熱工控制技術(shù)問答

前言

超臨界火力發(fā)電技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為世界上先進(jìn)、成熟和達(dá)到商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用的潔凈煤發(fā)電技術(shù)，在不少國家推廣應(yīng)用,并取得了顯著的節(jié)能和改善環(huán)境的效果。在實(shí)際應(yīng)用中,機(jī)組的主蒸汽壓力最高已達(dá)到了31MPa，主蒸汽溫度最高已達(dá)到610℃，容量等級(jí)在300～1300MW內(nèi)均有業(yè)績。與同容量亞臨界火力發(fā)電機(jī)組的熱效率比較，在理論上采用超臨界參數(shù)可提高效率2％～25％，采用更高的超臨界參數(shù)可提高4％～5％。目前世界上先進(jìn)的超臨界機(jī)組效率已達(dá)到47％～49％。同時(shí)，先進(jìn)的大容量超臨界機(jī)組具有良好的運(yùn)行靈活性和負(fù)荷適應(yīng)性；超臨界機(jī)組大大降低了CO2、粉塵和有害氣體（主要是SOx、NOx等）等污染物排放，具有顯著環(huán)保、潔凈的特點(diǎn)。實(shí)際運(yùn)行業(yè)績表明，超臨界機(jī)組的運(yùn)行可靠性指標(biāo)已經(jīng)不低于亞臨界機(jī)組的值，有的甚至還要高。另外還有一個(gè)很重要的因素是，相對(duì)其它潔凈煤發(fā)電技術(shù)來說，超臨界技術(shù)具有良好的技術(shù)繼承性。正因?yàn)槿绱耍R界發(fā)電技術(shù)得到各國電力界的重視，又進(jìn)入了新一輪的發(fā)展時(shí)期。進(jìn)一步發(fā)展的方向是保證其可用率、可靠性、運(yùn)行靈活性和機(jī)組壽命等的同時(shí)，進(jìn)一步提高蒸汽的參數(shù)，從而獲得更高的效率和環(huán)保性。 我國電力工業(yè)總體與國外先進(jìn)水平相比有較大差距，能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重是目前我國火電廠中存在的兩大突出問題，并成為制約我國電力工業(yè)乃至整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。600MW超（超）臨界/亞臨界機(jī)組熱耗比較（以167MPa，538/538℃亞臨界參數(shù)為基準(zhǔn)），壓力為241MPa時(shí)，538/538℃熱耗值下降約20%；538/566℃熱耗值下降約23%；566/566℃熱耗值下降約29%；538/538/538℃熱耗值下降約40%。壓力為310MPa時(shí)，538/538℃熱耗值下降約30%；538/538/538℃熱耗值下降約48%；538/566/566℃熱耗值下降約58%。 目前，國產(chǎn)超臨界600MW機(jī)組運(yùn)行實(shí)踐證明，我國已經(jīng)具有設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行大型超臨界火力發(fā)電機(jī)組的能力和經(jīng)驗(yàn)。國產(chǎn)化大型超臨界是提高機(jī)組熱效率、改善環(huán)境狀況和優(yōu)化我國火力發(fā)電裝機(jī)結(jié)構(gòu)最現(xiàn)實(shí)和有效的途徑，具有顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。因此，發(fā)展超臨界機(jī)組是我國目前發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的必然選擇。 為了方便從事600MW火力發(fā)電機(jī)組工作人員學(xué)習(xí)和培訓(xùn)使用，山東省電力學(xué)校編寫了這套《600MW超臨界火力發(fā)電機(jī)組技術(shù)問答叢書》。全套書依據(jù)國產(chǎn)超臨界壓力600MW等級(jí)的火力發(fā)電機(jī)組的知識(shí)編寫而成，為從事600MW超臨界火力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行人員提供了有益的參考。 本叢書內(nèi)容緊密結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，知識(shí)點(diǎn)全面、數(shù)據(jù)充分。本書可作為從事600MW級(jí)火力發(fā)電機(jī)組工作的運(yùn)行、檢修人員的培訓(xùn)教材和參考讀物，也可以作為電廠技術(shù)人員、管理干部和高等院校相關(guān)專業(yè)師生的參考書。 《600MW超臨界火力發(fā)電機(jī)組技術(shù)問答叢書》分五個(gè)分冊?！跺仩t運(yùn)行技術(shù)問答》分冊由山東省電力學(xué)校張磊和廉根寬編，由日照發(fā)電廠梁朝俠主審；《汽輪機(jī)運(yùn)行技術(shù)問答》分冊由山東省電力學(xué)校張磊和葉飛編，由費(fèi)縣發(fā)電廠孫久啟主審；《電氣運(yùn)行技術(shù)問答》分冊由山東省電力學(xué)校馬志廣、張義剛、張磊編，由山東省電力學(xué)校荀堂生主審；《熱工控制技術(shù)問答》分冊由山東省電力學(xué)校張磊和周長龍編，由山東省電力學(xué)校柴彤主審；《環(huán)保系統(tǒng)技術(shù)問答》分冊由山東省電力學(xué)校張磊和張斌編，由山東省電力學(xué)校劉紅蕾主審。全套叢書由山東省電力學(xué)校張磊組織編寫完成。 叢書在編寫過程中，得到了鄒縣發(fā)電廠、日照發(fā)電廠、黃島發(fā)電廠、濰坊發(fā)電廠、費(fèi)縣發(fā)電廠等現(xiàn)場技術(shù)人員的大力支持和幫助，特別是山東省電力學(xué)校給予了大力支持，在此一并表示感謝。 由于編者水平有限，加之時(shí)間倉促，不足之處在所難免，懇請廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書是《600MW超臨界火力發(fā)電機(jī)組技術(shù)問答叢書》的一個(gè)分冊。書中系統(tǒng)全面地回答了國內(nèi)600MW超臨界機(jī)組熱工控制系統(tǒng)的相關(guān)問題，包括熱工自動(dòng)控制基礎(chǔ)、過程儀表及設(shè)備、計(jì)算機(jī)分散控制系統(tǒng)（DCS）、600MW機(jī)組鍋爐控制與保護(hù)、600MW機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)控制與保護(hù)等方面的問題。     本書適合從事600MW火力發(fā)電機(jī)組工作的運(yùn)行、檢修人員作為培訓(xùn)教材和參考讀物，也可以作為電廠技術(shù)人員、管理干部和高等院校相關(guān)專業(yè)師生的參考書。

