我国著名科学家，教育家钱伟长曾经讲过：“飞机要上天，离开了航空仪表就飞不起来。我们的国家正处在起飞的时候，不抓紧发展仪器仪表也飞不起来。”仪器仪表技术是现代科技的前沿技术，是信息工业的关键技术。
信息工业的要素包括信息的获取、存储、处理、传输和利用，而信息的获取正是靠仪器仪表来实现。如果获取的信息是错误的或不准确的，那么后面的存储、处理、传输都是毫无意义的
本工程的热控设计是根据动力专业提供的条件在国内外现有技术的基础上进行的力求系统的先进性、可靠性、实用性和经济性。
1.1 近期方案：
1.2系统概述
集散控制系统（简称DCS为Distributed Control System）是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统电容传感器，它紧密依赖于最新发展的计算机技术、网络通信技术和过程控制技术，整个系统为分级递阶结构，这种结构是人系统工程出发，考虑系统的功能分散、提高可靠性、强化系统应用的灵活性（可用性）减少设备的复杂与投资成本，并且便于维修和技术更新，以系统的最优化选择而得出的。
1.3系统构成
微机集散控制系统（DCS）采用分级递阶结构仪表技术与传感器，由以下部分组成：
中央管理工作站（工程师站）
触摸屏系统组态显示
局域网
现场控制单元
传感器及执行器
1.4控制原则
对热力站的（DCS）出于可靠性运行的考虑
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第一层：现场直接控制层 这一层的作用是直观和重要的。它以驱动为 ，以现场传感器采集数据、显示、和事帮处理为辅助速度传感器，这一层的重点是加工工艺和安装规范。
第二层：最优控制层 这一层也可以说是专家层，因其控制原则，控制对象的变化都是极为专业的，从一级热源网的进口、温度、流量、压力到换热后的二级网产品介质的的供回水温度、压力、流量的检测，调节、标定等等都是极为专业和严格的声音传感器，本层的主要作用是根据上层给定的目标函数与约束条件，根据运行工艺所编制的系统辩识的数学模型得出最优控制策略，对第四层直接控制层的给定点进行设定，或整定PID参数。
第三层：自适应控制层 根据运行经验，以PC机的计算优势，对各PLC站的控制要求，设定参量、动作顺序进行闭环控制，并且可补偿，由于运行时间，工况及环境的变化引起的现场测量、仪表显示、传送衰减等误差，及时调整控制规律，始终维持系统的最佳或最优运行状态。
第四层：终端监控层 它通过一个PC数据交换机，来进行各从站的数据互传、管理、总线的接口为标准的RJ45接口，采用超五类线组网通过NT网络注册协议可确定网络中任何一台PC机为服务器，其任务是决策、计划、管理、调度与协调，根据系统的总任务或总目标，规定各分层任务，下达决策协调各分层的任务。
微机集散系统结构示意图如下：
1.5近期系统功能
A.各热力站设置的热检测点
①进口蒸汽压力、温度检测
②进口蒸气流量检测（采用涡衔流量计）
③二级网供回水温度，压力流量检测
④凝结水压力、温度流量检测
⑤凝结水箱；软化水箱液位检测
⑥凝结水水质检测
B.各热力站设置的自动调节内容
①依据二级网要求的供水温度（由室外温度决定），自动调节进入热交换器的蒸汽量，采用变频调速驱动、节能率高、可靠性好
②依据二级网定点设定的压力范围，补水泵自动启停、泄水阀自动打开或 关闭
③依据软化水箱液位，自动控制软水装置工作
④依据凝结水箱液位，自动控制凝结水泵工作
