火力发电厂

开放分类：工业能源科学

目录

• 1 生产过程
• 2 工作原理
• 3 燃料构成
• 4 组成与流程
• 5 运行
• 6 效率
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• 1 生产过程
• 2 工作原理
• 3 燃料构成
• 4 组成与流程
• 5 运行
• 6 效率
• 7 保护与控制
• 8 分类
• 9 历史
• 10 火力发电与热电区别
• 11 参考链接
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摘要

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火力发电厂火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。

火力发电厂-生产过程

 火力发电厂生产过程燃煤，用输煤皮带从煤场运至煤斗中。大型火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤粉。因此，煤斗中的原煤要先送至磨煤机内磨成煤粉。磨碎的煤粉由热空气携带经排粉风机送入锅炉的炉膛内燃烧。煤粉燃烧后形成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾部烟道流动，放出热量，最后进入除尘器，将燃烧后的煤灰分离出来。洁净的烟气在引风机的作用下通过烟囱排入大气。助燃用的空气由送风机送入装设在尾部烟道上的空气预热器内，利用热烟气加热空气。这样，一方面除使进入锅炉的空气温度提高，易于煤粉的着火和燃烧外，另一方面也可以降低排烟温度，提高热能的利用率。从空气预热器排出的热空气分为两股：一股去磨煤机干燥和输送煤粉，另一股直接送入炉膛助燃。燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的渣斗内，与从除尘器分离出的细灰一起用水冲至灰浆泵房内，再由灰浆泵送至灰场。

火力发电厂在除氧器水箱内的水经过给水泵升压后通过高压加热器送入省煤器。在省煤器内，水受到热烟气的加热，然后进入锅炉顶部的汽包内。在锅炉炉膛四周密布着水管，称为水冷壁。水冷壁水管的上下两端均通过联箱与汽包连通，汽包内的水经由水冷壁不断循环，吸收着煤爱燃烧过程中放出的热量。部分水在冷壁中被加热沸腾后汽化成水蒸汽，这些饱和蒸汽由汽包上部流出进入过热器中。饱和蒸汽在过热器中继续吸热，成为过热蒸汽。过热蒸汽有很高的压力和温度，因此有很大的热势能。具有热势能的过热蒸汽经管道引入汽轮机后，便将热势能转变成动能。高速流动的蒸汽推动汽轮机转子转动，形成机械能。

汽轮机的转子与发电机的转子通过连轴器联在一起。当汽轮机转子转动时便带动发电机转子转动。在发电机转子的另一端带着一太小直流发电机，叫励磁机。励磁机发出的直流电送至发电机的转子线圈中，使转子成为电磁铁，周围产生磁场。当发电机转子旋转时，磁场也是旋转的，发电机定子内的导线就会切割磁力线感应产生电流。这样，发电机便把汽轮机的机械能转变为电能。电能经变压器将电压升压后，由输电线送至电用户。

 释放出热势能的蒸汽从汽轮机下部的排汽口排出，称为乏汽。乏汽在凝汽器内被循环水泵送入凝汽器的冷却水冷却，从新凝结成水，此水成为凝结水。凝结水由凝结水泵送入低压加热器并最终回到除氧器内，完成一个循环。在循环过程中难免有汽水的泄露，即汽水损失，因此要适量地向循环系统内补给一些水，以保证循环的正常进行。高、底压加热器是为提高循环的热效率所采用的装置，除氧器是为了除去水含的氧气以减少对设备及管道的腐蚀。

以上分析虽然较为繁杂，但从能量转换的角度看却很简单，即燃料的化学能→蒸汽的热势能→机械能→电能。在锅炉总，燃料的化学能转变为蒸汽的热能；在汽轮机中，蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能；在发电机中机械能转变为电能。炉、机、电是火电厂中的主要设备，亦称三大主机。与三大主机相辅工作的设备成为辅助设备或称辅机。主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统。火电厂的主要系统有燃烧系统、汽水系统、电气系统等。

除了上述的主要系统外，火电厂还有其它一些辅助生产系统，如燃煤的输送系统、水的化学处理系统、灰浆的排放系统等。这些系统与主系统协调工作，它们相互配合完成电能的生产任务。大型火电厂的保证这些设备的正常运转，火电厂装有大量的仪表，用来监视这些设备的运行状况，同时还设置有自动控制装置，以便及时地对主辅设备进行调节。现代化的火电厂，已采用了先进的计算机分散控制系统。这些控制系统可以对整个生产过程进行控制和自动调节，根据不同情况协调各设备的工作状况，使整个电厂的自动化水平达到了新的高度。自动控制装置及系统已成为火电厂中不可缺少的部分。

火力发电厂-工作原理

     火力发电厂采用煤炭作为一次能源----利用皮带传送技术----锅炉输送经处理的煤粉---煤粉燃烧对锅炉里的水一次加热之后--水蒸汽进入高压缸---为了提高热效率，对水蒸汽进行二次加热---水蒸汽进入中压缸---蒸汽去推动汽轮发电机发电。
从中压缸引出进入对称的低压缸。已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业，其余部分流经凝汽器水冷，成为40度左右的饱和水作为再利用水。40度左右的饱和水经过凝结水泵，经过低压加热器到除氧器中，此时为160度左右的饱和水，经过除氧器除氧，利用给水泵送入高压加热器中，其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料，最后流入锅炉进行再次利用。以上就是一次生产流程。

 

火力发电厂-燃料构成

 火力发电厂火电厂的燃料构成决定于国家资源情况和能源政策。20世纪80年代以后，中国火电厂的燃料主要是煤。1987年，火电厂发电量的87％是煤电，其余13％是烧油或其他燃料发出的。有烟煤资源或依赖进口煤的国家，其火电厂主要燃用烟煤，因其热值高、易燃。其他煤种占较大比重的国家，有用褐煤（德国、澳大利亚）、无烟煤（前苏联、西班牙、朝鲜等）的；中国燃用煤一半以上是烟煤，贫煤次之，无烟煤在10％以下。一些国家还根据石油国际市场的情况，采用燃油和天然气发电机组。除蒸汽机组外，还有的用燃气轮机和内燃机发电机组。70年代以来，燃气-蒸汽联合循环机组发电的火电厂得到重视。

 

火力发电厂-组成与流程

     火力发电厂现代化火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂。它由下列5个系统组成：①燃料系统。②燃烧系统。③汽水系统。④电气系统。⑤控制系统。在上述系统中，最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电装置一般装放在独立的建筑物内或户外，其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等，有的安装在主厂房内，有的则安装在辅助建筑中或在露天场地。火电厂基本生产过程是，燃料在锅炉中燃烧，将其热量释放出来，传给锅炉中的水，从而产生高温高压蒸汽；蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力，以驱动发电机输出电能。到80年代为止，世界上最好的火电厂的效率达到40％，即把燃料中40％的热能转化为电能。

在上述系统的所有设备中，最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电设备一般是安装在独立的建筑物内和户外；其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等，有的安装在主厂房内，有的则是安装在辅助建筑中或在露天场地。

 

