《电力系统概论》PPT课件.ppt

1 目录一 自动化概念及其地位二 热工自动化的基本内容三 自动化的发展趋势 发展自动化专业的重要性 2 一 自动化概念及其地位 3 什么是自动化技术 用机器代替人 4 1788年瓦特在自己发明的蒸汽机上安装了一个离心调速器 使蒸汽机的转速在不同负荷下保持在预定范围内 第一次工业革命 5 1936年美国GM公司的D S Harder提出Automation的概念 他认为在生产过程中 机器之间的工件转移不用人去搬运就是 自动化 工件自己移动 代替人的体力劳动 6 随着电子和信息技术的发展 特别是计算机的广泛应用 人们把自动化的定义扩充为 用机器来代替人的体力活动及智力活动的一门技术 无人工厂 7 在形式方面 代替人的体力劳动 代替或辅助人的脑力劳动 人 机器及整个系统的协调 管理 控制和优化 首届人机大战 如今 人们给自动化技术又赋予了具有更加宽广和深刻的内涵 使之提升到了 人机合一 的境界 8 数字计算机 网络的普遍应用以及系统 管理理念是第三个里程碑 电子式控制器是自动化的第二个里程碑 机械式控制器是自动化的第一个里程碑 自动控制设备的发展 9 自动化技术的应用举例 人类所进行的生产 生活以及行为活动的各个方面 家电 医疗 楼宇 小区 交通 运输 航空 航天 工业 农业 商务 军事 10 11 是现代化程度的标志 自动化技术的地位 蒸汽机 发电机 计算机 12 二 热工自动化的基本内容 13 火电厂热工自动化的范围极其广泛 包括主机 辅助设备 公用系统等的自动化 大致可以分为以下基本内容 1 自动检测 测量与显示 2 自动调节 模拟量控制 3 顺序控制 开关量控制 4 自动保护5 综合自动化技术 14 1 自动检测 测量与显示 测量蕴含在人类生产生活的各个方面 如 长短 快慢 轻重 冷热 亮暗 浓淡 悲喜 现代仪器仪表是集光 机 电为一体 综合了物理 化学 生物 材料 计算机等多学科发展的高新技术领域 是一个国家科技实力的综合反映 是自动控制的前提 测量与科学技术的发展相互制约 相互促进 15 自动检测是对生产过程及设备的参数 状态自动进行转换 加工处理 显示并记录下来 它是自动化的 感官 火电厂需要连续进行检测的信号有 温度 压力 流量 液位 电流 电压 转速 频率 振动 位置 火焰 成份 汽水品质等 检测所采用的装置有 测量仪表 记录仪表 巡回检测装置 工业电视等 有的还具有事故追忆和操作指导功能 16 自动调节就是自动控制 一般是指无需人员干预就能在一定范围内自动地适应外界变化 使生产过程按照预定规律正常运行的调节技术 2 自动调节 模拟量控制 模拟式电动执行器 模拟式气动执行器 17 如 汽包水位为设定的不变值启动时锅炉 汽轮机的升温 升压 升速按预定曲线电厂的发电量要根据用户的需求随时调整单元机组的协调控制系统 CCS 在机炉都实现自动控制的基础上 将锅炉 汽轮发电机组作为一个整体进行控制 使锅炉与汽轮机发电机组协调地改变工作状态 以适应外部与内部的平衡 火电厂中的主要模拟量控制系统 MCS 18 1 锅炉控制子系统 锅炉 将燃料的化学能转化为蒸汽热能的设备 是电厂的 三大件 之一 19 20 汽包锅炉给水自动调节系统 给水自动调节系统 使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量 维持汽包水位在规定的范围内 21 燃烧自动调节系统包括燃料调节 送风调节 引风调节 任务 使进入锅炉的燃料量与锅炉的蒸汽负荷要求相适应 同时保证锅炉燃烧过程的安全经济性 锅炉燃烧自动调节系统 22 过热汽温和再热汽温调节系统 23 2 汽轮机控制子系统 汽轮机 将蒸汽的热能转换为机械能的设备 