電廠鍋爐自動控製係統技術及安全性研究 9787517063285 中國水利水電齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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董寒暉 著

圖書標籤:

• 電廠
• 鍋爐
• 自動控製
• 控製係統
• 安全性
• 水利水電
• 電力工程
• 工業自動化
• 能源
• 控製技術

店鋪： 北京文博宏圖圖書專營店

齣版社： 中國水利水電齣版社

ISBN：9787517063285

商品編碼：29583232308

包裝：平裝

齣版時間：2018-03-01

基本信息

書名：電廠鍋爐自動控製係統技術及安全性研究

定價：54.00元

作者：董寒暉

齣版社：中國水利水電齣版社

齣版日期：2018-03-01

ISBN：9787517063285

字數：

頁碼：210

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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鍋爐的安全性是電廠安全生産管理的重要方麵，全麵總結和深入研究鍋爐自動控製係統的安全運行技術，對保障電力係統安全生産具有重要意義。
　　《電廠鍋爐自動控製係統技術及安全性研究》將對電廠鍋爐自動控製係統運行及安全性進行探討研究。具體內容包括直流鍋爐自動控製係統、循環流化床鍋爐控製係統、汽包鍋爐給水控製係統、汽包鍋爐蒸汽溫度控製係統、汽輪機自動控製係統、單元機組協調控製係統、分散控製係統、安全監控係統的功能和組成原則等方麵。
　　總體上，《電廠鍋爐自動控製係統技術及安全性研究》強調理論聯係實際，注重原理分析與工程實際相結閤，可供高校能源與動力工程類專業的師生使用，也可供相關科技人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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前言

第1章 緒論
1．1 火電廠運行過程的特點及自動化控製要求
1．2 鍋爐汽水係統與汽水測量係統
1．3 鍋爐燃燒係統與燃燒測量係統
1．4 分散控製係統（DCS）與現場總綫控製係統簡介

第2章 鍋爐給水係統及自動控製
2．1 概述
2．2 給水自動控製係統
2．3 給水全程自動控製係統

第3章 汽包鍋爐汽溫自動控製係統
3．1 概述
3．2 串級過熱汽溫控製係統
3．3 雙迴路汽溫控製係統
3．4 過熱汽溫分段控製係統
3．5 再熱汽溫自動控製係統
3．6 600MW過熱汽溫控製係統的應用

第4章 單元機組協調控製係統的組成及應用
4．1 單元機組協調控製係統的特性
4．2 協調係統的負荷控製
4．3 協調控製係統的組成
4．4 協調控製的能量平衡原理
4．5 600Mw單元機組協調控製係統的應用

第5章 汽輪機自動控製係統
5．1 概述
5．2 中間再熱式汽輪機
5．3 功率頻率電液控製係統
5．4 數字式電液控製係統

第6章 直流鍋爐及其控製
6．1 直流鍋爐的特點及動態特徵
6．2 直流鍋爐的基本控製方案
6．3 直流鍋爐的給水控製係統
6．4 直流鍋爐過熱汽溫控製係統
6．5 超臨界機組協調控製係統

第7章 循環流化床鍋爐及其控製
7．1 循環流化床鍋爐及控製係統
7．2 燃燒過程的特點及控製任務
7．3 燃燒過程控製係統
7．4 300Mw機組循環流化床鍋爐控製

第8章 鍋爐安全監控係統
8．1 概述
8．2 鍋爐爐膛安全監控係統的功能與配置
8．3 火檢原理與爐膛壓力檢測
8．4 爐膛爆燃及其防止
8．5 MFT及公用邏輯
8．6 鍋爐安全可靠性探析

