1000MW超超临界火电机组技术丛书:热工自动化

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广东电网公司电力科学研究院 编
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  • 自动化
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出版社: 中国电力出版社
ISBN:9787512308244
版次:1
商品编码:10383960
包装:平装
丛书名: 1000MW超超临界火电机组技术丛书
开本:16开
出版时间:2011-01-01
页数:368

具体描述

内容简介

为促进我国电源建设的快速发展,帮助广大工程技术人员、现场生产人员了解、掌握超超临界发电技术,积累超超临界机组建设、运行、管理经验,满足广大新建电厂、改扩建电厂培训、考核需要,特组织专家编写了本套《1000MW超超临界火电机组技术丛书》。
本丛书包括《汽轮机设备及系统》、《锅炉设备及系统》、《电气设备及系统》、《热工自动化》、《电厂化学》与《环境保护》六个分册。全套丛书由广东电网公司电力科学研究院组织编写。本丛书在编写过程中.内容力求反映我国超超临界1000MW等级机组的发展状况和最新技术,重点突出1000MW超超临界火电机组的工作原理、结构、启动、正常运行、异常运行、运行中的监视与调整、机组停运、事故处理等方面内容。
为《热工自动化》分册。全书共分十四章,主要内容有:超超临界机组控制系统概述、分散控制系统硬件与软件、分散控制系统组态与调试、数据采集系统、模拟量控制系统、机组自启停控制系统(APS)、锅炉炉膛安全监控系统、顺序控制系统、汽轮机数字电液控制系统和给水泵汽轮机电液控制系统、旁路控制系统、汽轮机监测仪表和紧急跳闸系统、电气控制系统、脱硫控制系统、脱硝控制系统。

目录


前言
第一章 超超临界机组控制系统概述
第一节 超超临界机组发展背景
第二节 超超临界机组常用DCS系统
第三节 华能海门电厂I000MW机组概况

第二章 分散控制系统硬件与软件
第一节 分散控制系统概述
第二节 分散控制系统硬件
第三节 分散控制系统软件
第四节 分散控制系统网络通信与接口

第三章 分散控制系统组态与调试
第一节 应用系统组态
第二节 分散控制系统调试
第三节 分散控制系统的维护

第四章 数据采集系统
第一节 数据采集系统概述
第二节 数据采集系统设备功能与性能指标
第三节 数据采集系统的测点分布及信号处理
第四节 数据采集系统调试

第五章 模拟量控制系统
第一节 概述
第二节 协调控制系统
第三节 燃烧控制系统
第四节 给水控制系统
第五节 汽温控制系统
第六节 其他典型控制系统

第六章 机组自启停控制系统(APS)
第一节 APS概述
第二节 APS总体结构
第三节 APS的断点设计
第四节 APS与其他系统接口
第五节 APS启动过程所实现的功能
第六节 APS停止过程所实现的功能
第七节 APS调试和试验技术

第七章 锅炉炉膛安全监控系统
第一节 锅炉炉膛安全监控系统的配置
第二节 FSSS的主要功能
第三节 FSSS的调试及试验

第八章 顺序控制系统
第一节 概述
第二节 机组级顺序控制(APS)
第三节 功能组级/功能子组级顺序控制
第四节 设备级控制
第五节 SCS调试

第九章 汽轮机数字电液控制系统和给水泵汽轮机电液控制系统
第一节 汽轮机数字电液控制系统
第二节 给水泵汽轮机数字电液控制系统
第三节 DEH的功能试验和性能测试
第四节 I000MW机组DEH调试及问题处理

第十章 旁路控制系统
第一节 概述
第二节 高压旁路控制系统
第三节 低压旁路控制系统
第四节 旁路及其控制系统调试及运行
第五节 华能海门电厂旁路功能实现情况

第十一章 汽轮机监测仪表和紧急跳闸系统
第一节 汽轮机监视仪表系统(TSI)
第二节 汽轮机紧急跳闸系统(ETS)
第三节 汽轮机TSl与ETS应用和调试

第十二章 电气控制系统
第一节 概述
第二节 电气控制系统应用
第三节 电气控制系统调试

第十三章 脱硫控制系统_
第一节 火电厂烟气海水脱硫技术
第二节 烟气湿法脱硫控制系统
第三节 海水脱硫控制系统
第四节 海水脱硫控制系统调试与运行

第十四章 脱硝控制系统
第一节 火电厂烟气脱硝技术
第二节 SCR烟气脱硝控制系统
第三节 SCR烟气脱硝控制系统调试与运行
参考文献

精彩书摘

第一章 超超临界机组控制系统概述
第一节 超超临界机组发展背景
我国在实现现代化的进程中面临着人口、资源和环境的制约。能源作为国民经济的基础,对社会、经济的发展和环境保护都至关重要,是我国可持续发展战略中最重要的环节之一一。
我国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一。煤烟污染是影响我国大气环境的首要因素,也是酸雨形成的主要原因。改善生态与环境是经济社会可持续发展和人民生活质量提高的重大问题。超超临界发电是有效利用能源的一项技术,其水蒸气工质的压力、温度均超过以往机组的参数,从而可以大幅度提高机组热效率。超临界机组的效率可比亚临界机组提高243个百分点,而超超临界机组的效率可比超临界机组提高2~4个百分点。配有污染物排放控制技术的超超临界机组在国际上已经是商业化的、成熟的发电技术,在可用率、可靠性、运行灵活性方面比其他类型机组有较大的优势。