書籍目錄

第一章　熱工自動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)　1?自動(dòng)控制的常用術(shù)語有哪些？　2?反饋控制系統(tǒng)的工作原理是什么？　3?自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由哪些部分組成？它們的作用分別是什么？　4?自動(dòng)控制系統(tǒng)按信號(hào)的饋送方式不同，可分為哪幾類？　5?自動(dòng)控制系統(tǒng)按給定值的不同可分為哪幾類？　6?前饋控制系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？　7?反饋控制系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？　8?火電廠熱工過程自動(dòng)化主要包含哪些內(nèi)容？　9?機(jī)組自動(dòng)檢測主要包括哪些內(nèi)容？　10?機(jī)組自動(dòng)控制主要包括哪些內(nèi)容？　11?機(jī)組順序控制主要包括哪些內(nèi)容？　12?火電廠機(jī)組的自動(dòng)保護(hù)主要包括哪些內(nèi)容？　13?什么是調(diào)節(jié)過程？　14?怎樣評(píng)價(jià)調(diào)節(jié)過程品質(zhì)的好壞？　15?熱工控制對(duì)象可分為哪幾類？　16?自動(dòng)控制器基本的調(diào)節(jié)作用有哪些？各有什么特點(diǎn)？　17?執(zhí)行器有什么作用？可分為哪幾類？　18?電動(dòng)執(zhí)行器有哪些特點(diǎn)？　19?計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本類型有哪些？　20?計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件主要包含哪些部分？　21?計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中主機(jī)由哪些部分組成？其作用是什么？　22?計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)外部設(shè)備有哪幾類？　23?計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的過程通道有哪幾類？它們分別有什么作用？　24?系統(tǒng)總線與接口的作用是什么？　25?操作站的作用是什么？它由哪些部分組成？　26?操作站有哪幾種？它們分別有什么作用？　27?通信設(shè)備和過程儀表的作用分別是什么？　28?計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件主要包含哪些部分？　29?數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)有哪些功能？　30?什么是分散控制系統(tǒng)？　31?分散控制系統(tǒng)主要由哪些部分組成？分別有什么功能？　32?分散控制系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)？　33?分級(jí)控制系統(tǒng)由哪幾級(jí)組成？各有什么功能？　34?直接數(shù)字控制系統(tǒng)有哪些功能？　35?操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)有哪些功能？　36?監(jiān)督控制系統(tǒng)有哪些功能？　37?多功能分級(jí)控制系統(tǒng)有哪些功能？　38　MAX?1000分散控制系統(tǒng)的主要設(shè)備有哪些？　39　MAX?1000系統(tǒng)的遠(yuǎn)程處理單元RPU由哪些部分組成？　40　MAX?1000系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)由哪些部分組成？各有什么功能？　41　WDPFⅡ分散控制系統(tǒng)的主要設(shè)備有哪些？　42　WDPFⅡ的數(shù)據(jù)高速公路有什么功能？　43　WDPFⅡ的完全控制單元有什么功能？　44?通用可編程控制器接口UPCI有什么作用？　45?站接口單元SIU有什么作用？　46　PC機(jī)接口有什么作用？　47　WEStation工作站有哪些類型？各有什么功能？　48　TELEPERM?XP分散控制系統(tǒng)的功能是什么？一般由哪幾個(gè)子系統(tǒng)組成？　49　AS620過程自動(dòng)控制系統(tǒng)有哪些功能？　50　AS620過程自動(dòng)控制系統(tǒng)分哪幾種類型？　51　ES680工程設(shè)計(jì)及調(diào)試系統(tǒng)的工程組態(tài)步驟是什么？　52　SINEC總線系統(tǒng)有哪些功能？　53　DS670診斷系統(tǒng)有什么功能？　54　Symphony分散控制系統(tǒng)的硬件包含哪些部分？分別有什么功能？　