热工过程自动化

浅析我国火电厂热工自动化的现状与发展摘要：现在dcs系统已在我国大型火电厂中普遍应用。

控制理论发展也很快,以现代控制理论为基础的自适应最优控制,具有状态变量观测器的状态变量控制以及预估算法控制等都得了广泛的应用。

析了分散控制系统的成就与现状和电厂热工自动化的发展趋势。

关键词：热工自动化；分散控制系统；管控一体化；自动化软件热工自动化技术是一种运用控制理论、热能工程技术、智能仪器仪表、计算机技术和其他信息技术，对热力学相关参数进行检测、控制，从而对生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理、决策，达到确保安全、增加产量、提高质量、降低消耗、减员增效等目的的综合性高新技术。

一、电厂热工自动化的概念及基本内容电厂热工过程采用自动化技术已有较长的历史，锅炉给水调节装置和蒸汽机离心摆调速装置，是热能动力设备最早的自动控制装置，也是整个自动化领域的早期成果。

随着现代科学技术的发展，火力发电机组已由过去的中低压、中小容量发展到现在的高参数、大容量的单元机组，其生产过程的操作由运行人员手动控制到陆续采用各种自动控制装置，实现生产过程的自动控制，使火力发电厂的自动化水平目益提高和发展。

电厂热工自动化的范围极其广泛，包括主机、辅助设备、公用系统等的自动化，大致可以分为五个基本内容。

（一）自动检测（测量与显示）（二）自动调节（模拟量控制）（三）顺序控制（开关量控制）（四）自动保护（五）综合自动化技术随着电厂工艺复杂程度的不断提高，热工自动化的可靠性在生产管理中所处的地位越来越重要，不但影响电厂的经济运行，而且直接影响安全生产，严重将导致机组停炉跳机，造成企业生产承受重大经济损失。

lootou采用先进的热工自动化产品后不但可大幅度提高电厂的安全性，避免出现非计划停炉停机的重大事故，而且可极大地提高电厂的经济效益。

二、电厂热工自动化的现状（一）热工自动化的状况热工自动化技术是一种运用控制理论、热能工程技术、智能仪器仪表、计算机技术和其他信息技术，对热力学相关参数进行检测、控制，从而对生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理、决策，达到确保安全、增加产量、提高质量、降低消耗、减员增效等目的的综合性高新技术。

电厂热工自动化技术的应用摘要：随着世界高科技的飞速发展和我国电厂机组容量的增大，电厂自动化技术不断从相关科学中吸取最新成果而快速发展和完善。

文章结合实际工作情况从自动化技术在电厂生产过程中的作用和发展进行了简单的阐述，供同行参考和借鉴。

关键词：自动化；dcs；fcs；技术应用热工自动化技术是一种运用控制理论、热能工程技术、智能仪器仪表、计算机技术和其他信息技术，对热力学相关参数进行检测、控制，从而对生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理、决策，达到确保安全、增加产量、提高质量、减员增效、节能减排等目的的综合性高新技术。

随着世界高科技的飞速发展和我国电厂机组容量的增大，电厂自动化技术不断从相关科学中吸取最新成果而快速发展和完善。

集散控制系统（dcs）经过多年的发展，不但日趋完善，而且已在控制结构和控制范围上发生了巨大的变化。

现在随着厂级监控和管理信息系统（sis）、现场总线技术系统（fcs）和基于现代控制理论的控制技术的应用，给热工自动化系统注入了新的活力。

一、dcs的应用与发展集散控制系统（dcs，distributed control system）是集计算机技术、过程控制技术、网络技术和crt显示技术为一体的高新技术产品，具有控制功能强、操作简便和可靠性高等特点，可以方便地用于工业装置的生产控制和经营管理，在各个电厂的应用已经非常普及。