火力发电厂-运行

     代市火电厂近代火电厂由大量各种各样的机械装置和电工设备所构成。为了生产电能和热能，这些装置和设备必须协调动作，达到安全经济生产的目的。这项工作就是火电厂的运行。为了保证炉、机、电等主要设备及各系统的辅助设备的安全经济运行，就要严格执行一系列运行规程和规章制度。
火电厂的运行主要包括3个方面,即起动和停机运行、经济运行、故障与对策。火电厂运行的基本要求是保证安全性、经济性和电能的质量。
就安全性而言，火电厂如不能安全运行，就会造成人身伤亡、设备损坏和事故，而且不能连续向用户供电，酿成重大经济损失。保证安全运行的基本要求是：①设备制造、安装、检修的质量要优良；②遵守调度指令要求，严格按照运行规程对设备的启动与停机以及负荷的调节进行操作；③监视和记录各项运行参数，以便尽早发现运行偏差和异常现象，并及时排除故障；④巡回监视运行中的设备及系统是否处于良好状态，以便及时发现故障原因，采取预防措施；⑤定期测试各项保护装置，以确保其动作准确、可靠。
就经济性而言，火电厂的运行费用主要是燃料费。因此，采用高效率的运行方式以减少燃料消耗费是非常重要的。具体措施有以下3点。
①滑参数起停。滑参数起动可以缩短起动时间，具有传热效果好、带负荷早、汽水损失少等优点。滑参数停机可以使机组快速冷却，缩短检修停机时间，提高设备利用率和经济性。
②加强燃料管理和设备的运行管理。定期检查设备状态、运行工况，进行各种热平衡和指标计算，以便及时采取措施减少热损失。
③根据各类设备的运行性能及其相互间的协调、制约关系，维持各机组在具有最佳综合经济效益的工况下运行；在电厂负荷变动时，按照各台机组间最佳负荷分配方式进行机组出力的增、减调度。
电厂在安全、经济运行的情况下，还要保证电能的质量指标，即在负荷变化的情况下，通过调整以保持电压和频率的额定值，满足用户的要求。

火力发电厂-效率

     效率是衡量火电厂运行水平的一个重要指标。火电厂所需的能量是通过煤、石油或天然气等燃料的燃烧得来的。但是，燃料中所蕴藏的全部能量（即燃料的发热量）并不是100%的都能转换为电能。到80年代为止，世界上最好的火电厂也只能把燃料中40％左右的热能转换为电能。这种把热能转换为电能的百分比，称为火电厂效率。

火力发电厂-保护与控制

     华能玉环电厂火电厂中锅炉、汽轮机、发电机之间的关系极为密切。任何一个环节出现事故都会影响电厂的安全经济运行。因此，为了保证火电厂的安全经济运行，必须装备完善的保护控制装置和系统。基本的保护方式有以下3种。
①联锁保护：当某一设备或工况出现异常现象时，相关联的设备联动跳闸，切除有故障的设备或系统，备用的设备或系统立即投入运行。
②继电器组成的保护：以热工参量和电气参量的限值，以及设备元件的条件联系为动作判据，采用各种继电器组成保护回路，对某一设备或系统进行保护。
③固定的保护装置:有机械的、电动的保护装置，如锅炉的安全门、汽轮机的危急保安器、电机的过电压保护器等。
近代的单元机组均采用综合保护连锁系统，即将机、炉、电的分别保护与单元的整体保护系统相互协调，形成一个完善的保护系统。
火电厂的基本控制方式有以下3种。
①就地控制：锅炉、汽轮机、发电机及辅助设备就地单独进行控制。这种方式适用于小型电厂。
②集中控制：将锅炉、汽轮机、发电机联系起来进行集中控制。例如大型电厂采用的机、炉、电单元的集中控制。
③综合自动控制：将电厂的整个生产过程作为一个有机整体进行控制，以实现全盘自动化。
上世纪80年代，大型电厂多采用单元机组。对于单元机组自动调节系统的主要控制方式有以下3种。
①锅炉跟踪调节方式：由电力负荷指令操作调节汽轮机的阀门，以控制发电机的出力。而在锅炉方面则调节燃料输入，保证其产生的蒸汽在流量和参数方面满足汽轮机的需要。
②汽轮机跟踪调节方式：以电力负荷指令控制燃料的输入，改变锅炉出力；对于汽轮机，则通过调节汽压以决定负荷。
③机、炉协调控制方式：将机、炉、电作为一个统一整体进行控制，以机、炉共同调整机组的负荷来适应外界负荷变化的要求。
现代化电厂多采用程序控制，以提高自动化水平。程序控制是将生产过程中大量分散的操作，按辅机与热力系统的工艺流程划分为若干有规律的程序进行控制，并结合保护、联锁条件，使运行人员通过少数开关式按钮，即可由程控系统自动完成控制系统的操作。
随着计算机应用的日益扩大，特别是微机及微处理器的发展，现代火电厂的自动化已实现以小型机、微机和微处理器为基础的分层综合控制方式。

火力发电厂-分类 

华能玉环电厂按燃料的类别可分为燃煤火电厂、燃油火电厂和燃气火电厂等。按功能又可分为发电厂和热电厂。发电厂只生产并供给用户以电能；而热电厂除生产并供给用户电能外，还供应热能。按服务规模可分为区域性火电厂、地方性火电厂以及流动性列车电站。区域性电厂装机容量较大，一般建造在燃料基地，如大型煤矿附近。又称坑口电厂。其电能通过长距离的输电线路供给用户。地方性电厂多建在负荷中心，需经长距离运进燃料，它生产的电能供给比较集中的用户。火电厂还按蒸汽压力分为低压电厂（蒸汽初压力约为0.12～1.5兆帕（MPa）、中压电厂（2～4MPa）、高压电厂（6～10MPa）、超高压电厂（12～14MPa） 、亚临压力电厂（16～18MPa ）和超临界压力电厂（22.6MPa）。

 

火力发电厂-历史

    

1875年法国巴黎北火车站建成世界上第一座火电厂并开始发电，采用很小的直流电机专供附近照明用电。美国、俄国、英国也相继建成小火电厂。1886年，美国建成第一座交流发电厂。1882年，中国在上海建成一座装有1台12KW直流发电机的火电厂，供电灯照明用。

火力发电厂-火力发电与热电区别

    

火力是指烧煤发电，热电是指烧煤或油或天然气，来供工业用或取暖用气，现在为了提高效率节省能源，一般是发电与供热联合方式。既是在气轮机某一级抽出一部分气来供热，其余的仍冲转气轮机带动发电机发电，两者可调整，可供热多发电少，也可供热少发电多。目前中国受能源政策影响，正在大力发展核电（广东大亚弯），水电（长江三峡），这些也可供热，有的国为了节约能源，有风力与地热发电，而中国很少。
也就是说火力发电厂主要是用来发电的。热电厂，主要是提供热能的， 也可是火力发电厂的副产品 。

火力发电厂-参考链接

     1、http://jirunjing.blog.sohu.com/25680148.html
2、http://baike.baidu.com/view/145622.htm

火电厂

百科名片

火电厂（thermal power plant）一般指火力发电厂、热电厂等。

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分类

发展历史

燃料构成

组成与流程

运行

保护与控制

相关法规

 

　　

