火电厂热工自动化控制系统试验

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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. 运行和检修维护标准

DL/T 774-2004《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》

二、有关技术资料和文件

主要是指设计院和设备制造厂提供的控制系统设计技术文件和设备说明资料,如控制逻辑图(digital logic diagram)是开关量控制系统和炉膛安全监控系统的主要调试依据;SAMA图(analog functional diagram)是模拟量控制系统的主要调试依据;DCS 系统手册是DCS系统的主要调试依据。

三、常用标准介绍

DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》为条文强制性行业标准,2001年1月实施后代替DL5000-1994。《火力发电厂设计技术规程》是电力行业最基本的火力发电厂设计技术标准,又称为“大火规”。其中,第12章“热工自动化”对火电厂热工控制系统的设计提出了最基本的要求,主要内容有:一般规定、热工自动化水平、控制方式及控制室、热工检测、热工报警、热工保护、热工开关量控制和联锁、热工模拟量控制、机组分散控制系统、厂级监控和管理信息系统、热工电源、热工用电缆、管路和就地设备布置等。《火力发电厂设计技术规程》对机组主要热工自动化系统推荐采用分散控制系统,并包括以下功能:数据采集系统(DAS)、炉膛安全监控系统(FSSS)、模拟量控制系统(MCS)、开关量控制系统(OCS)。本书附录A选编了DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》的部分内容。

DL/T5175-2003《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》是《火力发电厂设计技术规程》热工自动化部分的补充和具体化,它给出了火力发电厂热工控制系统在模拟量控制、开关量控制及设备选择等方面应遵循的设计方法和设计原则,2003年6月实施后代替NDGJ16-1989《火力发电厂热工自动化设计技术规定》。主要内容有:一般规定、模拟量控制、开关量控制、设备选择等。本书附录B选编了DL/T5175-2003《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》的部分内容。

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》(或《电力建设施工验收技术规范(热工自动化篇)》),给出了火力发电厂热工自动化专业电力建设施工及验收的具体技术要求,2004年6月实施后代替SDJ 279-1990《电力建设施工及验收技术规范(热工仪表及控制装置》。主要内容有:取源部件及敏感元件的安装、就地检测和控制仪表的安装、控制盘(台、箱、柜)的安装、电线和电缆的敷设及接线、管路的敷设和连接、防护与接地、热工测量仪表和控制设备的调试和验收等。本

书附录C选编了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》的部分内容。

DL/T655-2006《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统验收测试规程》是对DL/T655-199《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统在线验收测试规程》8的修编,DL/T656-2006《火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程》是对DL/T656-1998《火力发电厂汽轮机控制系统在线验收测试规程》的修编,DL/T657-2006《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》是对DL/T657-1998《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》的修编,DL/T658-2006《火力发电厂开关量控制系统验收测试规程》是对DL/T658-1998《火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程》的修编,DL/T659-2006《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》是对DL/T659-1998《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》的修编,DL/T670-2006《火力发电厂汽轮机监视和保护系统验收测试规程》是新编验收测试规程。

修编后的《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》适用范围扩大到装设单机容量1 25MW~600MW等级机组的火电厂新建和技术改造工程的分散控制系统,以及由可编程控制器和用于汽轮机控制系统的以微处理机为基础的其它控制系统。不仅适用于最终验收测试,也适用于168h(72h)验收测试。功能测试中增加了与厂级监控信息系统接口和卫星定位系统相关功能要求;输入/输出通道检查数量由选取30~50个,修改为系统总量的1~5%。系统综合考核除采用可用率外,增加了可靠性评估,并对考核方法进行了修改。本书附录D选编了DL/T659-2006《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》的部分内容。

修编后的《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》扩大了适用范围,机组容量扩大到125MW~600MW等级机组,以满足大量300MW等级以下火电机组DCS自动化改造对协调控制和参与电网AGC调节验收测试的需要。随着协调控制技术的发展,新建火电机组模拟量控制系统的应用水平有了很大的提高,在调试质量控制上已打破了基建与试生产的界线,《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》建立了基建验收和最终验收的统一测试标准,并涵盖了新建或技术改造工程验收测试的各个阶段。《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》在测试项目和质量指标上涵盖整个模拟量控制系统,给出了较为完整的模拟量控制系统性能测试指标。本书附录E选编了DL/T657-2006《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》的部分内容。

DL/T 774-2004《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》以采用分散控制系统的机组为主,包括了火电厂分散控制系统的硬件、软件、单体测量仪表、过程控制仪表,数据采集处理系统、模拟控制系统、顺序控制系统、锅炉安全监控系统、机组热工保护系统、数字电液调节系统等所涉及到的现有热工自动化设备的检修、试验、运行维护的内容、方法、应达到的技术标准。并兼顾采用常规控制设备机组的检修运行维护,纳入了化学分析仪表、电气厂用电和发电机变压器的检修运行及热工技术管理工作内容,是机组热工自动化设备检修运行维护的基本依据。主要内容有:计算机控制系统、检测仪表及装置、过程控制仪表及设备、共用系统、电气线路与测量管路、数据采集系统、模拟量自动控制系统、炉膛安全监控系统、热工信号与热工保护系统、顺序控制系统、汽机数字电液控制系统、给水泵汽机控制系统、高低压旁路控制系统、热工技术管理等。《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》2005年4月实施后,代替DL/T774-2001《火力发电厂分散控制系统运行检修导则》和原水利电力部86年版《热工仪表及控制装置检修运行规程》。

《DCS技术规范书》是由买卖双方签定的技术合同文件,它根据上述行业标准,针对火力发电厂新建或改造机组热工控制工程的特点,提出了更为具体的技术要求。《DC S技术规范书》一般有以下主要内容:卖方的供货范围及买卖双方的工作范围、采用的技术规范和技术标准、硬件要求、软件要求、人机接口、数据通讯系统、数据采集系统(DAS)、模拟量控制系统(MCS)、锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)、锅炉和汽机顺序控制系统〔SCS(B/T)〕、旁路控制系统(BPC)、给水泵汽轮机控制系统(MEH)、发电机—变压器组和厂用电源系统顺序控制、DCS公用网络、工程服务、试验、验收和演示等。

《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程(1996年版)》(简称《启规》)是原电力工业部1996年3月颁布的(电建1996第159号)新建机组建设标准,是对《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程(1993年版)》的修订。《启规》将机组启动试运分为“分步试运、整套启动试运、试生产”三个阶段,其中整套启动试运又分为“空负荷试运、带负荷试运和满负荷试运”三个阶段进行。根据《启规》,1996年原电力部还颁发了《火电工程启动调试工作规定》、《火电工程调整试运质量检验及评定标准》、等文件,各区域电网还相应制订了与《启规》配套的实施办法,如华东电网制订了《华东电网火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程实施办法》、《华东电网火电工程分步试运管理实施细则》、《华东电网火电工程整套启动试运管理实施细则》、《华东

电网火电工程试生产管理实施细则》、《华东电网火电工程代保管实施细则》。这些文件从技术管理的角度出发,为规范新建机组试运各阶段、各单位的工作程序,至今仍作为企业内部的指导性标准被各发电企业所采用,为新建机组的建设发挥着作用。

第二节火电厂热控系统的基本设计要求

一、热工控制系统可靠性设计的五大原则

火电厂热工控制系统在控制回路设计时,应满足安全可靠、运行操作灵活和便于维护的要求,安全可靠是第一要求。热工控制系统可靠性设计应遵循五大原则:“优先级”原则、“分层分散”原则、“故障影响最小”原则、模件“冗余”原则和热工保护系统“独立性”原则。

(一)“优先级”设计原则

控制回路应按照保护、联锁控制优先的原则设计,以保证机组设备和人身的安全。具体有以下三点内容:

1) 模拟量控制、顺序控制、保护联锁控制及单独操作在共同作用于同一个对象时,

控制指令优先级应为保护联锁控制最高、单独操作次之、模拟量控制和顺序控制最低的顺序。

2) 模拟量控制、顺序控制、保护联锁控制操作在共用同一个开关量信号时,开关量

信号首先送入优先级最高的保护回路,即几个回路共用的开关量信号接入具体回路的优先级或分配次序,也应是保护联锁控制最高、模拟量控制和顺序控制最低。

3) 控制回路在共用同一个模拟量信号时,模拟量信号应首先送入模拟量控制回路。

(二)“分层分散”设计原则

1) 模拟量控制按协调控制级、子回路控制级、执行级三级结构设计;

