电厂自动控制系统基础知识和技术特点课件.pptVIP

概述 1、自动控制的概念 在热力生产设备上配置一些自动化装置，代替人的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行。这种在无人直接参与的情况下，由自动化仪表和装置来控制生产过程的办法就称为热力过程自动化。 2、热力生产过程自动化的组成 1）自动检测：对反映热力生产过程运行状态的物理量、化学量以及表征设备工作状况的参数自动地检查、测量和监视。 2）自动调节：自动调节就是依靠自动调节设备来实现调节作用。自动调节设备必须具备检测、定值、运算、执行等功能。热力设备安全经济运行，要求某些表征热力设备正常工作的物理量始终维持在某一规定值或预定范围内、按预定的规律来变化，生产过程经常受到各种干扰，使被调量偏离规定值，需要进行相应的调节 ，使之保持或恢复到规定的范围内，保证生产过程的稳定。 3）自动保护：热力设备发生异常甚至发生事故时，为确保生产的安全，保证产品的质量，需要对某些关键性参数设置信号、联锁装置，事故发生前，信号系统能发出声、光信号，提醒操作人员采取措施。是一种安全装置。 4）自动操纵（包括远方控制、程序控制或顺序控制）：根据预先规定的程序或条件自动地对生产设备进行某种周期性操作，把操作人员从重复性劳动中解放出来。 3、热力生产过程自动控制系统 热力生产过程自动化主要包括锅炉、汽轮机及其辅助设备的自动控制。自动控制的任务是使锅炉、汽轮机适应负荷的需要，同时又能在安全、经济的工况下运行。 锅炉自动控制系统，锅炉自动调节的任务主要有： 1）使锅炉供给的蒸汽量适应负荷变化的需要；2）使锅炉供给的蒸汽压力保持一定范围内；3）使过热蒸汽（和再热蒸汽）温度在一定范围内；4）保持汽包水位在一定范围（直流炉无）；5）保持燃烧的经济性；6）保持炉膛负压在一定范围内。 为了实现上述调节任务，根据实际运行经验，组成以下几个相对独立的调节系统：1）给水自动调节系统；2）过热蒸汽（和再热蒸汽）温度自动调节系统；3）燃烧过程自动调节系统，包括燃料量调节、送风量调节、引风量调节系统。 汽机自动控制系统 汽轮机自控系统主要有功率—转速调节系统以及超速保护，汽轮机的转速较高，生产对汽轮机维持一定的转速和适应负荷变化的要求都很严格，人工操作无法满足这样的要求汽轮机的自控属于汽轮机专业的范畴。 辅机自动控制系统 辅机自动控制系统主要有除氧给水系统、水处理系统等。 热工自动控制系统组成与分类 自控系统一般由以下几部分组成： 受控对象（过程）：在自动控制系统中，工艺变量需要控制的生产过程、设备或机械等，如汽轮机、过热器等； 被控变量：表征其工作状态的物理量，如汽轮机转速、主汽温度等； 测量变送：对被控量进行测量（转换成标准信号）的装置，例如压力变送器、热电阻、热电偶等； 调节器：把测定值和设定值进行比较运算，并输出控制指令的装置； 执行器（调节阀）：把调节器的指令成比例地转换为直线或角位移地装置； 自动控制系统的分类 按控制方式分类 1）闭环控制系统（也称反馈控制系统）：被控量信号反馈到控制设备的输入端，成为控制设备生产控制作用的依据。被控量与给定量有偏差，控制设备就要对控制对象施加作用，直到被控量符合要求为止。 闭环控制系统基于偏差进行控制，消除偏差，可克服各种扰动对被控量的影响。由于控制作用落后于干扰，因此相对来讲控制不及时。 a)定值控制系统 b)随动控制系统 c)程序控制系统 2）开环控制系统（也称前馈控制系统）：控制设备和控制对象在信号关系上没有形成闭合回路的控制系统，其被控量没有反馈到控制设备的输入端。特点是按扰动进行控制，结构简单，精度差，只能克服单一扰动。 3）复合控制系统：开环控制和闭环控制组合的一种控制系统。 按闭合回路的数目分类 1）单回路控制系统：只有一个被控量信号反馈到控制器的输入端。形成一个闭合回路。 2）多回路控制系统：具有一个以上的闭合回路，控制器(调节器)除接受被控量反馈信号外，还有另外的输出信号直接或间接地反馈到控制器的输入端。例如串级控制系统和导前微分控制系统都是双回路控制系统。 主要自动化系统 CCS：单元机组协调控制系统（coordination control system，CCS） 协调控制是基于机、炉的动态特性，应用多变量控制理论形成若干不同形式的控制策略，在机、炉控制系统基础上组织的高一级机、炉主控系统。它是单元机组自动控制的核心内容。 FSSS：锅炉炉膛安全监控系统（furnace safeguard supervisory system，FSSS）或称燃烧器管理系统（burner management system，BMS） 炉膛安全监视系统包括炉膛火焰监视，炉膛压力监视，炉膛吹扫，自动点火，燃烧器自动切换，紧急情况下的主燃料跳闸等。 SCS：顺序