电厂锅炉自动控制系统技术及安全性研究 9787517063285 中国水利水电出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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董寒晖 著

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店铺： 北京文博宏图图书专营店

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787517063285

商品编码：29583232308

包装：平装

出版时间：2018-03-01

基本信息

书名：电厂锅炉自动控制系统技术及安全性研究

定价：54.00元

作者：董寒晖

出版社：中国水利水电出版社

出版日期：2018-03-01

ISBN：9787517063285

字数：

页码：210

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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锅炉的安全性是电厂安全生产管理的重要方面，全面总结和深入研究锅炉自动控制系统的安全运行技术，对保障电力系统安全生产具有重要意义。
　　《电厂锅炉自动控制系统技术及安全性研究》将对电厂锅炉自动控制系统运行及安全性进行探讨研究。具体内容包括直流锅炉自动控制系统、循环流化床锅炉控制系统、汽包锅炉给水控制系统、汽包锅炉蒸汽温度控制系统、汽轮机自动控制系统、单元机组协调控制系统、分散控制系统、安全监控系统的功能和组成原则等方面。
　　总体上，《电厂锅炉自动控制系统技术及安全性研究》强调理论联系实际，注重原理分析与工程实际相结合，可供高校能源与动力工程类专业的师生使用，也可供相关科技人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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前言

第1章 绪论
1．1 火电厂运行过程的特点及自动化控制要求
1．2 锅炉汽水系统与汽水测量系统
1．3 锅炉燃烧系统与燃烧测量系统
1．4 分散控制系统（DCS）与现场总线控制系统简介

第2章 锅炉给水系统及自动控制
2．1 概述
2．2 给水自动控制系统
2．3 给水全程自动控制系统

第3章 汽包锅炉汽温自动控制系统
3．1 概述
3．2 串级过热汽温控制系统
3．3 双回路汽温控制系统
3．4 过热汽温分段控制系统
3．5 再热汽温自动控制系统
3．6 600MW过热汽温控制系统的应用

第4章 单元机组协调控制系统的组成及应用
4．1 单元机组协调控制系统的特性
4．2 协调系统的负荷控制
4．3 协调控制系统的组成
4．4 协调控制的能量平衡原理
4．5 600Mw单元机组协调控制系统的应用

第5章 汽轮机自动控制系统
5．1 概述
5．2 中间再热式汽轮机
5．3 功率频率电液控制系统
5．4 数字式电液控制系统

第6章 直流锅炉及其控制
6．1 直流锅炉的特点及动态特征
6．2 直流锅炉的基本控制方案
6．3 直流锅炉的给水控制系统
6．4 直流锅炉过热汽温控制系统
6．5 超临界机组协调控制系统

第7章 循环流化床锅炉及其控制
7．1 循环流化床锅炉及控制系统
7．2 燃烧过程的特点及控制任务
7．3 燃烧过程控制系统
7．4 300Mw机组循环流化床锅炉控制

第8章 锅炉安全监控系统
8．1 概述
8．2 锅炉炉膛安全监控系统的功能与配置
8．3 火检原理与炉膛压力检测
8．4 炉膛爆燃及其防止
8．5 MFT及公用逻辑
8．6 锅炉安全可靠性探析