[编辑本段]概念

　　它是利用煤、石油、天然气等固体、液体燃料燃烧所产生的热

火电厂

能转换为动能以生产电能的工厂。按燃料的类别可分为燃煤火电厂、燃油火电厂和燃气火电厂等。按功能又可分为发电厂和热电厂。发电厂只生产并供给用户以电能；而热电厂除生产并供给用户电能外，还供应热能。按服务规模可分为区域性火电厂、地方性火电厂以及列车电站等。区域性火电厂装机容量较大，一般建造在燃料基地如大型煤矿附近。这类电厂又称为坑口电厂，其电能通过长距离的输电线路供给用户。地方性火电厂多建造在负荷中心，需经长距离运进燃料，它生产的电能供给比较集中的用户。通常火电厂还按蒸汽压力分为低压电厂（蒸汽初压力为1.2～15atm，1atm≈105Pa）、中压电厂(蒸汽初压力为20～40atm)、高压电厂(蒸汽初压力为60～100atm)、超高压电厂（蒸汽初压力为120～140atm）、 亚临界压力电厂（蒸汽初压力为 160～180atm）和超临界压力电厂（蒸汽初压力为226atm）。火电厂是电能生产的重要组成部分。在全世界范围，火电厂的装机容量占总装机容量的70％，发电量占总发电量的80％。根据中国1989年的统计资料，中国火电厂的装机容量占总装机容量的74.27％,发电量占总发电量的79.7％,预计到2000年,仍会保持相似的比例。由此可见，火电厂无论是对国民经济的发展，还是人民生活水平的提高，都起着重大作用。

[编辑本段]分类

　　按燃料类别分为：燃煤火电厂、燃油火电厂和燃气火电厂等。

福建永安火电厂外景

　　按功能类别分为：发电厂和热电厂。发电厂只生产并供给用户以电能；而热电厂除生产并供给用户电能外，还供应热能。　　按服务规模分为：区域性火电厂、地方性火电厂以及流动性列车电站。区域性电厂装机容量较大，一般建造在燃料基地，如大型煤矿附近。又称坑口电厂。其电能通过长距离的输电线路供给用户。地方性电厂多建在负荷中心，需经长距离运进燃料，它生产的电能供给比较集中的用户。　　按按蒸汽压力分为：低压电厂（蒸汽初压力约为0.12～1.5兆帕（MPa））、中压电厂(2～4MPa）、高压电厂（6～10MPa）、超高压电厂（12～14MPa） 、亚临压力电厂（ 16～18MPa ）和超临界压力电厂（22.6MPa）。

[编辑本段]发展历史

　　1875年法国巴黎北火车站建成世界上第一座火电厂并开始发电，采用很小的直流电机专供附近照明用电，随后美国、俄国、英国也相继建成小火电厂。　　1886年，美国建成第一座交流发电厂。　　1882年，中国在上海建成一座装有1台12KW直流发电机的火电厂，供电灯照明用。　　在全世界范围内，火电厂的装机容量约占总装机容量的70％ ，发电量约占总发电量的80％ ，1989年，中国火电厂的装机容量占总装机容量的74.27％，发电量占总发电量的79.7％，预计到2000年仍会保持相近的比例。可见火电厂对国民经济的发展和人民生活水平的提高都起着重大作用。

[编辑本段]燃料构成

　　火电厂的燃料构成决定于国家资源情况和能源政策。20世纪80年代以后，中国火电厂的燃料主要是煤。1987年，火电厂发电量的87％是煤电，其余13％是烧油或其他燃料发出的。有烟煤资源或依赖进口煤的国家，其火电厂主要燃用烟煤，因其热值高、易燃。其他煤种占较大比重的国家，有用褐煤（德国、澳大利亚）、无烟煤（前苏联、西班牙、朝鲜等）的；中国燃用煤一半以上是烟煤，贫煤次之，无烟煤在10％以下。一些国家还根据石油国际市场的情况，采用燃油和天然气发电机组。除蒸汽机组外，还有的用燃气轮机和内燃机发电机组。70年代以来，燃气-蒸汽联合循环机组发电的火电厂得到重视。

[编辑本段]组成与流程

　　现代化的火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能

火电厂

的工厂。　　它由下列5个系统组成：　　①燃料系统：完成燃料输送、储存、制备的系统。燃煤电厂具有卸煤设施、煤场、上煤设施、煤仓、给煤机、磨煤机等设备；燃油电厂备有油罐、加热器、油泵、输油管道等设备。　　②燃烧系统:完成燃料燃烧过程,使燃料化学能转化为蒸汽热能的系统。主要有燃烧器、炉膛、送风机、引风机、除尘器、除灰设备等。　　③汽水系统：完成蒸汽热能转化为机械能的系统。主要有锅炉的汽水部分、汽轮机及其辅助设备，如凝汽器、除氧器、回水加热器、给水泵、循环水泵、冷却设备等。　　④电气系统：完成机械能转化为电能的系统。主要有发电机、主变压器、断路器、隔离开关、母线等。 ⑤控制系统：完成生产过程中的参数测量及自动化监控操作的系统。 在上述系统的所有设备中，最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电设备一般是安装在独立的建筑物内和户外；其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等，有的安装在主厂房内，有的则是安装在辅助建筑中或在露天场地。　　火电厂生产电能的流程如图所示（以燃煤电厂为例）。　　火力发电的基本生产过程是,燃料在锅炉中燃烧,将其热量释放出来，传给锅炉中的水，从而产生高温高压蒸汽；蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力，以驱动发电机输出电能。　　大中型燃煤的火电厂，一般采用煤粉炉，其生产过程是:将进厂的原煤经碎煤机破碎、磨煤机磨成煤粉,用热风吹送，喷入锅炉炉膛，通过煤粉燃烧生成的高温烟气,首先加热炉膛内的水冷壁管与过热器管,然后经过烟道内的再热器、省煤器和空气预热器而进入除尘器，在清除烟气中的飞灰之后，通过烟囱排入大气。　　水在锅炉炉膛内生成饱和蒸汽，通过过热器时，继续被烟气加热而变为过热蒸汽，经主蒸汽管送入汽轮机，并在汽轮机内膨胀作功后，进入凝汽器凝结成水。该凝结水经低压回热加热器进入除氧器，再经给水泵、高压加热器送入锅炉。从汽轮机某个中间级抽出一部分蒸汽，分别送入回热加热器和除氧器，供回热给水和加热除氧。为了补偿蒸汽和水的损失，还须将经过化学处理的补充水加入除氧器，除氧器出来的水才能供给锅炉使用。为使蒸汽在凝汽器内凝结成水，还必须不断用循环水泵将冷却水送入凝汽器中的冷凝管内进行热交换，这就又形成一个冷却水系统。冷却水或直接来自江、河、湖泊并排放入江、河、湖泊，或在冷却塔式喷水池中与大气进行热交换以重复使用。　　过热蒸汽进入汽轮机以后，推动转子转动，带动发电机旋转发电，再通过一系列电气设备及输电线路送至用户。这就是一般的大中型凝汽式燃煤火电厂的生产过程。

