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刍议DCS在电厂热工控制系统中的应用与管理维护

刍议DCS在电厂热工控制系统中的应用与管理维护
刍议DCS在电厂热工控制系统中的应用与管理维护

刍议DCS在电厂热工控制系统中的应用与管理维护

发表时间:2017-09-21T10:39:56.810Z 来源:《电力设备》2017年第13期作者:时修燕孔令利

[导读] 摘要:随着社会经济的不断发展,我国的科学技术也越来越发达,而且高科技信息技术也已经广泛地被应用在各行各业中。

(华电章丘发电有限公司山东济南 250216)

摘要:随着社会经济的不断发展,我国的科学技术也越来越发达,而且高科技信息技术也已经广泛地被应用在各行各业中。作为电力能源的供应者,电厂行业的热工控制系统也日渐趋于自动化,而近些年兴起的DCS控制系统也已经被应用到了电厂的热工控制系统中,该系统不仅提高了电厂企业的运行效率,还促进了我国电力行业持续不断的向前发展。因此,必须加强对DCS系统的管理与维护。

关键词:电厂热工;控制系统;管理维护

一、DCS系统组成及现状分析

目前DCS已经在350MW以上火电机组的电厂中得以广泛应用,尤其是汽机部分和锅炉部分的控制系统。DCS不仅可以顺序控制锅炉、发电机组、系统和用电装置,还可以不断采集反应发电机组和工作设备状态的数据,并分析这些数据并发出一定的控制命令,实现汽机、锅炉及电气系统的协调控制。DCS系统通常由操作员站、工程师站、现场控制站和系统网络等四个基本部分组成。目前DCS控制系统在系统架构方面与现场设备间扩展性较差,从系统架构上可靠性及兼容性有待加强,控制算法适应性有待加强;同时,数据通信速率与控制实时性密切相关,通信数据的准确性与控制系统的稳定性密切相关,DCS系统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;DCS系统一般为电厂用户提供现场监控方面的应用服务,但在大数据分析、自主故障诊断及人机交互等方面的用户体验较差。因此,电厂传统DCS控制系统需与先进智能技术融合,在系统架构、控制算法、高速网络数据通信及应用服务等方面进行完善优化,才能满足今后大型/超大型电厂控制及用户多样化的需求。

二、DCS在电厂热工控制系统中的应用

2.1兼容性强

电厂机组是由多个设备组成的,因此保证电厂机组良好运行,就需要保证每个设备能够良好的运行。而设备在长期的运行之中容易出现这样或那样的问题,导致电厂机组运行受到影响。为了避免此种情况的发生,应当加强电力机组设备的控制。但以往所应用的集中性控制系统容易受到设备的干扰,且每个设备的控制参数不同,这使得集中性控制系统难以兼容。但DCS的应用,其可以利用复杂且高级的控制算法计算设备的控制参数,进而合理控制电厂机组设备。由此看来,DCS具有较强的兼容性。

2.2远程智能I/O

远程智能I/O主要有三部分组成,即:智能前端、计算机适配器、现场通讯总线。良好的应用于DCS控制系统之中,可以提高其有效性。因为智能前端属于测控装置,能够对电热组进行有效的测量,并且保证测量精准;计算机配适器是综合管理整个网络及协调的重要装置,其有效应用,可以保证整个网络良好运行。现场通讯总线是采用全数字串行通讯方式,其能够支持多种工作方式,并且与现场总线产品保持一致。目前部分DCS控制系统生产厂家已经研究了远程智能I/O,这就意味着远程智能I/O已经成为DCS控制系统的一大优点。

2.3实现监控模式全程化

之所以这么说,是因为目前很多电厂已经应用CRT监控技术,同时启用DCS屏幕显示技术,如此不仅可以实现全程化监控,优化人机界面,对电厂机组运行进行有效的监督与控制,这对于提高电厂经济效益起到很大促进作用。DCS在电厂热工控制系统中的应用:

①确保电厂机组的安全运行。DCS科学、合理的应用于电厂热工过程控制系统之中,最基本的作用是保证电厂机组的安全运行。因为在电厂热工过程控制系统中应用DCS,其大屏幕显示技术,将会显示电厂机组设备运行的数据信息,在通过人机操作界面的简单化、人性化处理之后,可以使工作人员明确电厂机组设备运行的情况,一旦发现电厂机组运行不佳的情况,那么DCS系统将确定问题范围,找出问题,进而提出有效的处理方案,以便工作人员对设备进行有效的处理,避免电厂机组受到故障设备的影响而无法正常运行,给电厂带来一定的经济损失。当然,正常情况下,DCS系统将全程监视电厂机组运行,实时获得电厂机组运行数据信息,进而有效控制电厂机组。

②DCS系统与辅助系统。DCS系统与辅助系统的连接,主要是进行集中控制。出于保证电厂机组安全、稳定、高效运行的考虑,为了避免电厂机组运行的过程中出现常见问题,将DCS系统与辅助系统有效连接,可以使两者充分发挥作用,集中控制电厂机组的某个部分,进而避免常见问题发生。DCS系统在与辅助系统有效连接的同时,主机DCS系统还可以与MIS相连接,进而辅助电厂机组运行,使电厂机组运行效率得以提高,减少人力资源的利用。所以,DCS系统有效的应用于电厂热工控制系统中是非常必要的。

③DCS远程控制。DCS远程控制作用的发挥,主要是基于远程智能I/O的DCS系统有效的应用于电厂热工过程控制系统之中,智能前端发挥作用,实现A/D之间的互相转换、电热组转变以及PID控制;现场通讯总线支持多种工作方式的运行,计算机适配器对电厂机组信息进行协调与控制,如此可以实现工作人员的远程监控。

三、DCS在电厂热工控制系统中的管理维护

3.1硬件的管理维护

一般来说,对输入模块和输出模块的故障检测和维修都是由控制系统进行检测的,一旦出现故障问题,就需要对硬件设备进行更换模块。从以往DCS控制系统硬件管理维护实际情况来看,工作人员核心技术掌握不全面,加之专业知识掌握不扎实,这使得其在硬件管理维护的过程中难以及时发现问题,并且有效处理问题,进而导致热工控制系统故障严重。为了避免此种情况的发生,对基于DCS的热工控制系统硬件进行管理维护,应当将其送至生产厂家,由生产厂家的专业人员进行管理与维修,如此才能真正解决问题,使硬件恢复最佳状态。

3.2软件的管理维护

对于DCS系统软件的管理维护,主要是:①定期或不定期的保存与备份系统内部应用的软件,并且将发生变化的数据信息进行有效的更改;②定期或不定期的检测系统软件。在具体进行软件检测的过程中,应当做好分类处理工作,并且详细记录软件功能、权限、级别等方面信息,以便后续可以合理的进行软件管理。

结语

在电厂热工控制系统方面应当积极引用DCS控制系统,并且加强对DCS控制系统的管理维护,可以使DCS控制系统充分发挥作用,确保电厂机组的安全运行、对电厂机组进行集中控制、提高电厂机组的运行效率、对电厂机组进行远程控制等,如此将使电厂机组长期安

