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热工过程自动控制

1、精度为0.5级的温度表,测量范围为50~800°C,该表的允许基本误差是

A、±3.75°℃

B、±4°C

C、±4.25℃

D、±0.35°C

正确答案:A

2、标准化节流装置是()。

A、文丘利管

B、偏心孔板

C、翼形动压管

D、毕托管

正确答案:A

3、火电厂中,燃油流量的测量普遍地使用

A、耙式流量计

B、标准孔板

C、转子流量计

D、恒压降式流量计

正确答案:A

4、在计算机控制系统中主机与外设备是()。

A、硬件部分

B、软件部分

C、中间部分

D、控制部分

正确答案:A

5、用孔板测量流量,孔板应装在调节阀()。

A、前

B、后

C、进口处

D、任意位置

正确答案:A

6、在DDZⅢ型仪表中,现场与控制室之间用()的信号。

A、4~20mA

B、0~10Ma

C、0~10Ma

D、0~20V。

正确答案:A

7、汽轮机润涓油低油压保护应在()投入

A、盘车前

B、满速后

C、冲转前

D、带负荷后

正确答案:A

8、电接点水位计是利用锅水与蒸汽()的差别而设计的,它克服了汽包压力变化对水位的影响,可在锅炉启停及变参数运行时使用。

A、电导率

B、密度

C、热容量

D、电阻

正确答案:A

9、采用按控制功能划分的设计原则时,分散控制系统可分为DAS、MCS、SCS、FSSS等子系统,其中MCS的中文含义是()

A、模拟量控制系统

B、数据采集系统

C、顺序控制系统

D、炉膛燃烧安全监控系统

正确答案:A

10、锅炉过热蒸汽温度调节系统中,被调量是()

A、过热器出口汽温

B、减温水量

C、减温阀开度

D、过热器进口汽温

正确答案:A

11、主厂房内架空电缆与热体管道应保持足够的距离，控制电缆不小于（）m

A、0.5

B、1

C、0.8

D、0.3

正确答案:A

12、数字式电液控制系统用作协调控制系統中的()部分。

A、汽轮机执行器

B、锅炉执行器

C、发电机执行器

D、协调指示执行器

正确答案:A

13、DEH系统不必由自动切至手动的情况是()

A、由单阀切换为多阀运行时。

B、阀门控制卡(VCC卡)故障,在线更换VCC卡

C、一只LDT故障,在线更换故障的LVDT时

D、DPU(主控站)故障

正确答案:A

14、协调控制渭压运行方式是以()为基础的协调控制系统。

A、锅炉跟踪协调;

B、汽机跟踪协调

C、锅炉跟踪

D、汽机跟踪。

正确答案:A

15、比例调节器的整定参数是()

A、比例带

B、超调量

C、积分时间

D、惯性时间常数

正确答案:A

16、直流锅炉机组运行中丰存在几种比例关系,下列不成比例的是(

A、给水量与燃料量

B、燃料量与负荷;

C、送风量与燃料量;

D、给水量与送风

正确答案:A

17、关于单元制机组“机跟炉和炉跟机”运行方式选择,下列叙述错误的是

A、炉跟机适应于锅炉有故障的工况

B、炉跟机适应于汽机有故障的工况

C、机跟炉适应于锅炉有故障的工况

D、机跟炉适应于带基本负荷的机组。

正确答案:A

18、氧化锆氧量计要得到佳确的测量结果,其工作温度必须在

A、500°C左右

B、850°C左右;

C、1200°℃左右

D、600°左右。

正确答案:B

19、自动调节系统中,静态与动态的关系

A、是线性关系

B、静态是动态的一种特例

C、非线性关系

D、无任何关系

正确答案:B

20、基地式调节阀适用于()的场

A、流量变化大

B、调节精度要求不高

C、仪表气源供应方便

D、调节精度要求高

正确答案:B

21、低噪音调节阀常用的是()。

A、单座阀

B、套筒阀

C、隔膜阀

D、角阀

正确答案:B

22、我们常提到的PLC是()

A、可编程序调节器;

B、可编程序控制器

C、集散控制系统

D、总线控制。

正确答案:B

23、通过移动特性曲线使频率恢复到额定值,这种调节作用称为

A、一次调节

B、二次调节

C、二次调节

D、四次调节

正确答案：B

24、热工信号和保护装置能否正常运行,将直接影响到设备、人身的安全。因此,应该在()投入。

A、主设备启动后一段时间

B、主设备启动前

C、主设备并网后

D、总工同意后

正确答案:B

25、热工仪表的质量好坏通常用()等三项主要指标评定。

A、灵敏度、稳定性、时滞

B、准确度、灵敏度、时滞

C、稳定性、准确性、快速性

D、精确度、稳定性、时滞

正确答案:B

26、在协调控制系统的运行方式中最为完善、功能最强的方式是()。

A、机炉独自控制方式

B、协调控制方式

C、汽轮机跟随锅炉方式

D、锅炉跟随汽轮机方式

正确答案:B

27、设备送电后CRT上显示的颜色状态为()

A、红色

B、绿色

C、黄色

D、紫色

正确答案:B

28、发电机组的联合控制方式的机跟炉运行方式、炉跟机运行方式、手动调节方式由运行人员()来选择。

A、随意

B、根据机、炉设备故障情况

C、由领导决定

D、根据电网调度要求

正确答案:B

29、主蒸汽管的管壁温度监测点设在()

A、汽轮机的电动主汽门后

B、汽轮机的自动主汽门前

C、汽轮机的调节汽门前的主汽管上

D、主汽门和调节汽门之间。

正确答案:B

30、过热器出口压力为15MPa及以上的锅炉的汽包水位信号应采取()值的方式进行优选

A、三取平均

B、三取中

C、三取二

D、三取高值

正确答案:B

31、锅炉汽包水位高、低保护应采用独立测量的()的逻辑判断方式。A二取平均值

B、三取二

C、三取中

D、三取中

正确答案:B

32、锅炉汽包水位高、低保护当有一京因某种原因须退出运行时,应目动转为()的逻辑判断方式

A.二取平均值

B、二取一

C、二取高

D、二取低

正确答案:B

33、关于单元机组目动调节系统中常用的校正信号,下列叙述中错误的是

A、送风调节系统中用烟气氧量与给定值的偏差作为送风量的校正信号

B、给水调节系统中用给水压力与给定值的偏差作为送风量的校正信号

C、在燃料量调节系统中用机组实际输出的功率与负荷要求的偏差来校正燃烧率

D、在汽压调节系统中常引入电网频率的动态校正信号,使电网频率改变时,汽轮机进汽阀不动作。

正确答案:B

34、DEH的ATC运行方式,下列叙述中错误的是

A、目标转速,目标负荷是通过AC程序由主计算机确定的最佳值

B、在ATC方式可自动升负荷至额定负荷。

C、升速率和升负荷率是通过ATC程序由主计算机确定的最佳值

D、在ATC方式可进行自动升速、暧机、主汽门调节汽门切换

正确答案:B

35、在DEH阀门管理功能叙述中,错误的是()

A、在单、多阀切换过程中,负荷基本上保持不变

B、在单、多阀切换过程中,如果流量请求值有变化,阀门管理程序不响应

C、阀门管理程序能提供最佳阀位

D、能将某一控制方式下的流量请求值转换成阀门开度信号

正确答案:B

36、仪表的精度等级是用下面哪种误差表示的

A、系统误差

B、绝对误差

C、允许误差

D、相对误差

正确答案:C

37、恒值调节系统、程序调节系统、随动调节系统是按什么来划分的

A、按目动调节系统的结构

B、按自动调节系统的特性

C、按给定值变化的规律

D、按自动调节系统的类

正确答案:C

38、在自动化领域中,把被调量随时间变化的不平衡状态称为()

