热控系统的构成火电厂的热控系统主要是指DCS系统控制下的各类自动化仪表、以及调节控制的阀门装置。

其中DCS系统可以看作是由多个微处理机以控制功能分散、管理集中统一的控制逻辑，对整个火电厂设备系统进行自动化参数控制的微机保护系统。

在火电厂的实际应用中，这种DCS系统往往采用分级子系统的形式对下级锅炉装置、泵组、调压阀门的断通、开合动作与运行参数进行灵活调控，整个系统中子系统以“金字塔”的形式进行排列分布，每一个分支子系统都被分配固定的管理目标任务，而这些大大小小的子系统，主要构成了热控系统的两个主体部分：一是现场控制单元，也就是指设备实际生产工作的现场，DCS热控系统采用的微机化集成芯片先要与配套的电子元件结合成插板形式，然后按照设备线路的性质特点，以一定接线顺序逻辑安置在设备的插板箱内。

通过插板箱，各个控制支路就可以与总线完成物理对接，这就实现了各个子系统与控制枢纽之间的信息互通功能了。

那么在这样的组线方案下，现场控制单元显然还需要下列硬件设备与电子元件来完成对热工动力设备的自动监测控制功能。

首先是现场控制单元的微机保护系统构成，应当根据火电厂设备运行情况，分析系统的控制需求与配置标准，在设备集成化控制单元中配置可供微机运行的CPU插件、二次回路电源、I/O输入输出接口插件以及用于生成信息传递的通信插件等。

因此在DCS系统在火电厂热控系统中的应用，就是指按照设备运行的现场控制单元结构模式，采用微机化的集成插件来实现控制单元与主机之间的信息与指令的生成、传递和运算的，这种过程控制级逻辑的热控系统，它与工业中使用的模块化PLC硬件配置情况具有许多共通之处。

二是操作站单元，也就是电厂的主控制室中设置的热控单元分区信息系统，在整个热控系统中，它主要有两方面的作用：提供人机信息交互的操作接口，例如控制台的异常工况预警、设备运行功率参数的调节以及设备工况报表打印等，均需要在操作站完成；二是显示处理各个子级控制系统单元设备的运行记录，形成可视化的运行过程数据。