[编辑本段]运行

　　近代火电厂由大量各种各样的机械装置和电工设备所构成。为了生产电能和热能，这些装置和设备必须协调动作，达到安全经济生产的目的。这项工作就是火电厂的运行。为了保证炉、机、电等主要设备及各系统的辅助设备的安全经济运行，就要严格执行一系列运行规程和规章制度。火电厂的运行主要包括3个方面,即起动和停机运行、经济运行、故障与对策。火电厂运行的基本要求是保证安全性、经济性和电能的质量。

安全性

　　就安全性而言，火电厂如不能安全运行，就会造成人身伤亡、设备损坏和事故，而且不能连续向用户供电，酿成重大经济损失。　　保证安全运行的基本要求是：　　①设备制造、安装、检修的质量要优良；　　②遵守调度指令要求，严格按照运行规程对设备的启动与停机以及负荷的调节进行操作；　　③监视和记录各项运行参数，以便尽早发现运行偏差和异常现象，并及时排除故障；　　④巡回监视运行中的设备及系统是否处于良好状态，以便及时发现故障原因，采取预防措施；　　⑤定期测试各项保护装置，以确保其动作准确、可靠。

经济性

　　就经济性而言，火电厂的运行费用主要是燃料费。因此，采用高效率的运行方式以减少燃料消耗费是非常重要的。　　具体措施有以下3点：　　①滑参数起停。滑参数起动可以缩短起动时间，具有传热效果好、带负荷早、汽水损失少等优点。滑参数停机可以使机组快速冷却，缩短检修停机时间，提高设备利用率和经济性。　　②加强燃料管理和设备的运行管理。定期检查设备状态、运行工况，进行各种热平衡和指标计算，以便及时采取措施减少热损失。　　③根据各类设备的运行性能及其相互间的协调、制约关系，维持各机组在具有最佳综合经济效益的工况下运行；在电厂负荷变动时，按照各台机组间最佳负荷分配方式进行机组出力的增、减调度。 电厂在安全、经济运行的情况下，还要保证电能的质量指标，即在负荷变化的情况下，通过调整以保持电压和频率的额定值，满足用户的要求。

火电厂效率

　　是衡量火电厂运行水平的一个重要指标。火电厂所需的能量是通

火电厂

过煤、石油或天然气等燃料的燃烧得来的。但是，燃料中所蕴藏的全部能量（即燃料的发热量）并不是100%的都能转换为电能。到80年代为止，世界上最好的火电厂也只能把燃料中40％左右的热能转换为电能。这种把热能转换为电能的百分比，称为火电厂效率。以燃煤火电厂为例，如以锅炉燃用煤的发热量为100％,则各种蒸汽参数电厂的能量损失和火电厂效率大致如表所示。

[编辑本段]保护与控制

　　火电厂中锅炉、汽轮机、发电机之间的关系极为密切。任何一个环节出现事故都会影响电厂的安全经济运行。因此，为了保证火电厂的安全经济运行，必须装备完善的保护控制装置和系统。

基本的保护方式

　　基本的保护方式有以下3种。　　①联锁保护:当某一设备或工况出现异常现象时,相关联的设备联动跳闸，切除有故障的设备或系统，备用的设备或系统立即投入运行。　　②继电器组成的保护：以热工参量和电气参量的限值，以及设备元件的条件联系为动作判据，采用各种继电器组成保护回路，对某一设备或系统进行保护。　　③固定的保护装置:有机械的、电动的保护装置,如锅炉的安全门、汽轮机的危急保安器、电机的过电压保护器等。　　近代的单元机组均采用综合保护连锁系统，即将机、炉、电的分别保护与单元的整体保护系统相互协调，形成一个完善的保护系统。

基本控制方式

　　火电厂的基本控制方式有以下3种。　　①就地控制：锅炉、汽轮机、发电机及辅助设备就地单独进行控制。这种方式适用于小型电厂。　　②集中控制：将锅炉、汽轮机、发电机联系起来进行集中控制。例如大型电厂采用的机、炉、电单元的集中控制。　　③综合自动控制：将电厂的整个生产过程作为一个有机整体进行控制，以实现全盘自动化。

单元机组自动调节系统

　　80年代，大型电厂多采用单元机组。对于单元机组自动调节系统的主要控制方式有以下3种。　　①锅炉跟踪调节方式：由电力负荷指令操作调节汽轮机的阀门，以控制发电机的出力。而在锅炉方面则调节燃料输入，保证其产生的蒸汽在流量和参数方面满足汽轮机的需要。　　②汽轮机跟踪调节方式：以电力负荷指令控制燃料的输入，改变锅炉出力；对于汽轮机，则通过调节汽压以决定负荷。　　③机、炉协调控制方式：将机、炉、电作为一个统一整体进行控制，以机、炉共同调整机组的负荷来适应外界负荷变化的要求。　　现代化电厂多采用程序控制，以提高自动化水平。程序控制是将生产过程中大量分散的操作，按辅机与热力系统的工艺流程划分为若干有规律的程序进行控制，并结合保护、联锁条件，使运行人员通过少数开关式按钮，即可由程控系统自动完成控制系统的操作。　　随着计算机应用的日益扩大，特别是微机及微处理器的发展，现代火电厂的自动化已实现以小型机、微机和微处理器为基础的分层综合控制方式。

[编辑本段]相关法规

　　火电厂氮氧化物防治技术政策　

总则

　　1.1为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》，防治火电厂氮氧化物排放造成的污染，改善大气环境质量，保护生态环境，促进火电行业可持续发展和氮氧化物减排及控制技术进步，制定本技术政策。　　1.2本技术政策适用于燃煤发电和热电联产机组氮氧化物排放控制。燃用其他燃料的发电和热电联产机组的氮氧化物排放控制，可参照本技术政策执行。　　1.3本技术政策控制重点是全国范围内200MW及以上燃煤发电机组和热电联产机组以及大气污染重点控制区域内的所有燃煤发电机组和热电联产机组。　　1.4加强电源结构调整力度，加速淘汰100MW及以下燃煤凝汽机组，继续实施“上大压小”政策，积极发展大容量、高参数的大型燃煤机组和以热定电的热电联产项目，以提高能源利用率。

防治技术路线

　　2.1倡导合理使用燃料与污染控制技术相结合、燃烧控制技术和烟气脱硝技术相结合的综合防治措施，以减少燃煤电厂氮氧化物的排放。　　2.2燃煤电厂氮氧化物控制技术的选择应因地制宜、因煤制宜、因炉制宜，依据技术上成熟、经济上合理及便于操作来确定。　　2.3低氮燃烧技术应作为燃煤电厂氮氧化物控制的首选技术。当采用低氮燃烧技术后，氮氧化物排放浓度不达标或不满足总量控制要求时，应建设烟气脱硝设施。

低氮燃烧技术

　　3.1发电锅炉制造厂及其他单位在设计、生产发电锅炉时，应配置高效的低氮燃烧技术和装置，以减少氮氧化物的产生和排放。　　3.2新建、改建、扩建的燃煤电厂，应选用装配有高效低氮燃烧技术和装置的发电锅炉。　　3.3在役燃煤机组氮氧化物排放浓度不达标或不满足总量控制要求的电厂，应进行低氮燃烧技术改造。

