煤系统是火电厂十分重要的支持系统。它是保证机组稳发满发的重要条件。输煤系统是火电厂的重要组成部分，其安全可靠运行是保证电厂实现安全高效不可缺少的环节。输煤系统的工艺流程随锅炉容量燃料品种运输方式的不同而差别较大，并且使用设备多，分布范围广。作为种具有本安性且远距离传输能力强的分布式智能总线网络，总线能将监测点做到彻底的分散在个网络内可带多个节点，提高了系统的可靠性，可以满足输煤系统监控的要求。火电厂输煤系统般都采用顺序控制和报警方式，为相对独立的控制单元系统，系统配备了各种性能可靠的测量变送器。通过运用现场总线技术将各种测量变送器的输出信号接入对应的智能节点组成多个检测单元，然后挂接在总线上，再通过总线与已有的系统集成，实现了对输煤系统更加有效便捷的监控。在输煤系统中，常用的测量变送器般有以下几种开关量皮带速度变送器皮带跑偏开关煤流开关皮带张力开关煤量信号金属探测器皮带划破探测落煤管堵煤开关煤仓煤位开关。每种测量变送器和其相对应节点共同组成智能监测单元，对需要监测的工况参数进行实时的监控。监测单元通过收发器接入总线网络进行通信，可根据监测到的参数进行控制和发出报警信号，系统的结构如图所示。总线智能节点的般设计智能节点是总线网络中分布在现场级的基本单元，其设计开发分为两种种是基于芯片的设计，即节点中不再包含其它处理器，所有工作均由芯片完成。另种是基于主机的节点设计，即芯片只完成通信的工作，用户应用程序由其它处理器完成。前者适合设计相对简单的场合，后者适应于设计相对复杂的场合。般情况下，多采用基于芯片的设计。由于智能节点不外乎输入输出模拟量和输入输出开关量四种形式，节点的设计也大同小异，对此本文只给出了节点设计的般方法。基于芯片的智能节点的硬件结构包括控制电路通信电路和其它附加电路组成，其基本结构如图所示。图智能节点基本结构图控制电路神经元芯片采用公司生产的芯片，主要用于提供对节点的控制，实施与网的通信，支持对现场信息的输入输出等应用服务。片外存储器采用公司生产的存储器。共有的地址空间，其中低空间用来存放神经元芯片的固件包括协议等。高空间作为节点应用程序的存储区。采用公司生产的作为神经元芯片的外部。接口是芯片上可编程的个引脚，可直接与外部接口电路连接，其功能和应用由编程方式决定。决式的最优化问题∫∞最终形成火电机组整体动态模型。控制系统鲁棒性分析和参数整定由于模型的不精确性，所以要求所设计的控制系统应具有定的鲁棒性。为此，我们定义了个表示鲁棒性的指标ε，它能够反映串级控制系统内环和外环的用平台。为了使模型适用于特定机组，我们研究开发了通过现场运行数据对数据进行修正的方法。模型建好后，应根据设计参数计算各热力设备及系统动态模型的系数，逐步组态出各子系统的模型，并进步连接成更大的模型，加热系统数学模型锅炉系统蒸发区模型炉膛换热模型等。由于模型是采用机理法建立的，从本质上反映了机组的非线性，较当前控制系统设计中常用的传递函数模型更接近机组实际，为先进控制算法的设计仿真提供了个通立了常用热力设备及系统的通用动态数学模型，编制相应的自定义函数，在中建立了套通用的热工过程动态模型算法库，包括汽机系统简化模型汽机本体数学模型除氧器数学模型给水回热气系数结合正反平衡计算原理，经过推导验证，提出套新的计算锅炉效率的计算方法，该方法只需根据所采集的数据进行处理计算，从而实现了锅炉效率在线计算。