火力发电厂热控自动调节系统一经典终极版Word格式.doc
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又如，在模拟量控制系统性能指标中，编写依据是2001年国家经贸委颁布执行的《火力发电厂分散控制系统运行检修导则》【DL/T774－2001】，该导则针对单机容量300MW及以上采用分散控制系统（DCS）的火力发电机组而制定，是目前热控专业对分散控制系统进行检修和维护的最新导则。
另外，本书还对机组协调控制系统中设计的快速甩负荷（FCB）逻辑，从意义上、功能上、以及组态上进行了实例分析，由于目前试验难度比较大，实现起来有一定的风险，这里供各位同行讨论。
吕佳同志为本书绘制了所有的插图，在此表示衷心感谢！
由于作者水平有限，加之编写时间仓促，书中的描述地不够详细，谬误和不妥之处也在所难免，敬请各位批评指正。
何育生
二00三年十月
目录
第一章. 自动调节系统的基础知识 1
第一节引言 1
第二节自动调节系统的基本概念 2
第三节热工对象动态特性的特点 6
第四节调节器的动态特性 19
第五节自动调节系统的品质指标 23
第六节阀门和风门挡板的特性试验 27
第七节自动调节系统的整定方法 29
第八节自动调节系统的试验方法 35
第九节自动调节系统中的前馈控制 36
第十节用SAMA图表示的自动调节系统图 38
第二章. 蒸汽温度自动控制系统 41
第一节汽温控制系统的任务 41
第二节汽温控制系统的对象特性 41
第三节过热汽温控制系统结构 45
第四节汽温控制系统细节分析 49
第五节再热汽温控制系统结构 53
第三章. 给水自动控制系统 55
第一节给水系统信号的测量 55
第二节给水控制系统的任务 64
第三节给水控制系统的对象特性 65
第四节给水系统的设备配置 68
第五节给水全程控制系统的结构 70
第六节给水控制系统细节分析 73
第四章. 燃烧控制系统 77
第一节燃烧控制系统任务 77
第二节燃烧控制系统的对象特性 77
第三节燃烧控制系统的控制策略 80
第四节燃烧各控制子系统的分析 83
第五章. 协调控制系统 93
第一节协调控制系统的任务 93
第二节协调控制系统的对象特性 94
第三节机组的负荷控制方式 96
第四节协调控制的控制策略 99
第五节机组负荷指令和压力设定值的形成回路 105
第六节机组负荷指令的限制运算逻辑 107
第一章.自动调节系统的基础知识
第一节引言
火力发电厂的生产过程是将一次能源转换成二次能源的过程，对于燃煤机组，就是将燃煤中的化学能依次转换为热能、机械能，获得电能。
电力生产过程中．除了必须保证产生的电能满足一定的电量和质量要求外，同时主要保证生产的安全和经济。
这就要求生产过程必须在预定的工况下进行。
但是．在实际生产过程中总会经常受到各种因素的干扰和影响，首先，机组的负荷决定于用户的需要，即网调的AGC指令，随时变动的负荷影响机组的稳定工作，这种来自外界的干扰称为外扰。
其次，即使机组带固定的基本负荷运行．但它们的运行工况也会不停变动，例如．燃煤品种的变化、执行机构的抖动、运行设备的状态变化等情况的都会影响锅炉的稳定运行；
进而影响整个机组的稳定。
这类来自系统内部的扰动称之为内扰。
因此，机组的运行工况经常由于外扰或内扰而发生变动。
任何工况的变化都会引起机组某些运行参数的变化，从而使运行工艺参数发生变化而偏离规定值。
过去的小型机组可以部分或全部地由人工调节。
在这种情况下．运行人员必须时刻监视仪表的指示值，检查设备的的工作情况．并根据机组的运行特性进行的分析，作出正确的判断和及时的调整。
运行人员对变化的参数及时进行操作．对它们加以控制，以使这些参数保持为生产所期望的数值．这一操作控制过程就是调节。
随着机组容量的增大，蒸汽参数地提高以及分散控制系统的应用，这个机组的结构也愈加复杂，因此，对运行参数调节的要求也愈来愈高，人工调整已不能满足机组安全稳定运行的需求，有运行经验告诉我们，某300MW机组在升负荷过程中，汽包给水控制如果不能及时地投入自动调节，而靠运行人员手动调节，则难以将机组负荷稳定在高负荷运行。
因此，需要将这个对参数的操作控制过程用一套自动控制装置来代替人工操作，完成调节任务，这就是自动调节。
自动调节是一门能自动维持生产过程参数为要求值，以使生产过程保持在规定的工况下运行的自动控制技术。
第二节自动调节系统的基本概念
一术语
1被调对象：
被调节的生产过程或工艺设备称为被调对象。
2调节设备
如传感器、变送器、调节器、执行机构等用于代替人的眼睛，大脑和手来完成调节任务的装置，称调节设备。
3自动调节系统：
调节设备和被调对象构成的具有调节功能的统一体称为自动调节系统。
4被调量：