2) 开关量控制按功能组级、子功能组级、驱动级三级结构设计。

(三)“故障影响最小”设计原则

分配控制任务应以一个部件(控制器、输入/输出模件)故障时对系统功能影响最小为原则。

1) 按工艺系统功能区配置控制器时,局部工艺系统控制项目的全部控制任务宜集中

在同一个控制器内完成。

2) 按功能配置控制站时,如一个模拟量控制回路的前馈信息来自另一个控制器时,

不应在系统传输过程中造成迟延。

(四)模件“冗余”原则

应根据不同分散控制系统的结构特点和被控对象的重要性来确定控制器模件和输入/输出模件(I/O模件)的冗余。

1) 对于控制器模件通过内部总线带多个I/O模件的情况,完成数据采集、模拟量控

制、开关量控制和锅炉炉膛安全监控任务的控制器模件均应冗余配置。对于取消硬后备“手动/自动”操作手段的模拟量控制系统、锅炉炉膛安全监控系统的重要信号应由不同输入模件输入。

2) 对于控制器模件本身带有控制输出和相应的信号输入接口又通过总线与其他输入

模件通讯的情况,完成模拟量控制、锅炉炉膛安全监控任务的控制器模件以及完成重要信号输入任务的模件应冗余配置。

3) 在配置冗余控制器的情况下,当工作控制器故障时,系统应能自动切换到冗余控

制器工作,并在操作员站上报警。处于后备的控制器应能根据工作控制器的状态不断更新自身的信息。

4) 冗余控制器的切换时间和数据更新周期,应保证系统不因控制器切换而发生控制

扰动或延迟。

(五)热工保护系统“独立性”原则

1) 机、炉跳闸保护系统的逻辑控制器应单独冗余设置;

2) 保护系统应有独立的I/O通道,并有电隔离措施;

3) 冗余的I/O信号应通过不同的I/O模件引入;

4) 触发机组跳闸的保护信号的开关量仪表和变送器应单独设置,当确有困难而需与

其他系统合用时,其信号应首先进入保护系统;

5) 机组跳闸命令不应通过通信总线传送。

二、热工检测和报警

(一)热工检测的基本内容:

1) 工艺系统的运行参数;

2) 辅机的运行状态;

3) 电动、气动和液动阀门的启闭状态和调节阀门的开度;

4) 仪表和控制用电源、气源、水源及其他必要条件的供给状态和运行参数;

5) 必要的环境参数。

(二)热工报警的基本内容:

1) 工艺系统热工参数偏离正常运行范围;

2) 热工保护动作及主要辅助设备故障;

3) 热工监控系统故障;

4) 热工电源、气源故障;

5) 主要电气设备故障;

6) 辅助系统故障。

三、模拟量控制系统的设计方法

将单元制机组的锅炉-汽轮机-发电机组作为一个单元整体进行控制,使锅炉和汽机能同时响应负荷变化要求,并保证机组的稳定运行。控制系统应能满足机组安全启动、停机及定压、滑压运行的要求。

控制的基本方法是必须直接并快速地响应代表负荷或能量指令的前馈信号,并通过闭环反馈控制和其它先进的策略,对信号进行静态精确度和动态补偿调整。控制系统应具有一切必要的手段,自动补偿及修正机组自身的瞬态响应及其它必需的调整和修正。

(一)基本功能要求

1) 单元制机组采用机炉协调控制,并能参与一、二次调频。协调控制系统能快速

响应负荷命令,平稳控制锅炉和汽机,并具有以下可选的控制方式:机炉协调、汽机跟随(TF)、锅炉跟随(BF)、手动;

2) 125MW及以上机组应配置汽机电调控制系统;300MW及以上机组的汽机电

调控制系统至少应具备转速控制、负荷控制、自启停和应力监视等功能。

3) 协调控制系统应能满足滑压运行的要求,在不投油最低燃煤负荷到100%MC

R负荷变动范围内保证被调参数满足机组有关验收标准的要求;

4) 125MW及以上机组宜选用控制性能满足要求的锅炉给水控制阀实现给水全程

控制,其他模拟量控制回路在主设备可控性较好时也可以考虑进行全程控制;

5) 300MW及以上机组过热汽温控制宜采用串级调节,并用校正后的总风量或能

表征烟气量变化及负荷变化的信号作为温度控制的前馈;

6) 300MW及以上机组燃烧控制宜采用燃料/空气交叉限制,并具有热值校正功

能;

7) 300MW及以上机组炉膛压力控制宜设方向闭锁和MFT返程控制;

8) 300MW及以上机组送风控制宜设方向闭锁,氧量校正跟随负荷变化;

9) 模拟量控制系统采用以下内容的报警:控制系统设备故障、主要参数变送器故

障、测量值与设定值偏差大、系统输出与执行器位置偏差大、手动/自动操作在联锁保护信号作用时的自动切换、控制系统电源和气源故障;

10) 模拟量控制系统应对下列一次测量信号进行补偿:汽包水位的汽包压力补偿,

给水流量的给水温度补偿,送风量的空气温度补偿,主蒸汽流量的主蒸汽压力、温度补偿;

(二)控制系统的硬件配置和软件组态

采用DCS实现模拟量控制时,子系统的划分应遵循“独立完整”的原则,使数据通讯总线上的信息交换量最少。

在对DCS控制站进行任务分配时,应满足以下原则:模件故障不会导致机组跳闸,DCS控制站故障时能安全停机。

完成模拟量控制任务的控制器模件应冗余配置,重要信号应由不同输入模件输入。

控制系统不应通过数据通讯总线形成闭环控制回路,因为通讯总线存在数据传输时间的不确定性,从而改变了控制对象的动态特性,使调节品质难以得到保证。

模拟量控制的处理器模件完成所有指定任务的最大执行周期不应超过250ms,开关量控制的处理器执行周期不应超过100ms。对需快速处理的模拟和顺序控制回路,其处理能力应分别为每125ms和50ms执行一次。

DCS应能直接采用SAMA图方式进行模拟控制回路的组态,并用易于识别的工程名称加以标识,可用SAMA图形式打印出系统组态。

(三)控制系统的联锁保护

机组的高度自动化可能会带来新的安全隐患,为了防止控制系统在某些工况出现错误或危险的动作,模拟量控制系统必须设计有较为完善的联锁保护功能。当系统某一部

分必需具备的条件不满足时,联锁逻辑应阻止该部分投入“自动”方式;当缺少必要的条件或在系统故障时,联锁保护将中止受影响部分的自动运行,或将控制方式从一种自动方式切换至另外一种。控制系统任何部分运行方式的切换,不论是人为的还是由联锁系统自动进行的,都是平滑的切换,不应引起过程变量的扰动,并且不需运行人员的修正。

当控制系统处于强制闭锁、限制、快速减负荷或其它超弛作用时,系统中所有受其影响的部分应随之跟踪,调节器不再进行积分作用。在超弛作用解除后,控制系统的所有部分应在当前状态下达到平衡,并立即恢复其正常的控制作用。这一过程不应有任何延滞,并且被控装置不应有任何不正确的或不合逻辑的动作。超弛发生作用时,联锁保护系统应提供必要的报警信息,指出引起各类超弛作用的原因。

联锁保护系统除了为机炉及其辅机提供安全保证以外,还要为维修、试验和校正工作的开展提供必要的灵活性。

(四)对重要参数进行冗余测量

采用三重冗余变送器对重要的关键参数(如给水流量、汽包水位、主蒸汽流量、送风量、主蒸汽压力、第一级压力、炉膛压力、一次风压力等)进行测量,控制系统自动选择中值作为被控变量。而其余变送器测得的数值若与中值信号的偏差超过预先整定的范围时,进行报警,若其余二个信号均超限报警时,则控制系统中受影响的部分切至手动。运行人员可在键盘上将三选中的逻辑切换至手动,而任选三个变送器中的某一个信号供自动用。

采用双重冗余变送器对次重要关键参数进行测量,若二个信号的偏差超出一定的范围则报警,并将受影响的控制系统切换至手动。两个变送器之间的信号超差时,控制系统对冗余变送器的二个信号进行比较逻辑的鉴别。检出其中一个正确信号,运行人员依据提示,选择这个正确变送器的信号,重新投入自动控制。

在测量信号不使用冗余变送器时,如信号丧失或信号超出工艺过程实际可能范围,应有报警,同时控制系统中受影响的部分由自动切至手动。

(五)对驱动回路的设计要求

控制系统的输出为脉冲量或4~20mA模拟量信号,具有上下限值,以保证在控制系统故障时机组设备的安全。

控制系统监视设定值和被控变量之间的偏差、输出信号与控制阀门位置之间的偏差,如果偏差超过预定范围,系统将控制系统切换至手动并发出报警。

当两个或更多的控制驱动装置控制一个变量时,运行人员可将其中一个驱动装置投入自动,也可将其余的驱动装置全部投入自动,而不需要手动平衡对位以消除扰动。当追加的驱动装置投入自动后,控制系统能通过增益的自动调整作用,适应驱动装置数量的变化。

将多个驱动装置投入自动的过程中,系统不应产生过程扰动。为保持合适的关系,应使已处于自动状态的驱动装置等量并反向作用。对多控制驱动装置的运行还应提供偏置调整,偏置应能随意调整,新建立的关系不产生过程扰动。