C.各热力站设置如下报警功能
①二级网供水温度过高
②凝结水箱，软化水箱液位过高或过低
D仪表选型及配置
热力站的电压、电流、温度、流量、压力等仪表随配电柜配置，在换热器一次侧装设温度、压力、流量等数显式新型仪表，并带有工业标准电流信号4~20mA这些仪表集中安装在封闭式仪表框内，既可就地显示，并可输出4~20mA模拟信号，控制执行机构动作，在现场的PLC站内设有标准的RS485串行通讯接口，用于这期计划实施的准备，在这期方案中即可以数据数据形式实现整个热系统的集散控制（DCS）在换热器的二次侧也装有压力、温度等表计，在设备上就地显示，由配电柜厂家配套提供。
E 在近期计划中，完成第一层、第二层的工作即可，但必需为这期计划预留相应的标准接口。
1.6 远期考虑
1.实现自适应控制层的建设和组态，完成局域网的建设
a.自适应控制层在近期计划完成的基础上以PC机为核心，组成（MMI）人机接口，实现过程的模拟量和数字量控制，或检测变量的包态，包括预置点、方式，输出和两位或多位开关和选择器的控制回路运算，信息的趋势，记录、报警点的记录，经过高速公路自动诊断和保证系统的运行检测高速公路的状态，用户图形的构造、报告和历史趋势记录，系统的诊断和报告等。
b.GCI通过计算机的接口
为实现系统局域网的组建和期可扩展性，所有的接口都应是国际标准配置，选择异步的RS-232C或RS485通信接口，配用德国西门子Siemens、TP37人机界面（触摸屏），S7-300的可编程控制器，基于Window95/98/NT操作系统下的Prtool/Prov5.2可视性，监控软件及相应控制系统配套厂家的数据交换软件，这些硬件接口和软件接口可实现通用计算机与现场控制单元人机接口的信息交换，完成更高层次的管理和控制。
c.局域网的协议
通讯采用广播式通讯协议，实现任意二点之间的通讯，以及一点对多点之间的通讯。
2.微机监控系统实现以下主要功能：
①供热参数实时监测
②数据库管理及报表打印功能
③能耗、水耗统计计算功能
④系统特性参数实时辨识功能
⑤计算并显示各站的水压图
⑥供热系统自动控制功能
⑦故障诊断及报警功能
3.中央监控及远程控制
监控站可以将人或由计算机运算分析后重新得到的被控制参数设定值发送至相应原现场控制机，改变现场控制单元趋势，另外也可以按需要直接选定控制的某设备（如水泵、温控制阀等）自动或手动给出由人或计算机运行分析后得出的控制指令，让相应的现场控制单元执行。这样，监控站不仅可以监视整个系统的运行情况，而且可以简单、迅速的调整设备运行状态。
4.历史记录及报表、图形打印
监控站主机可以自动生成，打印多种报表，包括各种运行记录的日报表，统计报表及设备的故障状态和维护清单等，报表的格式也可按照用户的要求进行设计，另外监控站主机应具有屏幕拷贝功能，可以直接将屏幕上所显示的流程图或曲线图等打印输出。
附录：
一、集散系统的选择说明
1）生产过程和用户对系统的要求是选择集散系统的基础；
2）系统评价是选择集散系统的前提
系统经济性评价、系统技术性能评价、系统使用性能评价、首先应在满足功能的前提下，评价其经济效益，系统的技术性能包括可靠性、安全性、精密性、容量余裕度，通过性及扩展性等，在设计方案上应从热备冗余、纵向冗余，体面降级使用等多方面给予保证。在系统的使用性能方面，主要考虑了通融性、方便性、用户技术管理水平与系统的匹配性等。
3）投资规模和投资回收率是选择集散系统的重要条件；
4）维护和维修成本是选择集散系统的一项经济原则
