火力发电厂主要控制工艺逻辑
火电厂控制工艺机组指令
机组指令就是对机组下达的负荷指令，机组指令回路接收电网中调AGC指令和本机运行
人员的指令。负荷指令下达至汽机主控回路和锅炉主控回路，通过锅炉风粉控制和汽机
DEH 控制实现系统对负荷指令的响应，见图1。
机组指令接收AGC信号的先决条件是机组处于协调控制模式，就是说汽机控制在自动状态，锅炉控制也在自动状态。在这种情况下，电网中调会根据电网频率的变化，计算频率差，折合成负荷指令下达给发电机组。发电机组根据AGC信号，通过协调控制系统增加或减少机组出力，稳定电网的频率。
当AGC投入条件不成立的情况下，一般采用锅炉跟随汽机的控制方式，即汽机控制功率，锅炉控制压力。在这种情况下，机组发电功率由本机运行人员设定，而锅炉则自动调整出力，维持机前设定压力的稳定，保证汽机与锅炉之间的能量平衡。
当汽机主控无法投入自动，同时锅炉主控也无法投入自动的情况下，机组处于BASE
运行方式（手动方式）。此时，DEH系统根据主汽压力来调整综合阀位，使汽机与锅炉保持能量平衡，机组指令跟随综合阀位对应的机组功率。机组BASE 方式运行通常是机组运行的过渡阶段。
当发电机组的重要辅机（送风机、引风机等）出现故障，只能运行两台设备中的一台时，不能提供充足的出力，发电机组也就无法在额定出力下正常工作。这时，机组控制以RB
（RUNBACK：快速返回）方式运行，通常机组负荷会降低一半。此时的机组指令同机组
1
BASE 方式运行时相似，处于跟随模式。即主汽压力不断下降，汽机进汽调节阀逐渐关小，
机组负荷指令则根据综合阀位的大小跟随相应值。
机组指令控制是机组控制系统的顶层控制，也是协调控制的顶层控制，伴随着机组运行
工况的变化，指令控制会选择相应控制策略，保持机组出力与电网需求的平衡和汽机与锅炉
的能量平衡。
图1指令控制SAMA图
协调控制系统
协调控制系统就是汽机与锅炉协调控制系统，通常存在三种协调控制方式：机炉协调控
制方式、锅炉跟随方式、汽机跟随方式，见图2。
图2协调控制系统SAMA图
在汽机主控在自动态，且锅炉主控在自动态时，机组控制处于机炉协调控制模式。在机炉协调控制方式下，汽机与锅炉并行操作，锅炉控制机前压力，汽轮机控制功率，两者互相影响。负荷变化过程先于锅炉指令信号，同时压力变化修正调节阀位置。
当汽机主控在手动态，且锅炉主控在自动态时，机组控制处于锅炉跟随模式。在锅炉跟随控制方式下，锅炉控制机前主汽压力，汽机调门采用手动调节的方式来获得期望的功率。
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控制过程为，主汽压力设定值与机前压力相比较，其偏差经过发电机信号前馈和修正后产生锅炉指令信号去风和燃料回路。同时，运转员通过设定调节阀位置来建立负荷指令。
当锅炉主控在手动，且汽机主控在自动时，机组控制处于汽机跟随模式。在汽机跟随控制模式下，汽轮机控制机前蒸汽压力，通过调节锅炉的燃烧率来获得期望的负荷。运转员手动设置燃料和风量值，燃料和风量的变化会带来锅炉能量水平的变化，从而改变机前压力的
变化。
定压滑压选择
机前压力是单元制机组负荷控制一个十分重要的参数，定压和滑压选择指在机组正常运
行时，机前压力是保持一个定值还是维持某一个函数关系。机前压力设定值应该等于某个目
标值还是按照某个函数关系跟踪负荷指令，则是由定压滑压选择控制策略来实现，见图3。
偏置设定值
I A
I
滑压设定值
A I
I压力速率限制
A I I A
PS
定压设定值压力实际设定值
图3定压滑压选择
单元机组按照定压方式运行时，机前压力保持不变，机组功率与调节阀的开度保持一一
对应关系。单元机组滑压运行时，汽机调节阀的开度维持不变——一般为全开位置，机组功
率与机前压力保持一一对应关系。
定压可以在机组任意控制模式下选择，而滑压需要在锅炉跟随控制模式并且机组负荷较
大的情况下进行。在机炉协调模式下，如果出现RB，则控制方式变为锅炉跟随，机前压力
维持动作前压力一段时间，然后按照一定的速率滑压下降。
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汽机控制工艺
汽机控制
汽机控制就是汽轮机调节阀控制，汽机控制的执行部分就是数字电液调节系统DEH。
汽机控制在不同的控制方式下，将汽机指令送达DEH系统，DEH系统根据汽机指令作出相应的动作，驱动调节阀动作，完成对负荷或压力的控制，见图4。
汽机指令
TD
TF
CCS遥控
DEH反馈信号100%
T
T
T
0%
I I
H/L
A
至DEH
图4汽机控制SAMA图
相对于锅炉控制，汽机控制要简单一些，主要DEH控制。DEH系统控制根据指令调节调
节阀的开度，完成对转速和负荷的控制。给水控制在设备属于汽机侧，但是在自动状态下接收
的锅炉指令。给水控制主要对两台汽动给水泵和一台电动给水泵的控制。在机组启动阶
段和低负荷阶段，由30%负荷的电动给水泵供水，采用单冲量水位控制方式。在负荷较高阶段和额定负荷运行时，有两台50%负荷的启动给水泵供水，采用三冲量的水位控制模式。
给水控制（汽泵）
汽动给水泵是机组正常运行时的全部给水来源，采用三冲量的水位控制策略，见图5。
汽包水位被控对象的扰动有四个来源，给水量的扰动为内部扰动，其余如蒸汽负荷的扰
动、燃料量的扰动以及汽包压力的扰动等为外部扰动。其中给水扰动、汽机负荷扰动和锅炉
热负荷扰动影响比较大。
由于蒸汽流量和燃料量的变化是经常产生的外部扰动，并且是产生"虚假水位"的根源，
所以在给水控制系统里常常引入蒸汽流量、燃料量信号作为前馈信号，以改善外部扰动时的
控制品质。如上图所示，三冲量的调节回路中主要包含有主调节器TPI及付调节器TPI，付
调节器一般用比例规律的。主调节器接受水位信号作为主控信号去控制副调节器。副调节器
除接受主调节器信号外，还接受给水量反馈信号和蒸汽流量信号，组成一个三冲量的串级控制系统，其中副调节器的作用主要是通过内回路进行蒸汽流量和给水流量的比值调节，并快速消除来自给水侧的扰动。而主调节器主要是通过副调节器对水位进行校正，使水位保持在
给定值。
当负荷变化而出现“虚假水位”时，由于采用了蒸汽流量信号，就有一个使给水量与负
荷同方向变化的信号，从而减少了由于“虚假水位”现象而使给水量向与负荷相反方向变化
的趋势，从而改变蒸汽负荷扰动下的水位控制质量。
汽动给水泵控制分成遥控和本地自动两种控制方式。遥控时接收锅炉指令，自动维持水
位稳定；本地自动时，根据操作员的指令设定水位维持水位在设定值。
图5给水控制——汽泵
给水调节阀控制
给水调节阀是低负荷阶段电动给水泵供水时维持水位稳定的控制手段，见图6。
在机组启动初期，主给水门关闭，电动给水泵定速运行，通过控制给水调节阀的开度，
调节给水流量，达到控制水位的目的。此时，水位控制器对设定值和水位值的偏差进行运算，生成自动控制指令去控制给水调节阀的开度，改变给水流量，使水位跟踪设定值，进行单冲
量的水位调节。
当机组运行在高负荷状态，锅炉供水由两台启动给水泵供应，水位控制是三冲量控制方式。如果此时有一台启动给水泵跳闸，则会联锁启动电动给水泵，保持水位的三冲量控制方式不变，此时串级控制器1计算水位实际值与水位设定值之间的偏差，然后与主蒸汽流量相加输出至串级控制器2。串级控制器2计算控制器1与凝结水流量的偏差，计算相应阀位指令。给水调节阀接收阀位指令，作出相应的开关动作，调节给水流量，从而达到控制水位的
目的。
图6给水调节阀控制SAMA图
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给水控制（电泵）
电动给水泵是机组启动和低负荷阶段锅炉供水设备，控制策略，见图7。
在机组启动初期，电动给水泵定速运行，通过控制给水调节阀的开度，调节给水流量，达到控制水位的目的。随着负荷的开高，要求的给水量增加，该启动控制阀逐渐开大，到了一定开度以后，调节性能变差，当发现控制阀已无法再对给水进行调节时，手动升高电泵转速，提高给水母管压力，增加给水，此时，启动控制阀仍然可以自动地将水位维持在设定值
上。
随着负荷继续升高，给水压力已升得较高，给水调节阀承受的节流压差也越来越大，当给水调节阀门开到90％以后，将电动给水泵转速控制投自动。给水控制由给水调节阀节流
调节方式变成了给水泵转速调节方式。
当启动给水泵跳闸时，电动给水泵联锁启动，三冲量方式调节水位。
图7给水控制——电泵
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除氧器水位控制
