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ICS
P 60
备案号：
DL
中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准
P DL/T 5175-2021
代替 DL/T 5175-2003
火力发电厂热工开关量和模拟量控制系统
设 计 规 程
Code for design of on-off and modulating control of
Instrumentation & Control for fossil fuel power plant
2021-12-22 发布 2022-06-22 实施
国 家 能 源 局 发 布
: .
目 次
1 总 则 ................................................................. （1）
2 术语和缩略语 ........................................................... （2）
术语 ................................................................. （2）
缩略语 ............................................................... （3）
3 设计原则 ............................................................... （4）
基本规定 ............................................................. （4）
开关量控制系统设计原则 ............................................... （4）
模拟量控制系统设计原则 ............................................... （5）
4 开关量控制系统 ......................................................... （6）
开关量控制功能 ....................................................... （6）
顺序控制 ............................................................. （6）
联锁 ................................................................ （13）
5 模拟量控制系统 ........................................................ （18）
模拟量控制功能 ...................................................... （18）
机组协调控制 ........................................................ （19）
锅炉及辅助系统控制 .................................................. （20）
汽轮机发电机组及辅助系统控制 ........................................ （24）
CFB 锅炉及辅助系统控制 ............................................. （26）
母管制机组控制 ...................................................... （28）
其他系统控制 ........................................................ （29）
6 机组自启停控制系统..................................................... （31）
机组自启停控制系统设计原则 ......................................... （31）
机组自启停控制系统设计框架 ......................................... （31）
本标准用词说明 ........................................................... （33）
引用标准名录 ............................................................. （34）
附：条文说明 ............................................................. （35）
·1· : .
1 总 则
为了规范火力发电厂热工开关量、模拟量控制系统和机组自启停控制系统的设计，使热工控制
设计满足机组及其附属系统安全、经济、环保运行和启停要求，制定本标 准。
本标准 适用于蒸汽初参数为超高压及以上、单台机组容量在 125MW 及以上，采用直接燃烧方
式、主要燃用固体化石燃料的火力发电厂机组热力系统、空冷系统和烟气脱硝系统的热工开关量和
模拟量控制系统设计。
火力发电厂的热工开关量和模拟量控制项目和策略应根据机组的控制对象和负荷适应性等要
求进行设计，并能满足机组安全和经济运行的需要。
火力发电厂热工 开关量和模拟量控制系统的设计除应符合本标准 的规定外，尚应符合现行国家
有关标准的规定。
·1· : .
2 术语和缩略语
术语
单值对应 single value correspondence
按照某种函数对应关系f(x)，使集合A的任何一个元素a，在 集合B中都有唯一的元素b和它对应。
先进控制策略 advanced process control
较常规PID控制效果更好的控制策略统称。主要的先进控制策略有：预测控制、推断控制、统计
过程控制、模糊控制、神经控制、非线性控制以及鲁棒控制等。
置位指令 value set command
在一定条件下触发，强制模拟量控制回路的输出为定值，使执行机构的开度能满足设备或工艺
系统的操作或运行 要求 。
·2· : .
缩略语
AGC --- Automatic Generation Control 自动发电控制
APS --- Automatic Plant Start-up and Shut-down System 机组自启停控制
ATC --- Automatic Turbine Control 汽轮机自启停系统
BI --- Block Increase 闭锁增
BD --- Block Decrease 闭锁减
CCS --- Coordinated Control System 协调控制系统
CFB --- Circulating Fluidized Bed 循环流化床
DCS --- Distributed Control System 分散控制系统
DEH --- Digital Electric Hydraulic 汽轮机数字电液控制系统
FCB --- Fast Cut Back 机组快速减负荷
MCR --- Maximum Continuous Rating 最大连续出力
MCS --- Modulating Control System 模拟量控制系统
OPC --- Over-speed Protection Control 超速保护控制
RB --- Run Back 辅机故障减负荷
SCS --- Sequence Control System 顺序控制系统
SCR --- Selective Catalytic Reduction 选择性催化还原法脱硝
SNCR --- Selective Non-Catalytic Reduction 选择性非催化还原法脱硝
·3· : .
3 设计原则
基本规定
热工控制系统应包括开关量控制和模拟量控制。
开关量和模拟量控制系统的设计方案应根据工程特点、机组容量、工艺系统和主辅机可控性确
定，并在确保设备安全的前提下保证机组的可用性和经济性。
开关量和模拟量控制系统的设计应满足在少量就地操作和巡回检查配合下在集控室内实现机
组的启动、运行监控、停机和事故处理。
开关量和模拟量控制系统应按照保护、联锁 控制优先的设计原则，包括下列内容：
1 应满足安全可靠、运行操作灵活和便于维护的要求；
2 对于同一个控制对象，控制指令的优先级应按照保护、联锁、单个操作 、模拟量控制和顺序
控制的顺序由高到低执行；
3 开关量和模拟量控制系统与热工保护系统之间的独立性设计原则应符合现行行业标准《火力
发电厂热工保护系统设计技术规定》DL/T 5428 的相关规定。
用于开关量控制 和模拟量控制的热工检测和仪表的设置应符合现行行业标准《火力发电厂热
工检测及仪表设计规程》DL/T 5512 的相关规定。
开关量控制系统设计原则
开关量控制系统的设计应满足工艺系统 被控对象的工作原理、操作规范、允许条件、联锁 保护、
时间设定和运行步骤等要求 。
开关量控制系统应按照分层分级的原则设计，宜包括下列内容：
1 机组级；
2 功能组级；
3 子功能组级；
4 驱动级。
开关量控制系统的设计应考虑其完整性和可用性，联锁关系应简捷并避免控制逻辑失效，包括
下列要求：
1 开、关或启、停等相反操作的控制指令之间应相互闭锁，在事故和异常工况下应使被控设备向
安全方向动作；
2 顺序控制的启动和停止应设置允许条件；
3 保护指令应不受允许条件的限制，并且保护和联锁 信号应直接连接至驱动级设备的控制或驱
动回路中；
·4· : .
4 当存在相互联锁的被控对象时，应将相互之间的约束条件作为闭锁信号直接接入驱动级的设
备控制回路；
5 逻辑设计应避免由于控制 器故障或重启而引起变量改变，并且应使输出指令不变;
6 逻辑设计应设置必要的输入信号转换、品质判断或延时处理回路。
需要经常进行有规律操作的工艺系统宜采用顺序控制。机组的主要辅机、工艺子系统均宜采用
顺序控制功能。控制顺序及方式应由工艺特点及运行方式决定，在满足工艺过程控制要求的情况下，
应考虑其通用性。
顺序控制在控制系统操作员人机接口应显示每一个功能组或子功能组项目及其相关设备的状
态、控制指令的允许条件、操作顺序和运行报警等。顺序控制在手动方式时，还应提供操作指导。
联锁条件应根据工艺系统与设备联锁条件确定。联锁 控制逻辑不宜采用时序逻辑控制，应遵守