5）系统的生命周期与技术的选进性权衡是系统选择的重要条件
6）系统选择必须考虑系统扩展
二、主要设备列表（单个热力站）
1.机旁控制柜（变频调速、软起动柜）
2.可编程控制器PLC及接口模块和系统软件
3.热工仪器仪表（压力传感器、温度传感器、涡街流量传感器、液位传感器等）
4.控制电缆、信号电缆、电缆接口
5.热工二次显示仪表
6.PC工业机
7.触摸屏
8.数据交换机
以上是我们热工控制仪表课建组对照课程建设评估新的指标体系进行的自我测评报告。我们深知，课程建设是一个庞大的系统工程，面对高职高专教学改革的深入，我们的教材改革刚刚起步，任重道远。无论是改革的力度还是深度、教材建设、教学手段、方法以及教学管理方面，我们都还存在着一定差距，有待进一步努力，提高全面素质，全面提高教学质量。为探索高职高专教育的办学模式，为行业培养合格人才，贡献我们的一份力量。
对我们的自评报告，欢迎各位专家、同行批评指正。
实习报告
进入中专二年级，我们将开始学习专业课，开学的前三周，便是认识实习。认识实习其实也不能完整的学到一些专业知识，但是作为一次中专生与实际环境的直接接触，而且是第一次，必将对以后的专业学习乃至个人发展都将有所帮助。于是，我们就先后来到了太原第一热电厂厂实习，其实从真正的意义上讲，就像电厂的游立言工程师所讲，这短短的参观也就仅仅是参观而已，谈不上实习，但是就当作参观，也未必不可，而且对我们也会有很大的帮助。从小到大一直是与课本打交道，这次能直接学习课本以外的知识，当然是不能错过，而且要好好的把握。
虽然只经过短短的参观认识，但是经过各电厂的介绍得知，在新中国成立之后的半个世纪中，中国的电力工业取得了迅速的发展，平均每年以10%以上的速度在增长，到2005年12月底，全国装机容量以突破5亿千瓦，无论在装机容量还是在发电量上都跃居世界第二位，仅次于美国。特别是进入上个世纪90年代以来，我国的电力平均每年新增装机容量超过17GW，使长期严重缺电的局面得到了基本缓解，国民经济和社会发展对电力的需求得到了基本满足。
但是，我们目前还存在一些问题，首先是全国发电设备平均年利用小时逐年下降。其次是我国的人均用电水平底，远远落后于发达国家，大约是加拿大的1/20，美国的1/4，法国的1/8，全国至今还有上千万人没有用上电，而且近几年中国电力供需十分紧张，不少地区拉闸限电，可见，电力的发展还远远不够。
一、对火电厂的总体认识
来到太原第一热电厂，当天上午，厂内工人向我们简单介绍了一下电厂的基本历史，还有就是发电的基本原理。然后我们就在一师兄的带领之下去参观了电厂的各个部分。电厂给人的第一感觉就是嘈杂，环境极为恶劣（至少对于我来说是这样的），对于师兄的介绍，讲解，如果站在一米外几乎就听不到说什么，很不幸，在厂房内，我没有能靠近师兄，当然也就不知所云，不过还好，经过了嘈杂的厂房后，我们来到了中央集控室，这里可以说是电厂里面环境最好的工作场地，没有房外的灰飞烟饶，没有机器的轰轰隆隆，而且没有外面的酷热，估计在这里面工作的职工的薪水也是最高的吧，后来问了师兄，果然是差不多。在集控室，最引人注意的就是正门对面的一排机器，上面布满了红线，红点，还有一些绿色的（我是基本上看不懂的，只能从表面上看看其电路图），据介绍就是控制电厂的机器装备等等的电路图，现在基本上都是自动化了，室中心的几台计算机就是对他进行控制的，而工作人员的人数只需要几个了，只要控制计算机就可以确保机器的正常安全运行，比起原来的旧电厂，现在的自动化程度大大提高，所以电厂的技术人员越来越少了，当然对他们的要求也是越来越高，直接带来的就是效益的越来越好了。