将一个控制驱动装置投入自动或遥控,不需要进行手动平衡或对其偏差进行调整。无论此时偏差设置的位置或过程偏差的幅度如何,都不引起任何控制驱动装置的比例阶跃。

四、开关量控制系统的设计方法

(一)基本功能要求

1) 实现主/辅机、阀门、挡板的顺序控制、控制操作及试验操作;

2) 大型辅机与其相关的冷却系统、润滑系统、密封系统的联锁控制;

3) 在发生局部设备故障跳闸时,联锁启动备用设备;

4) 实现状态报警、联动及单台辅机的保护。

热工保护系统的设计应有防止误动和拒动的措施,保护系统电源中断或恢复不会发出误动作指令。

(二)锅炉辅机联锁项目

1) 锅炉的吸风机、回转式空气预热器和送风机在启停及事故跳闸时的顺序联锁;

2) 锅炉的吸风机、回转式空气预热器和送风机之间的跳闸顺序及三者与烟、风

道中有关挡板的启闭联锁;

3) 送风机全部停运时,燃烧系统和制粉系统停止运行的联锁;

4) 制粉系统中给煤机、磨煤机、一次风机或排粉机的启停及事故跳闸时的顺序

联锁;

5) 排粉机送粉系统的排粉机与给粉机之间的联锁;

6) 烟气再循环风机启停与出口风门和冷风门的联锁;

7) 大型辅机与其润滑油系统、冷却和密封系统的联锁,以及这些系统中工作泵

事故跳闸时备用泵的自启动联锁。

(三)汽轮机辅机联锁项目

1) 润滑油系统中的交流润滑油泵、直流润滑油泵、顶轴油泵和盘车装置与润滑

油压之间的联锁;

2) 给水泵、凝结水泵、凝结水升压泵、真空泵、循环水泵、疏水泵以及其他各

类水泵与其相应系统的压力之间的联锁;

3) 工作泵事故跳闸时备用泵自启动的联锁;

4) 各类泵与其进出口电动阀门间的联锁。

(四)顺序控制

1) 对需要经常进行有规律性操作的辅助工艺系统,宜采用顺序控制;

2) 电厂的顺序控制系统应包括单元机组主、辅机的顺序控制系统和电厂辅助系

统的顺序控制系统;

3) 机组的顺序控制应以子功能组为主,即实现一个辅助工艺系统内相关设备的

顺序控制;

4) 当机组顺序控制功能不纳入分散控制系统时,其功能应采用可编程控制器实

现。可编程控制器应与分散控制系统有通信接口。辅助工艺系统的开关量控制可

由可编程控制器实现;

5) 顺序控制设计应遵守保护、联锁操作优先的原则。在顺序控制过程中出现保

护、联锁指令时,应将控制进程中断,并使工艺系统按照保护、联锁指令执行;

6) 顺序控制在自动运行期间发生任何故障或运行人员中断时,应使正在进行的

程序中断,并使工艺系统处于安全状态;

7) 顺序控制系统应有防误操作的措施。

第三节新建机组热工控制系统调试各阶段的基本要求

一、调试前的准备

调试前的准备主要是指调试资料的收集,调试前对图纸的检查,以及编写调试方案。对于新建大机组,热工控制系统调试通常应编写以下调试方案:

1) DCS受电方案;

2) 数据采集系统(DAS)调试方案;

3) 开关量控制系统(OCS)或顺序控制系统(SCS)调试方案;

4) 炉膛安全监控系统(FSSS)调试方案;

5) 模拟量控制系统(MCS)调试方案;

6) 汽机数字电液控制系统(DEH)调试方案;

7) 旁路控制系统(BPS)调试方案;

8) 汽轮机监视和保护系统(TSI)调试方案;

在机组进入细调试阶段,还应编写以下试验方案:

1) 协调控制系统负荷变动试验;l RB试验;

2) AGC负荷跟随试验;

调试人员在调试前,应充分熟悉DCS控制系统,掌握DCS控制系统的硬件维护和软件组态的基本技能。最好有相当一部分调试人员具有该DCS系统的调试经验,若是面对一个全新的DCS系统,调试前的培训是必不可少的。

虽然DCS受电是以DCS厂家现场服务人员为主进行,但由调试单位编写一个完整的DCS受电方案仍然是非常重要的。DCS受电方案叙述了DCS系统首次受电及软件恢复的步骤和注意事项,可供参加受电工作的调试人员参考,以配合有经验的DCS厂家现场服务人员发现和解决首次受电过程中出现的种种问题。对于调试人员来说,DCS系统的首次受电及软件恢复,是一个很好的熟悉和掌握DCS控制系统的机会。若调试人员不重视DCS系统首次受电及软件恢复,在未来的调试过程中,热控调试所依赖的基础设备将难以驾驭,DCS控制系统也可能难以得到正确地维护。

模拟量控制系统在调试前通常需要投入较多的时间进行准备。火电机组由于机组容量、制造厂和热力系统配置的不同,所配置的模拟量控制系统也不相同。模拟量控制系统控制策略的设计,还根据不同的DCS供应商的不同而有所不同。因此,在模拟量控制系统调试前,应根据机组和热力系统对运行参数控制的要求,对模拟量控制系统的SAM A图和组态软件进行检查,审核其调节策略设计思想是否合理,是否满足机组对运行参数控制的要求。

工程中常采用SAMA PMS22.1“仪表和控制系统的功能图表示法”来表达模拟量控制系统的设计思想。(SAMA : Scientific Apparatus Makers Association美国科学仪器制造商协会;PMS:Process Measurement & Control Section过程测量与控制部分) 我国电力行业标准DL 5028-93《电力工程制图标准》在21章第4节给出了热工自动调节系统常用的标准图形符号,见表1-1。

二、DCS控制系统受电及性能测试

(1)受电前的检查

具备以下条件,DCS控制系统可以进行受电:

1) DCS机柜正确安装就位;

2) DCS系统设备及模件安装结束,设备外观检查无破损;

3) 网络通讯电缆、模件间预制电缆安装结束;

4) 各设备的电源接线正确,DCS供电系统准备好;

5) 各I/O柜端子未与就地设备连接;

6) DCS机柜接地良好;

7) 主控制室、工程师室、电子室的空调系统、消防系统工作正常,符合DC

S系统运行环境要求,室内环境整洁,照明充足。

(2)DCS控制系统受电

DCS控制系统受电一般按以下步骤进行:

1) 电源开关检查:确认所有电源开关在OFF位置;

2) 从DCS机柜插槽中拔出所有模件,并将所有终端单元与模件连接电缆脱

开;

3) DCS系统交流供电回路绝缘检查;

4) 网络通讯电缆检查:通讯电缆完整无破损,端口连接正确;

5) 模件间预制电缆检查:预制电缆完整无破损,连接正确;

6) 模件的地址、功能设置检查:核对模件地址及功能设置开关,确认与软件

组态一致;

7) 检查电源模块,确认其已正确插入;

8) 检查供电电源的品质和UPS至配电柜的进线,应符合品质要求,合上配

电柜电源开关;

9) DCS过程控制机柜受电:

①检查电源进线及供电电压;

②合上机柜电源,检查风扇工作情况;

③检查电源模块工作情况;

④依次插入过程控制模件,检查模件工作情况;

⑤将终端单元与模件进行连接;

⑥检查I/O电源电压;

10) DCS操作员站及工程师站受电;

11) 利用工程师工作站对过程控制模件进行软件恢复;

12) 操作员站软件恢复。

(3)控制机柜受电后电源电压测试以及控制设备性能测试

1) DCS控制系统全部受电后,按制造厂的要求进行电源电压测试与调整。

2) 按技术规范书的要求进行性能测试,通常应包含以下内容:

(1) 电源冗余切换试验;

(2) 控制站主控制器模件和备用控制器模件冗余切换试验;

(3) 通讯冗余切换试验;

(4) 工程师站组态功能检查;

(5) 操作员站功能检查;

(6) 打印机、拷贝机、事件记录功能检查。

(4)I/O模件通道精度检查

火电厂热工DCS控制系统的I/O主要有五类:模拟量输入(AI)、模拟量输出(AO)、数字量输入(DI)、数字量输出(DO)、脉冲量输入(PI)。

根据《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》的要求,DCS系统I/O通道的精度,在DCS整个运行环境温度范围内应满足:模拟量高电平输入信号(4~20 mA、1~5V)±0.1%;模拟量低电平输入信号(热电阻、热电偶)±0.2%;模拟量输出信号(4~20mA、1~5VDC)±0.25%。

三、控制系统的静态调试与动态调试

控制系统投运前的检查和模拟试验称为静态调试,主要有以下内容:

(1)控制系统组态软件检查和功能测试;

(2)操作控制界面的检查及模拟试验;

(3)控制系统与外部系统的接口检查和联动试验;

(4)联锁保护动作模拟试验;

控制系统投运后的整定试验称为动态调试,主要有以下内容:

(1)燃油系统泄漏试验及炉膛吹扫功能试验;

(2)火焰检测系统的动态参数整定;

(3)模拟量输入检测参数的投运和检查;