（一）dcs的应用从上世纪末开始，dcs在我国电力企业的应用迅速发展，许多大中型电厂都采用dcs对电厂生产流程进行过程控制，利用dcs丰富的软硬件功能开发先进的控制系统，构成节能效果显著的复杂控制回路，进而研究开发优化操作方法和人工智能等控制策略，收到明显的社会效益和经济效益，使我国电力自动化水平上了一个新台阶。

dcs作为机组监视和控制的主要手段，在电厂生产流程中特别是某些多变量、反应快和逻辑复杂子系统显示出了极强的控制能力，从而提高了系统的稳定性、可靠性和控制系统的质量，提高了机组的经济效益。

DL／T774-2022火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程目次前言1范围2规范性引用文件3术语和定义4计算机控制系统4.1基本检修项目及质量要求4.2试验项目与技术标准4.3计算机控制系统运行维护5检测仪表及装置5.1基本检修与校准5.2通用检测仪表检修与校准5.3温度检测仪表检修与校准5.4压力测量仪表检修与校准5.5液位测量仪表检修与校准5.6流量测量仪表检修与校准5.7分析仪表检修与校准5.8机械量仪表检修与校准5.9特殊仪表及装置检修与校准5.10称重仪表检修与校准6过程控制仪表及设备6.1控制器单元检修与校准6.2计算单元检修与校准6.3操作和执行单元检修与校准7共用系统、电气线路与测量管路7.1共用系统检修与试验7.2取源部件检修7.3机柜、电气线路、测量管路检修与试验8数据采集系统8.1基本检修项目与质量要求8.2校准项目与技术标准8.3运行维护9模拟量控制系统9.1基本检修项目及要求9.2给水控制系统9.3汽温控制系统9.4燃烧控制系统9.5辅助设备控制系统9.6机炉协调控制系统10炉膛安全监控系统10.1基本检修项目与质量要求10.2系统试验项目与要求10.3检修验收与运行维护11热工信号与热工保护系统11.1系统检查、测试及一般要求11.2系统试验项目与要求11.3运行维护12顺序控制系统12.1基本检修项目及要求12.2热力系统试验项目与要求12.3发电机变压器组和厂用电系统试验项目与要求12.4运行维护13汽机数字电液控制系统13.1基本检修项目与质量要求13.2系统投运前的试验项目及质量要求13.3系统各功能投运过程及质量要求13.4系统的动态特性试验与质量指标13.5DEH系统运行维护14汽动给水泵控制系统14.1基本检修项目与质量要求14.2系统投运前的试验项目及质量要求14.3系统功能投运过程试验与质量要求14.4系统动态特性试验与质量指标14.5汽动给水泵控制系统运行维护15高低压旁路控制系统15.1基本检修项目和质量要求15.2试验项目与技术要求15.3系统运行维护16热工技术管理16.1热工自动化系统检修运行管理16.2计算机控制系统软件、硬件管理16.3技术规程、制度与技术档案管理16.4热工指标考核、统计指标16.5备品备件的保存与管理附录A（规范性附录）热工设备检修项目管理前言根据原国家经贸委电力司《关于下达2000年度电力行业标准编制、修订计划项目的通知》［电力（2000）70号］安排，组织编制本标准。

火电厂热工自动化及事故防范摘要：电力事故安全防范是近些年来备受关注的问题，火电厂热工自动化技术的应用，为现在火电厂电力生产起到了巨大的作用，本文将从火电厂热工自动换技术现在的发展现状和遇到的问题，然后针对这些问题应该做出怎样的策略应对而展开探析。

关键词：火电厂热工自动化事故防范电力是现代社会文明的支撑，可以说没有电力就没有现代科技的一切，尽管近年来人们为了摆脱能源威胁，新能源的迅速发展，但是火电厂依旧是我国供电的重要方式，随着供电需求量越来越大大电网、以及高度自动化和大机组的电力工业时代已经来临，火电厂热工自动化的技术已然是了大型发电机组里不可或缺的部分，可以说热工自动化的发展水平，已经是衡量一个火电力企业发展水平的一个重要标志，但是电力本身就是就是一个双刃剑，在火电厂热工自动化技术运用已经有大发展的今天，安全隐患以及事故的发生，仍然是我们不能忽略的问题，本文就将对热电厂热工自动化技术的发展现状分析，然后探讨所存在问题及怎样防范事故的发生。