55?現(xiàn)場控制單元有什么功能？　56?人系統(tǒng)接口包括哪些部分？　57　NCI有什么作用？　58　Symphony系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)是怎樣的？　59　Symphony系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)是怎樣工作的？　60　Symphony分散控制系統(tǒng)的軟件包含哪些部分？分別有什么功能？第二章　過程儀表及設(shè)備　1?溫度計(jì)有哪些類型？其測溫原理分別是什么？　2?熱電偶溫度計(jì)測溫的原理是什么？　3?工業(yè)中常用的熱電偶有哪些？其測溫范圍分別是多少？　4?說明常用熱電偶的技術(shù)參數(shù)?！??熱電偶有哪些結(jié)構(gòu)型式？　6?鎧裝熱電偶有哪些優(yōu)點(diǎn)？　7?熱電偶的型號(hào)表示什么意義？　8?均質(zhì)導(dǎo)體定律及其推論分別是什么？　……第三章　計(jì)算機(jī)分散控制系統(tǒng)（DCS）第四章　600MW機(jī)組鍋爐控制與保護(hù)第五章　600MW機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)控制與保護(hù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：7.分散控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)的注意事項(xiàng)有哪些？通信網(wǎng)絡(luò)是分散控制系統(tǒng)的四大組成之一，分散控制系統(tǒng)本身采取了許多措施，如冗余、容錯(cuò)等來保證通信網(wǎng)絡(luò)的可靠。在安裝敷設(shè)時(shí)，兩條電纜要采用不同路徑敷設(shè)，如一條架空，而另一條埋地敷設(shè)，且絕不能與電力電纜平行敷設(shè)，實(shí)在分不開時(shí)，要求對(duì)電源線加屏蔽，做保護(hù)槽或通信信號(hào)線加屏蔽措施。另外對(duì)被測信號(hào)盡可能早地進(jìn)行前置放大，提高電平等級(jí)，從而提高回路中的信噪比，亦可有效地抑制電磁干擾。 8.什么是數(shù)字濾波？常用方法有哪些？數(shù)字濾波的實(shí)質(zhì)是通過一定的計(jì)算程序?qū)Σ蓸有盘?hào)進(jìn)行平滑加工，保護(hù)有用信號(hào)，減弱或消除干擾信號(hào)。一般方法是把多次采集到的數(shù)據(jù)由小到大進(jìn)行排列，去掉幾個(gè)最大值和最小值，達(dá)到去偽存真的目的，以消除采樣數(shù)據(jù)中的偽數(shù)據(jù)，消除在微機(jī)模擬量通道中引入的尖峰干擾。系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行時(shí)，根據(jù)被測信號(hào)的性質(zhì)選用如下幾種不同的方法：①程序判斷濾波法，適合于被測信號(hào)變化頻率低的場所，如溫度、液位的測量；②算術(shù)平均濾波法和加權(quán)濾波法，用于對(duì)壓力、流量等周期脈動(dòng)的采樣值進(jìn)行平滑加工；③中值濾波法，對(duì)于嚴(yán)重的干擾信號(hào)有較強(qiáng)的抑制作用；④一階滯后濾波法，適用于溫度、液位等變化緩慢參量的濾波，相當(dāng)于RC濾波器；⑤復(fù)合濾波法，即在前述方法中選用兩種或兩種以上的方法合并使用，效果更好。9.提高分散控制系統(tǒng)可靠-I生的措施有哪些？f1）盡量使系統(tǒng)不發(fā)生故障。通過對(duì)元器件進(jìn)行嚴(yán)格老化篩選、元件和部件進(jìn)行冗余化設(shè)計(jì)、采取對(duì)故障的自動(dòng)檢查和恢復(fù)技術(shù)，并采取上述的各種抗干擾措施，以盡量使系統(tǒng)不發(fā)生故障。（2）盡量使系統(tǒng)的故障迅速排除。故障的存在是客觀現(xiàn)實(shí)，因此必須考慮排除故障的措施。它依靠外加硬件、外加信息、外加時(shí)間和外加技術(shù)的冗余化設(shè)計(jì)來達(dá)到掩蔽故障的影響，盡量使系統(tǒng)的故障迅速排除，達(dá)到盡快恢復(fù)系統(tǒng)或達(dá)到安全停機(jī)的目的。（3）即使發(fā)生故障但系統(tǒng)不受影響。當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，所希望采取的動(dòng)作是由被控生產(chǎn)過程的要求所決定的。一種極端情況是不采取任何動(dòng)作，而另一種極端的情況是轉(zhuǎn)由備用設(shè)備對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，不停止生產(chǎn)。

編輯推薦

《熱工控制技術(shù)問答》由化學(xué)工業(yè)出版社出版。

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