也是电厂中的 三大件 之一 与往复式蒸汽机相比 汽轮机中的蒸汽流动是连续的 高速的 因单位面积中通过的流量大 所以能发出较大的功率 大功率汽轮机热效率更高 24 主要控制项目 汽轮机功率及频率调节功能汽机自启停系统 TAS 汽轮机超速保护 OPC 旁路自动控制系统 BPC 汽动给水泵的控制系统等 25 一种支持中压缸启动的旁路系统 26 DEH系统的组成 电气部分 27 28 汽动给水泵汽路图 29 热岛一体化解决方案 30 协调控制级 锅炉控制子系统 汽轮机控制子系统 单元机组协调控制系统 CCS 简图 负荷指令处理部分 外部负荷要求指令 就地 ADS 调频 机炉主控制器 目标负荷限制指令 实际负荷指令N0 输出电功率NE 汽压给定值p0 主汽压pT 基础控制级 单元机组 燃料 空气 给水 调门 锅炉 汽机 锅炉主控指令 汽机主控指令 31 3 顺序控制 开关量控制 为保证安全和经济 工艺上要求某些开关型设备按一定的顺序执行相应的操作步骤 火力发电厂中典型的顺控系统有燃煤输送系统 除灰除渣系统 锅炉吹灰系统 除尘器振打系统 锅炉定期排污系统 化学水处理系统 32 33 输煤系统的控制输煤系统由卸煤 输煤 配煤和储煤四大部分组成 此外 还有煤量计量 煤质测量等设备 顺序控制的特点 即按一定的工艺顺序进行操作 基本都是开关量 是热工控制系统的重要组成部分 34 35 除灰除渣系统的控制除灰渣系统的作用是把锅炉燃煤而生成的飞灰 炉渣等废料及时清除 排至贮灰场或输送到综合利用单位 包含一些泵 阀的控制 36 锅炉吹灰顺序控制系统吹灰器用于清扫锅炉水冷壁 过热器 再热器 省煤器和空气预热器上的积灰和结焦 以提高传热效果 提高热效率 大型锅炉使用的吹灰器数量很多 并要求定期进行顺序操作 37 锅炉定期排污顺控系统锅炉定期排污的作用是降低炉水含盐量 提高蒸汽品质 保护受热面 随着汽包中的水不断蒸发 炉水的含盐量逐渐增高 因此 在锅炉运行一段时间后 就应该将水冷壁下联箱中盐量最高的炉水排走 38 实现开关量控制的设备继电器式逻辑组件式通用计算机式可编程控制器式等 39 4 自动保护 保护系统是一种控制优先级最高的自动化系统 主要由开关量控制系统组成 它的特点是当工况正常时 保护系统只是监测着 不起控制作用 但当出现异常工况时 保护系统接管系统的控制功能 按照紧急预案实现保护功能 保护的动作通常分为几级 按照不同的异常情况进行不同的处理 锅炉的保护有燃烧系统的保护 汽压高保护 水位保护 各点温度保护等等 40 炉膛安全监视系统 FSSS 在锅炉运行中 为了能及时 灵敏 可靠地检测炉内燃烧情况 防止在锅炉起停过程 低负荷时等燃烧不稳定工况发生锅炉灭火 放炮 等恶性事故 设置了炉膛安全监控系统 FurnaceSafeguardSupervisorySystem 或称为燃烧器管理系统 BurnerManagementSystem 以保证锅炉及其辅助设备的安全运行 41 42 炉膛爆燃的防止措施一 设法防止炉膛内积存的可燃性物质和空气的浓度达到爆炸浓度 点火后 二 如炉膛内已经积存有易爆燃的燃料和空气混合物 则防止明火 点火能源 的出现 点火前 43 检测设备 控制系统 执行机构 控制台 FSSS的基本构成 44 采用光纤传像 图像处理 模式识别等先进技术 直接摄取单个燃烧器的火焰图像 并显示于集控室 同时 计算机对图像进行数字处理分析 做出单个燃烧器 有火 或 无火 的判断 同时发出燃烧不稳的报警信号 45 汽轮机保护系统 46 汽轮机保护系统的主要项目 47 三 自动化的发展趋势 48 自动化的发展趋势 实现系统开放 不同厂家的产品可组合 实现综合自动化 管控 全周期的自动 实现更高