参考文献

动力之脉：现代工业的心脏与安全守护 前言 蒸汽，作为人类文明早期迈向工业时代的标志，至今仍在现代工业的宏伟画卷中扮演着至关重要的角色。尤其是在电力生产领域，作为能量转化核心的锅炉，其稳定、高效、安全的运行直接关系到社会经济的平稳发展。而驾驭这股强大而热烈的能量，离不开精密的自动控制系统。本篇将深入探讨现代工业锅炉自动控制技术的演进、核心原理、关键环节以及与之相伴相生的安全保障体系，旨在揭示这套复杂而精密的“大脑”如何精准指挥“身躯”，确保工业心脏的澎湃动力源源不断，同时严守一道道安全防线。 第一章：锅炉自动控制的基石——精准测控与反馈 现代锅炉的自动控制，本质上是一个精密的反馈调节过程。其核心在于对锅炉运行过程中各项关键参数的实时、准确测量，并将这些测量值与预设的理想值（设定点）进行比较，然后根据偏差大小，通过控制系统发出指令，调整执行机构，最终使被控参数回归至设定值。 关键测量参数解析： 汽压与汽温： 这是锅炉运行中最核心的两个参数。汽压直接反映了锅炉产汽能力，而汽温则关系到蒸汽的品质和后续能量转换效率。测量这些参数通常采用高精度压力变送器和热电偶、热电阻等测温元件，其响应速度和精度直接影响控制系统的性能。 水位： 锅炉水位的稳定是防止干烧和满水的重要前提。液位计的种类繁多，包括浮球式、电容式、超声波式、雷达式等，选择合适的液位计需要考虑锅炉的工况、介质特性以及安装环境。 燃料（煤、油、气）供给量： 燃料是锅炉能量的来源，其供给量的准确控制是维持出力稳定性的关键。对于煤粉锅炉，涉及给煤机的调节；对于燃油锅炉，则需要精确控制油泵流量；燃气锅炉则通过调节燃气阀门开度实现。 空气供给量（一次风、二次风）： 燃烧过程需要适量的空气，空气量的不足会导致不完全燃烧，产生有害气体并浪费燃料；空气量过量则会降低炉膛温度，增加排烟热损失。鼓风机、引风机的转速或阀门开度是控制空气量的主要手段。 排烟温度与烟气成分： 排烟温度是衡量锅炉热效率的重要指标，过高的排烟温度意味着热量损失。烟气成分分析（如O2、CO、NOx的浓度）则直接反映了燃烧的经济性和环保性。 反馈控制的基本原理： 比例（P）控制： 根据当前测量值与设定值之间的偏差大小，输出一个比例的控制信号。偏差越大，控制作用越强。 积分（I）控制： 基于偏差的累积值进行控制。它可以消除纯比例控制可能存在的稳态误差，使系统最终能够达到设定值。 微分（D）控制： 基于偏差的变化率进行控制。它能够预测未来偏差的趋势，提前发出控制信号，从而提高系统的响应速度，抑制超调。 PID控制： P、I、D三种控制作用的组合，是目前锅炉自动控制中最常用、最有效的控制算法。通过合理整定PID参数，可以使控制系统达到响应快速、超调小、稳态误差为零的理想状态。 第二章：现代锅炉自动控制系统的架构与技术 随着计算机技术和通信技术的发展，现代锅炉自动控制系统已经从早期的分散式模拟控制发展到集散式（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）以及更高级的网络化、智能化控制系统。 分布式控制系统（DCS）： DCS将控制功能分散到各个独立的控制单元，通过高效的总线网络进行信息交换和协同工作。它具有高可靠性、良好的扩展性和灵活性，能够实现对整个锅炉系统乃至整个电厂进行集中的监控和管理。 操作员站： 提供直观的图形化界面，显示锅炉的运行状态、工艺参数、报警信息，并允许操作员进行设定值的修改、手动操作和系统参数的调整。 工程师站： 用于系统的组态、编程、调试和维护。 控制站（或控制器）： 负责执行具体的控制算法，完成对现场设备的PID调节、逻辑控制等任务。 I/O模块： 负责将现场设备的模拟量（如温度、压力）和数字量（如开关信号）转换为DCS系统能够识别的信号，并将DCS发出的控制信号转换为执行机构能够响应的信号。 