除氧器是凝结水通路上净化凝结水，保证水、汽纯净的重要设备，主要作用是除去溶解
在凝结水中的非凝结空气。
除氧器水位控制是平衡锅炉给水和凝结水的重要控制策略，与汽包水位或者汽水分离器
水位控制策略相似。在给水流量较小的情况下，采用单冲量控制方式。在给水流量较大时，
采用三冲量控制方式，将给水流量和凝结水流量扰动纳入控制策略中。见图8。
在给水流量较小，单冲量控制方式下，除氧器水位控制通过除氧器给水调节阀开度的调
控实现控制目的，使除氧器水位跟踪除氧器水位设定值。
在给水流量较大，三冲量控制方式下，除氧器水位控制同时要将凝结水流量和给水流量
作为调节过程中的扰动量加以处理。首先，除氧器水位设定值与实测值比较，差值经过一级PID 处理，得出值与给水流量换算值累加，累加后的值在第二级PID 处理前与凝结水流量比
较，得出的差值经过计算得出除氧器给水调节阀开度需要的增加值或者减小值。开度变化值
送到除氧器给水调节阀，阀门作出相应动作，除氧器供水量随之变化，达到维持除氧器水位
跟踪设定值的目的。
图8除氧器水位控制SAMA图
9
凝汽器热井水位控制
凝汽器是是机组安全、高效、经济、稳定运行的重要环节，是机组汽水循环中水的起点。
凝结水位控制的有效运行可以保障凝汽器运行的安全性，也使机组运行的经济性和稳定性得
到保证。
与凝结水水位相关的有两台设备，凝结水位调节阀和凝结水至凝补水箱溢流阀。当凝结水
水位低于设定值时，凝结水位调节阀增大开度，增加凝结水箱补水，使水位上升，跟踪设定值。当凝结水位高于凝结水位设定值时，凝结水至凝补水箱溢流阀增大开度，凝结水热井
中的凝结水通过溢流阀泄至凝补水箱，凝结水位下降，跟踪设定值。见图9。
图9凝结水位控制SAMA图
首先，凝汽器水位实测值与凝汽器水位设定值比较，差值经过左侧PID计算，得出凝
结水位调节阀需要增大或者减小的开度，开度指令驱动凝结水位调节阀开大或者关小，达到
调节水位的目的；同时，差值经过右侧PID处理得出溢流阀需要减少或者增加的开度，开
度指令驱动溢流阀动作，同样实现调节凝结水位的目的。
高压加热器水位控制
高压加热器（或者低压加热器）是提高凝给水温度和机组热循环效率的装置。
高压加热器是一种表面式热交换器，一般放在除氧器之后，抽取汽轮机高压缸中的蒸汽
加热给水。高压加热器安装疏水调节阀和危急疏水调节阀，用来不断地排出加热给水的蒸汽
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凝结后的疏水，疏水的水位（即高压加热器的水位）需要维持一个稳定值。如果高加水位过高，影响热交换效果，还有可能使疏水从抽汽管直接通过疏水阀排出，影响加热效果，还可能使疏
水从抽汽管倒流入汽轮机，形成水冲击；如果水位过低，加热蒸汽可能直接通过疏水
阀排出，影响加热效果和经济性，同时还影响环境。
低压加热器是加热凝结水的装置，作用与高压加热器相同。二者的不同之处在于温度不
同、抽汽位置不同。本文通过解析高压加热器的控制策略来说明高压加热器和低压加热器共
通的控制原理，见图10。
高压加热器水位控制由高加疏水调节阀和高加危急疏水调节阀两个装置完成。高加疏水
调节阀在调节稳定高加水位的过程中起到主要作用。高加危急疏水调节阀在高加水位异常高
的情况下加入调节高加水位的控制中，高加危急疏水调节阀动作比高加疏水调节阀更快，二
者的设定值不同。
首先，高加水位实测值与设定值比较，差值经过左侧PID计算得出调节阀需要增大或
减小的开度，开度指令送到调节阀，调节阀根据指令值开大或者关小阀门，完成水位调控的
一次循环。如果水位异常高，危急调节阀加入水位调节。高加水位实测值与危急调节阀设定
值比较，差值经过右侧PID处理得出危急调节阀的开度指令，高加危急疏水调节阀根据开
度指令迅速动作，完成高加水位的调节。
图 10 高压加热器水位控制SAMA 图
2.2.8 高压旁路减压调节阀控制
高压旁路被控对象为减压阀、喷水隔离阀、喷水调节阀，高压旁路控制系统有启动、溢
流和安全三个主要功能（即三用阀功能）。启动功能：改善机组的启动特性；
提高锅炉在启动过程中的燃烧率；使蒸汽温度与汽轮
机缸温得到最佳匹配；缩短机组启动的时间，减少寿命损耗。溢流功能：吸收机、炉之间的不平衡负荷；排泄机组在负荷瞬变过度过程中的剩余蒸汽；
调整稳定争气压力；维持锅炉在不投油情况下的最低稳燃负荷。安全功能：取代锅炉安全阀的功能。机组旁路系统投入备用后，当机组的机前实际压力
与机组高压旁路压力设定值差值大于旁路超压偏置设定值时，旁路系统将自动参与压力调节，维持主蒸汽压力等于设定值。
在旁路控制中，关键控制是对高旁减压调节阀的控制，本闻就高旁减压调节阀的控制策略加以说明，见图11。
图11高旁减压调节阀SAMA图
首先，主汽压力实测值与一级PID输出比较，差值经过第二级PID处理得出阀位开度
12
指令。减压调节阀根据指令动作，调整主汽压力。同时，阀位指令回到一级PID入口，指
令与坡度处理后指令比较，差值经过一级PID处理得出下一次处理循环与主汽压力实测值
的比较值。
高旁减压阀的调节压力过程是动态调整的，这就保证了调整过程的平滑和有效。
锅炉控制工艺
燃烧控制
锅炉燃烧控制是机组控制的难点，合适的控制策略能够减少锅炉对负荷指令响应的延迟
时间，提高机组的响应速度和运行的经济性。
图12是能量输入信号图，能量输入必须与能量需求匹配。能量输入的计量如果采用给
粉机转速或者容量风的风门开度来计算，易受制粉系统延迟或者煤质变化等因素的影响。本
文采用P1+dPd/dt（一级压力与汽包压力变化率之和）作为锅炉能量输入的信号反馈。一级
压力和汽包压力都容易计量，这就提供了一个在稳态和动态工况下都比较稳定的能量输入测
量方法。
图12能量信号SAMA图
13
燃烧控制的滞后与延迟一直是火电机组控制不易解决的问题，新兴的控制策略如预测控
制、矩阵控制等较好的改善了锅炉燃料输入延迟和滞后，基本策略都是在能量需求信号上加
上比较大的前馈，以缩短响应时间，提高响应速度，见图13。
由一级压力P1和汽包压力变化值相加得出锅炉能量输入信号，能量输入信号需要经过实
际燃料输入值的热值修正，修正的锅炉能量输入热值与锅炉指令（能量需求）相比较。差值经
过一级PID运算得出第一个燃料需求值，第一个燃料需求值再经过实际燃料输入的校正，经
过第二级PID计算得出燃料需求值，送给给煤机或容量风门，增加或者减少燃料输
入。
这种控制策略的优点在于：在增加和减少燃料的过程中，动态修正燃料指令，避免过于追求前馈控制而造成波动，使锅炉响应的可控制增强。
图13燃烧控制SAMA图
在当代，火力发电在电力供应中占有主要地位，提供着大部分社会生活生产用电。而锅炉是火力发电生产中的重要设备，其效能直接影响火力发电的效率
和经济性。锅炉燃烧中用到的煤等又是重要的不可再生资源，因此锅炉的燃烧控制相当重要，控制水平的低下将造成资源浪费、效率不高和环境污染。
近期，锅炉燃烧控制又出现了利用模糊综合评判，运用具体的实例，评价了锅炉燃烧控制系统，调整燃烧控制量等新的燃烧控制策略。模糊综合评判方法，对锅炉燃烧系统的控制量进行综合评判，通过改变燃料量、送风量、引风量，进而改变控制量，达到较好的燃烧效果。相信这些新策略和新技术的逐步成熟会带来燃烧控制水平的逐步提升。
当前，社会经济快速发展，能源的供需矛盾日益突出。目前，煤炭在我国的能源消费结
构中占主导地位。全国煤炭消耗总量中有60%以上直接用在电站锅炉中燃烧，要充分利用锅炉和锅炉燃烧中的煤炭资源，适当的改善燃烧的控制量因素使煤炭燃烧充分，以提供高效
的热量，同时减少空气的污染。
引风控制
锅炉炉膛压力是锅炉运行需要监控的重要参数，引风控制就是维持锅炉炉膛的压力稳定，并使锅炉处于微负压运行状态的控制策略，见图14。
引风控制的设备是两台引风机，控制目标是炉膛压力。自动控制状态下，引风控制的目标是维持锅炉压力始终跟踪设定值。当送风量发生变化时，送风指令作为前馈送到引风控制
第一级PID，第一级PID得出第一个引风指令，第一个引风指令经过实际引风值的校正，在
第二级PID计算出最终引风指令，即引风挡板开度指令或引风机转速指令。引风控制的最
终目的就是维持炉膛压力稳定，避免锅炉运行正压或负压波动。
图14引风控制SAMA图
15
送风控制
送风机是锅炉风量与氧气供应的主要设备，锅炉风量由一次风（制粉风）和二次风（助燃风）构成，风量的调控由送风机完成。锅炉通常运行在富氧状态，即锅炉内氧气的供应量要略大于燃料对氧气的需求量，这样可以保证燃料的充分燃烧，避免资源的浪费。而锅炉内氧气是否充足的依据是尾部烟道（一般在省煤器入口取样）烟气中的含氧量，烟气中含氧就表明锅炉供氧是充足的。但是，锅炉中的供氧量不宜过高，否则容易出现尾部烟道的二次燃烧。
