目录

第一篇 开篇

1600MW等级火电机组在我国的应用与发展

1.1概述

1.2我国生产600MW等级火电机组技术的发展与趋势

2600MW等级火电机组仪表与控制系统的构成

2.1概述

2.2系统构成

第二篇 设备篇

3技术水平

3.1选型原则

3.2选型应考虑的问题

3.3各功能子系统选型要求及控制室布置方式

3.4后备监控设备的装设原则

4分散控制系统技术要求

4.1总的要求

4.2硬件要求

4.2.1过程控制级

4.2.2数据通讯系统

4.2.3操作管理级

4.2.3.1操作员站

4.2.3.2数据存储装置

4.2.3.3工程师站

4.2.3.4备用手操控制器

4.3软件要求

4.3.1概述

4.3.2过程控制级

4.3.3数据通讯系统级

4.3.4操作管理级

4.4配电要求

4.5环境要求

4.6性能指标

4.7系统设计配置裕量的要求

4.8资料要求

4.8.1硬件资料

4.8.2软件资料

4.8.2.1系统软件资料

4.8.2.2应用软件资料

5.可编程序控制器控制系统技术

5.1概述

5.2可编程序控制器控制系统

5.2.1可编程序控制器

5.2.1.1中央处理单元

5.2.1.2输入/输出模件

5.2.2电源系统

5.2.3编程装置

5.2.4系统配线

5.2.5机柜（或机架）操作台的技术要求

5.2.6环境要求

5.2.7资料规范要求

6.现场仪表及控制设备

6.1热电偶

6.2热电阻

6.3变送器

6.4开关类

6.5汽轮机安全监视用就地仪表

6.5.1总的要求

6.5.2性能技术指标要求

6.5.3安装要求

6.5.4环境条件

6.6执行机构

6.6.1气动执行机构

6.6.1.1构成

6.6.1.2技术要求

6.6.1.3气源要求

6.6.1.4环境要求

6.6.2电动执行机构

6.6.2.1构成

6.6.2.2技术要求

6.6.2.3电源要求

6.6.2.4环境要求

6.6.3电液执行机构

6.7气动基地式调节仪表

6.7.1构成

6.7.1.1测量单元

6.7.1.2指示机构

6.7.1.3给定机构

6.7.1.4偏差机构

6.7.1.5调节机构

6.7.1.6手操单元

6.7.1.7减压阀

6.7.2技术指标

6.7.3环境工作条件

7试验室

7.1基本要求

7.1.1概述

7.1.2分类

7.1.3面积与位置要求

7.1.4环境条件要求

7.2设备的配置

7.2.1设备配置原则

7.2.2应配置设备的技术规范和数量

7.2.2.1校验温度仪表用计量标准器具和仪器设备

7.2.2.2校验压力和流量仪表用仪器设备

7.2.2.3校验汽轮机安全监视设备的仪器设备

7.2.2.4校验成分分析器用仪器设备

7.2.2.5电工设备及仪表

7.2.2.6机修设备

7.2.2.7专用试验设备

7.2.2.8其他设备

8电源与气源

8.1仪表与控制系统用电源

8.2仪表与控制系统用气源

第三篇 功能篇

9模拟量控制系统

9.1概述

9.2锅炉侧自动控制系统

9.2.1主蒸汽温度控制系统

9.2.2再热蒸汽温度控制系统

9.2.3炉膛压力控制系统

9.2.4送风控制系统

9.2.5一次风控制系统

9.2.6二次风控制系统

9.2.7给水控制系统

9.2.8燃料控制系统

9.2.9燃油控制系统

9.2.10磨煤机风控制系统

9.2.11空气预热器冷端温度控制系统

9.2.12炉侧其他简单控制系统

9.3汽轮机侧自动控制系统

9.3.1汽轮机数字电液控制系统（DEH）

9.3.1.1概述

9.3.1.2功能

9.3.1.3系统的信息处理能力

9.3.1.4可靠性设计要求

9.3.2锅炉汽动给水泵调速控制系统（MEH）

9.3.2.1概述

9.3.2.2功能

9.3.3旁路控制系统（BPCS）

9.3.3.1概述

9.3.3.2组成及其功能

9.3.4除氧器控制系统

9.3.5机侧其他控制系统

9.4机组协调控制系统（CCS）

9.4.1概述

9.4.2系统组成

9.4.3工作方式

9.4.3.1协调控制工作方式

9.4.3.2锅炉跟随方式

9.4.3.3汽轮机跟随方式

9.4.3.4手动方式

9.4.3.5汽轮机主汽门前压力控制方式

9.4.3.6工作方式切换

9.4.4功能

9.5技术指标

9.5.1炉侧自动控制系统技术指标

9.5.2汽机侧自动控制系统技术指标

10.数据采集系统

10.1概述

10.2系统组成

10.3系统功能

10.3.1显示

10.3.1.1操作显示

10.3.1.2标准画面显示

