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《熱工自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、1 前言 近20年來(lái)熱工自動(dòng)化專業(yè)發(fā)展非常快,無(wú)論是測(cè)量技術(shù)控制理論,還是儀表設(shè)備控制裝置以及控制系統(tǒng)的構(gòu)成,與20年前相比,都已有了很大的變化,以新原理,新材料,新工藝生產(chǎn)的各種傳感器,變送器,不斷地被開(kāi)發(fā)出來(lái),控制系統(tǒng)、控制裝置也是日新月異。到80年代初期,由于大規(guī)模集成電路以及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,以及通訊理論和技術(shù)的發(fā)展,國(guó)外在對(duì)局域網(wǎng)的大量研究的基礎(chǔ)上,推出了用于過(guò)程控制的網(wǎng)絡(luò)型分散控制系統(tǒng),即我們通常說(shuō)的DCS。國(guó)內(nèi)在80年代中期也引進(jìn)DCS用于火力發(fā)電廠單元機(jī)組控制系統(tǒng)中?，F(xiàn)在DCS系統(tǒng)已在我國(guó)大型火電廠中普遍應(yīng)用。另外,控制理論
2、發(fā)展也很快,在經(jīng)典的控制理論和現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)上,新的控制理論和控制策略不斷涌現(xiàn),并且在生產(chǎn)實(shí)踐中得到應(yīng)用。如專家系統(tǒng),模糊控制,神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等等。以現(xiàn)代控制理論為基礎(chǔ)的自適應(yīng)最優(yōu)控制,具有狀態(tài)變量觀測(cè)器的狀態(tài)變量控制以及預(yù)估算法控制等都得了廣泛的應(yīng)用。2 現(xiàn)狀2.1 熱工測(cè)量技術(shù)方面 （1）溫度測(cè)量?；痣姀S熱工測(cè)量控制系統(tǒng)中的溫度測(cè)量傳感器(SENSER),采用熱電偶熱電阻,少數(shù)地方采用其他熱敏元件如金屬膜(雙金屬膜)水銀溫包等作為溫度測(cè)量的一次元件。變送器及二次儀表中,DDZ－2型的溫度變送器配小條形指示儀表和長(zhǎng)圖型記錄儀表在12
3、5MW以下機(jī)組中仍在使用,二次儀表也有數(shù)顯儀表或數(shù)字化的無(wú)紙記錄儀表,300MW以上的機(jī)組一般是熱電偶熱電阻信號(hào)直接進(jìn)入電子室,由DCS系統(tǒng)中專門(mén)的信號(hào)調(diào)整模件轉(zhuǎn)換成適用于控制系統(tǒng)的信號(hào)。熱電偶的冷端補(bǔ)償,依據(jù)控制系統(tǒng)的不同而采用各種不同的方法現(xiàn)用通常采用的方法有：冷端補(bǔ)償器,恒溫箱,用熱電阻測(cè)量接線盒中的溫度然后在軟件中進(jìn)行修正,補(bǔ)償導(dǎo)線直接進(jìn)入電子室由DCS系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)整模件進(jìn)行補(bǔ)償處理。 ?。?）壓力(真空)測(cè)量。傳感器為應(yīng)變?cè)淼哪て?彈簧管,變送器為位移檢測(cè)原理或電阻電容檢測(cè)原理,(4～20mA),二次儀表以數(shù)顯為多。 ?。?）流量
4、測(cè)量。以采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件依據(jù)差壓原理測(cè)量為主,少數(shù)地方采用齒輪流量計(jì)或渦輪流量計(jì),如燃油流量的測(cè)量。大機(jī)組中的主蒸汽流量測(cè)量許多地方不用節(jié)流件,利用汽機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)的壓力通用公式計(jì)算得出。用節(jié)流件測(cè)量主汽流量時(shí)一般都有壓力溫度補(bǔ)償。二次儀表數(shù)字化智能化,DCS中實(shí)現(xiàn)密度補(bǔ)償更為方便。 ?。?）液位(料位)測(cè)量。液位測(cè)量以差壓原理經(jīng)壓力補(bǔ)償測(cè)量為主流,電接點(diǎn),工業(yè)電視并用。云膜或輕液雙色水位計(jì)仍在使用。有用浮子及電磁原理的液位開(kāi)關(guān)。料位測(cè)量以稱重式或電容式傳感器配4～20mA變送器測(cè)量,也有用浮子式或超聲波原理。 其他熱工測(cè)量如氧化鋯煙氣含氧量測(cè)量,