送风控制就是根据锅炉对氧气的需求为基础，以烟气氧量为控制目标，生成相应的风量
指令，见图15。
图15送风控制SAMA图
送风控制策略比较复杂，烟气含氧量的控制目标要由风量调整来实现。首先，由一级压
力换算得出锅炉燃料燃烧需要的氧气供应量与操作员输入的富氧水平相加，然后与烟气实际
16
含氧量比较得出差值，经过PI运算得出需要增加或减少的氧量指令。
氧量指令还要经过能量需求BD、锅炉实际输入能量HR和一级压力P1综合计算值的
修正，修正后得出锅炉对送风量的需求。送风量需求值与实际风量比较，得出差值，差值一
级PID运算后得出需要增加或减少的送风量，一级PID得出的送风量再经过实际送风量指
令的修正得出最后的风量指令。
最后的送风量指令送到送风机或送风机挡板，通过送风机转速或挡板开度达到调整送风
量的目的，而送风量的调整同时会完成锅炉烟气含氧量的调整。
一级减温控制
锅炉过热蒸汽减温器是控制过热汽温度的重要装置，过热蒸汽一级减温器在控制过热汽
温度过高的同时，也保护过热器管道不被烧毁。
一级减温控制采用串级控制方式，以二级减温器前汽温为调节目标，通过控制一级减温
器后温度实现，见图16。
首先，二级减温器前实测汽温与二级减温器前汽温设定值比较，差值运算后得出一级减温
器后汽温目标值。一级减温器后气温目标值与实测值比较，差值经过PID运算得出一级减温
水调节阀应该增加或减小的开度。开度变化指令送到减温水调节阀，通过减温水调节阀
开度的变化，增加或减少减温水投入量，达到调控温度的目的。
图16一级减温控制SAMA图
17
二级减温控制
二级减温控制是锅炉二级减温水调节阀控制策略，二级减温控制以主汽温度作为调控目标，通过调节二级减温器后汽温实现调控目标，见图17。
二级减温控制的主要作用在于维持主汽温度的稳定。饱和蒸汽要经过多段过热器继续加热，生成高温高压且温度稳定过热汽去推动汽轮机工作。而且每一种锅炉与汽轮
机组都有一个规定的运行温度。
锅炉出口过热蒸汽温度是整个锅炉蒸汽通道中温度最高的地方，过热器材料虽然是耐高温、高压的合成材料，但在锅炉正常运行时过热器温度已接近材料容许的极限温度，为了设备的安全，必须严格控制过热器的温度。若过热蒸汽温度过高，会使过热器、汽轮机高压缸等设备过热变形而造成损坏，温度过低则会降低机组热效率，因此要求控制出口温度稳定可靠。
减温控制的控制滞后与传输滞后都很大，要达到高精度高灵敏度的温度控制
是很困难的。为此采用分段调节，其中最常见的是两段调节。这样，每段中的
对象容积滞后与传输滞后时间均可减少一半。
图17二级减温控制SAMA图
一级减温控制前面已经有所阐述，二级减温同样采用串级控制的方式实现温度调控。首先，过热器出口温度实测值与操作员设定值比较，差值经过一级PID处理得出二级减温器
后目标值。二级减温器后汽温目标值再与实测温度比较，差值经过二级PID处理得出二级
18
减温水调节阀需要增加或减小的开度。开度指令送到减温水调节阀，调节阀动作，增加或减
少减温水投入量，汽温随之发生相应的变化，控制目的达成。
煤层二次风控制
在锅炉燃烧过程中，二次风挡板的调节起重要作用。二次风挡板包括周界风挡板、二次
风挡板、顶部燃尽风挡板和油枪层风门挡板。运行时二次风挡板的调整可使燃烧器保持适当
的一、二次风配比，同时保持合适的一、二次风出口速度和风量，使风粉混合均匀，保证燃
料正常着火与燃烧。
煤质发生变化的二次风挡板在高负荷时应采用均等配风；低负荷时采用倒宝塔配风。可
以通过细微调整部分二次风挡板来调节汽温、排烟温度。各二次风门可通过改变各自的偏置
值来进行调整。
下面就煤层二次风控制来说明二次风控制策略，见图18。
图18煤二次风门控制SAMA图
煤层二次风控制的作用是保持风、煤配比适度，使进入锅炉的煤粉充分燃烧。一般的锅
炉在实际运行中对二次风的控制并不精细，通常选择小开度或者全开。二次风挡板随给粉量
作相应调整在实际运行中并不经常使用，这就造成了二次风控制的粗糙性。
本文的控制策略很好解决了二次风挡板粗糙控制的问题。首先，在只有煤粉燃料的情况下，二次风挡板选择煤粉对应挡板开度指令，指令送达二次风门电机，风门动作，
二次风量调整完成；在只有燃油供应锅炉热量的情况下，二次风挡板开度指令
切换到燃油供应热量状态，同样开度指令送达二次风门电机，完成风量调整；
在煤粉投运，同时附近燃油也在供应的情况下，改由负荷指令换算二次风门开
度指令，指令送达风门电机，完成调整。
一次风压力控制
在大型机组的风系统中，一次风是提供给制粉系统的制粉动力。一次风分为冷一次风和热一次风，冷一次风从一次风机出口直接送到磨煤机，而热一次风经过空气预热器后送到磨
煤机。热一次风用于保证煤粉进入锅炉时即有一定的温度，提高能量利用率和制粉效率，冷
一次风用于调节热一次风温，以保证磨煤机出口温度保持合适的水平。
图19热一次风压控制SAMA图
一次风在制粉过程中的作用主要是干燥原煤、粗粉与细粉分离、输送煤粉进入炉膛。首先，冷一次风和热一次风在磨煤机一次风入口汇合，混合成温度适中的一次温风。然后，一
次风温风分成两路，一路称为旁路风，一路称为容量风。旁路风进入磨煤机燃料混合箱，干
燥原煤斗来煤，然后进入磨煤机。容量风直接从磨煤机底部进入磨煤机，吹起磨煤机研磨而
成的煤粉。旁路风和容量风在磨煤机内汇合，携带煤粉沿着送粉管道离开磨煤机，中间经过粗细粉分离器分离粗粉和细粉，细粉直接由一次风送入炉膛，粗粉则经回粉管回到磨煤机继续研磨。
在制粉过程中，一次风的压力对保证足够的制粉动力有着重要作用。热一次风压力的控制就是保证制粉系统有充足制粉动力的控制策略，见图19。
首先，由一级压力换算而来的压力值与热一次风压力设定值相加，得到在当前负荷下应该提供的热一次风压力目标值，目标值与热一次风实测值比较，差值经过第一级PID处理得出一次指令。一次指令再与前一次实际指令比较，差值经过第二级PID处理得出最终一次风挡板开度指令。开度指令送达一次风机挡板，挡板动作，调整一次风压控制完成一次循环。
当前，火力发电厂用煤短缺，难以保证设计煤种的稳定供应。不同煤种进入锅炉的燃烧距离是不同的，这对一次风压力的控制提出了更高的要求，来保证不同煤种的燃煤进入锅炉都能有适合的燃烧距离，保证锅炉的安全运行。
发电厂热工设备介绍资料
第一部分发电厂热工设备介绍 热工设备（通常称热工仪表）遍布火力发电厂各个部位，用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等，它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备，也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。 热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍，便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。 一、检测仪表 检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表，根据被测变量的不同，分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。 1、温度测量仪表： 温度是表征物体冷热程度的物理量，常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、 温度变送器。常用的产品见下图： 双金属温度计热电偶 铠装热电偶热电阻（Pt100）
端面热电阻（测量轴温）温度变送器 1）双金属温度计 原理：利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。 常用规格型号：WSS-581，WSS-461；万向型抽芯式；φ100或150表盘；安装螺纹为可动外螺纹:M27×2 2）热电偶 原理：由一对不同材料的导电体组成，其一端（热端、测量端）相互连接并感受被测温度；另一端（冷端、参比端）则连接到测量装置中。根据热电效应，测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大，其数值只与热电偶材料及两端温差有关。 根据结构不同，有普通型热电偶和铠装型热电偶。根据被被测介质温度高低不同，一般热电偶常选用K、E三种分度号。K分度用于高温，E分度用于中低温。 3）热电阻 原理：利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。 热电阻一般采购铂热电阻（WZP），常用规格型号：Pt100，双支，三线制，铠装元件?4，配不锈钢保护管，M27×2外螺纹。 4）温度变送器 原理：将变送器电路模块直接安装在就地温度传感器的接线盒内，将敏感元件感受温度后所产生的微小电压，经电路放大、线性校正处理后，变成恒定的电流输出信号（4～20mA）。 由于该产品未广泛普及，所以设计院一般很少选用。