烟气脱硝技术

　　4.1位于大气污染重点控制区域内的新建、改建、扩建的燃煤发电机组和热电联产机组应配置烟气脱硝设施，并与主机同时设计、施工和投运。非重点控制区域内的新建、改建、扩建的燃煤发电机组和热电联产机组应根据排放标准、总量指标及建设项目环境影响报告书批复要求建设烟气脱硝装置。　　4.2对在役燃煤机组进行低氮燃烧技术改造后，其氮氧化物排放浓度仍不达标或不满足总量控制要求时，应配置烟气脱硝设施。　　4.3烟气脱硝技术主要有：选择性催化还原技术（SCR）、选择性非催化还原技术（SNCR）、选择性非催化还原与选择性催化还原联合技术（SNCR－SCR）及其他烟气脱硝技术。　　4.3.1新建、改建、扩建的燃煤机组，宜选用SCR；小于等于600MW时，也可选用SNCR－SCR。　　4.3.2燃用无烟煤或贫煤且投运时间不足20年的在役机组，宜选用SCR或SNCR－SCR。　　4.3.3燃用烟煤或褐煤且投运时间不足20年的在役机组，宜选用SNCR或其他烟气脱硝技术。　　4.4烟气脱硝还原剂的选择　　4.4.1还原剂的选择应综合考虑安全、环保、经济等多方面因素。　　4.4.2选用液氨作为还原剂时，应符合《重大危险源辨识》（GB18218）及《建筑设计防火规范》（GB50016）中的有关规定。　　4.4.3位于人口稠密区的烟气脱硝设施，宜选用尿素作为还原剂。　　4.5烟气脱硝二次污染控制　　4.5.1SCR和SNCR－SCR氨逃逸控制在2.5mg/m3（干基，标准状态）以下；SNCR氨逃逸控制在8 mg/m3（干基，标准状态）以下。　　4.5.2失效催化剂应优先进行再生处理，无法再生的应进行无害化处理。

新技术开发

　　5.1鼓励高效低氮燃烧技术及适合国情的循环流化床锅炉的开发和应用。　　5.2鼓励具有自主知识产权的烟气脱硝技术、脱硫脱硝协同控制技术以及氮氧化物资源化利用技术的研发和应用。　　5.3鼓励低成本高性能催化剂原料、新型催化剂和失效催化剂的再生与安全处置技术的开发和应用。　　5.4鼓励开发具有自主知识产权的在线连续监测装置。　　5.5鼓励适合于烟气脱硝的工业尿素的研究和开发。

运行管理

　　6.1燃煤电厂应采用低氮燃烧优化运行技术，以充分发挥低氮燃烧装置的功能。　　6.2烟气脱硝设施应与发电主设备纳入同步管理，并设置专人维护管理，并对相关人员进行定期培训。　　6.3建立、健全烟气脱硝设施的运行检修规程和台账等日常管理制度，并根据工艺要求定期对各类设备、电气、自控仪表等进行检修维护，确保设施稳定可靠地运行。　　6.4燃煤电厂应按照《火电厂烟气排放连续监测技术规范》（HJ/T75）装配氮氧化物在线连续监测装置，采取必要的质量保证措施，确保监测数据的完整和准确，并与环保行政主管部门的管理信息系统联网，对运行数据、记录等相关资料至少保存3年。　　6.5采用液氨作为还原剂时，应根据《危险化学品安全管理条例》的规定编制本单位事故应急救援预案，配备应急救援人员和必要的应急救援器材、设备，并定期组织演练。　　6.6电厂对失效且不可再生的催化剂应严格按照国家危险废物处理处置的相关规定进行管理。

监督管理

　　7.1烟气脱硝设施不得随意停止运行。由于紧急事故或故障造成脱硝设施停运，电厂应立即向当地环境保护行政主管部门报告。　　7.2各级环境保护行政主管部门应加强对氮氧化物减排设施运行和日常管理制度执行情况的定期检查和监督，电厂应提供烟气脱硝设施的运行和管理情况，包括监测仪器的运行和校验情况等资料。　　7.3电厂所在地的环境保护行政主管部门应定期对烟气脱硝设施的排放和投运情况进行监测和监管。

3、www.ca800.com/apply/html/2008-3-4/n24567.html

计算机自动控制系统在火电厂中的应用

2007-11-23 8:03:00 来源：中国自动化网

电力是现代人类文明社会的必需品, 而火力发电是电力生产的主要组成部分, 火力发电是指使用化石燃料(即煤炭、石油、天然气)通过燃烧释放出热能加热工质, 再通过热力原动机驱动发电机的发电方式，原动机主要是锅炉和汽轮机, 燃汽轮机或内燃机。
中国电力行业截止到2000 年底，全国发电装机总容量达31600 万千瓦，其中火电装机容量23680 万千瓦，占74.94%；水电装机容量7680 万千瓦，占24.3%；核电及其它装机容量240 万千瓦，占0.76%，火电仍为电力行业的首要组成部分。

　　
　目前，中国的电力生产能力已居世界第二，但人均占有发电量却排位靠后。随着中国经济的高速发展，中国电力工业发展仍有相当大的潜力和市场，但面对越来越竞争激烈的市场，越来越严格的环境保护的要求，电力生产自动化水平的提高和管理水平的不断进步将越来越重要。

　　一、火电厂主控系统

　　火电厂主控系统是保证火电厂安全、稳定生产的关键，随着控制技术、网络技术、计算机技术和Web技术的飞跃发展，火电厂主控系统的控制水平和工程方案也在不断进步，火电厂的管理信息系统和主控系统的一体化无缝连接必将成为未来火电厂管控系统的发展趋势，传统火电厂的DCS系统也必将向这一趋势靠拢。火电厂主控系统以控制方式分类可分为：DAS、MCS、SCS、BMS及DEH等系统。

　　下面分别加以阐述：

　　※数据采集系统-DAS：
　　火电厂的主控系统中的DAS(数据采集系统)主要是连续采集和处理机组工艺模拟量信号和设备状态的开关量信号，并实时监视,保证机组安全可靠地运行。
　　■ 数据采集：对现场的模拟量、开关量的实时数据采集、扫描、处理。
　　■ 信息显示：包括工艺系统的模拟图和设备状态显示、实时数据显示、棒图显示、历史趋势显示、报警显示等。
　　■ 事件记录和报表制作/ 打印：包括SOE 顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。
　　■ 历史数据存储和检索
　　■ 设备故障诊断

　　※模拟量调节系统-MCS系统：
　　■ 机、炉协调控制系统(CCS)
　　● 送风控制，引风控制
　　● 主汽温度控制
　　● 给水控制
　　● 主蒸汽母管压力控制
　　● 除氧器水位控制，除氧器压力控制
　　● 磨煤机入口负压自动调节，磨煤机出口温度自动调节

　　■ 高加水位控制，低加水位控制
　　■ 轴封压力控制
　　■ 凝汽器水位控制
　　■ 消防水泵出口母管压力控制
　　■ 快减压力调节，快减温度调节
　　■ 汽包水位自动调节

