火力发电厂热工过程自动控制主要是指锅炉、汽轮机及其辅助部分的自动控制。自动控制的要求是使锅炉、汽轮机适应负荷的需要同时又能在安全、经济的工况下运行。随着电力科技的迅猛发展,分散控制系统(Disperse Control System,简称DCS)在大型火力发电机组上得到了广泛的应用,成为大型火电厂,尤其是300千瓦以上机组自动化控制技术改进的首选。因此,本课题研究DCS在大型火力发电厂的应用,以提高控制品质为目的,使自动控制系统更有力地保证机组的良好运行,提高火力发电厂机组运行的安全性和经济性。本文首先通过对火电厂发电机组综合自动化系统方案的概述,阐明实现电气自动化与DCS系统一体化是中国火电厂适应电力市场、提高整个电厂安全、经济运行水平和自动化水平的一条有效途径。本文选择火力发电厂300MW等级机组的汽包锅炉给水自动调节系统为研究对象,分析了调节的任务和调节对象的动态特征,结合火力发电厂大修改造工程,分析了DCS系统的硬件结构、软件应用,研究了DCS与电厂外围设备的连接及通讯方式等。在此基础上,本文结合机组改造和调试工程不断调整控制逻辑和算法进行组态和调试,分析和比较了单冲量给水调节、单级三冲量给水调节、串级三冲量给水调节等不同调节系统的调节品质,重点对串级三冲量给水调节系统进行了理论研究和实际应用。本文研究了组态软件的应用方法,在实际调试过程中,充分运用DCS系统组态软件的优势,不断优化控制方案和控制逻辑,使控制达到了理想效果。采用串级的三冲量给水自动调节系统,根据对象在外扰下虚假水位的严重程度来适当加强蒸汽流量信号的作用强度,以便在负荷变化时,蒸汽流量信号更好的补偿虚假水位的影响,从而改善了蒸汽负荷扰动下的水位控制质量。