火电厂控制策略
先进的火电厂控制策略 1：PID控制 详细内 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控制系统的响应。 这个理论和应用自动控制的关键是，做出正确的测量和比较后，如何才能更好地纠正系统。 PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。 PID控制器由比例单元（p）、积分单元（i）和微分单元（d）组成。其输入e (t)与输出u (t)的关系为 u(t)=kp(e((t)+1/ti∫e(t)dt+td*de(t)/dt) 式中积分的上下限分别是0和t 因此它的传递函数为：g(s)=u(s)/e(s)=kp(1+1/(ti*s)+td*s) 其中kp为比例系数； ti为积分时间常数； td为微分时间常数 它由于用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（kp，ti和td）即可。在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。
首先，PID应用范围广。虽然很多工业过程是非线性或时变的，但通过对其简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统，这样PID就可控制了。 其次，PID参数较易整定。也就是，PID参数kp，ti和td可以根据过程的动态特性及时整定。如果过程的动态特性变化，例如可能由负载的变化引起系统动态特性变化，PID参数就可以重新整定 PID 控制的基本原理PID 控制器以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID 控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID 控制技术。PID控制，实际中也有PI 和PD 控制。PID 控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。火电厂控制系统中PID 控制的应用在火电厂的工业控制系统中，由于受控对象和环境的复杂性、变化性及不确定性，往往难以建立精确的数学模型，这给有效控制带来很大的困难。一个闭环控制系统在构成之后，控制器参数整定的优劣将是决定该闭环控制系统运行品质的主要因素。计算机技术的引入将控制系统带入了智能时代。自动化技术已促使生产过程控制向智能化发展。现代工业企业已广泛采用了分散控制系统(DCS)。DCS 具有很强的过程控制和管理功能，不仅可以实现前馈、超驰、比值、串级、解耦等各种初级先进控制算法，也可采用基于模型的先进控制算法。目前典型的有：TDC 3000 中的HPC(滚动预测控制)软件、MAX-1000 中的自适应算法功能、TERMPERMME 中的状态估计及预测算法、Infi-90 上的LTS(回路整定系统)等。然而，不管采用何种先进控制技术，PID 控制在DCS系统中仍占据主导地位。工业过程的先进控制技术往往以DCS 或控制仪表的常规PID 控制为基础。 2预测控制 利用系统辨识技术建立锅炉的预测模型，对模型预测控制算法在多变量系统中的应用进行了讨论，用于控制循环流化床的蒸汽压力、蒸汽温度和炉床温度．在MATLAB/SIMULINK 环境下对模型预测控制系统进行了仿真．研究结果表明，利用系统辨识技术建立的系统模型结构简单，可以在有限时域内实现系统输
关键质量属性和关键工艺参数
关键质量属性关和键工艺参数（CQA&CPP） 1、要求： 生产工艺风险评估的重点将由生产工艺的关键质量属性（CQA）和关键工艺参数（CPP）决定。 生产工艺风险评估需要保证能够对生产工艺中所有的关键质量属性（CQA）和关键工艺参数（CPP）进行充分的控制。 2、定义： CQA关键质量属性：物理、化学、生物学或微生物的性质或特征，其应在适当的限度、范围或分布内，以保证产品质量。 CPP关键工艺参数：此工艺参数的变化会影响关键质量属性，因此需要被监测及控制，确保产产品的质量。 3、谁来找CQA&CPP 3.1 Subject Matter Experts(SME)在某一特定领域或方面（例如，质量部门，工程学，自动化技术，研发，销售等等），个人拥有的资格和特殊技能。 3.2 SME小组成员：QRM负责/风险评估小组主导人、研发专家、技术转移人员（如适用）、生产操作人员、工程人员、项目人员、验证人员、QA、QC、供应商（如适用）等。 3.3 SME小组能力要求矩阵： 4、如何找CQA&CPP 4.1 在生产工艺中有很多影响产品关键质量属性的因素，每个因素都存在着不同的潜在的风险，必须对每个因素充分的进行识别分析、评估，从而来反映工艺的一些重要性质。
4.2 列出将要被评估的工序步骤。工艺流程图，SOP或批生产记录可以提供这些信息。评估小组应该确定上述信息的详细程度来支持风险评估。 例：
文件资源：保证在评估之前已经具备所有必要的文件。 良好培训：保证在开展任何工作之前所有必要的风险评估规程、模板和培训已经就位。 评估会议：管理并规划所有要求的风险评估会议。 例：资料需求单 ICH Q8（R2）‐ QbD‐系统化的方法、 ICHQ9‐质量风险管理流程图 CQA&CPP风险评估工具‐FMEA
一电厂热工控制DCS系统设计
| 67 PLC and DCS 一电厂热工控制DCS系统设计 刘景芝，孙 伟 （中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏 徐州 ２２１００８） 摘 要：以西山孝义金岩公司自备电厂为背景，主要结合循环流化床锅炉机组的运行特点和控制特性，对其热工系统运用集散控制方式进行控制，并采用浙大中控的ＷｅｂＦｉｌｅｄ ＪＸ－３００Ｘ系统对单元机组的热工控制系统做了初步的整体设计。 关键词：热工控制系统；集散控制系统（ＤＣＳ）；循环流化床锅炉 中图分类号：ＴＰ３９３．０３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３－７２４１（２００７）１２－００６７－０３ A DCS system for thermal control of a power station LIU Jing-zhi, SUN Wei (The School of Information and Electrical Engineering ,China University of Mining and Technology , Xuzhou 221008 China) Abstract: This paper introduces a distributed control system for the power station of the Xishan Jinyan company. According to the operation and control requirements of the circulating fluidized bed boiler, the distributed control for the thermal system of a power unit is designed with the SUPCON WebFiled JX-300X. Keywords: thermal control system; distributed control system(DCS); circulating fluidized bed boiler １ 引言 火力发电是现代电力生产中的一种主要形式，火力发电厂 运行系统多而且复杂，各系统之间要协调运行又要对负荷变化 具有很强的适应能力，因此有效的控制火力发电厂运行极其重 要。