电厂锅炉自动控制系统技术及安全性研究 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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董寒晖著

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锅炉技术

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店铺：墨林阁图书专营店

出版社：中国水利水电出版社

ISBN：9787517063285

商品编码：29275763058

包装：平装

出版时间：2018-03-01

具体描述

基本信息

书名：电厂锅炉自动控制系统技术及安全性研究

定价：54.00元

作者：董寒晖

出版社：中国水利水电出版社

出版日期：2018-03-01

ISBN：9787517063285

字数：

页码：210

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

锅炉的安全性是电厂安全生产管理的重要方面，全面总结和深入研究锅炉自动控制系统的安全运行技术，对保障电力系统安全生产具有重要意义。
　　《电厂锅炉自动控制系统技术及安全性研究》将对电厂锅炉自动控制系统运行及安全性进行探讨研究。具体内容包括直流锅炉自动控制系统、循环流化床锅炉控制系统、汽包锅炉给水控制系统、汽包锅炉蒸汽温度控制系统、汽轮机自动控制系统、单元机组协调控制系统、分散控制系统、安全监控系统的功能和组成原则等方面。
　　总体上，《电厂锅炉自动控制系统技术及安全性研究》强调理论联系实际，注重原理分析与工程实际相结合，可供高校能源与动力工程类专业的师生使用，也可供相关科技人员参考。

前言

章绪论
1．1 火电厂运行过程的特点及自动化控制要求
1．2 锅炉汽水系统与汽水测量系统
1．3 锅炉燃烧系统与燃烧测量系统
1．4 分散控制系统（DCS）与现场总线控制系统简介

第2章锅炉给水系统及自动控制
2．1 概述
2．2 给水自动控制系统
2．3 给水全程自动控制系统

第3章汽包锅炉汽温自动控制系统
3．1 概述
3．2 串级过热汽温控制系统
3．3 双回路汽温控制系统
3．4 过热汽温分段控制系统
3．5 再热汽温自动控制系统
3．6 600MW过热汽温控制系统的应用

第4章单元机组协调控制系统的组成及应用
4．1 单元机组协调控制系统的特性
4．2 协调系统的负荷控制
4．3 协调控制系统的组成
4．4 协调控制的能量平衡原理
4．5 600Mw单元机组协调控制系统的应用

第5章汽轮机自动控制系统
5．1 概述
5．2 中间再热式汽轮机
5．3 功率频率电液控制系统
5．4 数字式电液控制系统

第6章直流锅炉及其控制
6．1 直流锅炉的特点及动态特征
6．2 直流锅炉的基本控制方案
6．3 直流锅炉的给水控制系统
6．4 直流锅炉过热汽温控制系统
6．5 超临界机组协调控制系统

第7章循环流化床锅炉及其控制
7．1 循环流化床锅炉及控制系统
7．2 燃烧过程的特点及控制任务
7．3 燃烧过程控制系统
7．4 300Mw机组循环流化床锅炉控制

第8章锅炉安全监控系统
8．1 概述
8．2 锅炉炉膛安全监控系统的功能与配置
8．3 火检原理与炉膛压力检测
8．4 炉膛爆燃及其防止
8．5 MFT及公用逻辑
8．6 锅炉安全可靠性探析