A、动作

B、运动

C、动态

D、稳态

正确答案:C

39、计算机软件包括

A、外部设备

B、各种仪表

C、用各种语言编写的程序等

D、计算机的CPU

正确答案:C

40、BASC语言属于()。

A、计算机驱动程序

B、计算机硬件

C、计算机语言

D、汇编语言

正确答案：D

41、补偿导线的正确敷设应从热电偶起敷到()为止。

A、就地接线箱

B、二次仪表

C、与冷端补偿装置同温的地方

D、控制室。

正确答案:C

42、在节流装置的流量测量中进行温、压补偿是修正()。

A、随机误差

B、相对误差;

C、系统误差;

D、偶然误差

正确答案:C

43、调节系统的稳定性是对调节系统最基本的要求,稳定啁节过程的衰减率屮应是:

A、屮=0

B、屮<0

C、0<甲<1

D、屮=1

正确答案:C

44、下面哪一个是分散控制系统的英文缩写()。

A、PMK

B、 PLC

C、DCS

D、PCS

正确答案:C

45、用万用表判断三极管的好坏,应将万用表置()挡

A、直流电压挡

B、交流电压档

C、欧姆档

D、任意。

正确答案:C

46、工业现场压力表的示值表示被测参数的()。

A、动压

B、全压

C、静压

D、绝对压力

正确答案:C

47、协调控制系统由两大部分组成,其一是机、炉独立控制系統,另一部分是()。

A、中调来的负荷指令

B、电液调节系统

C、主控制系

D、机组主控制器

正确答案:C

48、负逻辑体制中用O表

A、电压为0伏

B、低电平

C、高电平

D、断路

正确答案：C

49、测量仪表的准确度等级是0.5级，则该仪表的基本误差是（）。

A、0.01

B、-0.01

C、-0.5%到+0.5%

D、-0.1%到+0.1%

正确答案:C

50、当一套汽包水位测量装置因故障退出运行时,一般应在()内恢复,最多不能超过24小时

A、4小时

B、6小时

C、8小时

D、12小时

正确答案:C

51、热电偶补偿导线与热电偶连接点的温度,对热电偶热电势无影响,其依据是

A、均质定律

B、中间导体定律

C、中间温度定律

D、参考电极定律

正确答案:C

52、功频电液调节系统的输入信号是()。

A、转速

B、功率

C、功率和频率

D、频率

正确答案:C

53、DCS上无法记忆的开关跳闸信息是()

A、操作员误点操作器

B、热工联锁保护动作

C、按下就地事故按钮

D、操作员正常点操作器

正确答案:C

54、闭环系统()馈啁节系统。

A、不一定是

B、不是

C、大多是

D、一定是

正确答案:D

55、调节系统的整定就根据调节对象啁节通道的特性确定()参数。

A、变送器

B、传感器

C、执行器

D、调节器

正确答案:D

56、下列信号中不是热工信号的是

A、主汽温度高报警

B、汽包水位低报警

C、炉膛压力低报警

D、发电机跳

正确答案:D

57、与AGC相关的自动调节等级最低的一项是()。

A、CCS

B、给煤目动

C、燃料主控

D、给水自动

正确答案:D

58、在功频电液调节中不能克服的反调现象的措施是()

A、除转速信号外,增加采用转谏的微分信号

B、在功率测量中加惯性延迟

C、在功率信号中加负的功率微分信号

D、在功率信号中加积分信号

正确答案:D

59、电接点压力表用来()。

A、测量瞬时压力值

B、测量最大压力值

C、测量最小压力值

D、当指针与压力高限或低限电接点闭合时,发出动作信号正确答案:D

60、为了减小云母水位计的指示误差H,应该()。

A、缩短云母水位计的汽水连通管高度L

B、加长云母水位计的汽水连通管高度L

C、将云母水位计中心线的安装位置等于汽包中心线

D、将云母水位计中心线的安装位置偏高于汽包中心线约4H值正确答案：D

61、下列布尔代数运算错误的是()

A、A+1+1

B.A·A=A

C.1+1=1

D.1+0=0

正确答案:D

62、关于数字式电液调节系统,下列叙述不正确的是()

A、调节系统中外扰是负荷变化;

B、调节系统中内扰是蒸汽压力变化

C、给定值有转速给定与功率给定

D、机组启停或甩负荷时用功率回路控制

正确答案:D

63、下列哪些参数超限时,需人为干预停机()。

A、汽机超速;

B、润滑油压极低

C、真空极低

D、蒸汽参数异常,达到极限值

正确答案:D

64、压力式温度计属于液体膨胀式温度计。

正确答案:正确

65、热电偶的热电势是热电偶两端温度差的函数,是非线性的;在不同温域内,温差相等,热电势并不相等。

正确答案:正确

66、任意两种导体材料都可以配制成热电偶。

正确答案:正确

67、测量管道流量,不仅要有合格的节流元件,而且其前后管直管段应符合要求。

正确答案:正确

68、使用平衡容器测量水位时,汽包压力变化使饱和水与饱和水蒸汽的重度改变,是产生测量误差的主要原因。

正确答案:正确

69、测速发电机的输出电压与汽轮机的转速成正比。

正确答案:正确

70、在自动调节中,PD调节器主要靠比例作用避免过分振荡,靠积分作用消除静态偏差,靠微分作用减少动态偏差。

正确答案:正确

71、在闭环自动调节系统中,反馈是不可缺少的。

正确答案:正确

72、当转速达到103%额定转速时,OPC动作信号输出,OPC电磁阀就被励磁(通电)打开,使OPC母管油压泄放。这样,相应的执行机构上的卸荷阀就快速打开,使调节汽阀迅速关闭。

正确答案:正确

73、当AST电磁阀动作时,AST油路油压下跌,OPC油路通过二个单项阀,油压也下跌,将关闭所有蒸汽进汽阀而停机。

正确答案:正确

74、在“CCS"投入的条件下,当“CCS中一次调频投入时,DEH上即使投入“一次调频”,也不起作用。

正确答案:正确

75、当投CCS时,DEH相当于CCS系统中的一执行机构。

正确答案:正确

76、分散控制系统中可以没有专门的数据采集站,而由基本控制单元来完成数据采集和生产过程控制的双重任务。

正确答案:正确

77、机炉协调控制的方式中,在新的负荷下达到新的稳定状态后功率偏差与压力偏差均趋于零

正确答案:正确

78、当低负荷给水调节采用单冲量给水调节系统,相对于此时采用三冲量给水调节系统,有利于减小测量误差。

正确答案:正确

电厂热工自动化技术及其应用

电厂热工自动化技术及其应用分析摘要:电力系统自动化是我国电力技术近年来的主要发展方向，本文针对电厂热工自动化技术及其应用情况展开了论述与探讨。文章首先就电厂热工自动化的概念及其在我国的发展现状进行了阐述，在此基础上就电厂热工自动化技术的构成及应用情况进行了论述与分析。?关键词:电力系统；热工自动化;自动化技术；技术应用??随着科学技术的发展,我国电力系统自动化程度越来越高。电厂热工自动化随火力发电技术的发展而不断进步，是我国的电力系统的重要组成部分。目前,我国电厂热动自动化已经得到了很大的发展。从自动装置看，组装仪表已经向现在的数字仪表发展,系统控制设备也提升到了新的档次,一些机组有专门的小型计算机进行监督和控制,配以ｃrt显示,监控水平较以前大大提高。??一、电厂热工自动化及其在我国的发展?（一)电厂热工自动化的概念?火力发电厂热工自动化的主要概念是以火力发电过程中数据的测量、信息的处理、设备的自动控制、报警和自动保护为基础,通过自动化系统的控制来达到无人操作的过程。在火力发电厂生产过程中为了使发电设备的安全有所保障,需要对设备进行自动化控制，以避免重大事故的发生，同时也减少了一定的人力资源。一般的火电自动化系统都分为四个子系统,其中以自检系统、控制系统、报警系统、保护系统为主。?（二）电厂热工自动化在我国的发展?我国火力发电厂的热工自动化技术近年来得到了非常迅猛的发展，其核心技术 distrｉｂuted cｏntrol ｓyｓtｅm（ｄｃs）更是被我国发电企

