母管制电厂燃煤锅炉分散控制系统的设计与应用

摘要

分散控制系统是以大型工业生产过程及其相互关系日益复杂的控制对象为背景,从生产过程综合自动化的角度出发,按照系统工程中分解与协调的原则研制开发出来的新型控制系统.近年来,在分散控制系统日臻成熟的基础上,以新的控制和管理理论为基础的运行优化软件,在生产过程中逐渐推广使用,使分散控制系统逐渐变成一个集安全经济运行、控制和管理的综合网络.目前,在国内火电厂大型的单元制机组,都采用了分散控制系统进行集中控制,而在中小型机组的应用还不是很广泛.该次论文工作是针对中小型电厂母管制机组分散控制系统的设计和应用,进行分析和探讨,并结合南京高科新港电力分公司的4＃炉设计实际情况,给出了具体的方案,整个系统设计包含了DAS、MCS、SCS及FSSS的全部内容.在完成分散控制系统的设计、组态、调试工作后,对各模拟量子系统做了给定值扰动试验,试验结果表明各控制系统控制效果良好,减轻了运行人员的劳动强度,保证了机组的安全稳定运行.该文首先对Symphony分散控制系统的功能组成、硬件配置、系统特点和通信网络做了详细的分析,介绍了其构成的四个主要控制系统及组态方法.然后,针对母管制机组锅炉燃烧自动控制系统进行了分析和研究,提出一套基于直接能量平衡的并列运行锅炉主蒸汽母管压力控制系统,可使并列运行的锅炉快速的响应主蒸汽母管中的压力变化.该控制系统的最大特点是消除了并列运行锅炉各台锅炉燃烧控制系统之间的相互影响,便于控制系统调节器参数的整定.系统控制品质良好,运行可靠,适用于不同容量锅炉并列运行的中小型母管制机组,具有良好的应用前景.此外,文中还对电厂控制中的重点和难点——主蒸汽温度控制系统进行了详细的分析和试验研究,研究了过热汽温的动态对象特性和串级汽温控制系统的工作原理,并对过热汽温状态变量控制方案进行了理论分析.由于DCS具有硬件可靠性高、软件功能丰富的许多优越性能,可以很方便地应用先进控制软件,使得原有控制手段很难解决的问题,变得很容易解决.在热电厂监控系统中采用国产DCS,投资少、成本低,具有普遍推广意义.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1选题背景

1.2本论文的主要工作

第二章机组及分散控制系统介绍

2.1锅炉主设备介绍

2.2 GKS-9000分散控制系统组成

第三章数据采集系统(DAS)

3.1功能显示

3.2记录

3.3历史数据检索及性能计算

第四章模拟量控制系统(MCS)

4.1系统要求

4.2锅炉主蒸汽母管负荷(压力)分配协调控制

4.3锅炉热负荷及送、引风控制系统

4.4主蒸汽温度控制系统

4.5给水自动控制系统

第五章辅机顺序控制系统(SCS)

5.1 SCS的基本要求

5.2 SCS的控制对象及基本功能

第六章炉膛安全监控系统(FSSS)

6.1 FSSS的基本要求

6.2 FSSS的具体功能

结论

致谢

参考文献

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