可编程逻辑控制器（PLC）： PLC以其强大的逻辑控制能力、紧凑的结构和较低的成本，在许多中小型锅炉控制系统中得到广泛应用。它可以方便地实现顺序控制、联锁逻辑以及简单的闭环调节。 顺序控制： 按照预设的逻辑顺序，自动执行一系列操作，例如锅炉的点火、吹扫、停炉等。 联锁控制： 通过设置各种条件，确保设备在安全的状态下运行，例如在锅炉水位过低时，自动切断燃料供给，防止干烧。 高级控制策略： 前馈控制： 在测量到某个扰动量（如负荷变化）时，在偏差出现之前，就提前发出控制信号，以减小扰动对系统的影响。 模型预测控制（MPC）： 基于对锅炉运行过程的数学模型，预测未来一段时间内的系统响应，并根据预测结果优化控制器的输出。MPC在处理多变量耦合、非线性系统方面具有优势，能够进一步提高控制精度和经济性。 模糊逻辑控制与神经网络控制： 利用模糊逻辑或神经网络的自学习能力，处理传统PID控制难以解决的非线性、不确定性系统，实现更智能化的控制。 第三章：锅炉安全控制的关键环节与技术 锅炉作为高温高压的设备，其安全性是重中之重。自动控制系统在保障锅炉安全运行方面发挥着不可替代的作用。 联锁保护系统： 这是锅炉最基础也是最重要的安全防线。通过设置各种逻辑条件，在发生危险情况时，自动切断危险源或执行安全动作，防止事故发生。 水位联锁： 低水位（防止干烧）、高水位（防止满水带水）是必须具备的联锁。 压力联锁： 超高压（防止爆炸）是锅炉运行的最高警戒线。 点火保护： 在点火失败、熄火后未及时补点火时，自动切断燃料，并进行炉膛吹扫，防止爆炸性混合气体的形成。 燃烧稳定联锁： 监控燃烧火焰的稳定情况，在火焰熄灭时，立即采取措施。 通风联锁： 确保锅炉启动和停炉过程中的充分吹扫，排除可燃气体。 紧急停炉（ESD）系统： 当锅炉发生严重异常情况，普通联锁无法完全控制危险时，ESD系统能够迅速、可靠地使锅炉进入安全停运状态。ESD系统通常独立于主控制系统，具有更高的可靠性和响应速度。 安全阀与爆破片： 这是锅炉的最后一道机械安全屏障，用于在系统压力超过设定值时，自动释放压力，防止设备超压损坏。 报警系统： 报警系统能够及时地将锅炉运行中的异常情况告知操作人员，包括一般报警、重要报警和紧急报警。通过清晰的报警分级和声光提示，帮助操作员快速判断问题并采取相应措施。 状态监测与诊断： 现代锅炉控制系统还集成了大量的状态监测和诊断功能。通过对设备振动、温度、压力等参数的长期监测，可以提前发现潜在的设备故障，并进行预警，从而实现预防性维护，降低设备损坏的风险。 第四章：网络化与智能化趋势下的锅炉控制 当前，锅炉自动控制技术正朝着网络化、智能化、集成化的方向发展。 远程监控与诊断： 利用互联网和通信技术，实现对锅炉运行状态的远程实时监控和故障诊断，为偏远地区或多点分布的设备提供了极大的便利。 大数据分析与优化： 收集大量的锅炉运行数据，通过大数据分析，找出影响锅炉效率和安全的关键因素，优化控制策略，实现节能降耗。 自适应控制与自优化： 控制系统能够根据锅炉工况的变化，自动调整控制参数，实现最优化的运行状态。 与其他系统集成： 将锅炉控制系统与电厂的整体能量管理系统、设备管理系统、生产调度系统等进行集成，实现全厂范围内的优化协同。 结语 锅炉自动控制系统，如同工业生产的“智慧大脑”，它通过精准的感知、严密的逻辑和快速的执行，驾驭着高温高压的能量洪流。从基础的PID调节到复杂的模型预测控制，从简单的联锁保护到智能化的诊断预警，技术的进步始终围绕着“高效”与“安全”两大核心目标。深入理解和掌握锅炉自动控制技术的原理与实践，不仅是确保现代工业平稳运行的基石，更是实现能源高效利用、保障环境可持续发展的关键所在。随着科技的不断发展，我们有理由相信，未来的锅炉自动控制系统将更加智能、高效、可靠，为人类社会的发展提供更加坚实的能源保障。