參考文獻

動力之脈：現代工業的心髒與安全守護 前言 蒸汽，作為人類文明早期邁嚮工業時代的標誌，至今仍在現代工業的宏偉畫捲中扮演著至關重要的角色。尤其是在電力生産領域，作為能量轉化核心的鍋爐，其穩定、高效、安全的運行直接關係到社會經濟的平穩發展。而駕馭這股強大而熱烈的能量，離不開精密的自動控製係統。本篇將深入探討現代工業鍋爐自動控製技術的演進、核心原理、關鍵環節以及與之相伴相生的安全保障體係，旨在揭示這套復雜而精密的“大腦”如何精準指揮“身軀”，確保工業心髒的澎湃動力源源不斷，同時嚴守一道道安全防綫。 第一章：鍋爐自動控製的基石——精準測控與反饋 現代鍋爐的自動控製，本質上是一個精密的反饋調節過程。其核心在於對鍋爐運行過程中各項關鍵參數的實時、準確測量，並將這些測量值與預設的理想值（設定點）進行比較，然後根據偏差大小，通過控製係統發齣指令，調整執行機構，最終使被控參數迴歸至設定值。 關鍵測量參數解析： 汽壓與汽溫： 這是鍋爐運行中最核心的兩個參數。汽壓直接反映瞭鍋爐産汽能力，而汽溫則關係到蒸汽的品質和後續能量轉換效率。測量這些參數通常采用高精度壓力變送器和熱電偶、熱電阻等測溫元件，其響應速度和精度直接影響控製係統的性能。 水位： 鍋爐水位的穩定是防止乾燒和滿水的重要前提。液位計的種類繁多，包括浮球式、電容式、超聲波式、雷達式等，選擇閤適的液位計需要考慮鍋爐的工況、介質特性以及安裝環境。 燃料（煤、油、氣）供給量： 燃料是鍋爐能量的來源，其供給量的準確控製是維持齣力穩定性的關鍵。對於煤粉鍋爐，涉及給煤機的調節；對於燃油鍋爐，則需要精確控製油泵流量；燃氣鍋爐則通過調節燃氣閥門開度實現。 空氣供給量（一次風、二次風）： 燃燒過程需要適量的空氣，空氣量的不足會導緻不完全燃燒，産生有害氣體並浪費燃料；空氣量過量則會降低爐膛溫度，增加排煙熱損失。鼓風機、引風機的轉速或閥門開度是控製空氣量的主要手段。 排煙溫度與煙氣成分： 排煙溫度是衡量鍋爐熱效率的重要指標，過高的排煙溫度意味著熱量損失。煙氣成分分析（如O2、CO、NOx的濃度）則直接反映瞭燃燒的經濟性和環保性。 反饋控製的基本原理： 比例（P）控製： 根據當前測量值與設定值之間的偏差大小，輸齣一個比例的控製信號。偏差越大，控製作用越強。 積分（I）控製： 基於偏差的纍積值進行控製。它可以消除純比例控製可能存在的穩態誤差，使係統最終能夠達到設定值。 微分（D）控製： 基於偏差的變化率進行控製。它能夠預測未來偏差的趨勢，提前發齣控製信號，從而提高係統的響應速度，抑製超調。 PID控製： P、I、D三種控製作用的組閤，是目前鍋爐自動控製中最常用、最有效的控製算法。通過閤理整定PID參數，可以使控製係統達到響應快速、超調小、穩態誤差為零的理想狀態。 第二章：現代鍋爐自動控製係統的架構與技術 隨著計算機技術和通信技術的發展，現代鍋爐自動控製係統已經從早期的分散式模擬控製發展到集散式（DCS）、可編程邏輯控製器（PLC）以及更高級的網絡化、智能化控製係統。 分布式控製係統（DCS）： DCS將控製功能分散到各個獨立的控製單元，通過高效的總綫網絡進行信息交換和協同工作。它具有高可靠性、良好的擴展性和靈活性，能夠實現對整個鍋爐係統乃至整個電廠進行集中的監控和管理。 操作員站： 提供直觀的圖形化界麵，顯示鍋爐的運行狀態、工藝參數、報警信息，並允許操作員進行設定值的修改、手動操作和係統參數的調整。 工程師站： 用於係統的組態、編程、調試和維護。 控製站（或控製器）： 負責執行具體的控製算法，完成對現場設備的PID調節、邏輯控製等任務。 I/O模塊： 負責將現場設備的模擬量（如溫度、壓力）和數字量（如開關信號）轉換為DCS係統能夠識彆的信號，並將DCS發齣的控製信號轉換為執行機構能夠響應的信號。 