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

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

热工控制系统

1、被调量(被控制量):表征生产过程是否正常运行并需要加以调节的物理量。 2、给定值:按生产要求被调量必须维持的希望值,简称给定值。 3、控制对象(被控对象):被调节的生产过程或设备称为控制对象。 4、调节机构:可用来改变进入控制对象的物质或能量的装置称为调节机构。 5、控制量(调节量):由调节机构(阀门、挡板等)改变的流量(或能量),用以控制被调量的变化,称为控制量。 6、扰动:引起被调量偏离其给定值的各种原因称为扰动。如果扰动不包括在控制回路内部(例如外界负荷),就称为外扰。如果扰动发生在控制回路内部,称为内扰。其中,由于调节机构开度变化造成的扰动,称为基本扰动。变更控制器给定值的扰动称为给定值扰动,有时也称控制作用扰动。 7、控制过程:(调节过程):原来处于平衡状态的控制对象,一旦受到扰动作用,被调量就会偏离给定值。要通过自动控仪表或运行人员的调节作用使被调量重新恢复到新的平衡状态的过程,称为调节过程。 8、自动控制系统:自动控制仪表和控制对象通过信号的传递互相联系起来就构成一个自动控制系统。 9、自动控制系统分类:一 按系统结构特点分类:①反馈控制系统、②前馈控制系统、③前馈—反馈控制系统 二 按给定值特点分类:①定制控制系统(给定值保持不变,或给定值在某一很小范围内变化)例如:锅炉汽包水位控制系统、炉膛负压控制系统 ②随动控制系统(给定值是按预先不能确定的一些随机因素而变化(变化规律事先未知)的,因而要求其被调量以一定精度跟随给定值变化。)例如:锅炉燃烧控制系统。 ③程序控制系统(给定值是预定的时间函数)。 10、热工控制系统类型:有自平衡能力和无自平衡能力。 11、单回路控制系统由测量变送器、调节器、执行器及控制对象组成。 12、热工对象的动态特性一般具有以下特点:(1)对象的动态特性是不震荡的 (2)对象的动态特性在干扰发生的开始阶段有迟延和惯性 (3)在阶跃响应曲线的最后阶段,被调量可能达到新的平衡(有自平衡能力);也可能不断变化而不在平衡下来(无自平衡能力) (4)描述对象动态的特性参数有放大系数K ,时间常数T (无自平衡能力用飞升时间Ta ),迟延时间(包括迟延和容积迟延)或另一组参数飞升速度ε,自平衡率ρ和迟延时间η 13、PID 调节器传递函数表达式:)11(1 )() (PID s T s T S E s W d i ++==δμ 14、比例作用(P 作用):比例作用能单独的执行调节任务,并能使控制过程趋于稳定,但使被调量产生静态偏差。 15、积分作用(I 作用):积分作用只有极少的情况(对象自平衡能力大,惯性和迟延很小等)才能单独使用,会使控制过程变成震荡甚至不稳定,但能使被调量无静态偏差。 16、微分作用(D 作用):微分作用不能单独使用,但能提高控制系统的稳定性,有效的减少被调量的动态偏差。 17、调节阀的理想流量特性:(理想流量特性是指在调节阀进出口压差固定不变情况下的流量特性)①等百分比特性、②线性特性、③抛物线特性 18、调节阀的工作流量特性:(在实际系统中,阀门两侧的压力降并不是恒定的,使其发生变化的原因主要有两个方面。一方面,由于泵的特性,当系统流量减小时由泵产生的系统压力增加。另一方面,当流量减小时,盘管上的阻力也减小,导致较大的泵压加于阀门。因此调节阀进出口的压差通常是变化的,在这种情况下,调节阀相对流量与相对开度之间的关系,称为工作流量特性) 19、调节阀工作流量特性满足什么调节才能工作: 20、电动调节阀大致工作原理:通过接收工业自动化控制系统的信号(如:4~20mA )来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数,实现自动化调节功能。 21、气动调节阀大致工作原理:气动调节阀就是以压缩空气为动力源,以气缸为执行器,并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门,实现开关量或比例式调节,接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的:流量、压力、温度等各种工艺参数。 22、控制系统性能指标:①静态偏差e(∞) ②最大动态偏差y m 或超调量ζ ③衰减率ψ和衰减比η ④控制过程时间t s 23、控制系统整定:控制系统的结构已经确定、控制仪表与控制对象都处于正常的情况下,适当选择调节器的参数(δ、Ti 、Td)使控制仪表的特性和控制对象的特性配合,从而使控制系统的运行达到最佳状态,取得最好的控制效果。 24、工程整定法:①响应曲线法:

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。

热工控制系统课程设计样本

热工控制系统课程设计 题目燃烧控制系统 专业班级: 能动1307 姓名: 毕腾 学号: 02400402 指导教师: 李建强 时间: .12.30— .01.12

目录 第一部分多容对象动态特性的求取 (1) 1.1、导前区 (1) 1.2、惰性区 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (3) 2.1、广义频率特性法参数整定 (3) 2.2、广义频率特性法参数整定 (5) 2.3分析不同主调节器参数对调节过程的影响 (6) 第三部分串级控制系统参数整定....................... (10) 3.1 、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统 (10) 3.2 、炉膛负压控制系统 (10) 3.3、系统分析 (12) 3.4有扰动仿真 (21) 第四部分四川万盛电厂燃烧控制系统SAMA图分析 (24) 4.1、送风控制系统SAMA图简化 (24) 4.2、燃料控制系统SAMA图简化 (25) 4.3、引风控制系统SAMA图简化 (27) 第五部分设计总结 (28)

第一部分 多容对象动态特性的求取 某主汽温对象不同负荷下导前区和惰性区对象动态如下: 导前区: 136324815.02++-S S 惰性区: 1 110507812459017193431265436538806720276 .123456++++++S S S S S S 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数, 能够用两点法求上述主汽温对象的传递函数, 传递函数形式为 w(s)= n TS K )1(+,再利用 Matlab 求取阶跃响应曲线, 然后利用两点法确 定对象传递函数。 1.1 导前区 利用MATLAB 搭建对象传递函数模型如图所示:

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

热工控制系统课程设计56223

热工控制系统课程设计 ----某直流锅炉给水控制系统设计 二○一○年十二月 目录 第一部分多容对象动态特性的求取 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (4) 一、广义频率特性法参数整定 (5) 二、临界比例带法确定调节器参数 (6) 三、比例、积分、微分调节器的作用 (9) 第三部分串级控制系统参数整定 (10) 一、主蒸汽温度串级控制系统参数整定 (10) 二、给水串级控制系统参数整定 (13) 三、燃烧控制系统参数整定 (15)

第四部分 某电厂热工系统图分析 ........................................................ 16 参考文献: (19) 第一部分 多容对象动态特性的求取 选取某主汽温对象特定负荷下导前区和惰性区对象动态特性如下: 导前区: 1 40400657 .12++-s s 惰性区: 1 1891542269658718877531306948665277276960851073457948202 .1234567+++++++s s s s s s s 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数,可以用两点法求上述主汽温对象的传递

函数,传递函数形式为n Ts K s W )1()(+=,利用Matlab 求取阶跃响应曲线,然后利用两点法确定对象 传递函数。 导前区阶跃响应曲线: 图1-1 由曲线和两点法可得: 657.1=K 637.28,663.0657.14.0)(4.01==?=∞t y 165.61,326.1657.18.0)(8.02==?=∞t y 2092.25.0075.12 121≈=??? ? ??+-=t t t n ,8.2016.22 1≈+≈n t t T 即可根据阶跃响应曲线利用两点法确定其传递函数:2 ) 18.20(657 .1)(+-= s s W 惰性区阶跃响应曲线:

-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

热工过程控制系统

热工过程控制系统 第一章 过程控制系统概述 1.1过程控制定义及认识 1.2过程控制目的 *1.3过程控制系统的组成 1.4过程控制系统的特点 *1.5过程控制系统的分类 *1.6过程控制性能指标 1.7 过程控制仪表的发展 1.8 过程控制的地位 1.9 过程控制的任务 1.1过程控制定义及认识 过程控制定义 所谓过程控制(Process Control )是指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。 1.3 过程控制系统组成 被控过程(Process ), 指运行中的多种多样的工艺生产设备; 过程检测控制仪表(Instrumentation ), 包括: 测量变送元件(Measurement ); 控制器(Controller ); 执行机构(Control Element ); 显示记录仪表 1.5 过程控制系统的分类 按系统的结构特点来分::反馈控制系统,前馈控制系统,复合控制系统(前馈-反馈控制系统) 按给定值信号的特点来分: 定值控制系统,随动控制系统,程序控制系统 性能指标: 对自动控制系统性能指标的要求主要是稳、快、准。 最大超调量σ%反映系统的相对稳定性,稳态误差ess 反映系统的准确性,调整时间ts 反映系统的快速性。 第三章 过程执行器 主要内容 执行器 电动执行器 气动执行器 调节阀及其流量特性 变频器原理及应用 本节内容在本课程中的地位 执行器用于控制流入 或流出被控过程的物 料或能量,从而实现 对过程参数的自动控 制。 3.1 调节阀(调节机构)结构 调节阀是一个局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在阀体内移动,改变了阀芯与阀座之 间的流通面积,即改变了阀的阻力系数,被调介质的流量也就相应地改变,从而达到调节工艺参数的目的。 3.1 调节阀 功能:接受控制器输出的控制信号,转换成直线位移或角位移,来改变调节阀的流通截面积。 3.1.1 调节阀的组成 要求观察 思考调节变换 显示记录调节给定值执行机构检测 仪表记录仪显示器调节器控制器测量变送被控过程 执行器r(t)e(t)u(t)q(t)f(t)y(t)z(t)-控制器 测量变送 被控过程 执行器 r ( t ) e ( t ) u ( t ) q ( t ) f ( t ) y ( t ) z ( t ) -

2016热工过程控制实验报告——姜栽沙

热工过程控制工程 实验报告 专业班级:新能源1402班 学生姓名:姜栽沙 学号:1004140220 中南大学能源学院 2017年1月

实验一热工过程控制系统认识与MCGS应用 组号______ 同组成员李博、许克伟、成绩__________ 实验时间__________ 指导教师(签名)___________ 一、实验目的 通过实验了解几种控制系统(基于智能仪表、基于计算机)的组成、工作原理、控制过程特点;了解计算机与智能仪表的通讯方式。了解组态软件的功能和特点,熟悉MCGS组态软件实现自动控制系统的整个过程。掌握MCGS组态软件提供的一些基本功能,如基本画面图素的绘制、动画连接的使用、控制程序的编写、构造实时数据库。 二、实验装置 1、计算机一台 2、MCGS组态软件一套 3、对象:SK-1-9型管状电阻炉一台;测温热电偶一支(K型)。 4、AI818/宇电519/LU-906K智能调节仪组成的温控器一台。 5、THKGK-1型过程控制实验装置(含智能仪表、PLC、变频器、控制阀)一套 6、CST4001-6H电阻炉检定炉(含电阻炉、温度控制器、测温元件、接口)一套 7、电阻炉温度控制系统接线图和方框图如图1-1、1-2所示。 三、实验内容 1、电阻炉温度控制系统(液位、流量、压力) 被控过程: 电阻炉被控变量: 电阻炉温度 操纵变量: 电阻炉的功率主要扰动:环境温度变化,电压值,电流值2、带检测控制点的流程图 3、控制系统方框图

4、控制系统中所用的仪表名称、型号(检测仪表、控制器、执行器、显示仪表)。 检测仪表:CST4001-6H电阻炉检定炉 控制器:AI818/宇电519/LU-906K智能调节仪组成的温控器 执行器:THKGK-1型过程控制实验装置(含智能仪表、PLC、变频器、控制阀) 显示仪表:计算机 5、智能仪表与计算机是怎样进行通讯?有哪几种方式? 智能仪表与计算机通讯一般有三种方式,分别为USB接口,485接口,232接口,通过这些接口进行信号传输,计算机得以对仪表进行温控。 6、什么是组态软件? 组态软件是指对系统的各种资源进行配置,达到系统按照预定设置,自动执行特定任务,满足使用者要求的目的的应用软件。 四、MCGS组态界面 提供电阻炉温度控制系统一套完整组态界面图(共6个图),包括主界面、运行界面、设备工况、存盘数据、实时曲线、历史数据。

