[其他]热力发电厂的控制

说明书

本发明涉及一个用于热力发电厂的控制器，更详细地说，是一个能够在控制器中发生故障时，对热力发电厂的影响减到最低限度的控制器。

热力发电厂肩负着稳定供电的社会使命，所以其运行必须高度可靠，为此，对发电厂设备及发电厂控制器的设计均要保证这个高度的可靠性，且控制器要设计成即使本身故障而停止工作时，也要防止使发电厂停止运行。例如，在美国4347，564专利中，采用了部分控制双重化，以至当主控制器故障时，可使用主计算机。在日本出版的No.50-143989未审查专利中，使用了一个所谓一至n的备用系统，在该系统中有一个正常不使用的备用子回路控制器，当正常运行的子回路控制器故障时，它即起动。在这样的多级系统中，即使在某一控制器中发生故障，热力发电厂仍可以继续运行;再说，控制器也是高度可靠的。然而，由于该多级系统至少需要一个相同功能的备用控制器，所以成本就提高了。

本发明的一个目的是提供一个用于热力发电厂的控制器，该控制器以其最少的级数将由于控制器的故障给发电厂的运行带来的影响减到最低限度。

根据本发明，该控制器至少包括：一个主控制器，用来接收一个负荷定值和来自一个热力发电厂的许多有关发电厂的数据，并至少能输出在达到负荷定值时所需要的有关发电厂功率，给水流量，燃料流量，风量以及再循环烟气流量等其中的两个指令信号;为了根据指令信号对相应的控制终端进行控制，对每个上述指令信号都单独设置了一个子回路控制器，用来提供控制量;一个在子回路控制器和主控制器之间设置的传输回路;对每个由子回路控制器供给控制量均设置一个驱动装置，用来驱动控制终端;一个I/O总线，布置在一个子回路控制器和由该子回路控制器指令信号驱动的驱动装置之间;以及对传送到主控制器或子回路控制器的有关发电厂的数据进行检测的检测装置。

图1为水-汽过程的流程图;

图2为水-汽过程中的子过程图;

图3为给水子过程中的微过程图;

图4为热力发电厂的生产过程和设备构成;

图5为一个先有技术中的控制器的布局;

图6表示本实施装置中一个控制器布局的基本原则;

图7为本发明的控制系统图，其中图7A表示汽包型锅炉，7B表示直流锅炉

图8为本控制器的硬件构成图;

图9为在本发明中包括SLC、DCM和SGC的基本系统图;

图10是SGC的功能示意图;

图11是DCM模拟控制的功能示意图;

图12为DCM数字控制的功能示意图;

图13～15示出了在本发明的控制器发生故障时的备用方式;

图16～18示出了本发明的用于一个给水系统的实施装置;

图19和20示出了当较高级别的控制器故障时，用较低级别的控制器代替它所需要的处理信号。

首先介绍一个按热力发电厂及其控制器构成的基本原则。

图1表示根据一个热力发电厂设备特性划分控制系统原则。

热力发电厂是多个复杂生产过程的集合。在这些生产过程中，各种功能都以复杂的方式彼此相关。若以原材料及能量流程来分类，它可包括四个过程：燃烧过程Ⅰ，水-汽过程Ⅱ，发电过程Ⅲ和冷却过程Ⅳ，如图1所示。热力发电厂的控制即是使这四个过程协调起来，以对外界用户稳定地供电。图1所示的每个过程还可以根据其功能进一步以子过程来分类。图2表示水-汽过程Ⅱ的子过程。Ⅱ10是一个凝结子过程，Ⅱ11是一个低压给水、加热以及除氧的子过程，Ⅱ12是给水子过程，Ⅱ13是高压给水及加热子过程，Ⅱ14是蒸发及过热子过程以及Ⅱ15是再热子过程。为了提高发电厂稳定性的需要，每个子过程还包括许多同样容量的微过程，每个微过程还可根据装置进行更细的划分。