参考文献

作者介绍

文摘

序言

《工业流程监测与优化控制方法论》内容简介本书深入探讨了现代工业生产过程中，尤其是流程工业领域，如何通过精密的监测手段与先进的优化控制策略，实现生产的高效、稳定与安全运行。本书聚焦于那些对工艺参数变化极为敏感、对产品质量要求严苛、且存在潜在安全风险的工业环节，旨在为工程师、研究人员及相关从业者提供一套系统性的理论框架与实用的技术指南。第一篇：工业流程监测技术本篇将全面梳理当前工业流程监测的最新技术发展与应用现状。第一章工业传感器技术概览传统传感器技术回顾与展望：详细介绍温度、压力、流量、液位、浓度等关键工艺参数的常用传感器类型，如热电偶、热电阻、压力变送器、涡轮流量计、超声波液位计、电导率仪等。分析其工作原理、技术特点、优缺点及适用范围。同时，对传统传感器的局限性进行分析，并预测其未来发展趋势，如精度提升、稳定性增强、集成化和智能化等。先进传感技术与新兴应用：重点介绍非接触式传感器（如红外测温仪、激光测距仪）、光纤传感器（在恶劣环境下监测）、MEMS传感器（微机电系统传感器，小型化、低成本化）、化学传感器（气体、离子选择电极等）、以及生物传感器（在特定生物化工领域的应用）。阐述这些新兴传感器的独特优势，如非破坏性测量、高分辨率、快速响应、远程监测能力，并列举其在炼油、化工、制药、食品等行业的具体应用案例。传感器网络与分布式监测：探讨如何构建高效的传感器网络，实现对工业现场的大规模、分布式监测。介绍无线传感器网络（WSN）的技术要点，包括节点设计、通信协议（如Zigbee, LoRa）、组网拓扑、数据采集与融合技术。分析分布式监测在提高覆盖范围、降低布线成本、增强系统冗余性和可靠性方面的优势，并讨论其在复杂工业场景中的挑战与解决方案。数据质量保证与标定技术：强调传感器数据质量对后续控制和优化的至关重要性。详细介绍传感器的选择标准、安装调试要点、以及在线/离线标定方法。讨论误差分析、数据预处理（滤波、去噪、校准）的技术，以确保监测数据的准确性和可靠性。第二章过程参数的实时测量与数据采集过程参数的动态特性分析：研究不同工艺参数的动态响应特性，包括其时滞、积分特性、死区以及非线性行为。理解这些特性对于选择合适的测量设备、设计有效的滤波算法和控制策略至关重要。数据采集系统（DAS）的设计与实现：介绍工业数据采集系统的组成部分，包括传感器接口、信号调理电路、模数转换器（ADC）、微处理器或嵌入式系统、存储单元以及通信接口。探讨不同数据采集方式的优劣，如集中式与分布式采集、同步与异步采集。多变量同步数据采集与时间同步技术：在复杂的工业过程中，多个参数的同步测量往往是必要的。详细介绍实现多变量同步采集的技术，包括硬件触发、软件同步以及网络时间协议（NTP）等时间同步方法，确保不同传感器数据的时序一致性，为后续的动态分析和协同控制奠定基础。数据存储与管理：研究工业数据的存储策略，包括实时数据库、历史数据库、以及云存储方案。讨论数据压缩、归档、检索以及数据安全与备份的策略，确保历史数据的完整性和可用性。第三章信号处理与特征提取时域与频域信号分析：深入讲解傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等数学工具在信号分析中的应用。如何通过频谱分析识别信号中的周期性成分、噪声干扰以及异常模式。数字滤波技术：介绍各种数字滤波器的设计原理与应用，包括低通、高通、带通、带阻滤波器。重点讲解FIR（有限脉冲响应）滤波器和IIR（无限脉冲响应）滤波器的设计方法，以及如何根据信号特性选择最优滤波器。讨论自适应滤波技术在处理时变噪声和信号变化中的作用。小波分析在异常检测中的应用：介绍小波变换作为一种时频分析工具，在检测瞬态信号、非平稳信号以及信号中的突变和异常方面的优势。通过实例展示如何利用小波系数分析来识别设备故障的早期迹象。数据降维与特征选择：探讨在多变量数据中如何提取关键特征，降低数据维度，减少计算复杂度，提高模型性能。介绍主成分分析（PCA）、独立成分分析（ICA）、线性判别分析（LDA）等降维技术，以及基于信息论和统计学的特征选择方法。第二篇：工业流程优化控制方法本篇将聚焦于如何利用先进的控制理论与优化算法，实现工业流程的性能提升与资源节约。第四章经典控制理论及其在工业过程中的应用 PID控制器的原理与工程实践：详细阐述比例（P）、积分（I）、微分（D）控制的作用机制。深入讨论PID参数整定方法，包括经验整定法（如Ziegler-Nichols法）、模型依赖整定法（如IMC法）以及自整定技术。