业所应用。dcs技术主要是通过设备的分散控制来达到数据和信息的自动化处理，在我国3５0ｍw以上的火电机组上应用较为广泛，其经济性和安全性被我国发电企业所认同。近年来随着计算机软件可视化效果的提高,ｄcｓ技术得到了极大的发展和应用,通讯接口的识别和管理系统数据的共享为火力发电厂的信息化处理提供了必要保障，同时dcｓ的分散控制也起到了非常好的效果。二、电厂热工自动化技术构成?（一）热工测量技术方面 1、温度测量，火电厂热工测量控制系统中的温度测量传感器（s ｅnsｅr），采用热电偶热电阻,少数地方采用其他热敏元件如金属膜(双金属膜)水银温包等作为温度测量的一次元件; 2、压力（真空)测量，传感器为应变原理的膜片,弹簧管,变送器为位移检测原理或电阻电容检测原理,(4-２０mａ），二次仪表以数显为多； 3、流量测量,以采用标准节流件依据差压原理测量为主，少数地方采用齿轮流量计或涡轮流量计，如燃油流量的测量。大机组中的主蒸汽流量测量许多地方不用节流件，利用汽机调节级的压力通用公式计算得出;４、液位（料位)测量，液位测量以差压原理经压力补偿测量为主流，电接点，工业电视并用。料位测量以称重式或电容式传感器配４－20ｍa变送器测量,也有用浮子式或超声波原理。 ?（二）关于dcs??目前大机组的仪控系统大多选用dｃｓ系统。ｄcｓ系统在火电厂发电机组控制中的应用已有10多年的历史了,而且正在越来越多地得到应用。dcs系统是相对于计算机集中控制系统而言的计算机（或微机)控制系统,它是在对计算机局域网的研

热工过程自动调节

热工过程自动调节及其发展方向 2014年01月08日前言热工过程自动调节这门课，主要是以火力发电厂为对象，学习如何通过实现热力过程自动化调节，达到机组安全、可靠、经济运行的目的。自动调节具有下列几方面好处： 1．提高机组运行的安全可靠性 2．提高机组运行的经济性 3．减少运行人员，提高劳动生产率 4．改善劳动条件火电厂自动调节的范围是极其广泛的，它包括了主机、辅助设备、公用系统等的自动化调节，大致可以分为四个基本内容。 1．自动检测自动检测是对生产过程及设备的参数、信号自动进行转换、加工处理、显示并记录下来。

2．自动调节自动调节一般是指正常运行时操作的自动化，即在一定范围内自动地适应外界负荷变化或其它条件变化，使生产过程正常进行。 3.远方控制及程序控制远方控制是通过开关或按钮，对生产过程中重要的调节机构和截止机构实现远距离控制。 4．自动保护自动保护是利用自动化装置，对机组(或系统、设备)状态、参数和自动控制系统进行监视，当发生异常时，送出报警信号或切除某些系统和设备，避免发生事故，保证人身和设备的安全。热工过程自动调节在热能工程的作用有以下几点： 1．产品与系统研发零、部、组件通过集成形成产品或系统，所有零、部、组件的研发都应基于产品或系统集成的需要，充分考虑集成的要求。例如，在超燃冲压发动机结构研制过程，必须考虑基于自动控制的燃油供给的要求。 2．热能工程通识教育、学科基础、专业基础诸多课程可以通过自动调节课程这一纽带提高并加深对专业的理解和认识，属于专业“顶层”课程之一。热工过程自动调节重要性 1.自动调节实现安全、可靠、高效的目的，现代化体现； 2.自动调节的普遍性存在的要求； 3.在未来专业研发工作中可以站在系统性高度。学习火力发电热工过程的自动调节，要结合其它热力循环动力系统的自动调节。第一章的基本概念入手，通过第二章到第六章自动控制基本原理和方法的学习，认识自动调节的途径与手段；第七章到第十章分别就供水、汽温、燃烧和机组系统的自动调节普遍方法及发展给出分析。第一章自动调节的基本概念调节就是为了达到一定的目的,对和生产过程有关系的设备进行操作.利用人来完成所需要的操作过程叫人工调节.由仪器、仪表完成的这一操作过程称为自动调节. 一、基本概念：被调对象：被调节的生产设备和生产过程被调量：通过调节需要维持的物理量给定值：根据生产要求，被调量的规定数值扰动：引起被调量变化的各种原因。它分为内扰和外扰两种.内扰是指发生在调节通道内的扰动.外扰是指发生在调节通道外的扰动. 调节作用量：在调节作用下，控制被调量变化的物理量调节机关：在调节作用下，用来改变调节作用量的装置系统方框图：将实际的生产设备以及它们相互间的连接关系用抽象的形式表示，是一种对调节系统进行描述或分析的有力工具和非常直观的表达方式，主要由环节方框和信号线组成。环节：环节是一个抽象体。每个环节都有对应的输入量(input singal)和输出量(output signal)，输入量是引起该环节发生作用的原因，输出量是该环节发生作用的表现和结果。同类环节：两个环节的物理系统不同，但它们数学模型的形式完全相同，两个环节的因

《热工过程自动调节》实验指导书

《热工过程自动调节》实验指导书高伟鲁录义编华中科技大学能源与动力工程学院二O一三年

实验一典型环节的动态特性一、实验目的 1．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的响应曲线，熟悉它们的动态特性。 2．了解各典型环节中参数变化对其动态特性的影响。二、实验仪器与软件 1．PC 机 1台 2． MATLAB10.0环境三、实验内容分别改变几个典型环节的相关参数，观察它们的单位阶跃响应曲线变化情况（曲线至少3条），并得出规律。 1) 比例环节（K ） 2) 积分环节（S T i 1） 3) 一阶惯性环节（ S T K c +1） 4) 实际微分环节（D T S ） 5) 典型二阶环节（222n n n S S K ωξωω++）同时显示三条响应曲线时的仿真框图可采用如图1－1所求形式，其中传递函数的形式根据不同环节进行设置。

图1-1 多响应输出示意图四、实验原理 1．比例环节的传递函数为 K R K R R R Z Z s G 200,1002)(211212==-=-=-= 其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-2所示。图1-2 比例环节的模拟电路及SIMULINK 图形 2．积分环节(I)的传递函数为 uf C K R s s C R Z Z s G 1,1001.011)(111112==-=-=-= 其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-3所示。图1-3 积分环节的模拟电路及及SIMULINK 图形

3．惯性环节的传递函数为 uf C K R K R s C R R R Z Z s G 1,200,10012.021)(121121212===+-=+-=-= 其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-4所示。图1-4 惯性环节的模拟电路及SIMULINK 图形 4．微分环节(D)的传递函数为 uf C K R s s C R Z Z s G 10,100)(111112==-=-=-= uf C C 01.012=<< 其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-5所示。图1-5 微分环节的模拟电路及及SIMULINK 图形 5．典型二阶环节的传递函数为 22()2n n n K G s S S ωξωω=++ 其对应的模拟电路及SIMULINK 图形如图1-6所示。

热工过程及设备

目录实验一流体力学综合实验 (2) 实验二燃料热值的测定（氧弹法） (7) 实验三球体法导热系数的测定. (12) 实验四套管换热器液-液换热实验 (16) 附录1 铜－康铜热电偶分度表 ...... 错误！未定义书签。附录2 精密数字温度温差仪使用方法 . (21)