我们在游立言工程师的导引之下，穿过了电厂的厂房，其中除了只看到机器设备之外就没有什么其他的，很难看到一个工人，偶尔看到的是几台可控机器，据游工介绍，只需要工人在上面设置好程序就可以不管了，机器的控制全部在集控室可以观测，所以只要电厂运行出了问题，就可以马上得知，一个电话过去，维修的就马上过去，使之尽快得到解决。
谈到自动化，我们在太原锅炉厂也可以深深的感受到。在汽包制造分厂，汽包的一些辅助制造，比如汽包上面的钻孔，焊接等全部是自动进行，只要技术工人根据制造要求事先设计好程序，然后开动机器即可；在管子分厂，无数支管子的生产，如果仅仅是人为的打磨，那是不可能做到完全一样的，所以当然也利用机器的自动作业，工人只需要注意机器就可以了。对于锅炉，他有一个重要的组成部分就是水冷壁。水冷壁就是由许许多多的管子并排组成，管子之间都是焊接着，这些焊接也是有机器的自动完成，每次并排几只管子，调整好之间的位置，然后就是自动工作了。
现在火电厂的自动化程度都很高，人员数量必然就会减少，使得对工作的质量就会提高。据了解，火电厂的职工一般是五班三倒或者是四班二倒或者还有其他的，反正就是采用的轮流制度吧，每次只要是上班就是连续12个小时，在集控室工作的就必须严密注视着计算机，确保异常情况的出现能够被立即发觉；对于维修方面的，工作时间有有些不同，有一种开玩笑的说法，说维修工个个都患有“电话恐惧症”，只要电话一响，多半认为就是要工作了电厂某些设备需要维修了，不管是寒冬还是酷暑，不管是白天还是黑夜，都必赶赴现场。当时我们听起来都很惊讶，心底里自然就想以后自己不要从事这种工作了，但是，中国有一句谚语“我不入地狱，谁入地狱？”，如果以后真的是从事这种工作，当然是不会抱怨，更不会推却的了。但是话说回来，现在的科技如此发达，机器设备哪有那么容易坏掉呢，所以维修工人的情况也不像想象中的那么艰难。总之，在电厂工作的时间概念与一般的有些不同，典型的就是不会按照正常的星期计算，也不会有正常的“黄金周”，人家最闲的时候就是电厂最忙的时候，尽管如此，但是我认为这也没什么的，还不是都在地球上工作。
火电厂比起水电厂，它的地理位置那是热闹得多。一般在城市的周边建立火电厂，比如这次参观的电厂，都离市中心很近。这是因为火电厂与水电厂不同，他不需要依赖于特别的地理环境，理论上讲，任何地方都可以建立火电厂。建在城市周边，为城市的输电带来了巨大的便利，不用拉很长的输电线，也不用超高的输电电压，这在输电成本上有巨大的节约，另外对城市的供电也很方便。
这次认识实习涉及到电厂的方方面面，当然也不会错过职工住宿薪资方面的问题。对于住宿，那是肯定很好的。游工介绍，阳逻的工人是住在武汉的竹叶山，如今，那可是武汉的繁华地带；高新的住在雄楚大街，也是黄金地带，都住的不错，那也是理所当然，谁让电厂的经济效益这么好？对于薪资方面，我没有顾面子，问了一些，但是几位都没有正面回答，但从住宿的介绍以及他们的表情看来（我观察了一下），应该还不错，这也是事实吧，当代的中国正在崛起，经济正在以爆炸式的方式增长，电力就是其中的最根本的基础保障，作为电力的源泉，电厂肯定是扮演着大佬的角色。
总之，火电厂给人的总体印象是工作环境不怎么样，工作时间不合大流，工作地点靠近城市，工作待遇还算不差，对国家的贡献无人能替，还有着巨大的发展！
二、火力发电厂的生产过程