分析PID控制器在处理线性、时滞系统中的应用，并探讨其在处理非线性、多变量系统时的局限性。前馈控制与反馈控制的结合：讲解前馈控制如何补偿已知的扰动，以及与反馈控制结合，显著改善系统的动态响应和稳态精度。通过具体工业流程（如换热器温度控制）实例，演示其协同工作机制。增量PID控制与位式PID控制：分析两种不同输出方式的PID控制器，以及它们在执行器类型（如伺服电机、步进电机）选择上的考量。复合控制策略：介绍如何将多种控制策略相结合，以适应更复杂的工业过程。例如，模糊PID控制、自适应PID控制等，以提高系统的鲁棒性和适应性。第五章模型预测控制（MPC）理论与实践 MPC的基本原理：深入阐述MPC的核心思想，即利用系统模型预测未来一段时间内的系统行为，并在约束条件下优化控制输入，以最小化预测期内的代价函数。线性MPC（LMPC）：介绍基于线性系统模型的LMPC设计方法，包括状态空间模型、传递函数模型。讨论其在约束优化问题中的求解方法，如二次规划（QP）。非线性MPC（NMPC）：探讨如何处理非线性工业过程，介绍非线性模型的表示方法，以及非线性优化问题的求解技术，如序列二次规划（SQP）和内点法。 MPC在多变量耦合系统中的应用：分析MPC在处理具有强耦合特性的多变量工业过程中的优势，如炼油装置、化工反应器等。重点讨论模型精度、计算复杂度以及在线求解的挑战。 MPC的约束处理：详细阐述MPC如何有效处理输入约束、输出约束、状态约束等，从而确保系统的安全运行和性能优化。 MPC与 DCS/PLC 集成：讨论MPC算法如何在实际工业控制系统（如DCS、PLC）中实现部署与运行，包括模型离线计算、在线优化器集成、以及与执行器的交互。第六章智能控制方法在工业优化中的应用模糊逻辑控制（FLC）：讲解模糊逻辑控制的基本原理，包括模糊化、模糊推理和解模糊。分析FLC在处理定性信息、解决非线性系统问题方面的优势。介绍模糊规则库的设计与优化。人工神经网络（ANN）与深度学习：介绍不同类型神经网络（如前馈神经网络、循环神经网络、卷积神经网络）在工业过程建模、故障诊断、以及预测性维护中的应用。重点阐述深度学习在处理海量、高维度工业数据方面的潜力。遗传算法（GA）与粒子群优化（PSO）：介绍基于群智能的优化算法，如何用于优化PID参数、MPC模型参数、以及其他复杂控制系统的调优。分析这些算法在全局搜索能力和鲁棒性方面的特点。机器学习在过程优化中的应用：探讨如何利用监督学习、无监督学习、强化学习等机器学习技术，从历史数据中学习最优控制策略，实现过程的自适应优化和智能化决策。第三篇：工业流程安全性研究与风险管理本篇将聚焦于如何通过技术手段和管理体系，确保工业流程的安全稳定运行，防范潜在风险。第七章工业过程的动态安全监测与故障诊断故障模式与影响分析（FMEA）：介绍FMEA方法在识别潜在故障模式、评估其严重程度、发生概率和可探测性方面的应用，为安全设计和监控提供依据。状态监测与预警技术：深入研究如何利用传感器数据，实时监测设备和工艺状态。介绍基于阈值、统计规律、以及模型偏差的预警策略。故障诊断方法：详细介绍基于模型的方法（如状态估计、残差分析）、基于数据的机器学习方法（如分类、聚类）以及基于知识的方法（如专家系统）在故障诊断中的应用。故障隔离与定位：在识别出故障后，如何进一步确定故障的具体位置和类型，为维修和应急响应提供支持。风险评估与安全完整性等级（SIL）：介绍风险评估的基本概念和方法，以及如何根据风险评估结果确定安全仪表系统的安全完整性等级（SIL），确保安全仪表系统能够有效降低风险。第八章安全仪表系统（SIS）的设计与验证 SIS的基本组成与功能：介绍SIS的组成部分，包括传感器、逻辑求解器（如安全PLC）和执行器，以及其独立于基本过程控制系统（BPCS）的设计理念。 SIS的可靠性设计：探讨冗余设计、多样化设计、失效模式分析（FMEA）在提高SIS可靠性方面的作用。安全仪表功能（SIF）的定义与开发：讲解如何根据风险评估结果，定义具体的安全仪表功能（SIF），并进行逻辑设计。 SIS的验证与确认：介绍SIS在设计、建造、调试和运行过程中所需的各种测试和验证活动，以确保其满足安全完整性等级的要求。 SIS与BPCS的接口安全：分析SIS与BPCS之间的数据交换和通信安全，防止相互干扰和不当影响。第九章过程危险分析（PHA）与风险缓解策略 PHA方法介绍：详细介绍常用的PHA方法，如危险与可操作性研究（HAZOP）、失效模式与影响分析（FMEA）、What-If分析、故障树分析（FTA）等。