前言/序言


《热工自动化:先进火力发电技术与运行实践》 内容概要: 本书系统深入地探讨了现代火力发电厂,特别是大型、高效燃煤机组(如超超临界机组)中热工自动化系统的设计、集成、运行与优化等关键技术。全书以工程实践为导向,紧密结合最新的工业控制技术和电厂运行需求,旨在为热工自动化工程师、电力系统设计人员、运行维护人员以及相关专业的研究生提供一本全面、实用的技术参考书。 本书结构严谨,内容涵盖了从基础理论到尖端应用的多个层面。首先,对火力发电厂热工自动化的基本概念、发展历程和系统架构进行了清晰的界定,阐述了分散控制系统(DCS)、安全仪表系统(SIS)在现代电厂中的核心地位和相互关系。 第一部分:热工自动化系统基础与设计原理 本部分重点阐述了支撑现代热工自动化的底层技术和设计规范。详细介绍了电厂DCS的选型原则、网络架构(如冗余设计、现场总线应用)以及硬件选件(控制器、I/O模块、操作员站)。特别关注了符合IEC 61511标准的SIS系统的功能安全设计,包括危险与可操作性分析(HAZOP)、安全完整性等级(SIL)的确定与实现,确保机组在异常工况下的安全停车。此外,对传感、变送技术在高温高压环境下的应用进行了深入剖析,涵盖了关键参数(温度、压力、流量、液位)的测量原理、精度要求和故障诊断。 第二部分:关键热力过程的自动控制策略 本部分是本书的核心,聚焦于热力系统各个主要环节的先进控制技术。 锅炉炉膛燃烧优化控制: 详细介绍了基于氧量、烟温和负荷的多变量耦合控制策略,探讨了低氮氧化物($ ext{NO}_x$)排放要求的空气过剩系数的精确控制,以及实现均匀负荷分配和优化燃烧效率的先进算法。涉及吹灰过程的自动化控制逻辑,以最大化传热效率并最小化对受热面的磨损。 汽包水位与汽温控制: 针对超超临界机组的特殊性,深入分析了单、三冲量水位控制方案的优缺点及参数整定,并阐述了按比例积分微分(PID)控制到先进控制方法(如模型预测控制, MPC)在主蒸汽温度控制中的应用,以应对快速负荷变化对汽温的冲击。 汽轮机监盘与保护: 详述了汽轮机转速、振动、轴向位移等关键参数的在线监测系统,以及满足相关规范的保护逻辑的实现。重点讨论了快速减负荷、紧急停车等特殊工况下的控制策略协调。 给水系统控制: 阐述了高压给水泵的复杂调速控制,包括变频调速驱动(VFD)与液力耦合器的联合控制,确保给水流量与锅炉负荷的精确匹配。 第三部分:高级过程控制与优化(APC) 本部分着眼于提升机组经济性和污染物减排的尖端技术。深入讲解了模型预测控制(MPC)在耦合严重、滞后明显的锅炉系统中的应用,包括模型辨识的流程、模型构建方法以及在线优化算法的实现。讨论了能耗优化控制,如何利用实时数据和热力学模型,动态调整给水焓、过热蒸汽温度设定值,以在满足所有运行约束的条件下,实现最小煤耗或最高净效率。 第四部分:状态监测、诊断与人机交互(HMI) 现代热工自动化高度依赖于信息技术。本部分详细介绍了趋势分析、数据采集与历史数据库(Historian)的应用,为故障诊断和性能评估提供数据基础。重点阐述了先进的人机界面(HMI)设计原则,如何通过清晰、直观的图形化界面,辅助操作员快速识别系统状态、定位故障,并高效执行复杂操作。此外,探讨了基于规则和基于模型的故障诊断系统(FDD)的构建,以实现对设备早期健康状况的预警。 第五部分:系统集成与可靠性工程 本部分涵盖了自动化系统的工程实施层面。包括电磁兼容性(EMC)设计、电缆敷设规范、抗震与环境适应性要求。强调了系统集成中的时间同步、数据一致性保障,以及如何通过严格的测试与调试(FAT/SAT)流程,确保自动化系统在投入商业运行后的高可靠性和稳定性。 结论与展望: 本书最后总结了未来热工自动化技术的发展方向,特别是人工智能(AI)在运行优化、预测性维护中的潜力,以及与智能电网、柔性运行技术(如快速启停、深度调峰)的集成趋势。 适用对象: 电力设计院、电厂热控工程师、自动化系统集成商、能源管理部门专业人员,以及从事热能动力、自动化、控制工程专业的高年级本科生和研究生。 本书特色: 1. 深度结合超超临界(USC)机组的特殊性,强调高参数、高效率下的控制挑战与解决方案。 2. 理论与工程实践并重,所有控制策略均附有实际工程案例分析和参数整定指导。 3. 全面覆盖,不仅关注基础控制,更深入到先进过程控制和系统安全可靠性工程。