　　※炉膛安全保护监控系统-BMS系统：
　　BMS（炉膛安全保护监控系统）保证锅炉燃烧系统中各设备按规定的操作顺序和条件安全起停、切投， 并能在危急情况下迅速切断进入锅炉炉膛的全部燃料，保证锅炉安全。包括BCS（燃烧器控制系统）和FSSS（炉膛安全系统）。
　　■ 锅炉点火前和MFT 后的炉膛吹扫
　　■ 油系统和油层的启停控制
　　■ 制粉系统和煤层的启停控制
　　■ 炉膛火焰监测
　　■ 辅机（一次风机、密封风机、冷却风机、循环泵等）启、停和联锁保护
　　■ 主燃料跳闸（MFT）
　　■ 油燃料跳闸（OFT）
　　■ 机组快速甩负荷（FCB）
　　■ 辅机故障减负荷（RB）
　　■ 机组运行监视和自动报警

　　※顺序控制系统—SCS：
　　■ 制粉系统顺控
　　■ 锅炉二次风门顺控
　　■ 锅炉定排顺控
　　■ 射水泵顺控
　　■ 给水程控
　　■ 励磁开关
　　■ 整流装置开关
　　■ 发电机灭磁开关
　　■ 发电机感应调压器
　　■ 备用励磁机手动调节励磁
　　■ 发电机组断路器同期回路
　　■ 其他设备起停顺控

　　※电液调节系统—DEH：
　　该系统完成对汽机的转速调节、功率调节和机炉协调控制。包括：转速和功率控制；阀门试验和阀门管理；运行参数监视；超速保护；手动控制等功能。
　　■ 转速和负荷的自动控制
　　■ 汽轮机自启动（ATC）
　　■ 主汽压力控制（TPC）
　　■ 自动减负荷（RB）
　　■ 超速保护（OPC）
　　■ 阀门测试
下图为火电厂生产过程示意图:

二、火电厂公用辅助系统：

　　火电厂公用辅助系统是火电厂正常稳定运行的关键组成环节，它包括输煤系统、化学水处理系统、除灰/ 除渣系统、锅炉的吹灰/定排和电除尘系统等。随着环保日益严格的要求，诸如脱硫系统等也开始在中国日益引起火电厂的重视。下面就火电厂公用辅助系统分类加以阐述：

　　■ 输煤系统
　　煤是火力发电厂的一次能源，火电厂内的输煤系统主要完成卸煤、贮存、分配、筛选、破碎等工作，同时进行燃料计量、计算出正品和煤耗、取样分析和去除杂物等。主要控制对象有斗轮堆取料机、皮带机、碎煤机、除铁器、取样装置、犁煤器、滚轴筛、电子皮带秤等设备。

　　输煤系统存在控制设备多、工艺流程复杂、现场环境恶劣（粉尘、潮湿、振动、噪音、电磁干扰严重）、系统设备分散、分布面宽、距离远等特点。一般在煤控室设模拟屏或CRT/TFT，同时采用工业电视监视现场运行情况，而且要求与电厂管理信息系统连结。

　　 该系统的主要功能如下：
　　■ 分炉、分时计量，煤场入场、出场计量
　　■ 煤源给煤、上煤、配煤程控
　　● 煤位、设备电流等模拟量动态显示
　　● 历史数据采集、事故记录、趋势图显示
　　● 运行报表自动生成，实时、定时打印
　　■ 故障诊断
　　■ 工业电视跟踪、报警
　　■ 与厂级MIS联网

■ 化学水处理系统

　　1、锅炉补给水处理
　　其主要目的是将天然水在进入汽水系统之前除去水中的杂质,一般流程为:
　　天然水→ 混凝沉淀→ 过滤→ 离子交换→ 补给水。主要的控制过程如下：
　　混凝沉淀：除去水中的小颗粒悬浮物和胶质体物质，有化学混凝和电混凝两种方式。
　　过滤处理：除去混凝处理后的水中残留的少量悬浮物，常采用石英砂或无烟煤或直接过滤。
　　化学除盐：脱除清水含盐(金属离子和酸根)，使之成为可供锅炉使用的无盐水。包括阳离子交换，去CO2，阴离子交换，混合离子交换等。
　　主要控制：滤池、澄清池、加药设备、过滤器、阳床、阴床、混床、水箱、泵、风机、酸碱储存和计量设备等。

2、凝结水处理
　　凝结水处理系统包括凝结水精处理系统和体外再生系统。一般由高速混床、阳树脂再生罐、阴树脂再生罐、再循环泵、树脂存储罐、混脂罐、酸碱设备、冲洗水泵、风机等组成。凝结水处理系统中的设备大都是周期性工作的，要求定时进行还原和再生

■ 除灰/ 除渣/ 电除尘系统
　　燃煤电厂产生的大量灰、渣，除少量灰分排入大气外, 余者都以灰、渣形式由除灰系统送至灰场。除灰系统分机械除灰(适于小电厂的链条炉), 气力除灰和水力除灰三种，又可分为灰、渣混除和灰、渣分除两种。
　　除灰系统包括除尘器下的灰斗、输送风机、液态化风机、灰库及灰库附属设备、输送设备、管道、泵、阀门等。
　　除渣系统包括底渣、碎渣机、捞渣机、公用水设备(高，低压水泵)、缓冲池、蓄水池等。

■ 吹灰/ 定排系统
　　锅炉吹灰器主要用来定期吹扫锅炉各部分受热面上的积灰，当其不工作时退出炉外，大型锅炉一般配备多台吹灰器，采用PLC可实现依据锅炉具体运行经验、燃烧煤种和锅炉状况编制和调整各个吹灰器的操作时间和顺序。
　　大型锅炉的定期排污系统阀门多，手动操作费力费事, 采用程序控制后可以大大减轻劳动强度、提高效率，目前已广泛采用。

　　三、火电厂集成控制系统：

　　随着计算机技术的高速发展、成本的大幅降低以及可靠性的不断提高，使计算机及相关技术在工业及民用控制领域获得了极为广泛的应用，分散控制系统—DCS（ Distributed Control System ）亦随之诞生。 DCS系统集计算机技术、测量控制技术、网络通讯技术和 CRT/ TFT 图像显示技术为一体，在结构上将管理监控、实时控制、数据采集等功能分散到不同的计算机中，每台计算机均采用高性能的专业工业控制计算机， 必要时采用冗余技术，从而保证了系统的可靠性。利用计算机组态和图形化技术可以方便地实现整个系统 功能的模块化组态，以适应不同工业过程的控制要求和算法，便于实现系统的调试和投运。DCS系统又可以记载过程数据并通过网络将数据自动传输到生产管理计算机系统实现计算机集成化的管理和控制。

　　现代火电厂是大约有数千个开关量、数百个模拟量测点和数十个PID 调节回路的控制对象。 也就是说是需要一个以开关量为主，模拟量为辅并伴有调节回路的控制系统。由于电力生产的连续性高， 现代电力生产企业要求设备运转率达到90% 以上，对自动化设备的可靠性提出了很高的要求。

　　随着计算机及网络技术不断发展和广泛应用，管理信息系统—MIS（Manage Information System）也在火电厂中被广泛推广应用。生产子系统也被纳入全厂MIS 网络的一个部分，相互间进行通讯及信息交换。

