分布式控制系统(DCS)1-概述-1讲义.ppt

1．DCS概述、发展中主要系统结构特征 2．DCS功能及典型结构 3. DCS通信网络 4．PCU结构及功能 5. DCS人机接口、ＳＩＳ和ＭＩＳ系统 6 　现场总线技术 火电厂的主要生产过程 在我国及世界范围内，火电厂主要以燃煤电厂为主，以采用煤粉炉的燃煤凝汽式电厂为例，介绍其生产过程。 火电厂的工作过程主要是以燃烧系统、烟风系统和汽水系统这三条线展开的。以图示说明。 燃烧系统生产流程 汽水系统生产流程 火电厂热工自动化范围 1．自动检测（仪器仪表） 2．自动调节（过程控制） 3. 程序控制 （顺序控制） 4．自动保护 5. 综合自动化技术 循环冷却水水质智能在线监控系统 曹生现 2016年10月10日 课程主要内容及要求 主要内容： 课程要求： 课堂纪律 笔记、作业 考试及成绩 目 录 1 2 3 火电厂概述 DCS火电厂应用 发展趋势 1、火电厂概述 1、火电厂概述 1、火电厂概述 1、火电厂概述 1、火电厂概述 1、火电厂概述 1、火电厂概述 1、火电厂概述 1、火电厂概述 1、火电厂概述 1、火电厂概述 1、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。 1、火电厂概述 2、火电厂模拟量控制（MCS） MCS的策略是把锅炉-汽轮发电机组作为一个整体进行控制，通过控制回路，协调锅炉与汽轮机组的工作状态，以适应负荷变化的需要。根据这种策略，设计、组态的机组模拟量控制系统常被称为机组协调控制系统(CCS)。 MCS主要包括：1）锅炉控制子系统（给水自动调节系统、燃烧自动调节系统、过热器和再热器蒸汽温度调节系统；2）汽轮机控制子系统（汽轮机功率及频率调节功能；汽机自启停系统（TAS）；旁路自动控制系统（BPC）；汽轮机超速保护；汽动给水泵的控制系统等） 离心调速器 1、火电厂概述 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 1、火电厂概述 为保证安全和经济，工艺上要求系统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、化学水处理系统、锅炉吹灰系统、锅炉定期排污系统等。 程序控制 （顺序控制SCS ） 1、火电厂概述 4．自动保护 在早期的火力发电厂，锅炉灭火、“放炮”、炉膛爆炸是比较常见的恶性事故。在系统的机、炉、电三大件中，锅炉是比较在锅炉复杂环节，为防止起停过程、低负荷燃烧不稳定等工况发生恶性事故，均设置锅炉炉膛安全监控系统。 主要是：炉膛安全监视系统(FSSS)，主要功能是 炉膛点火前的吹扫 燃油投入许可及控制 煤粉投入许可及控制 持续运行监视 特殊工况监控 主燃料跳闸 跳闸后炉膛吹扫 低压旁路阀 高压旁路阀 1、火电厂概述 火电厂控制以DCS为主控系统 仪表检测面广-机、炉、电、水、煤、烟 仪表使用量大-2×350WM： AI-1105 AO-150 II-1407 IO-1042 -2×600WM： AI-1455 AO-137 II-3047 IO-1166 仪表种类增多-温度、压力、液位、流量、 震动、偏心、转速、水参数、 煤参数、烟参数等 火电厂控制现状分析 3704 5805 1、火电厂概述 高能耗-节能、降耗（煤、检测准确性、优化） 高污染-烟、灰、污水（脱硫、脱硝、除尘、 水质检测） 高投入-设备、维护（仪表质量、国产化） 存在问题 目 录 1 2 3 火电厂概述 DCS火电厂应用 发展趋势 01 自动化 02 数字化 03 智能化 CPS+智能控制 现场总线+SIS DCS系统应用 现代火电厂控制发展的三个阶段 追赶 并肩 超越 2、DCS火电厂应用 目前火电厂运行面临的问题：“四变” 我国大陆煤炭分布和来源通道 煤质多变 降水量 最低温 最高温 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 300mm 250mm 200mm 150mm 100mm 50mm 0mm 35℃ 30℃ 25℃ 20℃ 15℃ 10℃ 5℃ 沿海某地气温和降水分布曲线 气候多变 调