目前火电机组都普遍采用ＤＣＳ［３］，因为ＤＣＳ系统给电厂在 安全生产与经济效益方面带来巨大作用，使以往任何控制系统 无法与其相提并论。随着各项技术的发展和用户对生产过程控 制要求的提高，一种全数字化的控制系统——现场总线控制系 统（ＦＣＳ）问世了，并得到了快速发展。虽然现场总线控技术 代表了未来自动化发展的方向并将逐步走向实用化，但由于火 电厂的具体环境和控制特点，经过论证与分析，近期内热控系统 只能以ＤＣＳ为主［１］［２］。 西山孝义金岩公司自备电厂包括２台７５ｔ／ｈ循环流化床锅 炉、２台１５ＭＷ抽汽式汽轮发电机组。本文主要针对循环流化床 锅炉，将其改造为单元机组运行。根据循环流化床锅炉和火电机 组的运行特点，分析其热控系统的功能要求，采用集散控制系统 （ＤＣＳ）实现热工自动化，并以浙大中控的ＷｅｂＦｉｌｅｄ ＪＸ－３００Ｘ为 例，进行具体系统的初步设计。 收稿日期：２００７－０７－０３ ＪＸ－３００Ｘ集散控制系统全面应用最新的信号处理技术、高 速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术和现场总线技 术，采用高性能的微处理器和成熟的先进控制算法，兼具高速可靠 的数据输入输出、运算、过程控制功能和ＰＬＣ联锁逻辑控制功 能，能适应更广泛更复杂的应用要求，是一套全数字化的、结构灵 活、功能完善的新型开放式集散控制系统。 ＪＸ－３００Ｘ体系结构如下图： ２ 系统介绍及方案描述 ２．１ 系统总体方案描述 根据单元机组运行特点及要求，其控制系统一般配有以下系统： （１） 数据采集系统（ＤＡＳ）； 图１ JX－３００X体系结构图
电厂管理信息系统
电厂管理信息系统（MIS） 电厂管理信息系统(MIS)包括：基建MIS和生产MIS。在建设期建立的基建MIS 是整个MIS的一部分。 1)基建期MIS 基建期MIS对基建期整个过程进行信息管理。主要包括：进度计划管理、质量管理、费用管理、合同管理、设备管理、材料管理、办公自动化管理、财务管理、档案管理、企业网站/综合查询等。基建MIS数据将在电厂建成后自动转入生产期MIS系统。 2)生产期MIS 建立电厂管理信息系统是给电厂的管理人员提供大量实时和非实时的、准确的、完整的、可靠的信息和进行加工、运算分析后的信息，以提高电厂管理的效率和决策的正确性，使发电厂的经营和管理者们将以往粗糙的管理经营方式精细化，以企业特征为根本，降低发电成本、减少维护费用、合理经营策略，以实现利润的最大化，确保企业在将来的竞争中立于不败之地。电厂管理信息系统MIS主要功能包括：经营管理、生产管理、行政管理、系统维护等四大部分。 厂级监控信息系统（SIS） 为了提高电厂的整体管理水平和运行效率，增强电厂的市场竞争力，拟建立厂级监控信息系统。该系统在传统的DCS、辅助车间控制系统与MIS之间形成了一个重要的管理控制一体化层面，完成对全厂的实时过程的优化管理和控制。 SIS的主要功能是采集DCS、TCS、全厂辅助车间等控制系统的数据来实现电厂运行优化、负荷调度分配优化、经济性能分析、设备故障诊断及设备寿命管理等功能，对全厂的实时过程进行优化管理，为电厂运行管理人员提供运行指导和决策依据，确保电厂在保证安全生产的基础上通过最优化控制策略使整个电厂的设备潜能得到充分发挥，使整个生产保持在最佳、最稳定、最经济的运行状态，用最少的成本带来最多的效益。 厂级监视信息系统（SIS）的功能包括：生产过程信息采集、处理和监视；厂级经济性能计算、分析和操作指导等功能。SIS为厂级管理信息系统（MIS）提供所需的生产过程信息。 厂级监控信息系统(SIS) 3.1设计依据 SIS应符合下列标准或与之相当的其它国际标准：
控制化工工艺参数的技术措施详细版
文件编号：GD/FS-8978 （解决方案范本系列） 控制化工工艺参数的技术 措施详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
控制化工工艺参数的技术措施详细 版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 控制化工工艺参数，即控制反应温度、压力，控制投料的速度、配比、顺序以及原材料的纯度和副反应等。工艺参数失控，不但破坏了平稳的生产过程，还常常是导致火灾爆炸事故的“祸根”之一，所以严格控制工艺参数，使之处于安全限度内，是化工装置防止发生火灾爆炸事故的根本措施之一。 1、温度失控 温度是石化生产中主要控制参数。准确控制反应温度不但对保证产品质量、降低能耗由重要意义，也是防火防爆所必需的。温度过高，可能引起反应失控发生冲料或爆炸；也可能引起反应物分解燃烧、爆
炸；或由于液化气体介质和低沸点液体介质急剧蒸发，造成超压爆炸。温度过低，则有时会因反应速度减慢或停滞造成反应物积聚，一旦温度正常时，往往回因未反应物料过多而发生剧烈反应引起爆炸。温度过低还可能是某些物料冻结，造成管路堵塞或破裂，致使易燃物泄漏引起燃烧、爆炸。 为了严格控制温度，须从以下三个方面采取相应措施。 ①有效去除反应热；对于相当多数的放热反应应选择有效的传热设备、传热设备及传热介质，保证反应热及时导出，防止超高温。 还要注意随时解决传热面结垢、结焦的问题，因为它会大大降低传热效率，而这种结垢、结焦现象在石化生产中有是较常见的。 ②正确选用传热介质；在石化生产中常用载体来
DCS在电厂热工控制系统中的应用研究
DCS在电厂热工控制系统中的应用研究 摘要：目前在电厂机组中DCS系统得以广泛的应用，而且随着技术的发展也不 断的完善，其前景越来越好，而且300MW机组上已全面采用了DCS系统，通过DCS系统的应用，有效的确保了电厂的安全生产，同时也使电厂的经济效益得以 更好的实现，DCS系统以其超过于其他控制系统的优势展现出无限的生机。 关键词：DCS；电厂；热工控制系统；维护与管理 1 DCS系统分析 DCS系统的实质是一种集散性的控制系统，与传统系统结构相比，DCS系统 是一种较为新型的控制系统，它以计算机控制系统为基础，能不断的改善系统内 部的软件工作环境，也能有序控制锅炉、发电机组、系统和用电装置，并对相关 数据发送控制指令，实现了对汽机、锅炉、电气系统的协调控制。 从结构上来看，DCS系统主要由操作员站、工程师站、现场控制站、系统网 络四个部分构成，如图1所示，且相互之间的功能、性质等存在一定的差异。 图1 DCS系统结构图 在上述4个部分的操作过程中，主要以基于微型计算机的局域网为纽带，在 该局域网中，各种有关电厂生产的资料可以顺利的传递、交流，并且不会受到外 界的干扰；在信息传递过程中，相关人员可按照要求对数据内容进行交流与控制。因此可以认为，DCS是一个安全性高、时效性好的控制系统，不仅能实时控制电 厂生产的操作过程，也能监控控制过程，寻找其中存在的风险项目，为提高电厂 整体系统操作水平奠定基础。 而从当前DCS系统的运行来看，该系统虽然具有先进性，但依然存在扩展性 差的问题，并且在系统结构上的兼容性还有待加强。同时有些学者认为，由于数 据通信速率与控制的实时性之间存在密切关系。数据通信网络在数据传输率与数 据准确性间存在矛盾，在高速通信下解决数据准确性是目前大型及超大型电厂DCS系统亟需解决的问题。从上述研究内容可以发现，虽然DCS系统具有先进行，但依然存在诸多问题，需要相关单位的重视。 2电厂热工控制DCS系统设计 在进行电厂热工控制DCS系统设计时，其中网络设计是极为关键的部分，直 接关系到DCS系统的安全性、实效性、扩充性和可靠性，且在进行DCS系统设计时，其功能性也是十分关键的部分，需要进行全面的考虑。 2.1数据采集系统 DCS系统中的数据采集也可以称为计算机监控系统，主要是将机组运行过程 中的相关参数信息在线检测并处理后，并以画面的形式传送给操作人员，而且还 具有自动报警、打印制表等功能，同时对于准确性操作具有极为重要的作用。 2.2模拟量控制系统 对于电厂热工控制DCS系统而言，其模拟量控制系统的作用在于将汽轮发电 机组锅炉、汽机作为整体，予以控制，具体可分成机侧、炉侧模拟量两个控制系统。对于炉侧MCS系统而言，其中主要包括机炉协调控制和汽温调节系统，同时包括送风和引风调节系统、储水箱水位控制系统以及蒸汽温控系统等；对于机侧MCS系统而言，除锅炉给水全程控制、除氧器水位调节作为串级凋节，其他调节 皆为单回路调节系统。 2.3顺序控制系统
火力发电厂常见热控保护技术