以便对我国火电厂热工自动化及事故防范能够提供到一定的帮助。

1 火电厂热工自动化技术的发展现状分析我国现在还处于发展阶段，很多技术与西方发达国家，还有很多的差距，但是火电厂热工自动化技术，随着我国近些年来改革开放，经济、科技都有了迅速发展的大背景下，火电厂热工自动化技术也日趋成熟，热工自动化是一个包含了控制，仪表，工程还有信息等许多专业的知识理论以及将这些专业知识理论加以综合运用。

并且采用以及通过各种自动化仪器表和装置其中也包括运用计算机系统，来对火电厂中的热力生产过程闭环或者开环的监视，控制来确保火电厂电力生产安全以及能够达到经济有效，最终能够达成火电厂的电力生产，质量优良生，产过程安全，和能源消耗少目标的热工自动化技术。

我国现阶段火电厂中因为作业环境独特，拥有的热力技术以及器械繁多，生产系统大而且复杂，生产过程繁复。

而且由于火电厂自身的条件限制，所以设备一般都长期在高压和高温这种及其易燃的恶劣作业环境下，所以现阶段我国火电厂热工自动化技术还拥有对生产设备自动的进行检测和自动对危险能够预警提示的功能。

试析常见电厂热工自动控制技术要点电厂热工自动控制技术是指通过自动化设备和系统来实现电厂热工过程的自动化控制。

它能够提高电厂的运行效率、减少能源浪费，同时能够提高生产过程的安全性和稳定性。

下面将对常见的电厂热工自动控制技术要点进行分析。

1. 传感器技术：传感器是电厂热工自动控制的关键技术之一，它能够将温度、压力、流量等物理量转换为电信号，并传递给控制系统。

传感器的精度和可靠性对于热工自动控制非常重要。

2. 控制阀门技术：控制阀门是热工自动控制过程中用来调节介质流量和压力的关键设备。

控制阀门需要根据自动控制系统的指令来调节，可以通过电动、气动、液动等方式实现。

3. 控制系统技术：控制系统是电厂热工自动控制的核心，它由传感器、执行器、控制器和监视器等组成。

控制系统能够根据所设定的参数和要求，自动调节和控制电厂的热工过程，提高系统的稳定性和可靠性。

4. 数据采集和监测技术：电厂热工自动控制需要对各种参数进行实时采集和监测，以便及时调整和控制系统的运行状态。

数据采集和监测技术能够获取到关键的运行数据，并通过分析和处理，提供给控制系统进行决策和调节。

5. 过程优化技术：通过对电厂的热工过程进行优化，可以提高能源利用效率，减少能源浪费。

过程优化技术可以通过数学模型和算法对电厂的热工过程进行优化分析，找出最佳控制策略，从而提高系统的性能和效益。

6. 安全监控和报警技术：安全监控和报警技术能够实时监测和识别电厂的安全隐患和故障，并及时发出警报。

这样可以保障电厂的运行安全，避免事故的发生。

7. 远程监控和控制技术：远程监控和控制技术可以实现对电厂热工过程的远程监控和控制，提高运维的效率和灵活性。

通过互联网和通讯技术，可以在远离电厂现场的地方对电厂的热工过程进行实时监控和控制。

电厂热工自动控制技术要点包括传感器技术、控制阀门技术、控制系统技术、数据采集和监测技术、过程优化技术、安全监控和报警技术，以及远程监控和控制技术。

电厂热工自动化发展现状及趋势探讨张东雷保定华电电力设计研究院有限公司【摘要】所谓电厂热工自动化是指参数在应用于电厂热力过程中的测量、信息的处理、自动的控制、系统的自动报警和装置的自动保护等操作时是在没有人为参与的情况下，仅仅依靠自动化仪表本身和自动控制装置来进行完成。

热工的自动化使得热工设备安全得到了有效的保障，并使得机组的经济性得到大幅度增长，因此，工作人员的劳动强度大大的被降低下来，直接节约了人力成本的同时，提高了电厂的运作效率，促进了电厂生产力水平的提高。