10.3.1.3Help显示

10.3.1.4系统状态显示

10.3.2记录

10.3.2.1定期记录

10.3.2.2运行人员操作记录

10.3.2.3事件顺序记录（SOE）

10.3.2.4跳闸记录

10.3.2.5操作员记录

10.3.2.6设备运行记录

10.3.3历史数据的存储和检索（HSR）

10.3.4性能计算

10.4DAS系统实例

10.4.1系统组成

10.4.2工艺过程变量的处理

10.4.3报警和监视功能

10.4.4CRT显示功能

10.4.5打印输出功能

10.4.6机组性能监视

10.4.7历史数据存贮与检索

11.程序控制系统（SCS）

11.1概述

11.2基本要求及系统的构成

11.2.1基本要求

11.2.2系统的构成

11.3系统的功能要求

11.3.1送风机子组

11.3.2吸风机子组

11.3.3一次风机子组

11.3.4空气预热器子组

11.3.5排粉机子组

11.3.6磨煤机子组

11.3.7给水系统子组

11.3.8闭式循环冷却水子组

11.3.9真空系统功能子组

11.3.10凝结水系统子组

11.3.11开式循环冷却水系统子组

11.3.12汽轮机润滑油系统轴封系统及盘车装置子组

11.3.13汽机疏水和排汽系统子组

11.3.14高、低压加热器子组

11.3.15主汽再热器系统子组

11.3.16锅炉减温系统子组

11.3.17泵密封漏水收集系统子组

11.3.18锅炉连排系统子组

11.3.19发电机密封油系统子组

11.4系统的重要保护

12.锅炉炉膛安全监控系统

12.1基本要求

12.2总体功能要求

12.2.1系统功能

12.2.2子系统及其功能

12.2.2.1燃烧器控制系统

12.2.2.2燃料安全系统

12.3火检系统

12.3.1就地测量设备

12.3.2信号分析处理装置

12.3.3火检冷却设备

13.汽轮机组轴系安全监测系统

13.1概述

13.2总的技术要求

13.3各监测项目的技术要求

13.3.1转速测量

13.3.2电超速保护

13.3.3轴向位移测量及保护

13.3.4胀差测量及保护

13.3.5转子偏心测量

13.3.6轴承座绝对振动测量

13.3.7轴相对振动测量

13.3.8汽缸热膨胀测量

13.3.9推力瓦金属温度测量

13.4各监测项目传感器布置要求

13.4.1轴相对振动

13.4.2轴向位移

13.4.3鉴相传感器

13.4.4探头的安装

13.4.5推力轴承传感器

14.输煤控制系统

14.1概述

14.2构成

14.2.1可编程控制器

14.2.2CRT操作站

14.2.3电源柜

14.2.4控制柜

14.3系统监视及控制功能

14.3.1模拟量检测信号

14.3.2煤量计量信号

14.3.3开关量检测信号和控制信号

14.3.4控制功能

14.3.4.1输煤部分

14.3.4.2配煤部分

14.3.5CRT操作站监控功能

14.3.5.1系统监控功能

14.3.5.2监控画面

14.3.5.3运行报表

15.除灰除渣控制系统

15.1概述

15.1.1除渣部分

15.1.1.1渣系统

15.1.1.2再循环水系统

15.1.1.3中速磨排石子煤系统

15.1.2除灰部分

15.1.2.1飞灰系统

15.1.2.2输送系统

15.1.2.3低压供水系统

15.1.2.4供气系统

15.1.2.5灰库及卸载系统

15.2系统组成

15.2.1可编程序控制器

15.2.2CRT操作站

15.2.3模拟显示屏

15.2.4电源柜

15.2.5控制柜

15.2.6就地控制盘箱

15.3系统检测及控制功能

15.3.1检测仪表及检测信号

15.3.2控制功能

15.3.3CRT操作站监控功能

15.3.3.1监控功能

15.3.3.2监控画面

15.3.3.3报警处理

15.3.4冗余监控配置

15.3.5监控技术要求

16.吹灰控制系统

16.1概述

16.2组成

16.3系统控制及监视功能

16.3.1控制方式（操作方式）

16.3.2运行方式

16.3.3集中运行的顺序控制逻辑

16.3.4联锁保护功能

16.3.4.1吹灰介质压力、温度异常

16.3.4.2吹灰器运行异常

16.3.4.3锅炉故障报警

16.3.5CRT操作台监控功能

16.3.5.1显示功能

16.3.5.2控制功能

16.3.5.3报警处理功能

17.水处理控制系统

17.1概述

17.2锅炉补给水处理系统

17.2.1简述

17.2.2范围

17.2.3运行方式