阐述这些方法在识别、评估和控制工艺危险方面的作用。 HAZOP研究的实施：以具体工业场景为例，演示HAZOP小组的构成、节点分析、导语的应用，以及如何系统地识别工艺偏差及其潜在后果。风险缓解措施的设计与实施：基于PHA的结果，探讨各种风险缓解措施，包括工艺修改、设备改进、安全联锁、应急预案、人员培训等。变更管理（MOC）：强调在工业生产过程中，任何对工艺、设备、程序或人员的变更都必须经过严格的风险评估和审批，以防止引入新的风险。应急响应计划与演练：建立健全的应急响应计划，明确事故发生时的应对流程、人员职责、资源调配和信息沟通机制。定期组织应急演练，提高人员的应急处置能力。第十章工业安全文化与管理体系安全管理体系概述：介绍ISO 45001等职业健康安全管理体系的核心要素，以及其在工业安全管理中的重要作用。安全文化建设：探讨如何通过领导承诺、员工参与、开放沟通、持续改进等方式，构建积极的安全文化，使安全成为所有员工的共同责任。人员培训与资质管理：强调对操作人员、维护人员、安全管理人员进行持续的专业培训和资质认证，提升其安全意识和操作技能。事故调查与经验反馈：建立完善的事故调查机制，深入分析事故根源，吸取教训，并将其转化为改进措施，防止同类事故再次发生。安全绩效指标与持续改进：设定合理的安全绩效指标，定期进行评估和分析，并根据评估结果持续改进安全管理体系和实践。本书的结构安排旨在引导读者从基础的传感器技术出发，逐步深入到复杂的控制策略和严格的安全管理体系。书中将穿插大量工程实例和案例分析，力求理论与实践相结合，为工业自动化和安全领域的研究与实践提供有价值的参考。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，无疑为我这个初涉电力行业的读者打开了一扇全新的大门。我一直对那些庞大复杂的机械如何被精妙地操控着，驱动着城市的脉搏充满好奇。而《电厂锅炉自动控制系统技术及安全性研究》这本书，虽然我尚未有机会深入研读其内容，但仅从书名就能感受到其专业性和深度。我猜想，书中应该会详细介绍锅炉在发电过程中扮演的关键角色，特别是其自动控制系统是如何工作的。想象一下，那巨大的燃烧室，沸腾的炉水，以及一系列传感器和执行器组成的精密网络，是如何协同运作，将热能转化为电能的。而“技术”二字，更是让我对书中可能涉及的先进控制算法、传感器原理、执行器选择等方面充满了期待。是否会有关于PID控制、模糊逻辑控制，甚至更前沿的预测控制的详细阐述？这些都让我跃跃欲试，想要一探究竟。这本书的价值，对我而言，不仅仅是学习知识，更是一种对现代工业奇迹的敬畏和对背后技术创新的好奇心的满足。我期待在书中找到清晰的解释，理解那些隐藏在机器轰鸣背后的智慧。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名本身就充满了吸引力，尤其是“安全性研究”这个部分，这引起了我极大的兴趣。在发电这样高风险的行业中，安全永远是第一位的。我非常好奇书中是如何深入探讨锅炉自动控制系统的安全性问题的。是否会分析各种潜在的危险场景，比如过热、超压、燃料失控等，以及控制系统如何有效地预防和应对这些情况？我设想书中会介绍一系列的安全联锁机制、冗余设计、故障诊断与隔离技术，甚至会涉及人因工程在安全系统设计中的考量。对于像我这样的读者来说，了解这些细节，有助于建立起对电厂安全运行的信心，也能更深刻地理解那些在事故预防中起着至关重要作用的技术细节。我希望书中能够提供一些实际案例分析，通过真实世界的经验来阐述安全的重要性以及实现安全控制的有效途径，这将大大增强我对这本书内容的理解和吸收。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一个系统的稳定性，很大程度上取决于其控制系统的设计和运行。锅炉作为电厂的核心设备，其自动控制系统的优劣直接关系到整个电厂的效率和可靠性。这本书的书名《电厂锅炉自动控制系统技术及安全性研究》，让我对书中可能涵盖的控制策略和方法产生了浓厚的兴趣。我推测，书中不仅会介绍基础的控制原理，更会涉及一些高级的控制理论在锅炉系统中的应用。例如，如何通过精确的温度、压力、流量等参数的调节，实现高效稳定的燃烧，最大限度地提高能源利用率，同时减少污染物排放。我还好奇，书中是否会探讨不同控制方式的优缺点，以及在各种工况下最优控制策略的选择。了解这些内容，对于理解现代化电厂是如何在高负荷、复杂工况下依然能稳定运行的，具有重要的意义。