可編程邏輯控製器（PLC）： PLC以其強大的邏輯控製能力、緊湊的結構和較低的成本，在許多中小型鍋爐控製係統中得到廣泛應用。它可以方便地實現順序控製、聯鎖邏輯以及簡單的閉環調節。 順序控製： 按照預設的邏輯順序，自動執行一係列操作，例如鍋爐的點火、吹掃、停爐等。 聯鎖控製： 通過設置各種條件，確保設備在安全的狀態下運行，例如在鍋爐水位過低時，自動切斷燃料供給，防止乾燒。 高級控製策略： 前饋控製： 在測量到某個擾動量（如負荷變化）時，在偏差齣現之前，就提前發齣控製信號，以減小擾動對係統的影響。 模型預測控製（MPC）： 基於對鍋爐運行過程的數學模型，預測未來一段時間內的係統響應，並根據預測結果優化控製器的輸齣。MPC在處理多變量耦閤、非綫性係統方麵具有優勢，能夠進一步提高控製精度和經濟性。 模糊邏輯控製與神經網絡控製： 利用模糊邏輯或神經網絡的自學習能力，處理傳統PID控製難以解決的非綫性、不確定性係統，實現更智能化的控製。 第三章：鍋爐安全控製的關鍵環節與技術 鍋爐作為高溫高壓的設備，其安全性是重中之重。自動控製係統在保障鍋爐安全運行方麵發揮著不可替代的作用。 聯鎖保護係統： 這是鍋爐最基礎也是最重要的安全防綫。通過設置各種邏輯條件，在發生危險情況時，自動切斷危險源或執行安全動作，防止事故發生。 水位聯鎖： 低水位（防止乾燒）、高水位（防止滿水帶水）是必須具備的聯鎖。 壓力聯鎖： 超高壓（防止爆炸）是鍋爐運行的最高警戒綫。 點火保護： 在點火失敗、熄火後未及時補點火時，自動切斷燃料，並進行爐膛吹掃，防止爆炸性混閤氣體的形成。 燃燒穩定聯鎖： 監控燃燒火焰的穩定情況，在火焰熄滅時，立即采取措施。 通風聯鎖： 確保鍋爐啓動和停爐過程中的充分吹掃，排除可燃氣體。 緊急停爐（ESD）係統： 當鍋爐發生嚴重異常情況，普通聯鎖無法完全控製危險時，ESD係統能夠迅速、可靠地使鍋爐進入安全停運狀態。ESD係統通常獨立於主控製係統，具有更高的可靠性和響應速度。 安全閥與爆破片： 這是鍋爐的最後一道機械安全屏障，用於在係統壓力超過設定值時，自動釋放壓力，防止設備超壓損壞。 報警係統： 報警係統能夠及時地將鍋爐運行中的異常情況告知操作人員，包括一般報警、重要報警和緊急報警。通過清晰的報警分級和聲光提示，幫助操作員快速判斷問題並采取相應措施。 狀態監測與診斷： 現代鍋爐控製係統還集成瞭大量的狀態監測和診斷功能。通過對設備振動、溫度、壓力等參數的長期監測，可以提前發現潛在的設備故障，並進行預警，從而實現預防性維護，降低設備損壞的風險。 第四章：網絡化與智能化趨勢下的鍋爐控製 當前，鍋爐自動控製技術正朝著網絡化、智能化、集成化的方嚮發展。 遠程監控與診斷： 利用互聯網和通信技術，實現對鍋爐運行狀態的遠程實時監控和故障診斷，為偏遠地區或多點分布的設備提供瞭極大的便利。 大數據分析與優化： 收集大量的鍋爐運行數據，通過大數據分析，找齣影響鍋爐效率和安全的關鍵因素，優化控製策略，實現節能降耗。 自適應控製與自優化： 控製係統能夠根據鍋爐工況的變化，自動調整控製參數，實現最優化的運行狀態。 與其他係統集成： 將鍋爐控製係統與電廠的整體能量管理係統、設備管理係統、生産調度係統等進行集成，實現全廠範圍內的優化協同。 結語 鍋爐自動控製係統，如同工業生産的“智慧大腦”，它通過精準的感知、嚴密的邏輯和快速的執行，駕馭著高溫高壓的能量洪流。從基礎的PID調節到復雜的模型預測控製，從簡單的聯鎖保護到智能化的診斷預警，技術的進步始終圍繞著“高效”與“安全”兩大核心目標。深入理解和掌握鍋爐自動控製技術的原理與實踐，不僅是確保現代工業平穩運行的基石，更是實現能源高效利用、保障環境可持續發展的關鍵所在。隨著科技的不斷發展，我們有理由相信，未來的鍋爐自動控製係統將更加智能、高效、可靠，為人類社會的發展提供更加堅實的能源保障。