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

热工控制系统故障专项应急预案

热工控制系统故障专项 应急预案 1总则 1.1编制目的:为防止热工控制系统故障导致事故扩大,避免由于热工控制系统故障导致设备损坏事件的发生,特制定本预案。 1.2编制依据:本应急预案依据《火力发电厂设计技术规程》、《火力发电厂热工控制系统运行检修导则》、《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》、《枣庄市建阳热电有限公司公司重大突发事件应急预案》等结合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》编写。 1.3热工控制系统故障:指热工控制系统硬件、软件以及系统出现故障导致锅炉、汽轮发电机组本体设备、辅助设备、其他相关系统及设备的控制故障,造成设备被迫停止运行,对机组安全运行及设备健康状况构成严重威胁的事件。 1.4适用范围:本应急预案适用于枣庄市建阳热电有限公司热工控制系统故障事件的应对工作。 1.5热工控制系统现况:枣庄市建阳热电有限公司#1、#2炉、1 #机DCS系统为XDPS分散控制系统。DCS系统的控制范围覆盖模拟量控制系统MCS、顺序控制系统SCS、燃烧器管理系统BMS、数据采集

系统DAS、汽轮机控制系统DEH、给泵汽轮机控制系统MEH和电气控制系统ECS。控制室里,采用CRT控制并辅以大屏幕显示。 2事故类型和危害程度分析 2.1分散控制系统操作员站和过程控制单元等故障,导致控制信号消失或被控对象失去控制; 2.2分散控制系统网络或模件总线通信故障,导致信息传输中断或坏质量; 2.3热工控制系统软件存在缺陷、错误,导致控制系统发出错误指令; 2.4热工控制系统电源故障,导致控制系统停止工作; 2.5汽机控制系统(DEH)或给水泵汽机控制系统(MEH)故障,导致汽机或给水泵汽机不能正常控制和运行。 3应急处置基本原则 3.1当分散控制系统局部故障,重要的局部区域信号异常、部分主重要运行参数失去控制或其显示不能真实反映实际工况时,由值长按照规程,通过运行方式的调整、现场监视和操作等可以利用的一切手段,尽可能使机组运行稳定、设备处于安全状态。当部分操作员站(OIS)出现故障时,应由可用操作员站继续承担机组监控任务(此时应尽量减少操作),同时迅速排除故障。 3.2当全部操作员站出现故障时(所有OIS"黑屏"或"死机"),若主要后备硬手操及监视仪表可用且暂时能够维持机组现况,则转用后备操作方式运行,同时排除故障并恢复操作员站运行方式,由值长