【关键词】电厂热工自动化现状趋势电厂热工自动化是在火力发电的道路中慢慢发展而来的，同时，自动化的发展也为我国的电力事业提供了有效的基础。

目前，我国在加强了技术改革，现阶段的电厂热工自动化已经得到了很大的发展。

电厂热工自动化是一项现代科技，它有着广发的发展前景，所有自动化系统都需要一套合理的设计，以保证各控制系统的顺利运行。

同时，在现有的发展基础上，还应运用新型的设计管理和控制理念，努力开发与我国实际情况相协调的电厂系统。

一、电气控制正纳入ＤＣＳ分散控制系统ＤＣＳ在被火电厂采用后，大大提高了汽轮机和锅炉的控制水平，然而仍然采用传统的控制方式对单元机组进行控制，将大量的模拟仪表光字牌和开关按钮装设在控制盘台上，这就使得控制室内与汽轮机和锅炉的ＤＣＳ控制显得很不协调，严重制约了电厂自动化的发展。

在电气控制中对ＤＣＳ的纳入范围，其主要是用于发电机系统和主厂房内的厂用电系统，它主要由发电机变压器线路组、高压启动／备用变压器、高压厂用工作变压器、低压厂用工作变压器、低压厂用备用变压器及低压厂用工用变压器等的控制和信号测量所组成。

将ＤＣＳ不断纳入保安电源系统、支流系统和不停电电源系统来进行监视。

尤其在发电机励磁系统、自动准同期和厂用电快速切换等方面更要重点考虑ＤＣＳ的纳入。

国际上已开始广泛将ＤＣＳ纳入电气控制，并得到了好评。

在国内对于电气控制ＤＣＳ的纳入也有成功的经验。

第一章火电厂热工控制系统调试基本要求第一节火电厂热工控制系统调试依据及标准现代单元制机组热工控制系统主要由DCS控制系统实现，通常按功能划分为几大系统：数据采集系统(DAS）、开关量控制系统（OCS)、炉膛安全监控系统（FSSS)、模拟量控制系统(MCS)、汽机数字电液控制系统（DEH）、旁路控制系统(BPS）等。

电力行业标准对火力发电厂热工控制系统的设计、调试和质量验收都提出了具体的要求.《火力发电厂设计技术规程》DL 5000对火力发电厂热工控制系统提出了总体性的设计要求，《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》DL/T 5175则给出了具体的设计原则和设计方法。

《DCS技术规范书》是根据各工程的特点由买卖双方签定的技术合同文件，对火力发电厂热工控制系统提出了更为具体的基本要求.新建机组热控系统的调试主要包括以下阶段：调试前的准备、控制系统受电前检查和受电后的测试、组态软件检查和功能测试、外部系统的联调、模拟量控制系统的投入和调试、协调控制系统的投入及负荷变动试验、RB试验、文档验收等。

一、热控系统调试采用的电力行业标准1。

与调试有关的设计标准DL5000—2000《火力发电厂设计技术规程》;DL/T5175-2003《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》；1。

施工安装、调试及验收标准DL/T 5190.5—2004《电力建设施工验收技术规范第5部分：热工自动化》；DL/T 655—2006《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统验收测试规程》DL/T 656-2006《火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程》DL/T 657—2006《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》DL/T 658-2006《火力发电厂开关量控制系统验收测试规程》DL/T 659—2006《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》DL/T 1012-2006《火力发电厂汽轮机监视和保护系统验收测试规程》DL/T 824—2002《汽轮机电液调节系统性能验收导则》电建［1996］第159号《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》2。

提高火电厂热工自动化系统可靠性的十六项重点要求(草稿)提高热工自动化系统可靠性技术研究项目组2007年5月前言随着热工系统监控功能不断增强，范围迅速扩大，故障的离散性也增大，使得组成热控系统的控制逻辑，保护信号取样及配置方式，测量设备（包括测量元件、开关、变送器、显示装置等）、控制设备（包括控制装置、计算机系统硬/软件等）、执行设备（包括执行机构、电动门、电磁阀等）、电缆、电源、热控设备的外部环境以及为其工作的设计、安装调试、运行维护和检修人员的素质等等，这中间任何环节出现问题，都会导致热控装置部分功能失效，引发系统故障或机组跳闸，甚至损坏主设备。