評分☆☆☆☆☆

這本書在深入探討係統安全性這部分內容時，其廣度和深度都超齣瞭我最初的預期。以往很多相關書籍往往將安全作為一個附加章節簡單帶過，但在這裏，安全性被提升到瞭與控製性能同等重要的地位來係統論述。我特彆留意瞭其中關於網絡安全與過程安全聯動的章節，作者詳細分析瞭針對工業控製係統（ICS）的潛在威脅嚮量，從物理層麵的篡改到邏輯層麵的惡意注入，幾乎無所不漏。更重要的是，書中不僅指齣瞭風險，還提齣瞭具體的防禦和緩解措施，例如多層冗餘架構的設計原則、安全域的劃分標準，以及事件響應流程的標準化建議。這種從頂層設計到具體操作層麵的全方位覆蓋，使得讀者能夠構建起一個更加立體、更加有韌性的安全防護體係的概念。對於當前工業界越來越重視的“安全即生産力”的理念，這本書提供瞭堅實的理論支撐和實用的技術指導，讓我對如何構建一個既高效又牢不可破的控製環境有瞭更清晰的路綫圖。

評分☆☆☆☆☆

初讀這本書的引言部分，我立刻感受到瞭作者在撰寫過程中所展現齣的那種深厚的行業積纍和對技術現狀的深刻洞察。作者並沒有采取那種乾巴巴羅列技術規範的寫法，而是巧妙地將理論講解融入到實際電廠運行的場景描述中，使得原本可能晦澀難懂的控製原理變得生動具體起來。舉個例子，書中對PID參數整定的分析，不僅僅停留在數學模型的層麵，更是結閤瞭鍋爐負荷波動、燃料變化等實際工況的復雜性進行瞭剖析，這種“接地氣”的闡述方式，對於一綫工程師來說，簡直是雪中送炭。更難能可貴的是，作者在闡述新一代數字化控製係統時，並沒有一味地鼓吹新技術，而是客觀地分析瞭新技術在傳統電廠改造中所麵臨的挑戰和兼容性問題，這種辯證的視角極大地增加瞭我對書本內容的信任度。它不像很多齣版物那樣隻展示“完美案例”，而是直麵工程實踐中的泥濘和取捨，讀來讓人感到真實可信，並且激發瞭自己去思考更優解決方案的欲望。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書的圖錶和示例代碼的質量是值得稱贊的。技術書籍的閱讀過程往往伴隨著大量的對圖示的對照和理解，如果插圖模糊不清或者標注混亂，會大大降低閱讀效率。而這本教材在這一點上做得非常齣色，所有的流程圖、接綫圖、甚至是時序圖，都繪製得綫條清晰、邏輯分明，關鍵的信號流和數據交互點都有明確的標記和注釋。我尤其欣賞那些復雜算法的僞代碼展示，它們既保留瞭原算法的數學嚴謹性，又通過清晰的邏輯結構降低瞭初學者的理解門檻。對於像我這樣需要經常在理論學習和實際調試之間切換的讀者來說，這種高質量的可視化支持是極其寶貴的，它有效地縮短瞭從“看懂圖”到“理解原理”的過渡時間。這種對細節的關注，體現瞭編輯和作者對讀者時間成本的尊重。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，封麵采用瞭比較沉穩的深藍色調，配上簡潔明瞭的標題字體，給人一種專業、可靠的感覺。我尤其欣賞齣版社在細節處理上的用心，紙張的質感非常不錯，拿在手裏沉甸甸的，翻閱時沒有廉價的書籍常有的那種“沙沙”聲，反而有一種厚實感，這對於一本技術類書籍來說至關重要，畢竟我們要的是能長期參考的工具書，而不是易損品。裝幀的牢固程度也看得齣來是經過考量的，厚實的封麵和精裝的工藝，確保瞭即便是經常翻閱查找資料，也不會輕易齣現散頁或者書脊開裂的情況。當然，內容纔是核心，但一個好的外殼能極大地提升閱讀和使用的體驗。我記得拿到書的當天，隻是隨便翻瞭翻目錄，就感覺內容排布得相當有邏輯性，從基礎理論到具體的係統實現，再到最後的安全性探討，層次分明，讓人有信心深入鑽研下去。這種對物理形態的重視，往往預示著對內容本身質量的同樣嚴謹態度。

評分☆☆☆☆☆

如果要用一個詞來概括這本書的價值定位，我會選擇“橋梁”。它成功地架起瞭一座連接傳統電力係統自動化理論與現代信息物理係統（CPS）安全實踐的橋梁。很多老一輩的工程師在麵對物聯網、雲計算等新概念時，會感到理論上的脫節；而很多剛接觸控製的新人，又缺乏對大型工業現場的直觀認識。這本書巧妙地融閤瞭兩者的知識體係，例如它在討論現代傳感器數據融閤時，會迴溯到傳統的信號處理基礎，確保瞭知識的連貫性。它不僅僅是告訴我們“應該怎麼做”，更重要的是解釋瞭“為什麼這樣做是最好的”，這種深層次的原理剖析，是任何一本單純的技術手冊都無法提供的。它真正做到瞭寓教於樂，讓技術學習不再是孤立的知識點堆砌，而是一個融會貫通、自我迭代的過程，對於希望在電力自動化領域保持競爭力的專業人士來說，絕對是一份不可多得的參考寶典。