被调对象中需要加以控制和调节的物理量，叫做被调量或被调参数。
不能把对象中流入或流出的物质如水、汽等工作介质当做被调对象的被调量。
5给定值：
根据生产过程的要求，规定被调量应达到并保持的数值，叫做被调量的给定值。
6输入量：
输入到调节系统中并对被调参数产生影响的信号（包括给定值和扰动）叫做输入量。
不可把调节设备使用的能源（如压缩空气、电源等）当做调节系统的输入量。
7扰动：
引起被调量变化的各种因素称为扰动。
阶跃变化的扰动叫做阶跃扰动。
8反馈：
把输出量的全部或部分信号送到输入端称为反馈。
反馈信号与输入信号极性相同时称为正反馈；
极性相反时称为负反馈。
9开环与闭环：
输出量和输入量之间存在反馈回路的系统叫做闭环系统；
反之，称为开环系统。
二自动调节系统的分类
工业生产过程中所应用的自动调节系统的形式是多种多样的，为了分析各种调节系统的特性，根据不同的分析方法有不同的分类。
1按给定值变化规律区分，有定值调节系统、程序调节系统和随动调节系统。
定值调节系统的给定值在系统工作过程中是恒定的。
扰动作用会使被调量偏离给定值，在调节过程结束后被调量能回到（或接近）给定值。
锅炉的汽包水位等调节系统都属于这类系统，在任何负荷下，在任何时间，汽包水位的定值都是不变化的。
按调节过程结束后被调量与给定值之间偏差的情况，定值调节系统又分为有差调节系统和无差调节。
有差调节系统在调节过程结束后，被调量与给定值之间存在静差。
具有比例调节规律的调节系统属于有差调节系统。
无差调节系统在调节过程结束后，被调量与给定值之间不存在静差。
通常，采用比例积分调节器的调节系统就是一种无差调节系统。
程序调节系统的给定值是根据生产过程的工艺要求，按预先确定的时间函数变化的。
例如在锅炉按升温、升压曲线启动的过程中，汽温汽压调节系统属于程序调节系统。
随动调节系统的给定值既不恒定又不按预定的规律变化，而是决定于某些外来因素。
系统的输出跟着给定值变化，所以又称为跟踪系统。
例如锅炉烟气含氧量调节系统属于随动调节系统，含氧量的定值随负荷变化而变化。
按调节系统的结构来分，有闭环调节系统、开环调节系统和复合调节系统。
输出量和输入量之间存在反馈回路的系统叫做闭环系统，大多的调节系统都是闭环调节系统，如高低加水位等定值调节系统。
输出量和输入量之间不存在反馈回路的系统叫做开环系统，如某300MW机组的燃料风调节系统（FUELAIRDAMPERCONTROL）和燃烬风调节系统（OVERFIREAIRDAMPERCONTROL）都是开环调节系统。
既有开环调节作用又有闭环调节作用的系统复合调节系统，其调节效果比一般闭环调节系统的更好，如采用前馈信号的闭环调节系统都属于复合调节系统，其中的前馈调节，是开环调节，如引入蒸汽流量作为前馈信号的汽包水位调节系统，引入总风量作为前馈信号的炉膛负压调节系统等等。
2按调节系统内闭环回路的数量来分，有单回路调节系统和多回路调节系统。
单回路调节系统中只有一个被调量信号反馈到调节器的输入端，只形成一个闭环回路。
这种调节系统适用于简单的调节对象。
如果调节对象有两个或两个以上的输出信号被反馈的调节器的输入端，从而形成两个以上的闭环回路的系统，则属于多回路调节系统。
带有超前信号的汽温调节系统，就是多回路调节系统。
3按系统的特性来分，有线性调节系统和非线性调节系统。
当前火电厂热力生产过程中广泛采用的是线性、闭环定值调节系统，基本上能满足生产实际要求。
三自动调节系统的原理方框图
调节系统的原理方框图是人们从实际生产过程中总结出来的一种描述系统组成原理的方法，用方框图分析和综合自动调节系统是非常方便的。
在方框图中，用方框表示各种环节，环节之间信号的传递方向用带箭头的线段表示。
用符号Ä
表示信号的叠加点，称做比较器，箭头指向Ä
的表示比较器的输入量，箭头离开Ä
的表示比较器的输出量。
输出量等于各输入量的代数和。
方框图清楚地表示出自动调节系统中信号在个环节中的传递方向和顺序，表示调节系统的动态结构，在对调节系统的分析和设计是很有用的。
对每个环节而言，输入量和输出量是确定的每个环节受它前一个环节的作用，又按照它本身的特性输出信号，并对下一个环节施加作用。
每个环节的输入量是引起该环节内部发生运动的原因，其输出量是该环节发生运动的结果。
在就是说，输入量的变化引起输出量的变化，而输出量不会反过来去影响输入量，这种特点称做调节系统的单向性。
方框图同工艺流程图不同，方框图中的信号线并不表示工质的流向，而只表示调节系统中个环节之间的信号传递关系。
在实际工作中，为便于分析问题，可以把一个设备划分成几个环节，或者把几个设备合并为一个环节。
任何一个调节系统或复
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