评分☆☆☆☆☆

初读这本书的引言部分，我立刻感受到了作者在撰写过程中所展现出的那种深厚的行业积累和对技术现状的深刻洞察。作者并没有采取那种干巴巴罗列技术规范的写法，而是巧妙地将理论讲解融入到实际电厂运行的场景描述中，使得原本可能晦涩难懂的控制原理变得生动具体起来。举个例子，书中对PID参数整定的分析，不仅仅停留在数学模型的层面，更是结合了锅炉负荷波动、燃料变化等实际工况的复杂性进行了剖析，这种“接地气”的阐述方式，对于一线工程师来说，简直是雪中送炭。更难能可贵的是，作者在阐述新一代数字化控制系统时，并没有一味地鼓吹新技术，而是客观地分析了新技术在传统电厂改造中所面临的挑战和兼容性问题，这种辩证的视角极大地增加了我对书本内容的信任度。它不像很多出版物那样只展示“完美案例”，而是直面工程实践中的泥泞和取舍，读来让人感到真实可信，并且激发了自己去思考更优解决方案的欲望。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了比较沉稳的深蓝色调，配上简洁明了的标题字体，给人一种专业、可靠的感觉。我尤其欣赏出版社在细节处理上的用心，纸张的质感非常不错，拿在手里沉甸甸的，翻阅时没有廉价的书籍常有的那种“沙沙”声，反而有一种厚实感，这对于一本技术类书籍来说至关重要，毕竟我们要的是能长期参考的工具书，而不是易损品。装帧的牢固程度也看得出来是经过考量的，厚实的封面和精装的工艺，确保了即便是经常翻阅查找资料，也不会轻易出现散页或者书脊开裂的情况。当然，内容才是核心，但一个好的外壳能极大地提升阅读和使用的体验。我记得拿到书的当天，只是随便翻了翻目录，就感觉内容排布得相当有逻辑性，从基础理论到具体的系统实现，再到最后的安全性探讨，层次分明，让人有信心深入钻研下去。这种对物理形态的重视，往往预示着对内容本身质量的同样严谨态度。

评分☆☆☆☆☆

这本书在深入探讨系统安全性这部分内容时，其广度和深度都超出了我最初的预期。以往很多相关书籍往往将安全作为一个附加章节简单带过，但在这里，安全性被提升到了与控制性能同等重要的地位来系统论述。我特别留意了其中关于网络安全与过程安全联动的章节，作者详细分析了针对工业控制系统（ICS）的潜在威胁向量，从物理层面的篡改到逻辑层面的恶意注入，几乎无所不漏。更重要的是，书中不仅指出了风险，还提出了具体的防御和缓解措施，例如多层冗余架构的设计原则、安全域的划分标准，以及事件响应流程的标准化建议。这种从顶层设计到具体操作层面的全方位覆盖，使得读者能够构建起一个更加立体、更加有韧性的安全防护体系的概念。对于当前工业界越来越重视的“安全即生产力”的理念，这本书提供了坚实的理论支撑和实用的技术指导，让我对如何构建一个既高效又牢不可破的控制环境有了更清晰的路线图。

评分☆☆☆☆☆

如果要用一个词来概括这本书的价值定位，我会选择“桥梁”。它成功地架起了一座连接传统电力系统自动化理论与现代信息物理系统（CPS）安全实践的桥梁。很多老一辈的工程师在面对物联网、云计算等新概念时，会感到理论上的脱节；而很多刚接触控制的新人，又缺乏对大型工业现场的直观认识。这本书巧妙地融合了两者的知识体系，例如它在讨论现代传感器数据融合时，会回溯到传统的信号处理基础，确保了知识的连贯性。它不仅仅是告诉我们“应该怎么做”，更重要的是解释了“为什么这样做是最好的”，这种深层次的原理剖析，是任何一本单纯的技术手册都无法提供的。它真正做到了寓教于乐，让技术学习不再是孤立的知识点堆砌，而是一个融会贯通、自我迭代的过程，对于希望在电力自动化领域保持竞争力的专业人士来说，绝对是一份不可多得的参考宝典。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的图表和示例代码的质量是值得称赞的。技术书籍的阅读过程往往伴随着大量的对图示的对照和理解，如果插图模糊不清或者标注混乱，会大大降低阅读效率。而这本教材在这一点上做得非常出色，所有的流程图、接线图、甚至是时序图，都绘制得线条清晰、逻辑分明，关键的信号流和数据交互点都有明确的标记和注释。我尤其欣赏那些复杂算法的伪代码展示，它们既保留了原算法的数学严谨性，又通过清晰的逻辑结构降低了初学者的理解门槛。对于像我这样需要经常在理论学习和实际调试之间切换的读者来说，这种高质量的可视化支持是极其宝贵的，它有效地缩短了从“看懂图”到“理解原理”的过渡时间。这种对细节的关注，体现了编辑和作者对读者时间成本的尊重。