实验一流体力学综合实验流体力学综合实验台为多用途实验装置，其结构示意图如图1所示。图1 流体力学综合试验台结构示意图 1.储水箱 2.上、回水管 3.电源插座 4.恒压水箱 5.墨盒 6.实验管段组 7.支架 8.计量水箱 9.回水管10.实验桌利用这种实验台可进行下列实验：一、雷诺实验；二、能量方程实验；一、雷诺实验 1．实验目的（1）观察流体在管道中的流动状态；（2）测定几种状态下的雷诺数；（3）了解流态与雷诺数的关系。 2．实验装置在流体力学综合实验台中，雷诺实验涉及的部分有高位水箱、雷诺数实验管、阀门、伯努力方程实验管道、颜料水（蓝墨水）盒及其控制阀门、上水阀、出水阀，水泵和计量水箱等，秒表及温度计自备。 3．实验前准备

（1）、将实验台的各个阀门置于关闭状态。开启水泵，全开上水阀门，把水箱注满水，再调节上水阀门，使水箱的水有少量溢流，并保持水位不变。（2）、用温度计测量水温。 4．实验方法（1）、观察状态打开颜料水控制阀，使颜料水从注入针流出，颜料水和雷诺实验管中的水迅速混合成均匀的淡颜色水，此时雷诺实验管中的流动状态为紊流；随着出水阀门的不断的关小，颜料水与雷诺实验管中的水渗混程度逐渐减弱，直至颜料水与雷诺实验管中形成一条清晰的线流，此时雷诺实验管中的流动为层流。（2）测定几种状态下的雷诺系数全开出水阀门，然后在逐渐关闭出水阀门，直至能开始保持雷诺实验管内的颜料水流动状态为层流状态。按照从小流量到大流量的顺序进行实验，在每一个状态下测量体积流量和水温，并求出相应的雷诺数。实验数据处理举例：设某一工况下具体积流量Q=3.467×10-5m 3/s ，雷诺实验管内径d=0.014m ，实验水温T=5℃，查水的运动粘度与水温曲线，可知微v=1.519×10-6m 2/s 。流速 s m F Q V /255.0014.04 10467.325 =??= =-π 雷诺数 207510519.1/225.0014.0/Re 6=??=?=-v d V 线

常见电厂热工自动控制技术研究

常见电厂热工自动控制技术研究发表时间：2018-01-17T09:14:18.837Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：辛传龙彭军辉 [导读] 摘要：就电厂的热工自动化控制技术而言，它主要是利用自动化系统与技术来测量电厂各种数据，自动控制各种设备，处理电厂的各种信息数据，最终实现发电设备的安全可靠运行，使其产出更多电能。对于整个电厂而言，研究其热工自动化控制技术，一方面可以提高其产能；另一方面能降低电厂的生产成本，有助于整个电厂实现最终的可持续发展，所以我们必须重视电厂热工自动控制技术的研究。（山东电力建设第三工程公司山东青岛 266000）摘要：就电厂的热工自动化控制技术而言，它主要是利用自动化系统与技术来测量电厂各种数据，自动控制各种设备，处理电厂的各种信息数据，最终实现发电设备的安全可靠运行，使其产出更多电能。对于整个电厂而言，研究其热工自动化控制技术，一方面可以提高其产能；另一方面能降低电厂的生产成本，有助于整个电厂实现最终的可持续发展，所以我们必须重视电厂热工自动控制技术的研究。本文就对常见电厂热工自动控制技术进行分析和探讨。关键词：电厂热工；自动控制；技术 1电厂热工自动化的含义 1.1电厂热工自动化的含义电厂热工自动化的含义主要是指电厂在发电过程中的前期数据准备、发电过程中的数据处理、运行中仪器的自动操作、提醒和主动监测。依靠全自动仪器和自动控制装置来达到无人操作的过程。在发展过程中对操作系统进行自动化控制，使得发电设备的安全有所保障，可以避免重大事故的发生，同时减少人力资源，提高运行的工作效率。 1.2热工自动化发展的过程热工自动化应用研究始于18世纪60年代。锅炉给水调节装置于1766年由波尔佐诺夫研制成功，并且在1784年瓦特制作成功蒸汽机离心摆调速技术。我国的独立发展和创新是从1950年开始，但受到技术落后、设备简陋等原因的影响，许多操作只能由简陋的机器完成，大部分要依靠人工，操作程序的自动化水平很低。直到20世纪70年代，我国首次引用集中控制的方式，将我国自主研发的用于生产的仪表广泛应用于不同机组中，虽然自动化水平发展依然不如西方，但已取得较大幅度的进步。随着自动化水平发展到20世纪70年代左右，DCS系统首次在国外研发出来并投入生产。我国也在20世纪80年代开始借鉴这种技术并将其应用于电厂。目前，DCS技术已成为我国电厂自动化控制的主要组成部分。 2热工自动化技术在火力发电中的应用 2.1DCS 热工自动化技术的主要代表是DCS，这种技术在火力发电厂的运行中具有成熟的运行经验。我们对DCS进行控制时，我们主要通过计算机的局域网络对发电机组行有效的控制，这样可以将控制系统形成一种网络化的的方式。中央处理器较多是DCS系统的主要特点，因此DCS系统才能为火力发电提供许多服务，而以对火力发电厂中所产生的各种问题进行处理，一个处理器产生问题不会对整个系统的运行造成影响。我们不需要进行设备的过多投入，因为DCS系统可以对热工自动化的水平进行提升，对其经济效益进行保证。 2.2自动控制火力发电厂的调节系统中我们运用热工自动化技进行其自动的控制，可以实现对其进行温度与燃烧的调节，这样可以对火力发电厂的自动化控制进行促进，我们以某发电厂为例，火力发电厂通过使用热工自动化技术，将其内的自动控制应用到了内部的三个系统当中：汽包水位系统：对火力发电厂的电量负荷状态进行调节，实现单冲、三冲量的调节，可以对其汽包水位进行系统提供自动化的调节方式，这样可以保证在火力发电厂中实现热工自动化以后所进行的控制优势上的体现。燃烧系统：对于火力发电厂中的炉膛内的压力进行送风量的控制，对于送风量远论是增加或是对其负荷进行增减，都可以以一种自动化的方式进行，对于热工自动化的具体技术要求进行遵循。主汽压力系统：在火力发电厂的主汽压力系统中的水温调节方面可以实现自动的控制与温度上的调节，由于热工自动化技术对于模糊控制方法进行了引进，使其在主汽压力系统中提高也对主汽的调节的能力。 2.3热工测量进行热工的自动化测量中应该使用标准的器件或是仪表，减少因设备原因所造成的流量测量时的产生的误差，对于精准度进行提高，遵循差压的原理对流量隐患问题进行消除。压力测量：对于压力测量的部进行控制时我们需要对其应变的原理进行遵循，与传感器结合使用，对于热工检测中的压力测量进行合理的分配与使用。温度测量：进行温度测量中其热工自动技术的主控对象是其传感器，根据热工系统中的实践对温度测量进行执行，保证测温性能的可靠性。液位测量：传感器的选择可以清准对火力发电厂中的液位变化进行精准的计量。 3火电厂热工自动化控制技术发展 3.1现场总线控制技术现场总线控制系统简称FCS作为一种在工业控制以及企业的数据通信与传输的重要单元，在现代控制系统中起了不可缺少的作用。FCS在火力发电厂中刚刚兴起，其应用将逐渐取代传统的分散控制系统（DCS），相比于DCS，FCS的系统结构具有开放性、成本低以及结构优良等优势，FCS的应用将大大地提高了火电厂热工控制性能与效率。常见的FCS结构体系主要由生产管理层（MNET）、监控网络层（SNET）、控制网络层（CNET）等组成。操作员站以及工程师站主要对生产过程进行监视、系统维护、操作以及管理。监控网络层实现高级控制策略以及装置优化控制等，结合控制网络层实现对控制系统的数据通信与传输。 3.2智能控制技术由于火电厂热工控制系统结构相对比较复杂，大型火力发电的设备种类以及结构较大，在控制过程中采用传统的控制方式将会出现延迟、误控以及强耦合等问题，因此一种能避免这些问题的智能控制将取代传统的控制方式。目前在火电厂热工自动化控制中智能控制主要应用以下几个方面：（1）锅炉燃烧过程控制；锅炉燃烧过程控制主要是通过监控层对锅炉的燃烧状态进行数据采集与监测，根据监测的数据采用智能算法进行智能分析，常用智能算法有人工神经网络、多级可拓、模糊控制、专家系统等，利用智能算法计算状态参数进行对PID 控制的参数调节，从而实现锅炉燃烧的智能控制，提高锅炉的控制效率与控制的可靠性。（2）温度智能控制；锅炉温度智能控制主要是对锅炉汽温的控制，锅炉的汽温时变性较强，传统的控制方法不能适应大型火力发电厂的发展，对大型的火力发电厂控制效果不理想。目前

热工仪表与自动装置安装工艺及技术.