　　DCS系统一般由控制站、操作员站、工程师站、通讯/控制网、现场过程控制单元和控制软件组成，下图为火电厂DCS系统及MIS系统原理拓扑示意图：

四、DCS系统在火电厂主控系统中的应用：

　　※DAS部分：
　　模入处理：对模拟输入信号进行数据质量检验、单位标变、数字滤波、 线性修正和热电偶的冷端温度补偿，并可设置两个上限和两个下限报警；对流量信号和水位信号进行温度、压力校正及线性处理。
　　开入处理：对开关量输入信号进行开入跳变记录并同时存盘，以备事故分析查阅。具有经济指标计算与性能分析计算功能；历史数据存储、机组数据可存储1个月。实现一次风粉浓度在线检测，二次风速测量。
　　打印功能：提供定时制表、报警打印、开关量跳变打印、事故追忆打印、屏幕拷贝等各种打印功能。

　　※MCS部分：
　　模拟量部分主要包括：协调控制系统、给水自动调节系统、过热汽温自动调节系统、再热汽温自动调节系统、送风量自动调节系统（含氧量控制）、引风自动调节系统、凝结器水位调节系统、轴封汽压调节系统、高加水位调节系统等。各调节系统的运行操作均在操作员站上完成，自动调节系统的参数整定在工程师站上或在授权的操作员站上完成。

　　※SCS部分：
　　热工部分：汽轮机主保护、高加水位保护、抽汽逆止门保护、安全门保护、燃油速断保护、25% 甩负荷保护、汽包水位保护、给水泵保护；给水程控、射水程控、制粉程控、定排程控；给水泵再循环门联锁、高排疏水灌联锁、排补油联锁、补水联锁、热工辅助联锁等。
　　电气部分：给水泵联锁、循环水泵联锁、凝结水泵联锁、射水泵联锁、内冷水泵联锁、氢冷水泵联锁、中继水泵联锁、低加疏水泵联锁、交直流润滑油泵联锁、空侧交直流润滑油泵联锁、氢侧交直流润滑油泵联锁、轴抽风机联锁、给粉机电源联锁、锅炉大联锁、给水泵辅助油泵联锁等。

　　※FSSS部分：
　　该部分主要功能有：火燃监测、炉膛正压、负压保护逻辑、炉内无火MFT 停炉逻辑和停炉后吹扫逻辑。

　　※DEH部分：
　　该部分基本功能有：自校及自诊断功能、摩擦检查、转速控制、自动/ 手动升速、同期控制、超速试验、负荷控制、CCS 控制方式；快速返回、并网自动带初始负荷、功率控制及限制、主汽压力控制及限制、阀位控制、电液跟踪及切换。该系统留有寿命管理接口。

　　※CRT/TFT屏幕功能：
　　该功能是保证机组安全和经济运行所必须的。应具备简洁的运行操作画面和事故处理画面，各相关图、棒状图、历史趋势、实时趋势、启停曲线、模入报警、开入跳变、当前最新报警信息显示和报警历史信息记录文件、各种一览画面以及控制回路配备的调节趋势操作画面等。任意CRT/TFT操作画面和事故处理画面的调出不超过两次鼠标操作。在任意CRT/TFT操作画面上均可实现对检修设备挂牌操作，以确保检修时人身和设备的安全。屏幕响应时间小于0.5秒。

※ 与MIS管理网的接口：
　　为了加强生产管理力度和提高生产效率，将机组各个转机的运行状态、机组运行的实时参数送入全厂的生产管理网，进行生产管理，为各生产管理部门及时作出生产管理决策，确保机组的安全、经济运行和提高经济效益提供基础实时信息。

　　五、DCS系统在火电厂公用辅助系统中的应用：

　　※输煤系统：
　　该系统配有堵煤、跑偏、打滑、煤仓煤位等多种保护信号，这些信号一旦动作可通过语音、报警窗口及实时打印输出等方式及时通知操作员发生故障的设备、故障类型、程度、事发时间等重要信息。上位机还可通过曲线图来记忆设备电机的电流变化量，从而有利于事故的分析、判断和及时处理。

　　输煤引入程控后，除了用于生产外，在不增加任何辅助设备的情况下，给系统内设备的管理和每个仓的加仓量统计都带来了极大的方便，系统在运行中便同时自动完成设备运行时间的统计，只需调出相应报表，便能得知所有设备累计运行的时间，由此得出设备状态好与坏的结论，这对输煤设备的大小修安排提供了可靠的依据。同样的，在配煤过程中，便自动完成了每个仓的加仓量计量，并自动打印出每个班的加仓量及分仓计量的报表。

　　系统可根据现场卸煤、上煤等情况，在煤源不停的情况下自动进行动态流程切换，减少了设备的启停次数和启停设备所需的时间，整体提高了设备的利用率，节约了能源。

　　流程的启停时间都是根据每条皮带的具体参数计算的。流程启动时，按逆煤流方向，一台设备启动稳定后，立即启动前一级设备，减少了流程的启动时间，节约了厂用电能，又保证在设备重载启动时， 不会出现堆煤、堵煤、漏煤等情况。流程停车时，按顺煤流方向， 每一台设备都在其卸净煤时立即自动停机。

　　系统具有自动配煤功能，可根据煤仓的实际情况及犁煤器的状况设置该犁是否参加配煤及该煤仓是否可加煤。经过设置后，配煤便可按人的意愿根据煤位的指示，按轻、重、缓、急等情况自动加仓；而且可根据上煤的煤质好坏，通过上位机设定顺序配煤高煤位出现后加仓时间及余煤配煤加仓时间。

　　除铁器实现完全程控，当输煤系统启动上煤时，相应皮带头部除铁器自动行至运行皮带上部并自动励磁，皮带停运后，自动行至卸铁处并自动弃铁。 系统保护及测量信号有皮带拉绳、跑偏、打滑、 落煤管堵煤、犁煤器位置信号、煤仓煤位等。 系统应用监测皮带电机电流突变量用以判断是否皮带被撕裂，对于防止钝器划伤皮带行之有效。
系统应考虑到管理人员的需要，制作班报、月报以及年报等多种报表，并可以及时查询，为考核运行人员的工作情况提供了可靠的依据。 检修挂牌摘牌不仅可以准确记录，还可记忆留存便于查询。各种报警还可以历史查询。

　　上位机的电流表可以根据每次上煤流程的不同做相应的变化，自动地按设备标号顺序排列，免除了由于设备多电流表多运行人员监盘困难的烦恼。

　　下图为输煤自动控制系统原理示意图：

※凝结水精处理系统：

　　■前置过滤器
　　前置过滤器的工作状态有“备用”、“运行”、“冲洗”三种状态。“备用”状态是过滤器处于静止状态，要经投运程序后才具备运行条件。“运行”状态是过滤器正常制水。“冲洗”状态是过滤器运行失效后进行反洗等一系列程序。各种状态之间的转换逻辑关系如下图所示：