火力发电厂常见热控保护技术 当前，在生产和科学技术不断进步的过程中，我国国民经济实现了突飞猛进的发展，火力发电厂成为我国经济发展的重要支柱产业，对于国计民生有着至关重要的作用。在火力发电厂的生产和运行的过程中，通过复杂生产环节，切实有效的把热能转变成为电能，因为整个生产过程中会产生极大的热量，而这些热量对于机械设备有一定程度上的损坏，针对这样的情况，在火力发电厂的生产过程中一定要控制好热量，并结合具体情况做好相对应的防范措施，以确保机械设备正常运行。据此，本文有针对性的研究和分析火力发电厂常见热控保护技术等相关内容。 标签：火力发电厂;热控保护技术;优化措施 1 引言 随着科学技术的迅猛发展，这也在很大程度上推进了工业技术改革和创新，在火电厂的产和运行过程中，各方面的技术也实现了不断的突破和完善，并进一步朝着自动化智能化的目标迈进，使整个系统的运行有效性和针对性大大提升。然而，火力发电厂自身有着比较典型的特殊性，对于设备稳定性和安全性都有着特别严格的要求，因为火力发电厂在日常的生产和运行过程中，会产生极大的热量，这对于设备的正常生产和运行来说都有一定程度的损坏，所以在这样的情况下，真正意义上有效做好安全防范措施，确保设备安全平稳运行，有着至关重要的作用。 2 热控保护装置与技术概述 当前，我国的发电系统目前仍以火力发电为主，因此对于火力发电厂的运行和技术等相关情况有着特别高的要求和标准。在实际的火力发电过程中，要配备与之相对应的更科学合理的生产工艺，并通过相应的设施设备来有效实现，在相关设备的运行过程中，有针对性的把燃料所产生的热能转化成为电能，在这个过程中需要高超的技术。其中，在火力发电的过程中，至关重要的设备是热保护装置，对于电力生产的安全性和稳定性来说，热保护装置有着极其重要的意义。热力发电的过程中会释放大量的热能，如果没有对其进行科学合理的控制，就会在很大程度上伤害机械设备，或者因为热能的产生造成安全事故。在火力发电的生产过程中，要配备相对应的热能保护控制装置，并全面系统的监控生产设备的运行状态，一旦出现故障，要在第一时间采取有效的防护措施，从根本上阻止事故蔓延。随着科学技术的迅猛发展，相关的机械設备也不断升级更新，这对于热保护系统来说也提出了更严格的要求，有针对性的结合火力发电的具体情况，要在技术层面进行不断的优化和完善，使火力发电的安全性和可靠性得到进一步的加强，同时加强技术人员的职业技能培训，确保热保护装置可以在更安全平稳的环境中进行有效工作。当前，我国热力控制系统主要应用DCS热控系统，它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、
智能控制在电厂热工自动化中的应用分析 时辉
智能控制在电厂热工自动化中的应用分析时辉 发表时间：2018-12-17T12:04:40.717Z 来源：《防护工程》2018年第23期作者：时辉 [导读] 随着电力行业的迅速发展，电厂智能控制与自动化水平也得到很大提升 济宁市技师学院山东济宁 272000 摘要：随着电力行业的迅速发展，电厂智能控制与自动化水平也得到很大提升。要想保障电力行业高效、生态、智能化的生产，以往的方法已经无法满足电厂热工自动化的发展步伐。因此，电厂应当了解智能控制的发展状况，并将先进的智能控制技术应用于电厂的生产中，以此促进电厂热工自动化更好的发展。 关键词：智能控制；电厂热工；自动化；应用 引言：随着科学技术的飞速发展，自动化、智能化控制技术的发展也极为迅速，并被广泛应用到各行业的发展中，对推动社会经济水平的提升有着巨大的作用。电厂作为经济市场发展的重要组成部分，更为人们日常生活提供稳定的电力能源，将先进的智能控制技术应用到电厂热工自动化系统中，对提升电厂热工自动化系统的控制水平有着巨大的作用。同时，在受到智能控制技术的影响下，电厂热工自动化系统的运行水平也飞速的提升，对提升电厂生产运营的经济性、效益性有着巨大的作用。 一、智能控制在电厂热工自动化中的作用 随着现代化工业的飞速发展，工业生产的规模逐渐扩大，生产设备的负担也越来越重，设备运行越来越频繁、越来越复杂，同时对系统控制方面也提高了标准。在生产过程中应用自动化，需要智能控制的有效支持，才能在真正意义上实现生产自动化。智能控制的发展越来越迅速，已经逐渐被更多的人认可与关注，运用智能控制，使固定数学模式与智能模式之间的转化得以实现。智能控制方法随着智能算法的不断应用而逐渐发展，像模糊控制、神经网络控制、群体智能控制等，这些智能控制系统的发展推动了控制系统的应用，使得高度不确定与复杂的控制系统能够有效、稳定地运行。智能控制能够有效地应用在电厂热工自动化中，使得电厂安全发展方面得到了有力的保障。与此同时，在电厂热工自动化中应用智能控制，能够有效地改进其自动化技术，促进电厂热工自动化技术迈向新的发展方向，同时使企业自身的自动化控制不断得到优化，促进电力行业智能化发展有序进行。 二、智能控制技术的应用方向 （一）自动保护 自动保护是在自动检测基础上延伸而来，自动保护能够实现还原与调整的数据。当生产条件无法恢复时，其可以通过自动检测来发现设备运行中存在的问题，并将这些数据传输到系统中心，并智能的实行暂停，防止由于设备存在问题而导致生产错误的现象发生，使电厂权益得到良好维护。 （二）自动检测 自动检测是采用自动化仪表对各种数据进行测量，之后自动检测热工参数，其中包括运行成分、温度、流量等，对机组的正确运行进行保障，实现系统自动运行的效果。同时，其本身也能够通过检测结果来调整参数，这对收益计算以及报警提供良好的条件。 （三）自动控制 由于电厂热工十分复杂，如果只是依靠传统的人工控制方法，将无法取得良好的运行效率，不仅增加了劳动强度，而且控制效果并不乐观，而智能控制在电厂热工自动化中的应用，能够发挥自动控制的作用，不仅能够使工厂流程更加规范，而且其能够有效规避外部不利因素带来的影响，使其自动调节设备，对保障设备的稳定运行奠定良好基础，有效促进电厂热工自动化的稳定发展。 三、智能控制在电厂热工自动化中的应用分析 （一）在锅炉燃烧中的应用 锅炉是电厂生产经营的关键设备，锅炉的燃烧效率也将直接影响到电厂的实际生产运用效率，因此，在电厂生产中必须重视锅炉的燃烧。在智能控制技术飞速发展下，将其应用到电厂锅炉燃烧中，实现对燃烧的智能化控制，对提升锅炉的燃烧效率有着极大的作用。以往锅炉燃烧过程的控制中存在控制精度偏低的现象，尤其是对锅炉燃烧温度的把控和煤耗的控制缺乏合理性，使得锅炉燃烧缺乏稳定性，而且锅炉燃烧的能源也不能得到充分的燃烧，产生一些燃料浪费的现象，影响到锅炉的燃烧的效率。而在智能控制技术的应用下，不仅可以实现锅炉燃烧的自动化更使其趋于控制智能化，充分解决锅炉燃烧不稳定性的现象，对整个燃烧系统的运行精确度有着良好的控制，能够使锅炉中的燃料充分燃烧，从而有效避免燃烧材料浪费的现象。另外，智能控制技术的应用能够有效提高电厂热工自动化系统的精度，我们都知道电厂锅炉在燃烧的过程中可能受到多方面因素的影响，使得锅炉在燃烧中出现不同程度的问题，而智能控制技术则能够有效检测到这些影响因素，并实施智能化控制，有效规避内部以及外部因素对锅炉燃烧的影响，而且在实际运行中能够及时发现锅炉燃烧的潜在风险因素，并将其信息传输至主控系统，并由工作人员制定出合理的解决措施，从而保证锅炉燃烧的安全性、稳定性、效率性[1]。 （二）在制粉系统中的应用 在智能控制技术应用之前，电厂的热工自动化系统运行面临诸多问题，尤其是中储式制粉系统的运行面临诸多瓶颈，使得制粉系统的运行效率低，影响到电厂热工效率，不利于电厂的可持续稳定发展。而在智能控制技术飞速发展下，将其应用到中储式制粉系统中，通过以复杂的数学模型作为基础，并实现对信号的接收和发送控制，更好地实现对电厂热工的智能控制。当然要提高智能控制的精确性，应有效减少模糊语言元素对现行规则数据产生的影响，切实提升电厂生产运行的经济效益，推动电厂的快速发展。当然，在智能控制技术不断发展下，针对电厂制粉系统的智能化控制也应进行不断的改进和创新，为电厂的可持续发展做好技术保障工作。 （三）在温度控制中的应用 通常在电厂锅炉运行的过程中，需要对锅炉的燃烧温度进行有效的控制，避免锅炉过热而对锅炉自身造成损害，同时也避免了锅炉温度过低而影响到燃料燃烧的充分性。在对以往电厂锅炉温度控制的调查研究中发现，由于控制技术不够先进影响到锅炉燃烧温度的控制效率。锅炉温度是衡量电厂热工自动化质量的重要指标之一，在智能控制技术的应用下，可以有效控制锅炉温度的变化，尤其是锅炉过热的现象，可以及时检测出其超标温度，并采取有效的降温措施，保证锅炉温度在正常范围内。另外，温度过低也会给予相应的提示，检查是
火力发电厂协调控制系统的分析