评分☆☆☆☆☆

从书名上看，这本书的定位非常明确，专注于电厂锅炉的自动控制系统，这正是我目前非常需要了解的领域。我一直对工业自动化控制技术非常感兴趣，而锅炉作为发电的核心，其控制系统的复杂性和重要性不言而喻。我期待书中能够详细介绍锅炉在不同运行状态下的控制逻辑，比如启动、稳定运行、负荷变化以及停机过程中的各项参数是如何被自动调节的。书中是否会涉及一些关于传感器选型、执行器匹配、控制回路设计等具体的技术细节？这些对于一个想要深入理解系统工作原理的读者来说至关重要。而且，“研究”这个词也暗示了书中可能包含了对现有技术的分析和改进建议，甚至是一些前沿技术的发展趋势，这让我对书中内容的深度和广度充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《电厂锅炉自动控制系统技术及安全性研究》立刻吸引了我的注意，因为我一直对那些看不见摸不着的“控制”力量如何精确地驾驭着庞大的工业机器感到好奇。我尤其对“安全性研究”这一块非常感兴趣。我猜想，这本书应该会深入剖析在复杂的锅炉运行环境中，自动控制系统是如何扮演“守护神”的角色，防止潜在的危险发生。书中会不会介绍各种失效模式的分析，以及如何通过多层次的安全保障措施来规避风险？例如，在瞬息万变的工况下，控制系统如何快速响应，调整燃烧强度、给水量等关键参数，以确保系统始终在安全的范围内运行。我期望书中能提供一些关于安全标准、认证以及风险评估方法的讨论，这将帮助我更全面地理解电厂锅炉安全控制的体系化建设。