(4)模拟量控制系统的投运及参数整定;

(5)顺序控制系统启停试验;

机组整套启动前,热控系统的调试工作主要以静态调试为主;机组整套启动以后,热控系统的调试工作主要以动态调试为主。

开关量控制系统的组态软件检查和功能测试,一般是在机组分部试运期间分别按系统分阶段进行,调试依据主要是逻辑图。软件检查的主要内容:

(1)核对检查I/O清单;

(2)核对检查控制接线图(CWD);

(3)核对检查组态图;

(4)对各系统操作控制界面进行相应的核对检查和完善。

表1-2为某600MW机组开关量控制系统联动试验、联锁试验情况,可供参考。表1-2 开关量控制系统联动试验、联锁试验时间

模拟量控制系统组态软件检查和功能测试,主要包括以下内容:

(1)流量信号的系数及补偿参数的检查;

(2)例外报告量程及报警限值检查;

(3)各系统控制软件逻辑、定值、参数设置的检查和模拟试验;

(4)各控制系统相关画面的检查;

模拟量控制系统与外部系统的检查测试和联调,主要包括以下内容:

(1)与各控制系统相关外围设备的检查,包括变送器量程的核对与确认,执行机构行程和方向确认;对汽包水位信号还要检查测量系统的正确性,如差压式

水位测量装置的平衡容器的安装位置,取样管的敷设,保温及伴热情况。

(2)检查模拟量控制系统与FSSS、SCS、DAS、BPS、DEH等控制子系统之间联锁动作关系。

四、模拟量控制系统的投入和调试

模拟量控制系统的试投运和动态调试,是从机组整套启动开始,经空负荷、带负荷到满负荷的整个过程中,根据机组试运行的需求分期分批地进行。主要包括以下内容:(1)调节机构特性试验,必要时还要进行控制对象动态特性试验;

(2)控制系统定值(或负荷)阶跃扰动试验及动态参数整定试验;

(3)控制系统对内、外扰动动态响应调节品质测试试验。

机组整套启动试运分为“空负荷试运、带负荷试运和满负荷试运”三个阶段,对于大机组,带负荷试运又分为0~25%、25%~50%、50%~75%、75%~100%带负荷试运四个阶段,但模拟量控制系统还是按0~30%、30%~70%、70%~100%负荷段进行试投运和动态调试。在各个负荷段根据运行需要投入相应的模拟量控制系统,并进行各种扰动试验,整定调节器的参数,直到调节过程动态、稳态品质指标均满足电力行业验收标准《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》DL/T 657-2005的要求。

(一)机组空负荷试运期间

机组空负荷试运期间,一般要求投入炉膛压力、燃油压力、汽包水位(单冲量调节)、除氧器水位、除氧器压力、润滑油温度、电泵再循环流量、辅助蒸汽压力及就地基地式调节器等控制系统。为了争取调试时间,控制系统阶跃扰动试验可在机组空负荷试运期

间进行,用定值扰动来整定调节器的PID参数。带负荷试运后,再进行其他扰动试验,进一步优化调节器的参数。

(二)0~30%带负荷试运期间

机组由0~30%带负荷试运期间,在机组运行许可条件下,进行机组空负荷试运期间已投控制系统的内、外扰动试验。给水控制系统先投单冲量调节回路,进行单冲量给水旁路调节阀的特性试验及其阀位阶跃扰动试验;进行电动给水泵勺管位置与泵出口流量、压力特性试验;进行给水主调节阀的特性试验。炉膛压力控制系统可进行引风机挡板阶跃扰动试验。中储式制粉系统可投入磨煤机入口风压控制、出口温度控制、给煤量控制;其他一些有条件进行试验的单回路、单参数控制系统,也可以进行阀位阶跃扰动试验。(三)30%~70%带负荷试运期间

机组在30%~70%负荷试运期间,根据运行需要相继投入三冲量给水调节回路、风量氧量控制(送风机动叶风量控制/二次风门风量控制、风箱与炉膛差压控制/二次风压控制、氧量校正、燃料风控制、燃尽风控制)、主汽温度调节、再热汽温度调节、直吹式制粉系统磨煤机控制(磨煤机一次风量控制、出口温度控制、给煤量控制)、主汽压力调节或协调控制系统的负荷指令回路、锅炉主控回路、汽机主控回路等控制系统。并进行以下试验:

(1)保持锅炉负荷不变,给水泵定速运行,主调节阀阀位阶跃扰动试验;

(2)给水泵变速运行,调速泵转速与泵出口流量、压力特性试验;

(3)保持锅炉负荷不变,给水泵变速阶跃变化,给水流量扰动试验;

(4)保持锅炉负荷不变,减温水凋节阀阀位阶跃扰动试验;

(5)保持锅炉负荷不变,送风机挡板阶跃扰动试验;

(6)一次风机挡板阶跃扰动试验;

(7)保持汽机调速汽门开度不变,锅炉给煤机转速阶跃变化,燃煤量扰动试验;

(8)主压力副调节器动态参数整定拭验;

(9)协调控制系统逻辑运算、控制操作功能、系统跟踪无扰动切换与调节器方向性在线检查,及其静态参数设置。

(四)70%~100%带负荷试运期间

机组在70%~100%负荷试运期间,对模拟量控制系统及协调控制系统各控制子系统进行内、外扰动动态阶跃响应试验,并按《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》的要求进行调节品质测试。这期间,通常进行以下试验和测试工作:

(1)不同负荷下,机组稳态参数的测试;

(2)各控制子系统定值扰动试验,如汽包水位、主汽温度、再热汽温度、风量氧量控制等;

(3)各控制子系统对被控对象的阶跃动态响应试验,如给水主调节阀开度与流量关系曲线、送引凤机挡板开度阶跃扰动、一次风挡板开度阶跃扰动等;

(4)各控制子系统对各扰动分量的动态响应试验;

七、协调控制系统的投入及负荷变动试验

机组达到100%额定负荷之后,根据不同负荷下所测得的机组稳态参数,对协凋控制系统的前馈比例关系重新进行设定,并对协凋控制系统进行细调。在协凋控制系统的主要子系统如锅炉给水、主汽压力、主汽温度、再热汽温度、炉膛压力、送风和氧量校正控制系统等均已投入自动的情况下,让机组在70%~100%的负荷范围进行负荷变动试验,整定协调控制系统的参数。

在协调控制系统投入前,对协调控制的三种主要控制方式:协调控制方式(Coor.)、锅炉跟随控制方式(BF)、汽机跟随控制方式(TF)之间进行无扰动切换操作试验,检查切/投条件和保护动作的正确性。

分别在汽机跟随方式和锅炉跟随方式下进行机前压力定值扰动试验。

在协调控制方式下进行负荷变动试验,负荷变动量为ΔP=15%Pe,负荷指令变化速率应达到:直吹式机组2%Pe/min或3%Pe/min、中储式机组3%Pe/min或4%Pe/min。Pe为机组额定负荷。

AGC负荷跟随试验,进行AGC远方/就地控制方式的无扰动切换操作试验。在协凋控制方式下,由调度中心或CCS负荷给定回路发出负荷变化指令,进行AGC控制系统的功能及性能试验。

进行协调控制系统对内、外扰动的动态响应试验,其调节品质达到电力行业标准《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》的要求。

进行BI/BD、RD/RU动作试验,检查协调控制系统适应能力。

八、RB试验

协调控制系统RB试验,通常是在完成对协凋控制系统的细调之后,机组正式移交生产前,性能试验期间进行。

热工管理(试题)

热工管理(试题) 一 、 单选题 (共 37 题) 【 1 】. 火电厂发电设备检修,下面说法不妥的是______. A.采用计划、实施、检查、总结方法 B.从检修准备开始制订,各项计划和具体措施 C.到目前为止,采用的都是定期检修 D.做好施工、验收和修后评估 答案:( ) 【 2 】. 关于热工运行中和停炉前的检查记录,规程中没有作规定的是______。 A.应使用专用记录本 B.应有检查责任人的签名和填写日期 C.集中保存不少于三个月 D.应由部门技术负责审核并签署意 见 答案:( ) 【 3 】. 管道气压试验介质,应使用______或______。 A.空气 二氧化碳 B.二氧化碳 氮气 C.空气 氮气 D.氢气 氮气 答案:( ) 【 4 】. 热工专业应建立的技术规程、制度中,DL/T744中未作要求的是______。 A.适合本单位的热工自动化设备检修、运行、维护规程 B.电力系统热工仪表及控制装置监督规程 C.热工控制系统定值、软件修改管理制度