备用状态下经投运程序进入运行状态，也能在备用状态下强制进入冲洗程序。运行状态下在没有到达运行终点时，经解列程序能返回备用状态，达到运行终点，经解列程序可进入冲洗状态，达到运行终点，经解列程序可进入冲洗状态。冲洗结束自动处于备用状态。冲洗状态结束不能直接进入运行状态，要经投运程序后才能进入运行状态。操作方式分为全自动、步进/ 退、点操三种方式。全自动控制按备用—运行—冲洗—备用的顺序循环进行。步进/ 退可以任意启动某一具体步序，该步结束后自动停止。程序至终点或运行至终点且未经解列程序，或冲洗程序未全部结束不得进入备用状态。未经投运程序或冲洗未全部结束不得进入运行状态。运行状态下只有在成组操作方式下才能进入冲洗状态。当一台过滤器处于冲洗状态时将屏蔽另一台过滤器的冲洗要求。两台反洗水泵在反洗时一台工作、一台备用。当第一台水泵启动失效时自动启动备用泵并报警，程序不中断，当备用泵也失效时，系统报警，程序中断。一次门是带定位器的调节阀，其开度大小受4～20mA信号控制。该阀开度大小的调节在CRT/TFT画面上以手操方式实现。调节原则是不论A过滤器是处于运行状态还是非运行状态，使流过A过滤器回路的流量与流过B过滤器的流量相等。

　　■混床和再生设备

　　混床和再生设备的工作状态有“备用”、“运行”、“树脂输送”、“再
生”。备用状态表示混床处于静止状态，床内为有效树脂。运行状态表示混床经升压、投运等一系列程序后进入稳定制水状态。树脂输送表示混床失效树脂送入阳再生塔，再生好的树脂送回混床。再生表示再生设备内的树脂进行一系列的再生处理。为防止树脂输送时混淆两份树脂，以及保证在充分的条件下开始再生，建立以下辅助标志：“允许树脂输送”和“允许再生”。

　　“允许树脂输送”应满足以下条件：
　　●混床运行至终点；
　　●有“再生结束”标志；
　　●其它混床无树脂输送要求。

　　“允许再生”应满足以下条件：
　　●前次再生已结束；
　　●阳再生塔有‘满罐’标志，贮存塔有‘空罐’标志；
　　●酸碱计量箱液位，碱稀释水温度等条件具备。

　　各状态之间的逻辑关系如下：

备用状态下经投运程序进入运行状态，也能在备用状态下强制进入树脂输送状态。运行状态下在制水没有到达终点时，经解列程序能返回备用状态；达到终点且允许树脂输送时，经解列程序能进入树脂输送状态。输送时，经解列程序能进入树脂输送状态。树脂输送程序结束，混床启动处于备用状态。树脂输送结束，混床不能直接进入运行状态，要经投运程序才能进入运行状态。再生状态不允许与树脂输送状态同时存在。只要满足再生启动条件，当混床处于备用状态或运行状态时都可启动再生程序。
再生系统的控制方式与前置过滤器系统的控制方式基本相同。
为便于管理，查找误操作的时间，在控制系统中设有操作记录画面，可以随时反映操作员的工作记录。在参数设置画面中具有工程师级别的人员可以根据情况修改每个步序的时间长度。在打印生产报表画面中操作员可以根据需要随时打印生产报表。由excel在制表方面的特长，所以报表的格式可以随心所欲。

　　※除渣控制系统：

　　除渣系统主要由以下五部分组成：

　　1、底渣系统
　　每台炉设一个底渣斗，每个渣斗分为两个仓。炉底渣经碎渣机破碎后，由水力喷射泵输送到渣浆泵前池，再由渣浆泵送至脱水仓。渣浆泵系统为两台机组公用，共有三台渣浆泵，一台运行，一台备用，一台检修。
底渣斗水位由基地式水位调节器控制，另外在底渣斗溢流水箱中装有温度变送器，以监视底渣斗中的水温。前池补水阀的开、关由液位来控制，以此保证渣浆泵安全、可靠地运行。底渣斗水力喷射泵出口及渣浆泵出口管道上装有压力变送器，监视并控制输渣管道压力，防止堵管。

　　2、石子煤系统：
　　每台机组有若干个石子煤斗。石子煤经水力喷射泵输送至两台石子煤刮板机料仓，然后由石子煤刮板机将石子煤送上汽车运走。石子煤输送管道上装有压力变送器，监视并控制输送管道的压力，防止堵管。

　　3、再循环水系统：
　　再循环水系统由沉淀池、贮水池、沉淀池泥降泵、贮水池泥浆泵、高压水泵、低压水泵、PH 值监控系统等组成，它为整个除渣系统提供合格的冲渣用水。高压水泵共有二台，一台运行，一台备用。低压水泵共有三台，平时只运行一台，底渣斗出渣时，二台运行，一台备用。高、低压水泵出口母管上均装有压力变送器，防止水泵出口压力过高。贮水池补水阀的开、关由液位来控制，以保证高、低压水泵安全可靠地运行。

　　4、溢流池系统：
　　底渣斗、前池、石子煤斗和刮板机料仓的溢流水进入溢流池，由溢流水泵送往脱水仓。溢流水泵共有三台，当溢流池液位达到高液位时，一台溢流泵运行，当液位达到高水位时，二台溢流水泵运行。泵的起停由液位来控制。

　　5、脱水仓系统
　　渣浆泵送来的底渣在脱水仓进行脱水处理，然后由脱水仓的排渣门排出，用汽车运走。脱水仓共有二台，轮换进行进渣和脱水。
　　系统采用PLC和上位机的两级控制结构方式，利用PLC对整个除渣系统中的设备进行数据采集和控制，并通过上位机的人机接口对系统发出控制命令，同时系统中各设备的运行状态信息在上位机CRT或TFT上直观、动态地显示出来。上位机和PLC之间通过数据通讯接口进行通讯。

　　整套控制系统由以下设备组成：
　　● 上位机系统 ● PLC柜 ● 远程I/O 柜 ● 就地操作箱 ● 一次仪表
　　■控制系统的主要功能及技术特点：
　　●整套系统设置自动、远方手操两种操作方式，操作方式可方便地在上位机上进行选择。
　　●为提高控制系统工作的可靠性，本系统采用上位机及可编程控制器的双机冗余方案。
　　●系统的输入/输出模块均采用220VAC等级，使PLC和现场之间有良好的电气隔离。
　　●对控制盘、柜都采用两路独立的220VAC 电源，当一路电源失去时，自动切换至另一路电源，以确保控制系统可靠工作。
　　●系统能实现完善的联锁及保护功能，使整个除渣系统运行合理、可靠。如渣斗排放压力或渣泵出口压力超过某一高限时，渣斗排渣门自动关闭，管路进行清水冲洗；如在限定时间内压力降至某一设定值则排渣门再自动开启，否则系统停运。对溢流水池、前池、贮水池、渣水池液位和对应的泵联锁动作进行联锁保护。高压泵、渣浆泵的停运信号以及来自上位机的紧急停信号将使渣系统或石子煤系统停运。碎渣机过载后，自动正、反转三次，若此时过载信号消失，则渣系统继续运行，否则渣系统停运。

　　下图为除渣控制系统原理示意图：

系统中的上位机监控系统操作灵活、功能齐全，主要特点及功能有：
　　●系统及设备的分级操作。
　　●系统中有关参数的设置。
　　●设备的运行状态、过程参数实时显示。
　　●参数历史趋势记录及打印。
　　●声光报警及报警打印。
　　●操作事件记录及打印。
　　●各种报表生成及打印。
　　●操作权限的设置及授予。

　　下图为控制系统上位机显示界面示意图：