【正文】 路要超過 34 萬千米，交流變電容量超過 13 億千伏安 。全國 220 千伏及以上輸電線路回路長度達(dá)到 萬公里， 220 千伏及以上變電設(shè)備容量達(dá)到 98131 萬千伏安。在全世界范圍內(nèi)，火電廠的裝機(jī)容量約占總裝機(jī)容量的 70％ ，發(fā)電量約占總發(fā)電量的 80％ ，中國火電廠的裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量的 ％，發(fā)電量占總發(fā)電量的 ％，可見火電廠對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高都起著重大作用。按服務(wù)規(guī)?？煞譃閰^(qū)域性火電廠、 地方性火電廠以及流動(dòng)性列車電站。 第一章 引言 .............................................................................................................................. 1 電力行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 ......................................................................................... 1 熱電廠發(fā)展趨勢 .............................................................................................. 1 熱力發(fā)電廠生產(chǎn)流程 [2] ................................................................................... 4 鍋爐設(shè)備的工藝和分類 [2] .......................................................................................... 7 鍋爐設(shè)備的工藝 .............................................................................................. 7 鍋爐分類 .......................................................................................................... 9 第二章 鍋爐汽包水位控制系統(tǒng) ............................................................................................ 10 鍋爐汽包水位的動(dòng)態(tài)特性 [4] .................................................................................... 10 鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的基本方法 ........................................................................ 13 單級(jí)三沖量和串級(jí)三沖量汽包水位控制系統(tǒng)的分析和整定 [5] ............................ 15 單級(jí)三沖量汽包水位控制系統(tǒng)的分析 和整定 ............................................. 15 串級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)的分析和整定 ..................................................... 20 控制給水的手段 ....................................................................................................... 23 第三章 鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的硬 件設(shè)計(jì) ........................................................................ 26 分散控制系統(tǒng) [11] ........................................................................................................ 26 分散控制系統(tǒng)基礎(chǔ) ......................................................................................... 27 分散控制系統(tǒng)基本功能 ................................................................................. 30 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） IV 分散控制系統(tǒng)的特點(diǎn) ..................................................................................... 30 鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)硬件圖 ................................................................................ 31 硬件選型 .................................................................................................................... 32 第四章 汽包水位控制系統(tǒng)的 MCGS 組態(tài) ........................................................................... 37 組態(tài)軟件產(chǎn)生的背景 ................................................................................................ 37 組態(tài)軟件 MCGS 的簡介 [17] ........................................................................... 38 MCGS 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成 ......................................................................... 38 MCGS 組態(tài)軟件的特點(diǎn) ................................................................................. 40 汽包水位控制系統(tǒng)的 MCGS 組態(tài) ........................................................................... 41 定義數(shù)據(jù)變量 ................................................................................................. 41 報(bào)警顯示與報(bào)警數(shù)據(jù) ..................................................................................... 42 總結(jié) .......................................................................................................................................... 