D.热工技术资料管理制度(包括图纸、资料、软件的存放、修改、使用、版本更新等) 答案:() 【5 】. 监督管理机构考核电厂热工的“四率”指标,指的是______。 A.DAS完好率仪表投入率自动投入率保护利用率 B.DAS完好率仪表准确率自动可用率保护投入率 C.DAS投入率仪表合格率自动投入率保护投入率 D.DAS投入率仪表合格率自动利用率保护动作正确率 答案:() 【 6 】. 现场施工中,攀登阶梯的每档距离不应大于______cm。 A.30 B.40 C.45 D.60 答案:() 【7 】. 根据规程要求,热工自动化系统设备检修、故障及损坏更换台帐,应记录的内容没有要求的是,检修、故障及损坏设备的_____。 A.更换原因 B.价格和运行时间 C.采取的措施 D.生产厂家 答案:() 【8 】. 质量管理中,采用______的方法,把杂乱无章和错综复杂的数据、意见进行归纳汇总,使其能确切反映客观实际。 A.圆饼图 B.因果图 C.流程图 D.分层图 答案:()

火电厂热工自动化概述

第一章火电厂热工自动化概述 第一节引言 随着我国国民经济的高速发展,工、农业生产和人民生活对电力的需求不断增长,电力工业通过引进、消化、吸收国外的先进技术和管理经验,使电力工业得到了迅速的发展。随着单机发电容量的增大和电网容量的迅速扩大,我国已进入了大电网、大机组、高参数、高度自动化的时代。由于300MW、600MW以及以上大容量、高参数机组的新技术发展迅速,装机数量日益增多,机组对热工自动化水平的要求越来越高。另外由于微电子技术的迅猛发展,大型自动化装备的现代化程度快速提高,促使大型火力发电厂现代热工自动化技术发展迅猛。其特点是上世纪70年代中期,以计算机技术(Computer)、通讯技术(Communication)、控制技术(Control)和显示技术(CRT)为基础的计算机分散控制系统(简称DCS-Distributed Control System)的问世和其技术的日臻完善。分散控制系统广泛应用于大型发电机组的自动控制中,并将热工自动化水平推上了一个崭新的台阶,取得了十分显著的经济效益和社会效益。 与中、小容量火力发电机组相比,600MW及以上大容量机组的特点之一是监视点多、参数变化速度快和被控对象数量大,而且各个控制对象相互关联,操作稍有失误就会引起严重的后果。因此,大型发电机组必须采用完善的自动化系统。如果将大型发电机组的监视和操作任务仅交给运行人员去完成,不仅体力和脑力劳动强度大,而且很难做到及时调整和避免人为的误操作。大量事实证明,自动化技术的运用对于提高大型发电机组的安全经济运行水平是行之有效的。在机组正常运行过程中,自动化系统能根据机组运行要求,自动维持运行参数在规定值的范围内,以取得较高的热效率和较低的消耗(煤耗和厂用电率等)。当机组运行出现异常时,自动化系统能迅速按照预定的规律进行处理,以保证机组尽快恢复正常运行。如辅机故障减负荷(简称RB- RunBack)、迫升/迫降(RUNUP/RUNDOWN)、机组快速甩负荷(简称FCB-Fast Cut Back)等功能。当运行工况异常发展到可能危及到设备及人身安全时,能自动采取保护措施,以防止事故的进一步扩大和保护生产设备不受破坏。如锅炉主燃料跳闸(MFT),汽机超速保护(OPC)等功能。在机组启停过程中,自动化系统能根据机组启停时的状态和条件进行相应的控制,以避免机组产生不允许的热应力而影响机组的运行寿命,如汽机顺序控制系统。通常,自动化系统按照预先制定的规律进行工作,不需要人工干预。但在特殊情况下却要求人工给以提示或协调,即需要人的更高层次的干预。所以,随着自动化水平的提高,也要求运行人员具有更高的文化和技术素质。 建国以来,随着机组容量的增大,参数的提高,对于机组安全经济运行的要求越来越高。火电厂的自动化系统迅速发展,其功能已从单台辅机和局部热力系统发展到整个单元机组的监测与控制,并且随着整个单元机组自动化的不断完善,以及电网发展的要求,火电厂热工自动化的功能正和电网调度自动化相协调,以实现电网的自动化。尤其是目前随同整套大型火电机组同时引进的和国产的DCS系统的普遍使用,以及单元机组协调控制系统(CCS)和

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

火力发电厂热工保护定值在线管理系统设计

火力发电厂热工保护定值在线管理系统设计 发表时间:2019-08-27T14:10:59.000Z 来源:《当代电力文化》2019年第7期作者:姚川 [导读] 对于智能控制技术的应用进行研究和分析有十分重要的意义。 新疆天富能源股份有限公司天河热电分公司石河子 832000 摘要:电厂热工自动化系统在近年来的运行当中经常出现问题,应用智能控制技术对于电厂热工自动化系统运行可以实现全面的提升,提高运行水平。尤其是可以加强热工设备的检测,所以对于智能控制技术的应用进行研究和分析有十分重要的意义。 关键词:SIS系统;热工保护定值;在线管理系统;设计 1智能控制技术在电厂热工中的应用方向 电厂热工工作复杂,单纯的人工控制已经不能够满足当前电厂热工的工作需求,并且增加了人工劳动力,同影响控制效率。智能控制技术的应用,可以根据实际情况调节,实现对电厂热工的远程控制。对设备的工作流程起到规范作用,尤其在受到环境影响时,实现设备的调节。既提升设备的运行效率、保证运行的安全,又能够延长设备使用寿命。智能控制可以通过计算机技术对各个仪表的数据进行自动检测,并通过计算机系统分析出各个设备在工作中是否存在异常和问题。对于电厂热工自动化的工作中,可以有效的自动检测温度、湿度、成分、流量等,为热工系统的工作运行提供安全性。另外,智能控制技术与热工系统中的自动功能结合,为系统提供系统运行的参数和实时数值,可以实现有效的自动调整,一方面便于自动报警,一方面为收益计算提供数值参考。 2系统总体设计 2.1系统设计架构 热工保护定值在线管理系统采用B/S方式,作为依托超(超)临界机组SIS系统的一个子系统进行开发与部署,嵌入SIS系统中作为一个子系统运行,其系统设计架构层次如图1所示。 2.2系统热工保护定值数据汇总 按照设备制造商给出的设备说明书、设计院的设备设计文件、经验总结、参考相似机组设备的热工保护、联锁、报警项的定值进行收集,初步形成最初的热工保护定值数据、并汇总成系统开发所要求的可导入的标准数据表格的形式,并导入进热工保护定值在线管理系统,建立初步的热工保护定值数据库。 3系统模块设计 3.1系统模块布局 热工保护定值在线管理系统针对发电厂热工保护定值精细化管理要求设计开发,并按照保护定值的在线监督、汇总管理和修编工作等需求,完成对热工保护定值精细化管理方面的研究功能,按照系统模块式的方法进行。 3.2热工保护定值展示 将机组建设初期的设备说明书及设计文件形成的设备保护设计值、联锁值、报警值或者根据经验设计的相关保护定值通过系统开发的数据采集功能,将这些数据导入进系统,导入时按照一定的规则和标准所形成的数据表格整体采集。然后对采集的数据进行归类整合,在系统内进行存储并建立保护定值项相关数据库,系统自动生成初始的热工保护定值数据清册,并且系统内的热工保护定值项数据库还具有模糊查询功能、生产系统筛选功能、SIS系统工艺流程图画链接功能,方便运维人员及时了解保护定值的数据情况。 (1)模糊功能查询。相关技术管理人员或者运维人员通过输入设备描述、KKS编码、或者保护定值项名称等查询选项,系统自动进行查询,并从数据库中罗列需要查询的相关的设备详细保护定值清单,方便用户的查看。 (2)生产系统筛选功能。相关技术管理人员或者运维人员可以输入按照设备所属系统进行查询,如查询汽轮机凝结水系统相关的保护定值,系统将自动罗列该系统相关的保护、报警、联锁等保护定值项内容,方便用户的查看。 (3)SIS系统工艺流程图画面链接功能。相关技术管理人员或者运维人员在查看SIS系统的生产工艺流程画面过程中,通过流程图中的相应设备测点右键点击查看选择其中的保护定值选项,系统自动链接进入热工保护定值在线管理系统查询界面,罗列出该测点相关的保护、报警、联锁保护定值项内容,方便用户的查看。 3.3热工保护定值智能分析 基于SIS系统平台的热工保护定值在线管理系统通过导入的保护定值标准数据表采集过来的保护定值及相关设备测点的信息进行智能分

热工控制系统试卷及答案4套

热工控制系统试卷1 一、名词解释(10分,每题2分) 1、峰值时间—— 2、被控对象—— 3、自平衡率ρ—— 4、稳态偏差—— 5、超调量—— 二、填空题(15分,每空1分) 1、锅炉燃烧过程自动调节的基本任务是 、 、 。 2、自动控制系统按给定值变化规律分类,可分为 调节系统、 调节系统和 调节系统。 3、衡量控制系统控制品质的指标主要有 、 、 。 4、主汽温度控制对象的动态特性特点为 、 、 。 5、给水控制对象的动态特性特点为 、 、 。 三、简答题(20分,每题5分) 1、串级控制系统比单回路控制系统为什么更适合对具有大惯性大迟延的被控对象进行控制? 2、在主汽温串级调节系统中,惰性区动态特性的特点是什么,对主回路的要求是什么? 3、在热工控制系统中,为什么不采用纯积分作用的调节器? 4、锅炉给水控制对象动态特性有什么特点,如何克服“虚假水位”现象? 四、已知3个二阶系统的闭环极点在复平面上的分布如下图所示,按表格形式比较它们的性能。(6分) 五、某系统的闭环特征方程为()4 3 2 5816200D s s s s s =++++=,判断此闭环系统的稳