热工仪表与自动装置安装工艺及技术一．热控取源部件及敏感元件的安装 1．概述：包括温度、压力、差压、流量等仪表的取样点选择、取样孔开孔、取源部件安装等工作。 2．仪表测点的开孔和插座的安装 2.1测点开孔位置的选择 a测点开孔位置应以设计或制造厂的规定进行。如无规定时，可根据工艺流程系统图中测点和设备、管道、阀门等的相对位置，依据《电力建设施工及验收规范》（热工仪表及控制装置篇）的规定按下列规则选择： b、测孔应选择在管道的直线段上。测孔应避开阀门、弯头、三通、大小头、挡板、人孔、手孔等对介质流速有影响或会造成泄漏的地方。 c、不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。 d、取源部件之间的距离应大于管道外径，但不小于200mmo压力和温度在同一地点时，压力测孔必须选择在温度测孔的前面（按介质流动方向而言。下同），以避免因温度计阻挡使流体产生漩涡而影响测压。 e在同一处的压力或温度测孔中，用于自动控制系统的测点应选择在前面。 f、高压（＞6M P a管道的弯头处不允许开凿测孔，测孔距管道弯曲起点不得小于管子的外径，且不得小于100mm。 g、取源部件及敏感元件应安装在便于维护和检修的地方，若在高空处，应有便于维修的设施。 2.2测点开孔：测点开孔，一般在热力设备和管道正式安装前或封闭前进行，禁止在已冲洗完毕的设备和管道上开孔。如必须在已冲洗完毕的管道上开孔时，需证实其内没有介质，并应有防止异物掉入管内的措施。当有异物掉入时，必须设法取

出。测孔开孔后一般应立即焊上插座，否则应采取临时封闭措施，以防止异物掉入。根据被测介质和参数的不同，在金属壁上开孔可用下述方法：在压力管道和设备上开孔，应采用机械加工的方法；风压管道上可用氧乙炔焰切割，但孔口应磨圆锉光。使用不同的方法开孔时，应按下列步骤进行：使用氧乙炔焰切割开孔的步骤：用划规按插座内径在选择好的开孔部位上划圆；在圆周线上打一圈冲头印；用氧乙炔焰沿冲头印内边割出测孔（为防止割下的块掉入本体内，可先用火焊条焊在要割下的铁块上，以便于取出割下的铁块）；用扁铲剔去溶渣，用圆锉或半圆锉修正测孔。使用机械方法（如板钻或电钻）开孔的步骤：用冲头在开孔部位的测孔中心位置上打一冲头印；用与插座相符的钻头进行开孔，开孔时钻头中心线应保持与本体表面垂直；孔刚钻透，即移开钻头，清除孔壁上的铁片；用圆锉或半圆锉修去测孔四周的毛刺。 2.3插座的安装：测温元件插座在安装前，必须核对插座的形式、规格和材质，应与设计相符，丝扣应与测温元件相符。对于材质为合金钢的插座必须进行光谱分析并作记录和标识。插座安装应遵照焊接与热处理的有关规定及下列要求进行： a插座应有焊接坡口，焊接前应把坡口及测孔的周围用锂或砂布打磨，并清除测孔内边的毛刺。 b、插座的安装步骤为找正、点焊、复查垂直度、施焊。焊接过程中禁止摇动焊件。 c、合金钢插座点焊后，必须先预热方可施焊。焊接后的焊口必须进行热处理。

热工自动控制B-总复习2016

在电站生产领域，自动化（自动控制）包含的内容有哪些？数据采集与管理；回路控制；顺序控制及联锁保护。电站自动化的发展经历了几个阶段，各阶段的特点是什么？人工操作：劳动密集型；关键生产环节自动化：仪表密集型；机、炉、电整体自动化：信息密集型；企业级综合自动化：知识密集型；比较开环控制系统和闭环控制系统优缺点。开环：不设置测量变送装置，被控制量的测量值与给定值不再进行比较，克服扰动能力差，结构简单，成本低廉；闭环：将被控制量的测量值与给定值进行比较，自动修正被控制量出现的偏差，控制精度高，配备测量变送装置，克服扰动能力强；定性判断自动控制系统性能的指标有哪些？它们之间的关系是什么？指标：稳定性、准确性、快速性。关系：同一控制系统，这三个方面相互制约，如果提高系统快速性，往往会引起系统的震荡，动态偏差增大，改善了稳定性，过渡过程又相对缓慢。定性描述下面4 条曲线的性能特点，给出其衰减率的取值范围。粉：等幅震荡过程，ψ=0；绿：衰减震荡过程，0<ψ<1；红：衰减震荡过程，0<ψ<1；蓝：不震荡过程，ψ=1；在热工控制系统中，影响对象动态特性的特征参数主要有哪三个？容量系数，阻力系数，传递迟延纯迟延与容积迟延在表现形式上有什么差别，容积迟延通常出现在什么类型的热工对象上？容积迟延：前置水箱的惯性使得主水箱的水位变化在时间上落后于扰动量。纯迟延：被调量变化的时刻，落后于扰动发生的时刻的现象。纯延迟是传输过程中因传输距离的存在而产生的，容积迟延因水箱惯性存在的有自平衡能力的双容对象建立热工对象数学模型的方法有哪些？机理建模：根据对象或生产过程遵循的物理或化学规律，列写物质平衡、能量平衡、动量平衡及反映流体流动、传热等运动方程，从中获得数学模型。实验建模：根据过程的输入和输出实测数据进行数学处理后得到模型了解由阶跃响应曲线求取被控对象数学模型的方法、步骤及注意事项，能对切线法、两点法做简单的区分。注意事项：1实验前系统处于需要的稳定工况，留出变化裕量；2扰动量大小适当，既克服干扰又不影响运行；3采样间隔足够小，真实记录相应曲线的变化；4实验在主要工况下进行，每一工况重复几次试验；5进行正反两个方向的试验，减小非线性误差的影响。方法：有自平衡无延迟一阶对象：切线发和0.632法；有自平衡有延迟一阶对象：切线发和两点法；有自平衡高阶对象：切线发和两点法；无自平衡对象：一阶近似法和高阶近