火力发电厂的生产过程实质上是四个能量形态的转换过程，首先化石燃料的化学能经过燃烧转变为热能，这个过程在蒸汽锅炉或燃汽机的燃烧室内完成；再是热能转变为机械能，这个过程在蒸汽机或燃汽轮机完成；最后通过发电机将机械能转变成电能。
火力发电厂的原料就是原煤。原煤一般用火车运送到发电厂的储煤场，再用输煤皮带输送到煤斗。原煤从煤都落下由给煤机送入磨煤机磨成煤粉，并同时送入热空气来干燥和输送煤粉。形成的煤粉空气混合物经分离器分离后，合格的煤粉经过排粉机送入输粉管，通过燃烧器喷入锅炉的炉膛中燃烧。
燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的空气预热器中加热，预热后的热空气，经过风道一部分送入磨煤机作干燥以及送粉之外，另一部分直接引至燃烧器进入炉膛。
燃烧生成的高温烟气，在引风机的作用下先沿着锅炉的倒“U”形烟道依次流过炉膛，水冷壁管，过热器，省煤器，空气预热器，同时逐步将烟气的热能传给工质以及空气，自身变成低温烟气，经除尘器净化后的烟气由引风机抽出，经烟囱排入大气。如电厂燃用高硫煤，则烟气经脱硫装置的净化后在排入大气。
煤燃烧后生成的灰渣，其中大的灰子会因自重从气流中分离出来，沉降到炉膛底部的冷灰斗中形成固态渣，最后由排渣装置排入灰渣沟，再由灰渣泵送到灰渣场。大量的细小的灰粒（飞灰）则随烟气带走，经除尘器分离后也送到灰渣沟。
锅炉给水先进入省煤器预热到接近饱和温度，后经蒸发器受热面加热为饱和蒸汽，再经过热器被加热为过热蒸汽，此蒸汽又称为主蒸汽。
经过以上流程，就完了燃料的输送和燃烧、蒸汽的生成燃物（灰、渣、烟气）的处理及排出。
由锅炉过热气出来的主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机膨胀作功，冲转汽轮机，从而带动发电机发电。从汽轮机排出的乏汽排入凝汽器，在此被凝结冷却成水，此凝结水称为主凝结水。主凝结水通过凝结水泵送入低压加热器，有汽轮机抽出部分蒸汽后再进入除氧器，在其中通过继续加热除去溶于水中的各种气体（主要是氧气）。经化学车间处理后的补给水（软水）与主凝结水汇于除氧器的水箱，成为锅炉的给水，再经过给水泵升压后送往高压加热器，偶汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加热，然后送入锅炉，从而使工质完成一个热力循环。
循环水泵将冷却水（又称循环水）送往凝结器，吸收乏气热量后返回江河，这就形成开式循环冷却水系统。在缺水的地区或离河道较远的电厂。则需要高性能冷却水塔或喷水池等循环水冷设备，从而实现闭式循环冷却水系统。
经过以上流程，就完成了蒸汽的热能转换为机械能，电能，以及锅炉给水供应的过程。因此火力发电厂是由炉，机，电三大部分和各自相应的辅助设备及系统组成的复杂的能源转换的动力厂。
三、火电厂的主要设备
火电厂主要由三大设备组成：锅炉，汽轮机和电机。这次的认识实习主要认识的是锅炉与汽轮机。
锅炉
在电厂与供热公司，我们先后都认识并且初步了解了普通的锅炉，火电厂中锅炉完成就是通过燃烧，把燃料的化学能转换成热能的能量转换过程，锅炉机组的产品就是高温高压的蒸汽。在锅炉机组中的能量转换包括三个过程：燃料的燃烧过程、传热过程和水的汽化过程。燃料和空气中的氧，在锅炉燃烧室中混合，氧化燃烧，生成高温烟气，这个过程就燃烧过程。高温烟气通过锅炉的各个受热面传热，将热能传给锅炉的工质水。水吸热后汽化变成饱和蒸汽，饱和蒸汽进一步吸热变成高温的过热蒸汽，这就是传热与水的汽化过程。