定性,并确定特征方程的特征根在复平面上的分布情况。(5分)

六、某系统方框图如下图所示,求其传递函数()() () C s G s R s = 。(10分) 七、某系统的开环传递函数为()() 2 43K G s s s s = ++,绘制系统的根轨迹图,并确定使闭环系统稳定的K 值的范围。 (10 分) 八、某系统的开环零、极点分布如下图,其中-P 为极点,-Z 为零点,试绘制系统的根轨迹图。(4分) 九、某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线如下图所示,写出系统的开环传递函数表达式()G s 。 (10分) 十、已知某系统的开环传递函数()() 3 1 151G s s =+,要求使系统的衰减率0.75ψ=(m = 0.221),求比例调节器的比例系数

-15自动化专业(火电厂热工自动化方向)

自动化专业(火电厂热工自动化方向)培养方案 一、培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展,较系统地掌握过程控制、计算机控制、检测与自动化仪表等技术方面的基础理论和专业知识,具有较强的专业技能和实际操作能力,具有创新精神、合作精神和工程意识,能在火电厂和电建安装公司从事热工过程控制、计算机控制、检测与自动化仪表方面的安装、调试、检修和维护的应用型高素质工程技术人才。 二、培养要求 1.政治素质与思想品德要求: 毕业生应具有热爱社会主义祖国,具有为国家富强,民族昌盛而奋斗的志向和责任感,能树立科学的世界观和人生观,具有敬业爱岗、团结协作和品质及良好的思想品德,遵纪守法,严谨务实,具有较好的文化修养和心理素质。 2.基本素质要求: 具有较扎实的自然科学基础,较好的人文科学、社会科学、经济管理科学知识,具有较强的外语综合应用能力。 3.专业素质要求: 系统地掌握电工技术、电子技术、控制技术、计算机技术方面较为宽阔的基础理论知识及其综合应用能力;具有较强的工程实践能力和良好的工程意识,具有熟练的计算机软、硬件综合应用能力。 具有必需的制图、试验技术、信息处理、文献检索和电子仪表工艺操作等基本技能。 4.自学能力与创新意识要求: 具有较强的信息获取能力,能对自动控制新理论、新技术、新设备及其应用保持跟踪,能综合运用多种方法来分析问题、解决问题,具有较强的自主研究能力。 5.身体、心理素质要求:

掌握科学锻炼身体的方法和基本技能,达到国家规定的大学生体育合格标准。 三、主要课程 1.核心课程 公共基础课: I、高等数学(一) II、大学外语(一) 学科基础课: III、电厂热力设备及运行 IV、微机原理及应用 V、自动控制理论 VI、PLC原理及应用 专业课: VII、检测技术及仪表 VIII、过程控制仪表 IX、热工过程控制系统 X、计算机控制系统 2.主要实践环节 I、PLC原理及应用课程设计 II、计算机控制系统课程设计 III、PLC创新实践训练 IV、DCS创新实践训练 V、毕业设计 四、学制与学位

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

自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用

自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 摘要:随着计算机技术的不断发展,自动控制理论日趋成熟,自动化机械设备已广泛应用于人们日常生活的方方面面,尤其是在火电厂中的运用,对我国电力事业的现代化发展,做出了巨大的贡献。本文介绍了我国火电厂现阶段热工自动化应用现状,以及自动化控制理论在火电厂应用技术的最新进展,提出了今后自动控制理论在该领域的发展趋势,以期与同行交流。 关键词:自动控制火电厂热工自动化应用 近年来,我国在自动控制技术领域的研究取得了长足的进展,其研究成果不断被应用在生活生产的各个方面。火电厂热工自动化作为一种自动控制技术,其融合了热能工程技术、计算机信息技术以及智能仪表仪器等相关技术,可实现对火电厂生产过程的各类参数进行实时监控。这一技术的运用,将有助于提高该行业的生产效率,提高企业利润,有效降低人力物力成本,实现火电企业的现代化革新与可持续发展。 一、火电厂热工自动化发展现状 自动控制通常是指在企业生产过程中,采用自动化仪器设备代替部分甚至是全部人工操作,并依靠这些仪器设备进行自动生产,达到甚至超过人工操作的目的。自动控制理论早在上世纪前期就已经被提出,经过几十年的发展,其主要分为经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个不同阶段。其中经典控制理论主要以传递函数理论为基础,通过建立系统的数学模型,研究系统运行的状态和规律,从而实现自动控制。而现代控制理论中,线性控制和优化估值是其理论基础,从而使得火电厂在发电过程中实现对过程的自控。智能控制综合了前两者的优势,主要以数值计算。逻辑运算为理论基础,实现对复杂系统的精确控制。 在我国火电企业中,自动化控制理论主要运用于热工自动化中,如图1所示。

热工安装调试试题及答案

热工安装调试(试题)答案在后面 一、单选题(共137 题) 【 1 】. 线性位移差动变送器(LVDT)的输出是______信号。 A.直流电流 B.交流电压 C.交流电流 D.直流电压 答案:() 【 2 】. 热电偶的插入深度,至少应为保护套管直径的______。 A.3倍-5倍 B.5倍-7倍 C.8倍-10倍 D.10倍-12倍 答案:() 【 3 】. 锅炉燃烧对象,是一个______调节对象。 A.单变量 B.二变量 C.多变量 D.三变量 答案:() 【 4 】. 测量1.2MPa压力,要求测量误差不大于4%,应选用______压力表。 A.准确度1.0级,量程0~6MPa压力表 B.准确度1.5级,量程1~4MPa压力表 C.准确度1.5级,量程0~2.5MPa压力表 D.准确度2.5级,量程0~2.5MPa压力表 答案:() 【 5 】. 根据电容性耦合的原理,屏蔽信号传输线的屏蔽体必须接地,否则起不到抗静电干扰的作用。对信号源接地、放大器不接地的系统,信号线屏蔽层应选在______。对信号源不接地的系统,信号线屏蔽层应选在______。 A.信号源接地端与零信号基准线短接仪表侧接地 B.放大器侧接地信号源与仪表侧均接地 C.信号源与仪表侧均接地信号源接地端与零信号基准线短接 D.仪表侧接地放大器侧接地 答案:() 【 6 】. 当压力变送器的安装位置低于取样点的位置时,压变送器的零点应进行______。 A.正迁移 B.负迁移 C.不迁移 D.不确定 答案:() 【7 】. 小机速关组件中,可以通过调整针形阀来控制______流量,以控制速关阀开启速度。 A.进油 B.回油 C.进油和回油 D.启动油

电厂电气自动化系统

发电厂电气自动化解决方案 发电厂电气自动化解决方案1.PDS-7000电厂电气自动化系统 电厂电气自动化系统(ECS)是指使用保护、测控、通信接口、监控系统等设备实现所有电厂电气设备的监测、控制、保护和信息管理。是实现发电厂电气自动化的全面解决方案。 国内大部分发电厂都采用集散控制系统(DCS)来实现热工系统的自动化运行,而传统的电气系统一般采用“一对一”的硬连接控制以及仪表监视,自动化水平相对落后。为了提升电气系统的自动化水平,应考虑建设相对独立的电气控制系统,ECS系统包括电厂所有电气子系统即升压站子系统、机组子系统和厂用电子系统。 PDS-7000电厂电气自动化系统适用于中小型电厂的电厂电气系统。 1.1系统特点 ★完整的电厂电气自动化解决方案 PDS-7000系统贯彻“以高性能的子系统构筑优异的电厂电气自动化系统” 的设计思想,包含了计算机监控系统、发电机机组子系统、升压站子系统、厂用电子系统,实现与电网调度通讯、与DCS通讯以及电厂内其它智能电气设备的接入等功能,构成了一个完整的电厂电气自动化系统。 PDS-7000电厂电气自动化系统采用分层分布式结构,从间隔层设备、通信网络到监控系统等各方面综合考虑,提供了完整的电厂电气自动化解决方案,系统结构更加清晰,信息的获得更加快捷,系统的维护更加简便,扩展更加灵活。 ★开放性设计思想 PDS-7000的开放性设计思想满足了系统扩展的灵活性,在从间隔层到站控层的各个环节的设计中,PDS-7000除了保持其自身的系统性和完整性以外,还可以方便的实现与其他智能设备的互相联接。 在系统的互联设计中,PDS-7000系统提供了与其它通信方式(以太网、RS-232C、EIA422/485或现场总线)的兼容性设计,这使得电厂电气自动化的设计或改造选择性更多、更灵活,能够方便的被接入DCS、SIS和远方调度。 ★可靠性

