热力设备顺序控制与保护系统.doc

第十章热力设备顺序控制与保护系统现代大型发电机组的特点是大容量、高参数、单元制运行。与此相对应的控制系统发展成为集中式控制。在集中式控制中,炉、机、电的控制盘设置在同一个集中控制室内,机组的全部控制指令都从集中控制室里发出,形成了远方控制的形式。当机组主设备容量增大时,辅机的数量和容量也在增大,随着热力系统的复杂化,出现了新的问题:即远方操作的数量急剧增加。致使控制台盘上的操作按钮和显示设备也急剧增加。这种情况既增加了运行人员的劳动强度,也使误操作的可能增加了,影响了机组的安全经济运行。另外,伴随着主辅机容量的增大,主辅机的价格也趋于昂贵,发生事故后所造成的经济损失也会增大。为了避免事故、特别是恶性事故的发生,所以当前发电机组的控制系统都配备了顺序控制和热工保护设备,以满足大型机组所必须具有的高自动操作水平和高可靠性的需要。第一节顺序控制和热工保护的基本知识一、顺序控制的概念电厂中很多任务是多个设备协作共同完成的。而且某个设备的工作状态,又和其他设备的状态及系统中各部分的参数有着密切关系,对于相互之间较简单的关系,可以采用联动控制技术,但是对于较复杂的联系,各个控制对象之间的操作顺序既严格又有很多变化的情况,采用简单的联动技术就不能实现控制目的。此外,生产过程中并不是每项控制动作的结果都能用直接方法检测到的,有时就用发出控制命令后的时间来间接表示控制动作的结果。因此,被控设备的动作有时就不仅只按条件进行,还要按照前一个动作的持续时间进行。顺序控制系统就能解决上述问题,顺序控制就是根据生产工艺的要求,对开关量进行有规律的控制。即按生产过程的要求预先规定好动作顺序,在各种输入信息的作用下,使各被控对象有步骤地自动工作。在顺控系统中,操作条件的检测部件和回报信号的检测部件发出开关量信号,经信号单元处理后送到顺序控制装置,控制装置的输出送到执行部件。顺序控制有下列特点:为了完成某一特定任务,常常需要进行多个被控对象的多步动作控制。动作有一定的先后顺序,而且不随意改变。控制动作有时不仅根据条件进行,还要根据前一个动作的持续时间去进行。有专用的控制装置来完成控制任务。顺序控制也称为程序控制,是一种开关量信号控制技术。在火电厂中主要用于主辅机的自动启停过程及局部工艺系统的运行操作。火电厂中主要的顺序控制系统有:水化学处理、输煤系统、锅炉吹灰、锅炉的燃烧系统、锅炉的排污系统、机组的自动启停等等。(一)、程序控制技术中的基本概念1、步:对于一个过程循环,可以将其分解成若干个明确的阶段,称为“步”,步和步之间由“转换”分隔,当转换条件满足时,进行转换,表示上一步的结束和下一步的开始。2、活动步与非活动步:当一个步处于活动状态时,相应的命令或动作即被执行,对控制器来说,一个活动步能导致一个或数个命令,而对被控器,一个活动步则导致一个或数个动作。步的状态可用逻辑值“0”和“1”来表示,“1”表示活动步。3、转换条件:是指与每个转换相关的逻辑命题。如果存在一个相应的逻辑变量,则当转换条件为真时其值为“1”。转换条件可用三种方式表示:文字语句、逻辑表达式和图形符号。4、操作条件:也称一次判据,是转换条件之一,为某一步活动之前所应具备的先决条件。当转换条件满足才允许控制器发出操作命令。5、回报信号:也称为二次判据,也是转换条件之一,当某一步为活动步时,被控器完成该项目后,反馈给控制器的信号,用以反映操作命令的执行情况。在步的转换过程中,回报信号也可能作为下一步的转换条件,用以决定步的进展。6、联锁条件:被控制器的控制电路中可以接入联锁条件,它是使被控对象启动的条件,当联锁条件出现时,应立即起动被控对象。7、闭锁条件:被控制器的控制电路中可以接入闭锁条件,它是使被控对象停止的条件,当闭锁条件出现时,应禁止起动被控对象。或者说,只有当闭锁条件不存在时,才有启动被控对象的可能。8、联动控制:也称为联锁控制或简单程控,它是根据被控对象之间的简单逻辑关系,利用联锁条件和闭锁条件将被控对象的控制电路按要求互相联系在一起,从而实现自动操作。9、顺序控制系统:用以完成顺序控制过程的所有装置和部件。(二)、顺控系统的分类1、按系统工作方式分类①、开环方式:控制器发出操作命令后,不要求有回报信号的反馈,控制器仍能继续发出下步命令,下步命令通常是按时间顺序发出的。②、闭环方式:控制器在发出下步命令之前,要求将前步的回报信号反馈回来,控制器依据操作条件和回报信号这两类输入信号控制程序的进行。2、按程序步转换条件分类:①、按时间转换:根据时间进行程序步的转换,控制器主要由计时部件构成,并按时间顺序发出操作命令,程序步的转换完全依据时间确定,通常是开环工作方式。②、按条件转换:在条件满足的情况下,才能够执行着该步的操作,上步的回报信号是本步操作的条件之一,因此在程序进展中,步的转换是