热工控制系统重点

热工控制系统重点 1.反馈、前馈、复合控制系统的图形、特点。 例题:例题:反馈控制系统的特点是( A 基于偏差、消除偏差,调节及时果的准确性 )。 B 调节不及时,无法保证结 D、调节 C 基于偏差、消除偏差,调节不及时及时,无法保证结果的准确性 2.自动调节系统性能指标及它们之间的关系。 例题:评价一个自动调节系统调节过程好坏的性能指标是( A 峰值时间、衰减率、上升时间)。 B 静态偏差、动态偏差、稳定 D 上升时性 C 静态偏差、动态偏差、衰减率、控制过程时间间、超调量、衰减率 3.环节连接方式,方框图等效变换(必考),传递函数定义 4.热工对象的分类,利用阶跃响应曲线法求取对象高阶传递函数。 5.P、I、D调节的规律。四种调节器的参数变化对调节品质的影响(选择、判断) 例题:单回路控制系统中 PI 控制作用下,如下所示哪组参数可使稳定性增强() B、δ增大,Ti 增大 C、δ减小,Ti 增A、δ增大,Ti 减小大 D、减小,减小 6.二阶系统标准方程及符号意义。阻尼系数范围,会求取时域性能指标。 7.劳斯判据在判定系统稳定性中的应用。 8.单回路控制系统三种整定方法及其区别,开环试验与闭环试验的区别。 9.什么是串级系统,主、副调各有何种任务。 例题:串级控制系统比单回路控制系统控制性能好的原因之一在于副回路的加入改善了调节对象的动态特性。() 10.串级系统及导前微分系统的参数整定(大题)(两种出题方式:(1)给出阶跃响应曲线(或对象高阶传递函数)(2)给出减温器与总对象的特征参数 Tc、τ) 11.串级过热汽温控制系统采用喷水减温而非烟气侧调节或蒸汽量D 进行调节的原因。 12.再热汽温控制系统的控制策略,不采用喷水减温作为主控方案的原因。 13.水位的组成,三扰动、三冲量,虚假水位图形及原因,何种扰动对水位影响最大。三冲量应分别采用何种控制方案。前馈控制方案对系统稳定性有无促进作用。