机组控制用数学模型建立我们采用机理法建认真研究推理，综合考虑煤质特性及运行工况变化对锅炉效率的影响，推导出以下解析评估模型锅炉机械不完全燃烧损失解析评估模型锅炉排烟温度应达值解析评估模型运用规划数学原理确定最佳炉膛出口过量空果值出发，测定系列运行状态参数进而计算得出各项损失，最终得出锅炉热效率。通过传统方法计算得出的最终结果不能定量反映造成各项损失的原因，不利于在线耗差分析与优化控制。我们通过对燃烧理论及锅炉运行原理的择。根据以上的原则，汽轮机的负荷与新蒸汽压力的最优值的关系应该由式来确定，从而动态地确定汽轮机的最优初压与负荷的关系曲线。锅炉部分经济性分析模型建立传统计算锅炉效率的反平衡方法是从运行结果择。根据以上的原则，汽轮机的负荷与新蒸汽压力的最优值的关系应该由式来确定，从而动态地确定汽轮机的最优初压与负荷的关系曲线。不同设计参数的机组运行方式对能耗的影响需要定量研究。滑压运行优势的另方面在于汽轮机的内效率能保持较高的数值，但不同的机组不同负荷其内效率也不同，这不仅需要理论分析，而且需要实验才能测定。运行方式不同，还会影响再热汽温。再热器欠温再热器喷水减温对能耗的影响较大。此项能耗偏差仍属运行方式对能耗影响，但是再热汽温特性是锅炉设备的固有特性，理论分析非常困难，只能对具体机组用实验方法解决，在目前的些分析中该项能耗偏差未计入运行方式对能耗率影响的因素，因此，得出的结论是不全面的。当前机组控制设备性能已经大大提高，广泛使用集散控制系统，为机组优化控制提供了物质基础。如何将机组能耗分析结果与控制相结合，如提供合理的控制定值等，是节能优化控制的目的之。当前控制系统还广泛采用控制方式，但研究表明，很多控制回路都处于非优化整定状态。如何准确辨识被控对象特性，并进行控制器参数优化整定，是提高控制系统性能的有效途径。关键问题的研究及处理蒸汽初压对热经济影响的原因在同负荷下，以较低初压运行方式对热经济性影响为例选用较低初压，使理论循环热效率降低，热耗率增大。选用较低的初压，调节级压比变化较小，使调节级能保持较高的内效率，使热经济性提高。选用较低的初压，使高压缸排汽温度降低不多，再热器不容易欠温，可使中低压缸保持较高的效率。并由此使汽轮机排汽干度增加，使汽轮机尾部内效率提高。选用较低的初压，使给水泵压升减小，节省泵功。高准确度机组耗差分析模型建立由于传统火电机组节能在线监测系统存在流量参数测量不准修正曲线准确性差以静态系统为基础的火电机组节能在线监测不适用宽负荷调峰等不足，我们新开发了如下三个数学模型电厂热经济性状态方程包括三个基本方程电厂热力系统汽水分布标准方程系统内部功率输出方程和锅炉吸热量方程，能耗指标是这三个方程联合求解的结果。系统的能耗率只与当前的热力系统结构运行状态下的热力学参数和辅助系统的小汽水流量份额有关，与主蒸汽流量的绝对值并无直接关系。由于热经济状态方程是解析的，它为系统节能分析提供了新的有力工具。凝汽式汽轮机末级流动状态判别定理及弗留格尔公式的改进。用我们课题组研究的斯陀托拉流量实验部分结论的证明和弗留格尔公式的改进，可迅速判别末级所处的流动状态，在变工况理论基础上对处于湿蒸汽区末末二级进行变工况计算，无需迭代可次算出处于湿蒸汽区的抽汽焓和排汽焓值保证误差在以内。耗差分析中的顺序扰动解除法。当前运行状态可以看作是系统由设计工况经系列扰动得到的，因而可以按定顺序逐渐解除扰动。每解除个扰动重新进行变工况计算，扰动解除后，计算其能耗率。解除前后能耗率之差即为该项扰动造成的能耗差。该方法保证了能损原因查找率和单项能损偏差准确度。汽轮机及热力系统最优运行数学模型建立在任意负荷下总存在着蒸