热工过程自动调节

Q、自动调节系统按给定值如何函数分类？按结构又如何分类？答：按给定值：1恒值调节系统生产过程中，（自动调节系统的给定值恒定不变，也就是使被调量保持为一固定数值）、2程序调节系统（系统的给定值是时间的已知函数，给定值随时间变化是预先设定的，调节系统用来保证被调量按预先设定的随时间变化的数值来改变）、3随机调节系统（系统的给定值是不可预知的，其数值决定于一些外来因素的变化，所以调节结果使被调量也跟随这个给定值随时改变）按结构及其特点：反馈调节系统（特点在调节结束时，可以使被调量等于或接近于给定值；当调节系统受到扰动作用时，必须等到被调量出现偏差后才开始调节，所以调节的速度相对比较缓慢）前馈调节系统（由于扰动影响被调量的同时，调节器的调节作用已产生，所以调节速度相对比较快；由于没有被调量的反馈，所以调节结束时不能保证被调量等于给定值）复合调节系统（吸取前馈和反馈系统各自长处，调节时间缩短，调节质量得到改善）按调节系统闭环回路的数目分类：单回路调节系统，多回路调节系统按调节作用的形式分类：连续调节系统，离散调节系统按系统的特性分类：线性调节系统，非线性调节系统 Q、什么是静态特性、动态特性、传递函数？答：静态特性：在平衡状态时，输出信号和引起它变化的输入信号之间的关系。动态特性：在不平衡状态时，输出信号和引起它变化的输入信号之间的关系。传递函数：线性定常系统在零初始条件下，系统（或环节）输出信号的拉普拉斯变换与输入信号的拉普拉斯变换之比。传递函数性质：1传递函数是复变量s的有理真分式函数，其分子多项式次数m低于或等于分母多项式次数n，且所有系数均为实数2传递函数是描述动态特性的数学模型，它表征系统的固有特性，和输入信号的具体形式，大小无关，且不能具体表达系统的物理结构3传递函数只能表示一个输入对一个输出的关系4系统传递函数的分母就是系统的特征方程，从何能方便判断动态过程的基本特性建立微分方程的步骤：1，根据输入信号，输出信号分析各变量间的关系；2依次写出每一元件的动态特性方程3在可能条件下，对各元件的动态特性方程进行适当简化，略去一些次要因素或进行线性化处理4校区中间变量5化为微分方程的一般形式输出有关的在等号左侧，输入有关的放在等号右侧，降幂形式排列 Q、什么是有自平衡能力对象？无自平衡能力对象？内扰？外扰？答：（1）有自平衡能力对象：指对象在阶跃扰动作用下，不需要经过外加调节作用，对象的输出量经过一段时间后能自己稳定在一个新的平衡状态。（2）无自平衡能力对象：指对象在阶跃扰动作用下，不经过外加调节作用，对象的输出量不能自己稳定在一个新的平衡状态。（3）内扰：经过调节通道作用到对象上的扰动（4）外扰：经过干扰通道作用到对象上的扰动输入信号与输出信号之间的联系称为通道。调节作用至被调量之间的信号联系为调节通道。干扰作用至被调量之间的信号联系称为干扰通道。

常见电厂热工自动控制技术研究崔保恒

常见电厂热工自动控制技术研究崔保恒摘要：随着社会经济的发展，人们对电能的需求量越来越大，给电厂的产能提出了更高要求，但就目前的电厂热工控制现状而言，其控制模式已经很难适应电力工业控制单元机组的客观发展需求。文章概述了电厂热工自动化控制技术，分析了电厂热工自动控制技术中存在的问题，并结合多年实际工作经验提出了确保电厂热工自动控制技术可靠应用的策略。关键词：电厂；热工自动化；控制技术就电厂的热工自动化控制技术而言，它主要是利用自动化系统与技术来测量电厂各种数据，自动控制各种设备，处理电厂的各种信息数据，最终实现发电设备的安全可靠运行，使其产出更多电能。对于整个电厂而言，研究其热工自动化控制技术，一方面可以提高其产能；另一方面能降低电厂的生产成本，有助于整个电厂实现最终的可持续发展，所以我们必须重视电厂热工自动控制技术的研究。一、电厂热工自动化控制技术概述 1.1热工测量技术 1.1.1温度测量。热电偶热电阻是电厂热工测量时温度测量传感器主要采用的元件，有些电厂也在使用金属膜水银温包等热敏元件，这些元件都属于温度测量的一次元件。 1.1.2压力测量。应变原理膜片为主要的压力传感器元件，弹簧管、数显形式的二次仪表是其主要用到的构件。 1.1.3流量测量。大多数电厂使用的标准节流件，采用的都是差压测量原理。齿轮、涡轮等传统的流量计只有个别电厂仍在使用。 1.1.4液位测量。在测量液位时，大多数电厂采用的都是差压原理经压力补偿测量法，共同使用电接点与工业电视。 1.2DCS系统就目前的电厂大机组仪控系统的使用状况而言，DCS系统为大多数电厂主要使用的是电厂大机组仪控系统。在电厂发电机组控制系统中该系统技术的作用优势也越来越明显。就DCS系统来说，其建立要以计算机局域网技术为基础。DCS系统要求建立的网络型控制系统要更安全、更可靠、更实时，DCS系统在目前电厂热工控制系统中的应用也必将越来越广泛。二、电厂热工自动化控制技术问题分析随着电厂热工自动化水平的不断提升，虽然自动化控制技术有其自身的优点，在实践应用中也所有创新和提升，但在具体的生产应用中，依然还存在着一些问题，总结之，主要表现在以下几个方面： 2.1电厂设备自动化水平。对于电厂热工控制系统的自动化水平而言，其主要决定于以下几个方面，即发电机组在整个电厂设备中的地位、电网对电厂发电机组提出的要求；发电机组可控制性、可承受负荷能力；控制设备与测量仪表的种类与质量；对电厂设备自动化控制设计能力和水平；同时，还包括安装与调试，最终自动化控制系统能取得怎样的控制效果，很多程度上还决定于电厂自身的管理机制即运行维护水平。 2.2单元机组控制、DCS一体化水平。实践中可以看到，炉机电融一体化是当前电厂单元机组的主要技术特征，而且DCS技术应用以后，因该技术自身具有高度的安全可靠性，所以可以与电厂热工自动化控制系统密切的联系在一起，形成

《热工过程自动控制》课程设计

（注意：保持清洁，设计结束后装订在设计说明书正文的第1页）《热工过程自动控制》课程设计任务书专业方向：热能与动力工程班级：学生姓名：指导教师：周数：1 学分：1 一、设计题目 600MW单元机组直流锅炉给水控制系统的组态设计二、原始资料 1. 控制对象 600MW超临界机组直流锅炉给水控制系统采用两台分别带50%负荷的汽动给水泵作为正常负荷下的供水，设置一台可带50%负荷的电动给水泵，作为启动及带低负荷或两台汽动泵中有一台故障时作备用泵使用。 2. 控制要求直流锅炉必须使燃烧率和给水量随时保持适当的比例。（1）给水流量控制回路仅当锅炉运行在纯直流工况下，才能对锅炉出口的主蒸汽温度起到粗调的作用。为保证锅炉本身的安全运行，要求任何工况下省煤器入口给水流量不低于35%MCR；（2）给水泵串级控制回路的副调节器根据给水流量偏差输出给水泵控制指令，调节各台泵的转速以满足机组负荷变化的需要；（3）为保证给水泵的运行安全，给水流量调节阀控制回路通过调节给水阀门的开度维持泵出口母管的压力在适当范围内；（4）汽动给水泵再循环阀调节回路需保证通过每台汽泵的流量不低于最小允许流量。三、设计任务 1、了解大型单元机组控制系统概貌和集散控制系统概貌及其组态原理；