提高电厂热工控制系统可靠性研究

提高电厂热工控制系统可靠性研究 发表时间:2018-08-13T17:25:15.393Z 来源:《电力设备》2018年第12期作者:张宏宇[导读] 摘要:对于大型电厂而言,热工控制系统正扮演着越来越重要的角色,如何提高热工控制系统的可靠性是当今电力行业需要重点关注的问题。 (淮浙煤电凤台发电分公司 232131)摘要:对于大型电厂而言,热工控制系统正扮演着越来越重要的角色,如何提高热工控制系统的可靠性是当今电力行业需要重点关注的问题。基于此,本文重点通过探究电厂热工控制系统现存的一些常见问题,进而提出提高电厂热工控制系统可靠性的方法。 关键词:电厂;热工控制系统;可靠性;分散;接地;MFT 引言 在大型电厂中,因控制系统不可靠而导致的异常事件时有发生。电厂热控系统中的问题主要表现在:控制系统风险分散、控制系统就地设备存在隐含问题、控制系统电源可靠性不足、专业管理缺失等方面;而这些问题并不是显而易见的,本文通过列举一些异常事件及分析,以求探究一些提高热控系统可靠性的方法。 1、电厂热工控制系统中常见的问题 1.1控制系统风险分散问题 控制系统的风险分散是非常重要的一项问题。控制系统的风险分散问题主要表现在DCS系统控制器或卡件未分散布置、信号电缆未分散布置的问题。 1.1.1控制器或卡件未分散布置,是热控系统常见问题之一。例如2014年4月30日,某电厂使用的ABB系统PCU21- M3主控制器及冗余控制器同时故障,这对控制器下同时包含了两台汽动给水泵和一台电动给水泵,控制器故障导致给水泵全停,锅炉MFT动作。控制器故障是此次事件的直接原因,但重要设备未能分散控制是导致事件扩大的重要因素。 1.1.2信号电缆未使用分散电缆。重要冗余信号共同使用一根多芯电缆,也是风险不能分散的主要问题之一。如某电厂ETS动作信号送至MFT 系统的硬接线,在ETS侧为三个不同卡件发出三个信号,MFT侧也是三个不同卡件接收三个信号,在MFT保护逻辑中也采用三取二判断。整个系统看似设计合理,但三个信号却使用同一根电缆,2011年6月8日,此电缆被小动物啃噬,有两个信号在短时间内均由“0”变为“1”,导致MFT保护误动。 1.2热控系统就地设备缺乏可靠性与安全性 受到各种因素影响,再加上热控系统监督管理不尽人意,热控系统的全过程设计有时会缺乏可靠性和安全性,会导致就地设备有一些隐含的定值设定或硬回路逻辑存在不合理,有引发保护误动的风险。 1.2.1就地设备定值不合理,可能导致保护误动。例如一般电厂火检信号失去的信号中会设置一定时间的延时,以避免火焰有跳动导致的失火误跳闸,但这类就地设备内的设定往往被设计者或工作人员忽略。2016年11月12日,某电厂因火检探头未设置延时时间,导致低负荷时二次风压力波动,旋流强度下降,着火点有偏离火检的检测范围的情况,其B磨煤机失火跳闸,之后锅炉转湿态,贮水箱疏水阀故障无法打开,贮水箱水位上升至保护定值,MFT发生。 1.2.2就地系统硬回路保护有不合理情况,热控保护信号一般避免单点保护的情况,但在逻辑梳理时,一般会遗漏就地硬回路的情况。例如基于EH油泵对机组运行的重要性,某电厂对EH油箱油位低跳闸EH油泵逻辑进行完善,取消EH油箱油位低跳闸油泵逻辑,并将油位低信号进行大屏报警。但热控人员并未考虑到EH油箱油位低在就地还有跳闸油泵的硬回路。后在电气人员的提醒和帮助下,才将就地回路也进行了改造,避免了异常情况的发生。 1.3热控系统电源问题 热控系统的电源对控制系统尤为重要,热控系统的电源问题主要表现在部分热控系统,尤其是外围控制系统无UPS电源、电源接地不合理等情况。 1.3.1电厂的外围控制系统的设计、安装、调试往往会被电厂热控管理人员忽视,这会导致部分外围控制系统缺少UPS电源。某电厂氨区热控控制系统为一套独立的PLC系统,系统电源为启动锅炉MCC电源及1号机组锅炉MCC电源,无UPS电源,当电源切换时,PLC控制器会失电重启,同时也存在两路电源同时失去的风险。 1.3.2热控系统电源的接地往往是电源系统正常工作的薄弱环节。热控TSI系统机柜的24VDC电源负端设计要通过柜内的接地端子连接到接地铜排,以保证系统的24VDC电源负端可靠接地。但某电厂4号机组引风机小机的TSI机柜24VDC 电源负端浮空时,TSI 系统抗干扰能力下降。同时,4A 引风机小机后轴承Y 向振动探头的预制电缆又存在短路隐患。TSI 系统采用信号地和直流电源地共地的设计方式,信号线公共端和TSI 柜24VDC 电源负端直接相通。2014年2月5日,因为风机振动等原因造成该振动探头预制电缆短路后,现场干扰信号通过信号线公共端进入TSI 的电源系统,进而干扰整个TSI 系统测量,TSI系统的两台引风机小机转速信号均大幅波动,导致引风机小机跳闸信号误发,机组 MFT保护动作。 1.4逻辑设计不合理的问题 热控系统逻辑即是热控系统的大脑,热控系统的控制功能都要通过逻辑来实现,所以保证逻辑的正确性对热控系统的安全稳定运行有着重要的意义。但每个设计者对逻辑的理解不尽相同,组态的逻辑也千差万别,这导致现实运行的逻辑,尤其是保护逻辑,会存在功能不完善的情况。 2、提高电厂热控系统可靠性的有效策略 2.1加强热控专业的全过程管理 热控专业的全过程管理主要包括设计、施工、调试、维护、检修等电厂建设和生产的各个环节的全过程管理。热控系统的分散问题、就地设备的一些隐蔽性设置问题、电源问题,很多都是设计和施工的问题。但由于业主维护人员在建设阶段依赖设计院和施工调试单位,依赖于管理公司,对设计和施工中的隐蔽性问题不能掌握,或者对已经暴露的问题不能督促整改,导致发电后有很多遗留问题。所以,电厂热控的业主维护人员要充分利用设计、施工和调试的时段,充分暴露问题并追求问题根本解决。 2.2生产过程中不断优化热控控制逻辑

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