热工题库(检修工)

1.电力安全规程中“两票三制”指的是什么 答:“两票”是指:① 操作票;② 工作票。 “三制”是指:① 设备定期巡回检测制;② 交接班制;③ 冗余设备定期切换制。 2?测星过程中,产生误差的因素有哪几种 答案:产生误差的因素有以下4种:① 测量装置误差;② 环境误差; ③方法误差;④人员误差。 3.热工信号报警分为几类 答案:可以分为一般报警、严重报警、机组跳闸报警。 4?简述热电偶的测温原理。 答案:当任意两种不同的导体(或者半导体)构成闭合回路,如果两点处于不同的温度,则回路中就会产生电动势,即产生了热电效应。 这个电动势与两点所处的温度存在一定的函数关系。当固定其中一点温度时,则电动势与另一点温度存在单值函数关系。热电偶就是利用这个原理测温的。 5. PID自动调节器有哪些整定参数 答案:有比例带、积分时间、微分时间3个整定参数。 6.试简述A/D转换器和D/A转换器的作用和应用场合。 答案:A/D转换器能将模拟量转换成数字量,常作为数字电路的输入,D/A转换器能将数字量转换成模拟量,常用作数字电路的输出。 7- DEH控制系统有何主要功能 答案:DEH控制系统主要有以下功能:①自动启动功能;②负荷

自动控制;③手动操作;④超速保护功能;⑤自动紧急停机功能。 8.试说明电压与电位.电压与电动势间的相互关系。 答:(1)电压是表明电场力做功能力大小的物理量;两点间电位 差的大小即为电压。 ⑵电动势是表明电源力做功能力大小的物理量;电动势的方向与电压的方向相反。 9.热电阻的测温原理是什么 答案:热电阻测温度是利用导体或半导体的电阻随温度变化而变化的特性来达到的。 10.汽轮机本体监视一般包扌2;哪些内容 答案:汽轮机本体监视一般包括转速、轴向位移、汽缸热膨胀、胀差、轴偏心、轴承金属温度.推力瓦温度.轴承振动等。 11,汽轮机TSI包拾哪些参数的测量 答案:(1)汽轮机转速。 (2) 汽轮机偏心度。 轴承振动。 (4) 汽轮机高低压缸差胀。 汽轮机轴向位移。 (6) 壳体膨胀。 (7) 键相。 22?炉膛火焰电视监视系统包扌舌哪几部分

火电厂热工自动化培训试题

18.对计量标准考核的目的是: A确定其准确度;B确认其是否具有开展量值传递的资格; C评定其计量性能;D保征计量人员有证上岗。 20 下列关于误差的描述,不正确的是 A、测量的绝对误差不等于测量误差的绝对值; B、测量误差简称为误差.有时可与测量的绝对误差混用; C、绝对误差是测量结果减去测量约定真值; D、误差的绝对值为误差的模,是不考虑正负号的误差值。 29 检定仪表时,通常应调节输入信号至-------的示值。 A被检仪表带数字刻度点,读取标准表;B被控仪表量程的5等分刻度点,读取标准表;C标准表带数字刻度点,读取被检仪表;D标准表量程的5等分刻度点,读取被检仪表。31测量结果的重复性是指----------方法,在同一的测量地点和环境条件下,短时问内对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。 A同一个人使用不相同的测量仪器和;B同一个人使用同类测量仪器和相同的测量,C不同的人使用相同的测量仪器和;D同一个人使用相同的测量仪器和。 38 星形网络结构特点是——。 A各站有的分主从,有的不分主从;B各站有主从之分,全部信息都通过从站; C有主从之分,全部信息都通过主站;D各站无主从之分。 39 新建机组的分散控制系统要求空]/O点和空端子排的数量不低于总使用量的——。 A 5%~10% B 10%~15% C 15%~20% D 20%以上。 45 在分散控制系统中,开关量输入信号的光电隔离需要--------。 A一个电源B共地的两个电源; C各自接地且不共地的两个电源D不同极性的两个电源。 56 在火力发电厂单元机组的分散控制系统中,最基本的、也是最早的应用功能是—— 系统,最迟进入的应用功能是——。 A DAS,CCS; B SCS,DEH; C FSSS,DBF; D DAS,ECS. 53 SOE主从模件正常工作时,通常每隔-------h自测试一次。 A 24; B 12; C 8; D 1。 65在分散控制系统中,根据各工艺系统的特点.协调各系统设备的运作。起着整个工艺系统协凋者和控制者作用的是——一。 A过程控制级;B过程管理级;C经营管理级 D 生产管理级。 66下列网络结构中.分散控制系统较少应用的是——。 A星型:B树型;C总线型D环型。 1运行中,原先显示正常的三点给水流量信号同时持续出现大于主蒸汽流置过多的情况, 在判断主蒸汽流量测量信号正常的情况下,请分析最可能的原因是———。 A平衡阀、负压管或负压侧阀门出现泄漏;B给水流量孔板或喷嘴出现故障; c测量变送器或测量通道(仪表)偏差增大;D线路干扰。 2锅炉运行过程中出现故障·引起炉膛压力波动,在炉膛压力开关动作跳炉瞬间,CRT上 炉膛压刀显示值为1500Pa,由此可以判断炉膛压力开关设定值,正常情况下——。 A大于1500Pa B小于1500Pa C等于1500Pa;D选项A、B、C都有可能。 3从减少压力测量的响应迟缓考虑,压力测量仪表管路的长度一般不宜超过过-------m。 A 30; B 40; C 50; D 80。 4火力发电厂汽、水流量的测量,采用最多的是——一流量计。 A转子:B涡轮;c电磁;D差压式。

电厂自动化仪表论述

2火电厂自动化技术的发展过程与现状 2.1电厂自动化水平 自动化水平(Automaticlevel)是指对一个电厂生产过程实现自动控制所达到的程度。其中包括参数检测与数据处理(DAS)、自动控制(MCS)、顺序控制(SCS)、报警和联锁保护等系统,最终体现在机组效率、值班员的数量和所能完成的功能上。 火电厂自动化水平是主辅机可控性;仪表及控制设备质量;自动化系统设计的完善程度;施工安装质量;电厂运行维护水平及人员素质的综合体现。 电厂自动化系统是为机组运行服务的,主要目的是保证电厂的安全、经济运行、 减少事故、提高设备(系统)效率、降低煤耗和厂用电率并减少人员的数量。决定自 动化水平的条件,首先应研究机组在电网中的运行地位及对机组提出的运行要求,但 这只是客观需要,能否实现关键在于机炉本身适应负荷变化的能力和它具有的可控性;其次就是仪表和控制设备的性能和质量,能否达到预期的效果又取决于电厂设计方案 的正确、电厂的运行、维护技术水平和管理制度。 自动化水平是随着机组容量、参数的变化和当时所能供应的仪表和控制设备品种、质量而变化的。80年代,根据当时国情,我国火电厂自动化只能是“中档水平”。 我国火电厂200MW及以上机组的自动化水平的发展,概括起来可分为3类: (1)以常规仪表组成监视控制系统,但主辅机可控性差,自动保护投入率低,20世 纪70年代前后设计建设的电站多属此类。 (2)80年代中,后期建设的电站,除常规仪表外,采用计算机完成DAS功能和组件 组装仪表完成MCS功能,保护功能较为完善,但主辅机的可控性没有明显改进; (3)80年代成套进口的电站,采用计算机进行监测,部分自动调节采用了以微机为 基础的DCS,大量的常规仪表和操作设备仍保留,但主辅机的可控性好,自动保护投 入率高。 进入90年代,DCS在火电站试用中证明可靠性高,取得运行人员的信赖。因此,在新建机组中普遍采用DCS,并逐步减少常规仪表及硬手操设备,只保留个别极重要 的按钮和仪表。90年代末期,对前述(1)、(2)类水平的电站进行技术改造,大量 运用DCS实现检测与控制,主辅机可控性也有明显提高,自动保护投入率可达到100%;电厂电气部分(发电机~变压器组)也在试用DCS的基础上,纳入全厂的DCS功能中(简称ECS);部分火电厂的自动化水平已跻身到世界先进水平的行列。