2、了解ABB贝利公司Symphony集散控制设备及其重要功能模块的作用； 3、掌握控制对象（包括工艺流程）及控制任务； 4、根据控制系统原理进行相应集散控制系统的组态设计；给水控制系统包括三个部分：（1）给水流量指令形成回路（2）汽动给水泵转速控制回路（3）给水流量调节阀控制回路，可任选其中两部分做组态设计。 5、对所设计的部分进行组态分析。四、建议时间安排课程设计时间安排序号内容时间 1 收集资料，学习相关理论知识1天 2.5天 2 进行集散控制系统的组态设计并绘制组态图 3 整理报告1天 4 答辩0.5天 5 合计5天五、成果要求 1、课程设计报告（1）字数约5000左右，统一用A4纸手工书写，字迹工整。（2）主要内容及装订顺序：封面、扉页、成绩考核表、课程设计任务书、目录、正文、参考文献、设计体会及附录。（3）正文部分应该包括以下几项内容：大型单元机组控制系统概述、集散控制系统概述及其组态原理、Symphony集散控制设备简介及重要功能模块的作用、系统控制对象（包括工艺流程）及控制任务、所选定部分的组态设计和组态分析。（4）设计报告严禁抄袭，即使是同一小组也不允许雷同，否则按不及格论。 2、图纸要求：图纸要求手绘，以附录的形式放在报告最后。六、成绩评定设计成果主要由设计报告体现，成绩评定等级为优、良、中、及格、不及格五级制。设计成绩根据以下四个方面综合确定：（1）设计报告（40%）（2）设计期间表现（20%）（3）设计答辩（40%）。

热工过程自动调节试卷2

试题第1页（共8页）试题第2页（共8页） ○—○—○— ○—○—○— 密封线内不要答题试卷代号：座位号宁夏大学继续教育学院2012—2013年学年度第二学期期末考试《热工过程自动调节》试题2 2013年4月一、填空题（每空2分，共20分） 1、传递函数的定义为：在零初始条件下，系统的拉氏变换和输入的拉氏变换之比。 2、根据热工对象阶跃响应曲线，热对象动态特性可分为两大类：和无自平衡能力对象。 3、系统稳定的必要条件是闭环控制系统特征多项式（设首项系数a n >0）各项系统均。 4、某标准二阶系统的阴尼比ζ＝0，则其衰减率ψ＝。 5、可变逻辑的控制器有可编程逻辑控制器和。 6、前馈调节系统由于无闭合环路存在，亦称为。 7、积分作用调节器也称为。 8、调节器依据、和三个信号进行调节，称为三冲量调节系统。二、单项选择题（每小题2分，共20分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。） 1、自动控制系统的稳定性是指遇到阶跃扰动时，过渡过程结束后，被控量是否趋于（） ① 有限值 ②零 ③1 ④无穷 2、单回路控制系统控制通道纯迟延时间τ μ 增大，被控量动态偏差（） ①一定增大 ②一定减小 ③不变 ④可能增大，也可能减小 3、在过热汽温控制系统中，为克服汽温被控对象的迟延和惯性，常常引入的辅助被控量是（） ①过热器入口蒸汽温度 ②过热器出口蒸汽温度 ③减温器出口蒸汽温度 ④减温水流量 4、下列热工对象中，属于有自平衡能力对象的是（） ①燃烧率扰动下汽轮机负荷不变时的汽压控制对象 ②燃烧率扰动下汽轮机调门开度不变时的汽压被控对象 ③汽轮机进汽量扰动引起负荷变化时的汽压被控对象 ④给水量扰动下的汽包水位被控对象 5、直流锅炉是一个多输入，多输出的被控对象，其主要输入量为（） ①汽温、汽压和蒸汽流量 ②给水量、燃烧率和汽轮机调门开度 ③汽温、汽压和汽轮机调门开度 ④给水量、燃烧率和蒸汽流量 6、0＜ψ＜1是（衰减振荡的调节过程） ①是非周期的调节过程 ②是等幅振荡的调节过程 ③衰减振荡的调节过程

火电厂热工自动控制技术及应用张云龙

火电厂热工自动控制技术及应用张云龙发表时间：2018-10-18T14:43:18.457Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：张云龙 [导读] 摘要：本书系统地阐述了过程控制系统的构成、问题，同时还介绍了火电厂热工自动控制技术的实际应用。（内蒙古大板发电有限责任公司内蒙古赤峰市 025150）摘要：本书系统地阐述了过程控制系统的构成、问题，同时还介绍了火电厂热工自动控制技术的实际应用。关键词：火电厂；热工；自动化控制；能源一、火电广热工自动化控制系统的构成电厂热工自动化控制系统一般是由检测装置、执行设备和控制系统组成。由于火电厂热力生产过程复杂，多数设备长期处于高温、高压、易燃等恶劣环境下高速运行，现代热工控制系统往往还包括自动报警与保护、自动检测和顺序控制等内容。 1.1 DCS系统 (1)单元机组实现了集中控制，电气控制系统纳入了DCS技术。单元机组电气发变组和厂用高、低压电源系统实现DCS监控。烟气脱硝系统及汽机旁路系统的监控纳入机组Dl笃。 (2)两台机组的DCS之间设置公用网络。并通过网桥联接空压机房、燃油泵房等厂用电公用系统，公用网络可独立设置的操作员站，或通过单元机组操作员站对公用系统进行监控。 (3)机组操作台上设有DCS、DEH操作员站及安全操作控制按钮。当DCS发生通信故障或操作员站故障时，可通过后备控制手段实现安全停机或停炉，达到自动控制目的。 1.2 辅助系统集中监控网络热力辅助系统的监控采用可编程控制器+交换机+人机接口方式，为满足安装、调试和初期运行过渡需要，按照水、煤、灰三点设置调试终端兼临时操作员站．正常运行后转移为集中控制室集中监控。 1.3烟气脱硫系统烟气脱硫系统的控制点．可与除灰系统合并设置控制室。烟气脱硫控制系统采用PLC实现。烟气脱硫系统的状态监控与报警保护等联锁信号．通过硬接线与机组DCS系统连接。以保证机组的正常运行。二、热工自动化控制技术存在的几个问题虽然自动控制技术尤其多种优点，但是在生产及其应用过程中也是存在着问题的。 2.1自动化水平问题。火电厂设备的自动化水平，主要由以下几个条件决定：(1)发电机组在设备中占据的地位以及整个电网对发电机组所提出的要求；(2)发电机组本身的可控制性以及能够承受的负荷变化的能力；(3)测量仪表和控制装置的品种以及质量；(4)人类对于自动化控制系统的设计能力；(5)安装和调试。而且自动化控制系统在最终到底能否达到我们想要的效果，还取决于火电厂本身的管理体制和运行过程中的维护水平。 2.2单元机组的整体控制与DCS的一体化。炉机电融为一体是单元机组的技术特点，在采用DCS技术之后，由于DCS技术的高度可靠性，使其有条件的与自动化控制系统有机地结合在一起，使新的单元机组运行格局得以实现。 2.2.1炉机电整体控制。在过去国内的电站建设过程中，发电设备、变压器机组以及发电厂用电系统的监控是独自成为一条线路的，这么多年来，电厂的设备在集中控制方面都是要求与炉机是分开的。形成这种状态的主要原因是发电站在运行过程中实行了炉机电分开管理的体制。那么如今，如果我们能够将其河滨为一个整体来管理，不仅有助于我们对于电厂的管理，更加有助于我们对于机组设备的调度。 2.2.2DCS的功能覆盖面的一体化。DCS功能一体化，可以简单理解为以DCS为主体，通过网络通信来实现数据的传输与共享，进而达到使系统简化，减少对设备的操作，从而使值班人员的监视面减少，提高工作效率。三、计算机在火电厂的应用然而随着时代的进步，原有的分散控制系统技术也已渐渐不能满足社会发展的需要。众所周知，在80年代初期的时候，计算机制造业在我国还是处于基本的主机研发阶段，不能与国外的技术相提并论。因此，想要根据我们设备的实际情况开发出一套属于我们自己的自动化控制系统更是难上加难。但是，我们的工人不畏艰难，以总结外国电站应用计算机的经验的基础上，加上国产计算机研发工作的飞速发展，先后完成了PDP11系统以及其它几款以微机为主机的系统。随后我们又引进了美国Foxboro公司生产研发的FOX1/A计算机，实现了我国火电厂的数据采集和处理的功能。渐渐地，我国的计算机自动化控制系统日趋成熟起来，现在的智能化控制技术主要分为以下几个方法：（1）分层递阶的自动化控制方法；分层递阶的自动化控制是大系统控制一种非常重要的手段。对于那些较为复杂的系统来说，采用这种分层递阶的控制方式，能够化复杂为简单，这样能够使系统易于管理。分层递阶的架构按照自动化程度的高低分为三个等级：一、组织级；二、协调级；三、运行控制级。（2）专家的自动化控制。其实所谓的专家系统，就是指专家的系统理论同控制理论的方法和技术的一种有机结合。并且使计算机能够在一种不确定的环境中，模仿专家的智能从而实现对发电机组设备的控制。专家控制系统亦可以分为两类：一是专家控制系统，另一种是专家式控制器。由于专家式控制器相较于专家控制系统来说拥有结构简单，造价又低的特点，因此，专家式控制器被广泛应用于电力事业当中。（3）模糊控制。早在1965年，Zadeh教授就提出了模糊集理论，而后又由英国的Mamdani以其为基础，成功地将其应用于蒸汽机和锅炉上，进而使模糊理论集得到了实际的应用。随着时间的推移，模糊控制日渐精益的发展并被广泛的应用于火电厂发电设备。模糊控制系统，简而言之就是以比较模糊的数字、语言表示形式和模糊的逻辑思维规则，并且辅助于计算机而实施的一种自动化控制系统。模糊控制得以广泛应用主要是因为它具有很强的鲁棒性，这种特性使传统的控制方法中那种非线性和大延迟得到轻松解决。模糊控制系统采用的是不精确的推理过程，它仿照人类的思维方式，依据经验和数据，来处理一些较为复杂的问题。（4）神经网络自动控制系统。神经网络，按照字面的理解就是使计算机模拟人的大脑神经的结构和相应的功能，通过模拟这些来处理和传递信息。（5）智能复合自动控制系统。每一种自动控制系统都有其自身的利与弊，那么智能复合控制技术就是将这些自动控制系统的缺点摒