17.2.4基本组成

17.2.5系统的功能

17.2.5.1预处理控制系统功能

17.2.5.2除盐系列控制系统功能

17.2.5.3混床控制系统功能

17.2.6常规仪表系统

17.2.7锅炉补给水处理系统性能指标

17.2.7.1一级化学除盐—混床系统出水指标

17.2.7.2进入离子交换器的水质要求

17.3凝结水处理系统

17.3.1概述

17.3.2控制范围

17.3.3运行方式

17.3.4基本组成

17.3.5控制功能

17.3.5.1设备控制功能

17.3.5.2混床体外再生控制功能

17.3.6性能指标

18.汽水取样分析系统

18.1概述

18.2基本功能及设备

18.3取样位置、测试项目及测试目的

18.3.1辅助冷却水

18.3.2凝汽器热井

18.3.3凝结水泵出口

18.3.4凝结水精处理系统

18.3.5蒸汽密封排汽口

18.3.6锅炉给水泵出口

18.3.7省煤器进口

18.3.8锅炉汽包水

18.3.9主蒸汽

18.3.10凝汽器出口冷却水

18.3.11高压加热器疏水

18.3.12锅炉排污炉水分析

18.4仪表及技术指标

18.4.1光电比色式测试仪

18.4.2溶氧分析仪

18.4.3联氨分析仪

18.4.4微钠仪

18.4.5在线pH测量仪表

18.4.6电导分析仪

19.仪表与控制信号及报警系统

19.1系统的内容

19.2功能要求

20.消防控制系统

20.1概述

20.2组成及要求

20.2.1自动探测装置

20.2.2报警与控制装置

20.2.3执行装置

20.2.4其他设施

20.3功能要求

21.启动锅炉仪控系统

21.1概述

21.2热工监测

21.3热工自动调节

21.4报警信号和联锁保护

22.炉膛火焰及汽包水位监视系统

22.1概述

22.2炉膛火焰监视技术要求

22.2.1炉膛火焰摄像机

22.2.2空气过滤系统

22.2.3监视器

22.3汽包水位监视技术要求

22.3.1水位监视摄像机

22.3.2监视器

附录1 分散控制系统选型用性能技术指标评估表

附录2 常见可编程控制器（PC）性能一览表

主要参考文献

1.600MW等级火电机组在

我国的应用与发展

1.1概述

随着电力工业的迅速发展，大容量、高参数机组在电网

中已成为主力机组。600MW等级火电机组由于其可迅速增

加电网装机容量，具有效率高，单位千瓦的设备费用、安装

费用、占地面积都少于中小型机组的优点，使得其在国内日

益受到重视且迅速得到了发展，成为大容量、高参数机组中

的重要机型。

自我国第一台600MW火电机组于1985年在内蒙古自

治区元宝山电厂投产以来，我国600MW等级火电机组技术

得到了发展，现装机台数已达12台，这些600MW等级火电

机组可分为三种类型：（1）国外制造的超临界机组；（2）国

外制造的亚临界型机组；（3）引进国外技术国内生产的亚临

界型机组。

1.2我国生产600MW等级火电机组

技术的发展与趋势

我国自行生产600MW等级火电机组的技术工作始于

1980年的哈尔滨电站设备制造集团与美国西屋电气公司和

美国燃烧工程公司签定的电站锅炉、汽轮机和汽轮发电机的

技术转让合同，通过消化吸收引进技术，我国第一台国内生

产的600MW火电机组于1987年11月在安徽省平圩电厂投

入了运行，由于引进关键技术很难在短时期内完全掌握，致

使机组国产率只达到了30％左右，投入运行后出现了一些问

题，可用系数只达到了68.41％。为此，国家组织有关科研单

位对600MW火电机组国产化进行了攻关，攻关项目达到了

178项课题。这些攻关项目使得主机国产化率达到90％以上。

至今，哈尔滨电站集团已生产出了3台600MW火电机组，均

已投入了运行。

在哈尔滨电站设备集团引进消化制造600MW火电机组

的同时，上海发电设备制造集团和东方汽轮机厂和东方电机

厂也开始了研制600MW火电机组的历程。上海发电设备制

造集团600MW火电机组的研制工作现已进入了施工设计阶

段。东方汽轮机厂及东方发电机厂自1990年起与日本日立公

司合作研制600MW火电机组，现已生产出了600MW机组，

该机组装于山东省邹县电厂，1996年底投入了运行。

今后，我国将继续发展大容量、高参数机组，600MW等

级火电机组将在新增建机组中占更大的份额，其中600MW

的超临界火电机组由于其有技术成熟、经济性优于亚临界参

数机组且可变压运行的优点，将得到较大的发展和应用。这

就要求广大电业技术人员尽快熟悉和掌握600MW等级火电

机组的设计、建设、运行、检修技术，保证600MW等级火电

机组的稳定安全运行。