熱工自動控制簡介檢修部熱控王瑾石2012年1月5日火力發電廠自動控制概述自動檢測：檢測儀表能自動地檢測反映生產過程或設備運行情況的各種參數，以監視生產過程的進行情況和發展趨勢，為自動操作、統計、管理提供依據。自動調節：利用儀表自動地維持生產過程在規定的工況下進行。順序控制：根據預先擬訂的程序和條件，自動地對生產過程進行一系列操作。自動保護：當設備運行情況發生異常事故時，保護裝置發生報警信號或自動采取保護措施，以防止事故出現或擴大，保護設備不受破壞及保證人身安全。控制計算機：用來進行數據處理和實現控制調節的設備，隨著科學技術的發展，計算機在自動調節里用途越來越廣泛。1意義1.1降低人員勞動強度1.2提高機組運行參數穩定性1.3快速響應外部負荷需求1.4滿足電網調頻和AGC發電要求2主要自動調節系統簡介爐膛壓力調節系統送風調節系統給水調節系統（汽包水位調節系統）過熱蒸汽溫度調節系統再熱蒸汽溫度調節系統主燃料調節系統一次風壓力調節系統磨煤機煤位調節系統（一期鋼球磨）除氧器水位調節系統高、低加水位調節系統等CCS協調控制（CoordinatedControlSystem）RUNBACK控制一次調頻AGC控制（AutomaticGenerationControl）此外還有凝汽器熱井水位、磨煤機分離器出口溫度、二次風箱與爐膛差壓、增壓風機入口壓力調節等等，共有XXX個自動回路。3自動調節基本概念執行器調節器變送器設定值簡單的反饋調節系統組成自動調節基本概念被調量（也叫被控量）定義：生產工藝過程中需要加以調節的物理量。如汽包水位，爐膛壓力。調節量定義：隨調節機構動作而改變的物理量。如給水量，引風量。給定值定義：生產過程中需要維持和控制的物理量的目標值。如汽包水位給定值，爐膛壓力給定值。自動調節基本概念擾動定義：引起被調量偏離給定值的各種原因。如鍋爐燃料量變化，煤質變化。（多而雜，一些不可預見）調節對象定義：被調節的設備。如鍋爐，汽包。4自動調節系統的過渡過程自動調節系統的過渡過程延遲時間td指響應曲線第一次達到其終值一半所需的時間。上升時間tr指響應從終值10%上升到終值90%所需的時間；對于有振蕩的系統，亦可定義從零第一次上升到終值所需的時間。峰值時間tp指響應超過其終值到達第一個峰值所需的時間。調節時間ts指響應到達并保持在終值±5%內所需的最短時間。超調量σ%指響應的最大偏離h(tp)與終值h(∞)之差的百分比σ%={h(tp)－h(∞)}／h(∞)×100%5衰減率衰減率ψ=（Ym1—Ym3）/Ym1=1—Ym3/Ym16自動調節系統的基本要求穩定性：最基本要求。快速性：調節過程持續時間短。準確性：被調量偏差大小。動態偏差和靜態偏差都要小。7自動調節的實現DCS系統調節儀PLC變頻器8DCS系統簡介一期DCS系統：HONEYWELL的TPS系統，組態方式-填表式二期DCS系統：EMERSON的OVATION系統，組態方式-功能塊搭接式。兩種DCS系統差別：組態方式，通訊方式，安全方式等。HONEYWELL1974年制造了世界上第一套DCS系統，性能穩定，難于上手，在我國石化系統應用廣泛，美國航天控制應用很多；OVATION系統開放性好，在國內大容量機組應用廣泛。9協調控制策略協調：機、爐協調動作適應電網負荷需求，保持主要參數穩定（主蒸汽壓力等）。直接能量平衡（DEB）-一期能量信號：P1XP0/PT（或P1[1+K(P0-PT)]）P1（調節級壓力，P0主蒸汽壓力設定值，PT機前壓力。間接能量平衡（IEB）-二期直接指令平衡，負荷需求通過LDC（負荷指令中心）計算后送往機、爐主控回路。協調控制策略RUNBACK(快速返回)當機組主要輔機單臺跳閘時發生RB動作，如一次風機，送風機，引風機，給水泵等；發生RB后根據機組最大可能出力給出目標負荷和對應負荷變化速率。此外還有FASTCUTBACK；BI/BD(閉鎖增/閉鎖減)；RUNUP/RUNDOWN（迫升/迫降）10一次調頻一次調頻機組一次調頻控制方式為CCS+DEH方式，DEH系統通過內部組態使汽輪機轉速與額定轉速之差通過函數計算后直接動作調門（DEH在非功率控制方式時），或者通過函數計算后直接動作調門，CCS系統進行補償，保證機組負荷滿足電網要求。當一次調頻動作后，CCS根據電網頻率信號，經過死區處理后得出的一次調頻負荷，疊加到協調控制回路的主調節器上，補償汽機負荷變化對鍋爐的影響保證機組負荷滿足電網要求。一次調頻2-2-2-111136-36功率（MW）轉速差（r/min）一次調頻曲線最大負荷調整二期36MW，一期28MW11AGCAGC(自動發電控制)發電機組在規定的出力調整范圍內，接收電力調度機構下發的指令，按照一定調節速率實時調整發電出力，以滿足電力系統頻率和聯絡線功率控制的要求。AGC通過CCS系統作用于機組。12汽包水位控制策略給水全程自動給水全程自動調節系統的任務是在鍋爐啟動、正常運行和停爐過程中控制鍋爐的給水量，以保證汽包水位在允許的范圍內變化，對鍋爐的水循環和省煤器起保護作用。單沖量串級三沖量

汽包水位控制策略串級三沖量13調節器參數整定基本調節規律P,I,D目前廣泛采用的調節手段，還有自適應調節、模糊調節、斯密斯預估、人工智能、專家系統等。P調節器PI調節器PID調節器目前我們存在的問題：協調品質，RB投入，過熱氣溫調節，AGC響應指標。SAMA圖1（單元主控）SAMA圖2（鍋爐主控）14自動調節系統品質指標自動調節系統品質指標序號被控參數動態偏差靜態偏差1機前壓力±0.6MPa±0.3MPa2主蒸汽溫度±10℃±5℃3再熱蒸汽溫度±10℃±5℃4汽包水位±60mm±30mm5煙氣含氧量±2%±1%6爐膛壓力±200Pa±100Pa7除氧器水位±250mm±100mm8凝汽器水位±200mm±100mm9高加水位±70mm±35mm10低加水位±70mm±35mm11發電功率±3%MCR±1.5%MCR說明：1.試驗在70％～100％MCR工況下進行，負荷變動幅度10％～15％MCR，負荷變化速率3％MCR/min(鍋爐調功)或1.5％MCR/min(汽機調功)。2.表中指標適用于300MW及以上容量的直吹式制粉系統的汽包爐，對于中間儲倉式制粉系統汽包爐或直流爐等應視具體情況適當調整。15自動調節系統的學習目標和信念-控制人員控制人才控制專家；廣泛的知識基礎儲備-控制知識、計算機知識、通訊知識、英語、生產工藝等；最短時間熟悉各種檢測元件和控制設備；自學很重要，非常重要，我沒時間-X，我沒精力-