常见电厂热工自动控制技术研究吴博

常见电厂热工自动控制技术研究吴博发表时间：2019-12-11T15:09:54.200Z 来源：《中国电业》2019年第16期作者：吴博 [导读] 经过研究数据表明，将大数据、云计算等新技术与传统电厂自动化系统进行有机的整合摘要：经过研究数据表明，将大数据、云计算等新技术与传统电厂自动化系统进行有机的整合，进一步建设全层级、全过程的信息数据平台，全面构建生产、经营和管理的智能运作体系，促进产业的全面升级。关键词：自动化控制；智能化；电厂热工中图分类号：TM621文献标识码：A 1.热工自动化控制系统的组成 1.1DCS系统 DCS系统可以对电厂锅炉，发电机组等设备进行实时的控制和检测，如果遇见异常还会进行自动报警，这样能够有利于危险情况的及时发觉和处理，真正使得电厂的运行实现自动化控制。 1.2SIS系统 SIS系统完成生产过程的监控，性能计算和分析、生产调度、生产优化等业务过程，为电厂管理层的决策提供真实、可靠的实时运行数据和科学、准确的经济性指标。通过真实运行数据的分析和比较，方便提出科学、合理的决策方案，使电厂管理层的经营决策更具科学性。SIS系统实现了电厂的管控一体化，是实现电厂整体效益的提高、信息技术的提升和稳定、经济运行的基础。 1.3MIS系统 MIS系统是一个由人、计算机及其他外围设备组成的能进行信息的收集、传递、存贮、维护和使用的网络管理系统，主要用于管理需要的记录，并对记录数据进行相关处理，将处理信息及时反映给电厂管理者[1]。 2.热电自动化技术在电厂的应用 2.1DCS系统的应用 DCS系统的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理，如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。DCS系统的控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体，可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制，并可更方便的加入所需的特殊控制算法[2]。我国的DCS产品和技术在高端工业自动化领域不断打破国外垄断，其控制核心技术，已在600/660/1000MW超临界机组获得广泛应用。“炉-机-电-辅-仿”一体化DCS控制使得电厂生产层数据流畅、监控便利、管理精细，检修维护方便；以非线性预测控制、状态重构、内模控制等先进算法为基础的超超临界机组协调控制方案，能够有效提高电厂机组控制与运行性能；通过先进控制与优化、生产过程优化，可以改善机组参数运行品质、优化运行方式与定值，提高机组效率，降低机组供电煤耗，减少排放生成，实现电厂节能减排。 2.2自动控制自动控制是实现生产过程的自动启停、运行控制以及生产经营人员行为标准化的关键。智能化的控制技术可以提升电厂机组协调控制响应能力和精度，覆盖全过程各工况设备和工艺系统的自动投退，实现机组级全程自动控制、自启停和负荷切换，达到闭环优化、少人高效运行的目的。以其中几个智能控制算法为例。（1）基于锅炉效率最优的风燃比优化。锅炉燃烧过程中保持最佳风燃比是提高锅炉效率和经济性的关键措施。优化氧量定值，以锅炉效率最高为优化目标，结合锅炉运行工况中热效率与空气系数的特定关系曲线，利用最优控制理论，寻求不同负荷状态下的最佳风燃比，实现锅炉经济稳定燃烧[3]。（2）制粉系统预测控制。正压直吹式制粉系统是一个典型的多变量非线性时变系统。各控制量和被控量之间存在着严重的耦合关系，控制量扰动大，被控量滞后严重，基于经典PID设计的控制方案难以实现制粉系统的解耦控制。（3）主蒸汽温度预测控制。应用主汽温预测控制功能，提高锅炉汽温控制的鲁棒性，提升汽温控制精度，实现锅炉变负荷情况下，减少汽温波动幅度，延长过热器设备寿命，降低锅炉爆管风险，节约机组运行维护费用。同时减少减温水喷量，提升锅炉运行效率，进一步降低机组供电煤耗。 2.3重要参数测量（1）先进在线测量技术应用。烟气成分在线测量系统。将SCR入口和出口CEMS系统中的CO、NOx浓度、O2含量等参数的实时测量数据送到优化控制器系统，为智能控制提供可靠测量参数[4]。（2）重要参数软测量。测量计算结果应用到相关控制回路中，可降低机组煤耗，提高运行效率。（3）锅炉CT。锅炉CT技术根据声学测温原理，对炉膛温度进行非接触式测量，实现炉膛温度场的可视化和在线检测，声波测点布置对锅炉本体不造成任何破坏，充分利用锅炉现有的观火孔和短吹预留孔。 3.热工自动化技术发展 3.1机组APS控制 APS功能是实现电厂机组全过程自动启动和全过程自动停运的综合管理、控制系统。结合智能全程控制技术，在控制范围、智能化程度等方面进行完善，实现机组自动启停控制、管道注水到机组满负荷的给水全程智能控制、自动并退泵及出力自动平衡功能的送/引风机全程智能控制、给水/燃料/汽机旁路协调自动热态清洗智能控制、升温升压过程燃料自动智能控制、具有凝结水母管压力自适应能力的除氧器水位全程智能控制、凝结水辅助调频智能控制等全程自动控制。 3.2现场总线现场总线（FCS）采用了智能设备，使现场设备具有通信能力，设备之间可直接传送信号，因而控制系统的功能可不依赖于控制室里的计算机或控制器，直接在现场完成，实现了彻底的分散控制，是数字化电厂的重要组成。在工业应用方面，智能驾驶、智能制造，已进入到现代化工厂、无人工厂，大量的机械手和机器人已经比比皆是。智能安防、智能交通、智能医疗，已步入人民的生活。智能电力是未

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