大型火电厂锅炉-汽轮机组协调控制系统的分析 上海发电设备成套设计研究所杨景祺 目前我国火电站领域的技术具有快速的发展，单元机组的容量已从300MW 发展到600MW，外高桥电厂单元机组容量已达到900MW。DCS系统在火电站的成功应用，大大提高了电站控制领域的自动化投入水平。本文主要对大型火电机组的两种主要炉型—汽包炉和直流炉机组的协调控制系统的设计机理进行概要性的说明。 1.协调控制系统的功能和主要含义 协调控制系统是我国在80年代引进的火电站控制理念，主要设计思想是将锅炉和汽机作为一个整体，完成对机组负荷、锅炉主汽压力的控制，达到锅炉风、水、煤的协调动作。对于协调控制系统而言包含三层含义：机组与电网需求的协调、锅炉汽轮机协调以及锅炉风、水、煤子系统的协调。 1.1.机组与电网需求的协调 机组与电网需求的协调主要是机组最快的响应电网负荷的要求，包括了电网AGC控制和电网一次调频控制两个方面。目前华东电网已实现了电网调度对电厂机组的负荷调度和一次调频控制。 1.2.锅炉汽轮机的协调 锅炉汽轮机的协调被认为是机组的协调，主要是协调控制锅炉与汽轮机，提高机组对电网负荷调度的响应性和机组运行的稳定性。从协调控制系统而言，对汽包锅炉和直流锅炉都具有相同的控制概念，但由于两种炉型在汽水循环上有很大的差别，导致控制系统具有很大的差别。 1.3.锅炉协调 锅炉协调主要考虑锅炉风、水、煤之间的协调。 2.汽包锅炉机组的协调控制系统 汽轮机、锅炉协调控制系统概念的引出，主要在于汽轮机和锅炉对于机组的负荷与压力具有完全不同的控制特性，汽轮机以控制调门开度实现对压力、负荷的调节，具有很快的调节特性，而锅炉利用燃料的燃烧产生的热量使给水流量变为蒸汽，其控制燃料的过程取决于磨煤机、给煤机、风机
PLC控制系统在火电厂的应用
PLC控制系统在火电厂的应用 随着计算机和网络通讯技术的发展，PLC（Programmable Logic Contmller）可编程逻辑控制器）以其强大的功能和高度的可靠性在火电厂控制系统中获得了广泛的应用，它的可靠性关系到火电厂各大系统的安全运行，甚至影响到机组和电网运行的安全性和经济性。随着使用年限的增加，在机组运行期间所发生的各类事故中，因PLC系统故障引起的机组事故已占一定的比例，因此PLC控制系统故障及其防范便成为目前需要思考和解决的问题。 1、存在问题 发电站的环境空间存在极强的电磁场，发电机的电压高达数千伏、电流高达数百安，开关站的输出电压高达数十千伏或数百千伏。由于现场条件的限制，有时某段数百米长的强电电缆和信号线不能有效的分开，甚至只能在同一电缆沟内。这样，高电压、大电流接通和通断时产生的强电干扰可能会在PLC输入线上产生感应电压和感应电流，这种干扰轻则会造成测量数据显示不准，重则足以使PLC的光电耦合器中的发光二极管发光，导致PLC产生误动作。这种现象在现场经常发生，如：陕西金泰氯碱化工自备电站为3×130t/h+2×25MW 火电机组，其中输煤系统、化学水处理系统、水源井系统均应用了带有上位机的PLC控制系统，而在锅炉吹灰系统、除灰、静电除尘、磨煤机稀油站、汽机胶球清洗系统等应用了小型PLC控制系统。输煤PLC程控系统，曾多次出现2号A皮带白启动，检查发现其输入、输出回路各有高达57V的感应电压，使其输入光电隔离器（DC24V驱动）动作，致使接触器吸合将2号A皮带启动。随后该电站采取了抗干扰措施，在负载两端并接了RC涌浪吸收器，到目前为止再未发生过类似现象。 2、防范措施 2.1 防止干扰的措施 PLC内部用光电耦合器、小型继电器和光电可控硅等器件来实现开关量信号的隔离，PLC的模拟量模块一般也采取了光电耦合器隔离措施。这些措施不仅能减少或消除外部干扰对系统的影响，还可以保护CPU模块，使之免受外部来的高电压的危害，因此一般没有必要在PLC外部再设置干扰隔离器件。 但如果PLC内部的隔离措施不能有效地抵抗干扰，对于开关量信号通常在其输入、输出回路外加中间继电器来隔离干扰信号。另外，PLC输出模块内部的小型继电器的触点容量较小，不能驱动电流较大的负载，需用中间继电器，另外还可以采用以下几种措施，有效的防止干扰。 (1) 防止输入信号干扰 当信号输入端有感性负载时，为了防止信号变化时感应电势损坏输入模块，应在信号
工艺参数的控制
物料与物料配比的控制 在生产中物料流量(或配比)的控制对操作的影响随着反应的不同而不同。如在放热反应中，随着反应物投料速度加快，反应热量增加，反应温度就上升。如果反应热不能及时撤出，就会引起反应系统超温，物料分解、突沸而引发事故。如果反应温度过低，反应物加入量过大，会暂时抑制反应温度上升，一旦反应温度回升，则积聚的反应物会在局部剧烈反应，同样会导致突沸和事故发生。在有些氧化反应过程中，因加料速度过快，会造成反应速度过快发生爆炸事故。而且有些反应的反应物本身就能形成爆炸混合物。 温度的控制 温度是生产操作最重要的指标，不同化学反应有最适宜的反应温度；各种机械、电气、仪表设备都有使用的最高和最低允许温度；各种原材料、助剂等都有贮存使用的温度范围。物料加工、蒸馏、精馏过程中不同的控制温度更是直接决定着不同馏分产物的组成。工艺过程中温度的受控程度更是装置安全性的重要标志。温度对岗位操作的影响是最直接的。如在操作过程中，超温往往会造成釜内爆聚等。在氧化、还原反应生产过程，如果温度控制不当，可直接引发爆炸。 压力的调整与控制 压力控制主要包括压力的形成与压力的使用两个环节。 溢料的操作控制 溢料主要是指化学反应过程中由于加料、加热速度较快产生液沫引起的物料溢出 液位的安全控制 生产过程的液位控制主要是不超贮、液面要真实。假液面是生产过程中影响液位控制的常见问题。形成假液面的原因主要有： (1)液面计(及液面计管)冻堵； (2)密度不同的液体混合操作时，由于液面计管和容器内的液体密度不同，造成液面计液面与容器实际液面不一致； (3)液面计阀门关闭或堵塞； (4)液面计管、阀门被凝胶、自聚物、过氧化物等堵塞，许多液面计管(板)是透明的，容易暴露在阳光下，所以在液面计处很容易形成自聚物和过氧化物； (5)容器搅拌混合效果不好，容器内有沉淀分层； 6)液面计与容器气相不连通，造成气阻； (9)接送料操作中液面不稳定。 消除假液面首先要稳定操作，认真进行岗位巡回检查。 化工工人岗位基础知识培训内容提纲 第一篇化学基础 第一章化学基本概念：主要讲述国际单位制和摩尔、气体定律、化学反应方程式和计算、质量守恒定律和能量守恒定律。 第二章化学反应速度和化学平衡：主要讲述化学反应速度及其影响因素、可逆反应和化学平衡。 第三章氧化还原反应：主要讲述氧化还原反应的基本概念和反应式配平。 第四章催化反应：主要讲述反应的基本概念、原理、催化剂的使用等。 第五章无机化学基础：主要讲述无机化合物的分类、重要的无机化学反应、重要酸和碱的
发电厂DCS控制系统解决方案
循环流化床锅炉是被国际公认的高效、低污染的清洁燃烧技术，是国家重点鼓励和发展的环保节能项目。该锅炉具有燃烧效率高，负荷调节范围大，无需加装脱硫、脱硝装置即可实现90%脱硫率，满足环保要求，以经济的方式解决大气污染问题，而且煤种适应性广，排出的灰渣活性好，容易实现综合利用。 目前国内300MW等级循环流化床锅炉消化引进阿尔斯通技术，和常规煤粉锅炉相比主要在燃烧系统方面存在差异其具有如下特点： ?通常锅炉四角分别布置4个返料器和4个外置流化床，外置床中布置了中温过热器，低 温过热器和高温再热器等锅炉受热面。 ?锅炉左右两侧配有风道燃烧器，每侧风道燃烧器含有两支油枪，床上左右两侧各配有 4支床上油枪。 ?风烟系统中一次风作为主要流化风，二次风分上中下分级送风助燃，多路流化风对返 料器、外置床等受热室起到流化作用。 ?风烟系统中灰循环的合理建立是锅炉稳定燃烧的重要前提，也是控制床温、再热汽温 的基础。 ?由于循环流化床锅炉的复杂性，锅炉炉膛安全监测系统和常规煤粉炉有较大差别，包 含锅炉跳闸BT、送风跳闸AT和主燃料跳闸MFT三个主要跳闸信号。 ?由于循环流化床锅炉的大滞后特性，自动控制难点在协调控制，床温控制、床压控制、 过热汽温控制和再热汽温控制。 ?对于循环配套直接空冷系统，直接空冷的控制关键在于风机转速主指令控制，即如何 设定好背压是一个关键，既能够考虑到汽轮机效率，又能考虑到风机电耗率，达到一个最佳经济性指标，同时兼顾到低温防冻保护。 图1?1 循环流化床机组示意图 1.2配置方案 蒙西DCS项目由DAS、FSSS、SCS、MCS、DEH、ECS、ACC等部分组成，总点数约20000点，采用TPS系统，总配置单元机组配置控制器18×2对,公用系统配置控制器2对，ACC
火电厂常规的自动控制系统