用户评价

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从这本书的整体风格来看,它散发出一种“干货满满”的气息,丝毫没有那种为了凑字数而进行的冗余描述。我猜想,书中对于热工系统状态评估(SOA)的描述必然是重中之重。在当前电力系统追求高可靠性和快速响应的背景下,仅仅依靠传统的PID控制回路已经捉襟见肘。我非常希望书中能够系统阐述如何利用先进的基于模型的预测控制(MPC)技术,来实现对锅炉燃烧效率、汽温均匀性和汽压稳定性的多变量协同优化。如果能结合最新的数字化孪生(Digital Twin)概念,构建出与实际机组运行参数实时同步的仿真模型,并通过自动化系统进行闭环优化,那这本书就真正站在了行业的最前沿。这种前瞻性,才是区分一本优秀技术专著与普通教材的关键所在。

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翻开书本的扉页,一股油墨的清香混合着纸张的质感,立刻将我的思绪拉回到了那烟雾缭绕、蒸汽轰鸣的集控室。这本书的装帧质量相当精良,字体排版清晰、图表清晰度高,这对于阅读技术手册来说至关重要,毕竟在长时间的查阅和学习中,视觉疲劳是效率的大敌。我特别关注了目录结构,它似乎遵循了一种从宏观到微观的逻辑递进:从整个热控系统架构的概述,到各个关键环节——锅炉炉膛温度场控制、汽轮机调速与安全保护、给水系统优化等——的逐一剖析。我尤其期待章节中对于模糊控制、专家系统等智能控制技术在热力过程优化中的应用实例,这对于当前火电“以热定电”以及适应新能源并网带来的电网波动性挑战至关重要。如果书中能提供一些经典运行案例的对比分析,说明自动化策略是如何在不同负荷曲线下,成功实现燃料消耗降低和排放优化的,那这本书的实用价值将呈几何级数增长。

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这本书的定位显然不是给初入行的学徒看的,它的专业术语密度和技术深度,暗示着它更适合有多年经验、寻求突破的技术骨干或研究人员。我设想,书中必然会深入探讨超超临界机组高压汽缸的密封技术与温度监测的自动化联动,这可是影响机组寿命的关键点。而且,超超临界温度和压力远超传统机组,对传感器的精度、信号采集的速度和仪表的抗干扰能力提出了极高的要求。我非常好奇作者团队是如何处理这些“尖端”仪表的选型标准和校验维护规程的。如果书中能详细列出不同厂家高端温度、压力变送器在严苛工况下的性能衰减曲线分析,并给出相应的预测性维护建议,那对于保障机组的长期稳定运行将是里程碑式的贡献。这绝不是一本简单的操作手册,更像是一部凝聚了多年工程智慧的“宝典”。

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这本书的价值,或许不仅在于技术细节的梳理,更在于对未来发展趋势的指引。超超临界技术正朝着更高效、更灵活的方向发展,而热工自动化是实现这一目标的技术支撑。我期望书中不仅停留在当前“稳定运行”的层面,更能触及“智能化运维”的更高阶目标。例如,书中是否探讨了如何利用大数据和机器学习方法,对大量历史运行数据进行挖掘,从而发现那些隐藏在复杂耦合关系中的潜在风险源?或者,对于未来氢气/氨气等新型燃料在火电厂替代应用中的热控系统如何快速适应性改造,这本书是否也预留了探讨的空间?一本真正具有影响力的技术丛书,应当能够激发读者的思考,引导行业向着更绿色的、更智能化的未来迈进。它的存在,本身就是对“知识传承与创新”的最佳注脚。

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这本《1000MW超超临界火电机组技术丛书:热工自动化》的封面设计得颇具匠心,色彩搭配沉稳大气,主色调采用了深蓝色与银灰色的组合,给人一种专业、严谨的感觉。尽管我尚未深入阅读其内容,但仅从书名和这精心设计的封面来看,我就能预感到这本书将是电力行业技术人员的必备参考书。超超临界技术代表了当今火电领域的前沿水平,而热工自动化作为其核心控制环节,其复杂性和重要性不言而喻。我期待书中能够对先进的DCS/ESD系统在超超临界机组上的应用进行详尽的阐述,比如新型控制算法的引入、故障诊断与预警机制的优化等方面。特别是对于负荷快速爬坡、深度调峰等工况下的热力参数协调控制,我希望能看到前沿的理论指导和实际运行经验的结合,而不是空泛的理论堆砌。这本书的厚度也让人信服,预示着内容的广度和深度都足以支撑起“丛书”的定位,对于我们一线工程师来说,这无疑是一笔宝贵的知识财富,希望能从中汲取到提升运行效率和安全性的“金点子”。

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汽轮机监视仪表系统(TSIm)

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第一节

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大型火电机组热工控制技术与实例

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第一节

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0l条

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QFSSS的Q调试及试验

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第二节

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很全面,但是不精

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书应该不错,都是电科院从工作经验中总结得来的。

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