5、電導(dǎo)率測(cè)量,二相流的測(cè)量,火焰檢測(cè)等,除電導(dǎo)率測(cè)量比較簡(jiǎn)單外,這些測(cè)量多數(shù)還處于研究開(kāi)發(fā)階段,或者說(shuō)還不十分定型和成熟。2.2 自動(dòng)控制及其系統(tǒng) 汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般采用典型的三沖量系統(tǒng)或串級(jí)系統(tǒng),在大型單元機(jī)組中一般設(shè)計(jì)有全程調(diào)節(jié),因此有單沖量,三沖量之間的切換邏輯,一般依據(jù)負(fù)荷來(lái)切換。采用啟動(dòng)電泵和汽泵的系統(tǒng)還有電泵與小汽機(jī)之間的切換,也依據(jù)負(fù)荷來(lái)切換。大型機(jī)組的水位控制一般直接控制電泵或小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速,給水調(diào)門(mén)全開(kāi)以節(jié)約能源。 燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的送風(fēng)系統(tǒng)通常采用風(fēng)煤比加氧量校正,爐膛負(fù)壓系統(tǒng)與送風(fēng)系統(tǒng)之間采用動(dòng)態(tài)聯(lián)系,通常設(shè)計(jì)有加負(fù)荷
6、時(shí)先加風(fēng)再加煤減負(fù)荷時(shí)先減煤后減風(fēng)邏輯以及過(guò)燃燒邏輯。主汽壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常為串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 主汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般以減溫水調(diào)節(jié)為主,輔以尾部煙道檔板調(diào)節(jié)或噴燃器角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。由于汽溫調(diào)節(jié)對(duì)象是一個(gè)多容環(huán)節(jié),它的純遲延時(shí)間和時(shí)間常數(shù)都比較大,在熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中屬于可控性最差的一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng),因此專家們也特別關(guān)注對(duì)這一類系統(tǒng)的研究,許多新的控制策略或控制理論是對(duì)這一類系統(tǒng)研究的成果,如史密特時(shí)間預(yù)估算法控制,模糊控制,具有觀察器的狀態(tài)變量控制等?，F(xiàn)在,在大型單元機(jī)組中的汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般采用比較新的控制策略,通常應(yīng)用的有：預(yù)估算法控制,自適應(yīng)控制,補(bǔ)
7、償法控制以及具有觀察器的狀態(tài)變量控制等。 機(jī)爐負(fù)荷協(xié)調(diào)控制在大型單元機(jī)組中都有設(shè)計(jì)。通常設(shè)計(jì)有這樣一些運(yùn)行方式：基本方式,鍋爐跟隨方式,汽機(jī)跟隨方式和協(xié)調(diào)方式?；痉绞绞且?yàn)殄仩t和汽機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)或多或少存在一些問(wèn)題,鍋爐及汽機(jī)主控都在手動(dòng)方式。鍋爐跟隨方式是因?yàn)槠麢C(jī)主控在手動(dòng)方式,汽機(jī)跟隨是在鍋爐主控因故在手動(dòng)方式,協(xié)調(diào)方式就是鍋爐主控和汽機(jī)主控都在自動(dòng)方式。在協(xié)調(diào)控制方式下,機(jī)組的負(fù)荷指令同時(shí)加給鍋爐主控和汽機(jī)主控,鍋爐和汽機(jī)它們相互協(xié)調(diào)地來(lái)改變機(jī)組的負(fù)荷,同時(shí)又保持機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)。大型單元機(jī)組一般還設(shè)計(jì)有RUNBACK和FCB運(yùn)行工況
8、或運(yùn)行方式。 另外,由于機(jī)組的自動(dòng)化水平的不斷提高,對(duì)機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)的測(cè)量也提出了更高的要求,控制用的參數(shù)測(cè)量與監(jiān)視用的參數(shù)測(cè)量一般