47 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 48 致謝 .......................................................................................................................................... 49 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 1 第一章 引言 電力行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 火電廠是 利用煤、石油、天然氣等固體、液體燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能以生產(chǎn)電能的工廠。而鍋爐在發(fā)電等工業(yè) 生產(chǎn)過程中是必不可少的重要的動(dòng)力設(shè)備，因此， 鍋爐 生產(chǎn)過程 中 的各個(gè)主要參數(shù)必須嚴(yán)格控制。 本設(shè)計(jì)結(jié)合鍋爐的生產(chǎn)工藝要求，針對(duì)鍋爐汽包水位的動(dòng)態(tài)特性，具體分析了單沖量、雙沖量、三沖量鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)，并對(duì)其性能特點(diǎn)進(jìn)行深入的分析和比較，最終選擇了三沖量。按燃料的類別可分為燃煤火電廠、燃油火電廠和燃?xì)饣痣姀S等。區(qū)域性電廠裝機(jī)容量較大，一般建造在燃料基地，如大型煤礦附近 ， 又稱坑口電廠 ， 其電能通過長距離的輸電線路供給用戶。 1882 年，中國在上海建成一座裝有 1 臺(tái) 12KW 直流發(fā)電機(jī)的火電廠， 這是中國第一座火電廠。 從電力生產(chǎn)情況看， 20xx 年全國發(fā)電量達(dá)到 28344 億千瓦時(shí)。 熱電廠發(fā)展趨勢 在本世紀(jì)最后 十幾 年左右的時(shí)間里，我國 熱 電廠自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用 和 發(fā)展，盡管經(jīng)歷內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 2 過挫折和重重困難，但仍以前所未有的速度發(fā)展。 SIS 主要處理全廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，完成廠級(jí)生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理，廠級(jí)故障診斷和分析，廠級(jí)性能計(jì)算、分析和經(jīng)濟(jì)負(fù)荷調(diào)度等； MIS 主 要為全廠運(yùn)營、生產(chǎn)和行政的管理工作服務(wù)，主要完成設(shè)備和維 修管理、生產(chǎn)經(jīng)營管理 (包括電力市場報(bào)價(jià)子系統(tǒng) )、財(cái)務(wù)管理等。 ? 輔助車間監(jiān)控系統(tǒng) 一個(gè)火電廠有 十 幾個(gè)輔助車間，國外已有通過網(wǎng)絡(luò)集中到 1 個(gè)控制室進(jìn)行集中控制的做法。 ㈡ 單元機(jī)組自動(dòng)化將展現(xiàn)新的特點(diǎn) 火電廠單元機(jī)組的自動(dòng)化水平，無論國外和國內(nèi)，都是比較高的 。節(jié)省電纜，并為主廠房模塊化設(shè)計(jì)、安裝、縮短工期，以及主廠房合理布局創(chuàng)造條件。目前有的公司推出的 DCS， CPU 采用 22 冗余 (由于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，成本增加很小 )，可靠性進(jìn)一步提高。但是，由于其 I/O 信號(hào)采用傳統(tǒng)的模擬量信號(hào)，因此，它無法在 DCS 的工程師站上對(duì)現(xiàn)場儀表 (變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等 )進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷、維護(hù)和組態(tài)。 熱力發(fā)電廠生產(chǎn)流程 [2] 熱力發(fā)電是利用煤、石油、天然氣等固體、液體、氣體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能，通過發(fā)電動(dòng)力裝置（包括電廠鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)及其輔助裝置）轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。生產(chǎn)工藝示意圖如圖 所示 。火電廠的容量大小各異，具體形式也不盡相同，但就其生產(chǎn)過程來說卻是相似的。磨碎的煤粉由熱空氣攜帶經(jīng)排粉風(fēng)機(jī)送入鍋爐的爐膛內(nèi)燃燒。 在除氧器水箱內(nèi)的水經(jīng)過給水泵升壓后通過高壓加熱器送入省煤器。部分水在冷壁 中被加熱沸騰后汽化成水蒸汽，這些飽和蒸汽由汽包上部流出進(jìn)入過熱器中。高速流動(dòng)的蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，形成機(jī)械能。勵(lì)磁機(jī)發(fā)出的直流電送至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子線圈中，使轉(zhuǎn)子成為電磁鐵，周圍產(chǎn)生磁場。 生產(chǎn)過程雖然較為繁雜，但從能量轉(zhuǎn)換的角度看卻很簡單，即燃料的化學(xué)能→蒸汽的熱勢能→機(jī)械能→電能。下面具體介紹燃燒系統(tǒng)，汽水系統(tǒng)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 6 皮 帶 秤煙囪鍋爐排 粉 風(fēng) 機(jī)磨煤機(jī)除 塵 器引 風(fēng) 機(jī)送 風(fēng)機(jī)灰 渣 泵P1P2煤斗煤煤粉熱空氣熱 空 氣沖 灰 水 煙氣爐渣細(xì)灰至 灰 場 冷空氣 空 氣 預(yù) 熱 器 圖 燃燒系統(tǒng)流程 ㈡ 汽水系統(tǒng) 熱力發(fā)電廠的汽水系統(tǒng)是由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、高低壓加熱器、凝結(jié)水泵和給水泵等組成，他包括汽水循環(huán)、化學(xué)水處理和冷卻系統(tǒng)等。在現(xiàn)代大型汽輪機(jī)組中都采用這種給水回?zé)嵫h(huán)。 在汽水系統(tǒng)中的蒸汽和凝結(jié)水，由于疏通管道很多并且還要經(jīng)過許多的閥門設(shè)備，這樣就難免產(chǎn)生跑、冒、滴 、漏等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都會(huì)或多或少地造成水的損失，因此必須不斷的向系統(tǒng)中補(bǔ)充經(jīng)過化學(xué)處理過的軟化水，這些補(bǔ)給水一般都補(bǔ)入除氧器中 。鍋爐是發(fā)電廠最重要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備之一。 鍋爐設(shè)備的工藝 鍋爐設(shè)備是由鍋爐本體和輔助設(shè)備兩大部分構(gòu)成： ㈠ 鍋 爐本體：鍋爐本體是由鍋和爐兩大部分組合在一起構(gòu)成的。燃料的儲(chǔ)存設(shè)備包括煤場、原煤倉、煤粉倉、貯油罐、工作油箱等。送、引風(fēng)設(shè)備包括送風(fēng)機(jī)、引 風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)道、熱風(fēng)道、煙道和煙囪等。排污系統(tǒng)的作用是將鍋水中沉渣和鹽分雜排除掉，使鍋水符合鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，排污系統(tǒng)設(shè)備包括排污管、附件、連續(xù)排污膨脹器、定期排污膨脹器、排污降溫池等。除塵、脫硫、脫硝設(shè)備包括重力除塵器、慣性力除塵器、離心力除塵器等。）、電站鍋爐（用于發(fā)電，為高參數(shù)、大容量鍋爐，我國現(xiàn)行電站鍋爐標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，容量系列中，最大容量鍋爐的額定蒸發(fā)量為 20xxt/h,其發(fā)電量功率為 600MW。 ㈣ 按燃料方式分類，火床燃燒鍋爐、火室燃燒鍋爐、流化床燃燒鍋爐。 ㈧ 按鍋爐布置形式分類