火电厂热工自动化试题库测试题

第四次试题 一、选择题(单选,每题1分,共计20题) 1 、SCS与MCS的关系是,SCS ---------。 A优先级别高于自动调节控制,只有顺控过程结束.调节系统才能恢复对设备的控制; B优先级别低于自动调节控制,只有调节过程结束,顺控系统才能恢复对设备的控制; c系统与自动调节系统是两个互不关联的独立控制系统; D系统接受自动调节系统控制。 2、安全油压和EH油压正常.也没有ETS动作条件,但挂闸不上。检查AST电磁阀均已通电,该情况说明至少有——AST电磁阀异常。 A一只;B两只;C三只;D四只。 3、DEH调节系统四种运行方式是:①操作员自动、②汽轮机自启动ATC,③二级手动(或称遥控自动)、④一级手动(或称手动)。从高级到低级其切换顺序是-----。 A①一②一④一③B②一①一④一③;C②一①一③一④;D①一②一③一④。 4 、下列选型中,不包含在DEH负荷控制的反馈回路是---------。 A汽轮机功率校正回路;B发电机功率校正回路; C频率校正回路;D调节级压力校正回路。 5 、热工测点安装位置构选择要遵循一定的原则,取源部件之间距离应大于管道外径,但不小于---------mm。 A 200; B 100; C 250; D 150 6、一次门的严密性试验,应该用-----倍的工作压力进行水压试验,--------MIN内无渗漏。 A 1,3; B 1.25,5; C 1.5,5 D 2,10。 7、不同直径的管于对口焊接,其内径差不宜超过-------mm否则.应采用变径管。 A 0.5; B 1; C 2; D 3。 8、汽轮机轴承润滑油压力低联锁保护压力开关的取样点,应在——。 A润滑油母管的始端;B润滑袖母管的中间; C注油器出口;D润滑油母管的末端。 9、在锯弓上安装锯条时,锯条的齿面向----------- A锯弓工作时的前进方向安装;B锯弓工作时的后退方向安装; c实际需要窭装; D无所谓。 10、在安装顶棚壁温测点时,测点的安装高度为顶棚上------mm左右,且上下-------mm的地方不能有焊缝; A 300,100; B 300, 50; C 250.100; D 350.150。 11、同一段管道上开孔取源,按介质流动方向,从前列后的正确次序是----------。 A压力测点、温度测点、流量测点B流量测点、压力测点、温度测点 C温度测点、流量测点、压力测点;D压力测点、流量测点、温度测点。 12、同一段管道上开孔取源,接介质流动方向,从前列后的正确次序是----------。 A 连锁测点、自动测点、保护侧点、DAS测点; B DAS测点、自动测点,保护测点、连锁测点; C 自动测点、保护测点、连锁涮点、DAS测点; D 保护测点、连锁测点、囟动测点、DAS测点。 13 、对目前在线运行的分散控制系统,绝大多数要求保证DAS信号输人端一点接地,以有 效避免信号传输过程中的-----------信号。 A静电干扰;B电磁干扰;c共模干扰;D串模干扰。 14、振动传感器分接触式和非接触式两种,----------传感器是非接触式传感器。 A、电涡流式; B、磁电式 C、压电式 D、A、B、C选项都正确 15 、当压力变送器的安装位置低于取样点的位置时,压力变送器的零点应进行---------。

火电厂热工自动化控制的应用实践及 发展方向之研究

火电厂热工自动化控制的应用实践及发展方向之研究 发表时间:2019-06-04T11:35:27.013Z 来源:《电力设备》2019年第3期作者:崔保恒张宇恒 [导读] 摘要:随着国家电力体制的改革和能源政策的转轨,我国的电力结构不断地在调整和优化,而火力发电组仍然是现代电力生产中的主要形式,这也使得火电厂热工自动化在操作现场的地位日益重要。 (霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司内蒙古霍林郭勒市 029200) 摘要:随着国家电力体制的改革和能源政策的转轨,我国的电力结构不断地在调整和优化,而火力发电组仍然是现代电力生产中的主要形式,这也使得火电厂热工自动化在操作现场的地位日益重要。 关键词:自动化;火电厂;应用;实践 在我国现阶段电力行业发展的过程中,火力发电已经成为电力发电系统重要的组成部分,而且随着科学技术的不断发展,人们也将许多先进的科学技术应用到了其中,而且对电力系统中各个运行环节进行有效的控制,从而有效的提高发电设备的工作效率。其中热工自动化技术的应用,不仅满足了电力设备允许的相关要求,还保障了电力设备的安全性和稳定性。 一、我国火力发电厂热工自动化的发展现状 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DistributedControlSystem(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、DCS的主要发展方向 2.1采用自律分布式的系统结构 自律分布控制系统是现代火电厂热工发展中的一项重要控制系统。该系统可以同时满足自律可控性和自律可协调性的系统。所谓“自律可控性”是指如果在该系统中的任何一个部件系统出现问题,那么其余的系统就能在自我保护的基础上对自身的系统进行控制,而“自律可协调性”是指任何系统出现问题时,企业的系统可以协调控制自身的工作状态,并在工作中互相协调。 自律DCS与现有DCS有以下差别:现有的DCS主要有两种类型,即层次分布型系统与水平分布型系统。当前者的上位子系统出现问题时,下位子系统无法实施调节,但下位子系统可以在一定范围内进行局部控制,具有自律控制性,但缺乏协调性;后者的部分子系统停止工作时,其余的系统可以继续工作,子系统的问题并不影响其余系统的工作状态,但在这种情况下,系统彼此之间无法交换信息,无法实现彼此控制,所以,它具备协调性,缺乏控制性;而在传统的集中式系统中,由于只有一个控制器,因此它既无自律可控性,也无自律可协调性。 2.2EIC综合技术 在以前的发电控制过程中,电气控制装置E(Eleetric)、仪表控制装置I(Instrument)和计算机控制装置c(Computer)都是彼此独立的装置,采取分别安装的方式。在现代科技的支持下,国家开展了EIC综合技术运用,将这三种装置结合起来,并由DCS进行统一规划和完成,这是DCS的未来发展方向。为了让这个目标成为现实,对该综合系统起到控制力的分布系统应具有相应的控制能力,即需要配套的硬件、软件支持,同时还需要适合综合系统组成的编码。 2.3过程控制仪表。 随着DCS的广泛使用,常规的控制仪器的使用范围大大缩小,特别是中央控制室的BTG盘上所装设的指示仪表和记录仪表的使用更是急速下降。目前在300MW以上大型机组上设置的仪器表已经缩小到29块,并且不再安装记录表。随着大屏幕IGS的应用,现代中央控制室将不再使用仪表盘。国外在这项技术的使用上已经有了一定经验,今后过程控制仪表的主要发展趋势是在FB支持下使用各种智能变送器和智能执行器,这些装置不但可以实现各种复杂的互补,还可以往设备运行中以及停止运行时检查到出现在系统中的问题,为仪器运行提供了一个安全稳定的运行环境。现代社会的发展越来越注重环境的保护,各种先进的监控发电厂污染物排放量的仪器日益增加,但这些设备的结构复杂,造价高昂,在实际使用和维护中都非常困难,同时,由于是新型技术,现阶段还缺乏相应的技术人才,我国没有则很重仪器的详细介绍,国外的资料也十分有限,这些都影响了该设备的使用,不但浪费了国家的资金和人力,还会第环境造成威胁。可是国外却很重视这种仪器的使用和维护,它已经成为发电系统内不可缺少的部件。 2.4现场总线。 采用现场总线FB也是DCS未来的发展方向。FB是由DCS所控制一条通信线路,它能排除干扰和免受不良影响。采用FB可将现场的所以智能设备,如智能变送器和智能执行机构全部统一连接到FB上。不仅减少了控制电缆的数量,还能减少因长线传输导致的信号不良和信号差异等问题。使用FB后,整个系统结构实现有有机的系统分散管理和运行,加强现场设备智能化运行,对发电控制设备的运行和维护都起到了积极作用。 三、火电厂的热工自动化控制技术实践策略 近年来,在我国电力行业发展的过程中,火电厂热工自动化控制技术受到了人们的广泛关注,这不仅有利于我国电力行业的稳定发展,还使得区域电网互联技术取得了较大的进步。但是,热工自动化控制技术在实际应用的过程中,容易受到各方面因素的影响,从而导致火电厂在工作的过程中,出现重大的安全隐患,这就给人们的生命财产安全带来了巨大的损失,因此我们就要在实践过程中,采用切实可行的策略来对其进行处理。不过,随着我国火电厂的迅速发展,人们也将许多网络信息技术应用到其中,这就使得火电厂热工自动化控制技术越来越复杂,为此电力系统在运行的过程中,技术人员就要通过对当前我国火电厂自动化技术和信息技术的综合分析,来提高电力系统运行的安全性和稳定性。 火电厂热工自动化控制技术在实际应用前,人们必须要对火电厂热工自动化技术的内涵、特征以及控制理论等方面来对其进行理解,并且在电子信息技术的支撑下,对火电厂中发电设备各方面的运行成熟进行检测和监控,使得热工自动化技术在实际应用的过程中,可以对电力设备的运行情况进行全面的控制,以确保电力生产工作安全稳定的进行。而且我们在对其电力生产设备进行优化管理的过程中,我们还可以采用相应的科学技术,来降低电力设备在运行过程中电能的消耗量,提高其工作效率。目前,我们在对火电厂中所采用的热工自动化控制技术,主要是针对其锅炉设备和相关的辅助设备来对其进行控制处理,根据发电机组的运行情况,来进行适当的调控。其中热工

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