火电厂常规的自动控制系统（给水、减温、燃烧）介绍及方案 1、锅炉设备主要有哪几个调节系统？答：（1）给水自动调节系统。 （2）过热汽温自动调节系统。 （3）再热汽温自动调节系统。 （4）燃烧过程自动调节系统（引风、送风、一次风、氧量控制）。 （5）主汽压力自动调节系统。 2、锅炉给水调节的任务是什么？答：锅炉给水调节的任务是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，维持汽包水位在规定的范围。 3、给水自动调节系统中主站切手动有哪些条件？答：1）所有给水泵分站在手动控制。 （2）操作员人为切手动。 （3）给水泵在压力控制方式，给水泵出口压力信号故障或压力与给定值偏差大。 （4）汽包水位信号故障。 （5）给水流量信号故障。 （6）蒸汽流量信号故障。 （7）给水泵在水位控制方式，汽包水位与给定值偏差大。 4、变速泵给水调节系统包括哪几个子系统？答：变速泵给水调节系统包括三个子系统：汽包水位调节子系统、泵出口压力调节子系统、泵最小流量调 节子系统 5、如何调节给水泵转速？答：汽动泵是通过电流、电压转换器与其电液调节系统连接来改变转速。而电动给水泵是通过执行机构去控制液压联轴器的勺管位置，改变给水泵转速。
6、简述三冲量双回路给水调节系统的原理。答：三冲量双回路给水调节系统中，调节器接受汽包水位、蒸汽流量和给水流量和三个信号，其中水位是主信号，任何扰动引起的水位变化，都会使调节器输出信号发生变化，改变给水流量，使水位恢复到给定值。蒸汽流量信号是前馈信号，其作用是防止由于虚假水位而使调节器产生错误的动作，改善蒸汽流量扰动时的调节质量。蒸汽流量和给水流量两个信号相配合，可消除系统的静差。当给水流量变化时，测量孔板前后的差压变化反应很快，差压变化及时反应给水流量的变化，所以给水流量信号作为反馈信号，使调节器在水位还未变化时就可以根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳定，起到稳定给水流量的作用。 7、测量信号接入调节器的极性是如何规定的？答：关于测量信号接入调节器的极性规定：当信号值增大时要求开大调节阀，该信号标“ +；反之，当信号值增大时要求关小调节阀，该信号标以“ - ”号。 8、给水调节系统投入前应进行哪些检查和试验？答：（1）信号极性检查。 2）调节阀开度试验。 （3）执行机构小回路检查。 （4）自动跟踪检查。 （5）调节器输出信号方向检查。 （6）参数设置。 （7）试投调节器。 9、给水全程调节系统通常有几种方案？答：给水全程调节系统通常有三种方案：
控制化工工艺参数的技术措施
控制化工工艺参数的技术措施 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX
控制化工工艺参数的技术措施 控制化工工艺参数，即控制反应温度、压力，控制投料的速度、配比、顺序以及原材料的纯度和副反应等。工艺参数失控，不但破坏了平稳的生产过程，还常常是导致火灾爆炸事故的祸根之一，所以严格控制工艺参数，使之处于安全限度内，是化工装置防止发生火灾爆炸事故的根本措施之一。 1、温度失控 温度是石化生产中主要控制参数。准确控制反应温度不但对保证产品质量、降低能耗由重要意义，也是防火防爆所必需的。温度过高，可能引起反应失控发生冲料或爆炸；也可能引起反应物分解燃烧、爆炸；或由于液化气体介质和低沸点液体介质急剧蒸发，造成超压爆炸。温度过低，则有时会因反应速度减慢或停滞造成反应物积聚，一旦温度正常时，往往回因未反应物料过多而发生剧烈反应引起爆炸。温度过低还可能是某些物料冻结，造成管路堵塞或破裂，致使易燃物泄漏引起燃烧、爆炸。 为了严格控制温度，须从以下三个方面采取相应措施。 ①有效去除反应热；对于相当多数的放热反应应选择有效的传热设备、传热设备及传热介质，保证反应热及时导出，防止超高温。 还要注意随时解决传热面结垢、结焦的问题，因为它会大大降低传热效率，而这种结垢、结焦现象在石化生产中有是较常见的。 ②正确选用传热介质；在石化生产中常用载体来进行加热。常用的热载体有水蒸气、热水、烟道气、碳氢化合物（如导热油、联苯混合物及道生液）、熔盐、汞和熔融金属等。正确选择载体对加热过程的安全 第 2 页共 6 页
十分重要。如应避免选择容易与反应物料相作用的物质作为传热介质，如不能用水来加热或冷却环氧乙烷，因为微量水也会引起液体环氧乙烷自聚发热而爆炸，此种情况宜选用液体石蜡做传热介质。 ③防止搅拌中断；搅拌可以加速反应物料混合以及热传导。有的生产过程如果搅拌中断，肯呢过会造成局部反应加聚和散热不良而发生超压爆炸。对因搅拌中断可能引起事故的石化装置，应采取防止搅拌中断的措施，例如采用双倍供电等。 2、压力控制 压力是化工生产的基本参数之一。在化工生产中，有许多反应需要在一定压力下才能进行，或者需要用假牙的方法来加快反应速度，提高效率。因此，加压操作在化工生产中普遍采用，所使用的塔、釜、器、罐等大部分是压力容器。 但是，超压也是造成火灾爆炸事故的重要原因之一。例如，加压能够强化可燃物料的化学活性，扩大爆炸极限范围；久受高压作用的设备容易脱碳、变形、渗漏，以至破裂和爆炸；处于高压的可燃气体介质从设备、系统连接薄弱处（如焊接处或法兰、螺栓、丝扣连接处甚至因腐蚀穿孔出等）泄漏，还会犹豫急剧喷出或静电而导致火灾爆炸等。反之，压力过低，会使设备变形。在负压操作系统，空气容易从外部渗入，与设备、系统内的可燃物料形成帮助性混合物而导致燃烧、爆炸。 因此，为了确保安全生产，不因压力失控造成事故，除了要求受压系统中的所有设备、管道必须按照设计要求，保证其耐压强度、气密性；有安全阀等泄压设备；还必须装设灵敏、准确、可靠的测量压力的仪表-压力计。而且要按照设计压力或最高工作压力以及有关规定，正确选用、安装和使用压力计，并在生产运行期间保持完好。 第 3 页共 6 页
火电厂自动控制系统教程文件
火电厂自动控制系统 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。 一、火电厂主控系统 火电厂主控系统是保证火电厂安全、稳定生产的关键，随着控制技术、网络技术、计算机技术和Web技术的飞跃发展，火电厂主控系统的控制水平和工程方案也在不断进步，火电厂的管理信息系统和主控系统的一体化无缝连接必将成为未来火电厂管控系统的发展趋势，传统火电厂的DCS系统也必将向这一趋势靠拢。火电厂主控系统以控制方式分类可分为：DAS、MCS、SCS、BMS及DEH等系统。 下面分别加以阐述： 1.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。 ■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。 ■历史数据存储和检索 ■设备故障诊断 2.模拟量调节系统-MCS系统： ■机、炉协调控制系统(CCS) ● 送风控制，引风控制 ● 主汽温度控制 ● 给水控制 ● 主蒸汽母管压力控制 ● 除氧器水位控制，除氧器压力控制 ● 磨煤机入口负压自动调节，磨煤机出口温度自动调节 ■高加水位控制，低加水位控制 ■轴封压力控制 ■凝汽器水位控制 ■消防水泵出口母管压力控制 ■快减压力调节，快减温度调节 ■汽包水位自动调节
3.炉膛安全保护监控系统-BMS系统： BMS（炉膛安全保护监控系统）保证锅炉燃烧系统中各设备按规定的操作顺序和条件安全起停、切投，并能在危急情况下迅速切断进入锅炉炉膛的全部燃料，保证锅炉安全。包括BCS（燃烧器控制系统）和FSSS（炉膛安全系统）。 ■锅炉点火前和MFT 后的炉膛吹扫 ■油系统和油层的启停控制 ■制粉系统和煤层的启停控制 ■炉膛火焰监测 ■辅机（一次风机、密封风机、冷却风机、循环泵等）启、停和联锁保护 ■主燃料跳闸（MFT） ■油燃料跳闸（OFT） ■机组快速甩负荷（FCB） ■辅机故障减负荷（RB） ■机组运行监视和自动报警 4.顺序控制系统—SCS： ■制粉系统顺控 ■锅炉二次风门顺控 ■锅炉定排顺控 ■射水泵顺控 ■给水程控 ■励磁开关 ■整流装置开关 ■发电机灭磁开关 ■发电机感应调压器 ■备用励磁机手动调节励磁 ■发电机组断路器同期回路 ■其他设备起停顺控 5.电液调节系统—DEH： 该系统完成对汽机的转速调节、功率调节和机炉协调控制。包括：转速和功率控制；阀门试验和阀门管理；运行参数监视；超速保护；手动控制等功能。 ■转速和负荷的自动控制 ■汽轮机自启动（ATC） ■主汽压力控制（TPC） ■自动减负荷（RB） ■超速保护（OPC） ■阀门测试