关于锅炉中使用的水，经老师介绍，极为纯净，乐百氏纯净水号称经历了27层过滤，但在锅炉水面前只是小儿科，因为锅炉水比它纯净许多。实习中认识到，锅炉的给水先进入后自下而上流动，经加热后进入汽包然后就降到水冷壁的下联箱，在进入水冷壁。在水冷壁中部分水变成蒸汽形成汽水混合物。汽水混合物在汽包内分离，其中水继续留在汽包内进行下一轮循环。
锅炉使用的均为煤。是热电厂的原料。在阳逻电厂，游工带我们参观了堆每场，我没法形容，但我要说那是亲眼目睹的最多的一次，远远看过去，根本不能猜出来那就是煤，因为看起来它就是一座墨色的山。电厂对煤也有很高的要求。目前电厂一般采用的是煤粉炉，其原因是煤粉流动性好，可充分燃烧，使用之前，利用热空气喷入炉膛与空气充分混合，在炉内作悬浮燃烧。高新电厂的师兄介绍说煤粉的细度不到头发丝大，主要是为了提高燃烧效率。如今的环境问题突出，严重阻碍了人类的发展，所以在热电厂中，废气物都要经历严格的脱硫后才能排放。
实习期间在电厂中听到最多的关于锅炉方面的当属汽包。几经询问和看参考书，才明白汽包的大致情况。它的主要作用就是将其中的汽水混合物分离，蒸汽从汽包顶部引出，经加热到额定温度后送到汽轮机中做功，而水则继续留在里面进行下一次循环。这就是自然循环锅炉。
在参观电厂的时候，说实话，并没有认识到什么是锅炉，在锅炉厂，又没有成品（都是锅炉的各个部分，没有组合），所以还是没有弄清楚，直到在阳逻电厂，在游工的解说下才明白那方形的就是，据说有六十多米高，周围有许多水管，也就是水冷壁。游工告知，锅炉一般是吊着的，这点很多人不明白，如此巨大的东西为何要吊着？其实原因很简单，就是为了应付锅炉的热胀冷缩。
汽轮机
实习中在电厂内并没看到气轮机。听说汽轮机叶片三十厘米左右长，宽度也只有十多厘米，当时感觉很小，很不可思议，这么大的电厂怎么会是如此小的叶片，与我想象中的比起来小得多（我想象中的至少有一米多长），于是就问解说工人，她的回答是“有大有小”，仅此而已，再问也就是这些，这令我很失望，但是没有办法，我在最后面，距离前面的解说工人太远了，不过还可以接受，因为这个物质世界总是优劣并存嘛。然后就看到了一个长长的，中间缠着钢铁的东西，中间的钢铁还有六个对称的槽，很自然，这就是转子了，听另外一个解释，六个槽就是为了绕线圈用的，共三组，在定子中间飞速旋转，作为导线切割磁感线而发电，这个原理很简单，从初中学到高中再学到了大学，现在总算学到了实际。下一个就是定子了，定子很大，直径差不多三米，外面很光滑，里面是密密麻麻的小小的片状东西，听说就是磁铁，外面还有些玻璃窗，应该就是供观察或维修的吧。
汽轮机是电厂的一大部件，他是将蒸汽的热能转变为旋转机械能的设备。目前国内的气轮机代号为：
代号
类型
代号
类型
N
凝气式
CB
抽气背压式
B
背压式
H
船用
C
一次调节抽气式
Y
移动式
CC
两次调节抽气式
四、总结
这次实习认识到了许许多多的实践知识，第一次直接面对电厂极其相关行业的制造厂，了解了火电厂的大致情况。在当今的这个经济迅猛发展中的中国，电力有着起不可动摇的地位。而随着知识经济的到来，科学技术日新月异，给各个方面都带来了巨大的变化与发展，当然也包括热力发电厂。
发展大容量的机组正成为一种趋势，这样才能更好的利用资源，并且满足人们日益增长的用电需要。
>>>QQ470681378
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