尤其由于种种原因，热工控制逻辑的完善性和合理性、热工保护信号的取信方式和配置，都还存在不尽人意处，引发热工保护系统不必要的误动还时有发生。

为贯彻“坚持预防为主，落实安全措施，确保安全生产”的方针，原国家电力公司于2000年9月28日颁发国电发[2000]589号《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，国家发展和改革委员会于2004年11月颁发了电力行业标准《热工自动化系统检修运行维护规程》，这对防止电力生产重大事故，提高热工自动化系统的可靠性，保证电厂安全经济运行发挥了重要作用。

在电力工业发展进入大电网、大机组和高度自动化以及电力生产企业面临安全考核风险增加和市场竞争环境加剧的今天，进一步提高热控设备和系统的运行可靠性和机组运行的安全经济性已至关重要。

为此在中国电力企业联合会科技服务中心和全国发电机组技术协作会牵头组织下，我们结合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》和《热工自动化系统检修运行维护规程》的贯彻落实，在调研、总结、提练安全生产的最新技术和经验教训的基础上、通过进一步的研究，编写了《提高火电厂热工自动化系统可靠性的XX项重点要求》，希望经过更多专家的审议、修正和完善，为各发电公司（厂）提高热工自动化系统可靠性作出一些有益的贡献。

目录1.单元机组分散控制系统配置 (4)2.公用系统与辅助系统配置 (5)3.热工保护逻辑与设备优化 (5)4.热工控制逻辑与设备优化 (6)5.信号测量与报警 (7)6.硬接线设计和后备监控设备 (9)7.电源系统 (10)8.热工气源 (11)9.接地系统 (11)10.电缆与接线 (12)11.取样装置和管路 (13)12.TSI系统可靠性提高（详细参考附件5） (13)13.火检监视系统 (14)14.热工设备环境及防护措施 (14)15.事故应急处理预案 (15)16.热工自动化系统定期试验与管理 (15)附件1：“热工保护逻辑可靠性优化”建议 (17)附件2：“单点信号保护联锁系统可靠性优化”建议 (19)附件3：“通讯故障防范措施”建议 (22)附件4：汽包水位测量保护系统提高可靠性措施 (23)附件5：提高TSI装置运行可靠性的技术措施 (24)1.单元机组分散控制系统配置1.1操作员站、工程师站、实时数据服务器和通讯网络的配置：（与现场与操作员站，不同CRT间操作优先权问题）。

电厂热工自动化控制分析摘要：本文作者阐述了智能控制的理论与方法，主要分析了智能控制技术在火电厂汽轮机、汽包锅炉燃烧自动控制及电厂一次调频技术中的工程应用，供大家参考借鉴。

关键词电厂热工；自动化；控制；分析中图分类号：tp27文献标识码：a 文章编号：传统控制适于解决线性、时不变等相对简单的控制问题，这些问题用智能方法同样也可以解决。

智能控制是对传统控制理论的发展，为处理复杂性、不确定性、高度非线性系统提供了有效的理论和方法。

本文主要分析了智能控制技术在火电厂汽轮机、汽包锅炉燃烧自动控制及电厂一次调频技术中的工程应用，为发展、完善和智能控制的研究起到了推动作用。

1 人工智能理论分析人工智能(artificial intelligence)。

英文缩写为ai。

它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

人工智能研究的一个主要目标就是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。

编程是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈，所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。

电气自动化控制是增强生产、流通、交换、分配等关键一环。

实现自动化，就等于减少了人力资本投入，并提高了运作的效率。

2 人工智能控制器的优势不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。

但ai控制器例如：神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。

这些ai函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势：2.1 它们的设计不需要控制对象的模型(在很多场合，很难得到实际控制对象的精确动态方程，实际控制对象的模型在控制器设计时往往存在不确实性因素)。

2.2 通过适当调整(根据响应时间、下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。