热力系统概述

热力系统概述（精选10篇）

热力系统概述 篇1

仪控技术员，一般从事锅炉、汽机、DCS、外围这几个专业的仪控技术工作。作为技术员，首先得清楚这台机组的工作流程，也就是热力系统。我们热工的系统图，也就是在机务的流程图基础上，标注上热工仪表及控制设备。

这一讲我们简单介绍火力发电厂的热力系统及热工设备。

1、系统流程

火力发电厂是将燃料（煤、油、天然气）的化学能转变为热能和电能的工厂。基本的热力系统图见下图：储存在储煤场中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中，再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。合格的煤粉由热二次风送到锅炉本体的喷燃器，由喷燃器喷到炉膛内燃烧。燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离（目前一般用汽水分离器、储水箱替代汽包及下降管），分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热，分离出的蒸汽送到过热器，加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽，经管道送到汽轮机作功。过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机发电，发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器什压后引出送到电网。在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水，凝结水经凝结泵送到低压加热器加热，然后送到除氧器除氧，再经给水泵送到高压加热器加热后送到锅炉继续进行热力循环。再热式机组采用中间再热过程，即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽，送到锅炉的再热器重新加热，使汽温提高到一定温度后，送到汽轮机中压缸继续做功。

2、锅炉主要系统

1）汽水系统：锅炉的汽水系统的主要功用是接受燃料的热能，提升介质的热势能，增压增温，完成介质的状态转换。

2）烟风系统：提供锅炉燃烧的氧气，带动干燥的燃料进入炉膛，维持炉膛风压以稳定燃烧。

3）制粉系统：完成燃料的磨碎、干燥。使之形成具有一定细度和干燥度的燃料，并送入炉膛。

4）其它辅助系统：包括燃油系统、吹灰系统、火检系统、除灰除渣系统等。

3、锅炉主要设备 1）锅炉本体：锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能，并且以此热能加热水，使其成为一定数量和质量（压力和温度）的蒸汽。由炉膛、烟道、汽水系统（其中包括受热面、分离器、联箱和连接管道）以及炉墙和构架等部分组成的整体。

2）一次风机：干燥燃料，将燃料送入炉膛。

3）送风机：克服空气预热器、风道、燃烧器阻力，输送燃烧风，维持燃料充分燃烧。4）引风机：将烟气排除，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成烟气及空气的热交换。5）磨煤机：将原煤磨成需要细度的煤粉，完成粗细粉分离及干燥。

6）空预器：空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。提高锅炉效率，提高燃烧空气温度，减少燃料不完全燃烧热损失。空预器分为导热式和回转式。回转式是将烟气热量传导给蓄热元件，蓄热元件将热量传导给一、二次风，回转式空气预热器的漏风系数在8～10％。

7）炉水循环泵：建立和维持锅炉内部介质的循环，完成介质循环加热的过程。8）燃烧器：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉能迅速稳定的着火，同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。

4、汽机主要系统

1）主蒸汽系统：吹动汽轮机旋转，带动发电机做功，是发电厂主要的做功介质通过的系统。

2）再热蒸汽系统：辅助主蒸汽系统做功，提高机组热效率。

3）抽汽加热系统：尽量减少进入凝汽器的无用能量，提高机组热效率。

4）轴封系统：防止汽轮机内部高压蒸汽向外泄露，保证汽轮机效率，保持真空系统严密性。

5）真空系统：维持汽轮机的低背压和凝汽器真空。

6）凝结水系统：将凝结水输送到除氧器，完成加热、除氧、化学处理和剔除杂质。7）给水系统：提高给水压力，加热后为锅炉提供给水。

8）主机油系统：包括润滑油系统、顶轴油系统、调节、保安系统。9）汽轮机调节、保安系统：协调各系统同步地按照要求进行工作。10）润滑油系统：为汽轮机提供润滑、冷却用油。

11）发电机冷却系统和密封系统：冷却系统的功能是冷却发电机，带走发电机工作时的热量。密封系统的功能是密封冷却介质的外泄。12）工业水系统：提供冷却介质，冷却各种辅助设备。

13）其它系统：压缩空气系统、旁路系统、减温水系统、精处理系统、胶球清洗系统等。

5、汽机主要设备

1）汽轮机本体：完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮机本身。它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分（转子）组成。固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等，固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。汽轮机本体还设有汽封系统。

2）发电机：发电机是将机械能转变成电能的电气设备，现在都采用三相交流同步发电机。同步发电机由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。定子铁心和线圈是磁和电通过的部分，其他部分起着固定、支持和冷却的作用。转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。

3）给水泵：将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力，经过高压加热器加热后，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉主给水。

4）高低压加热器：利用汽轮机抽汽，对给水、凝结水进行加热，其目的是提高整个热力系统经济性。

5）除氧器：除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧。

6）凝汽器：使汽轮机排汽口形成最佳真空，使工质膨胀到最低压力，尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能，将乏汽凝结成水。

7）凝结泵：将凝汽器的凝结水通过各级低压加热器补充到除氧器。

8）油系统设备：一是为汽轮机的调节和保护系统提供工作用油，二是向汽轮机和发电机的各轴承供应大量的润滑油和冷却油。主要设备包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷油器、油净化装置等。

6、其它辅助系统

1）输煤系统：运输燃料进入厂房，进行初步加工和燃料筛选工作，同时完成外加物质的混合工作。所包涵的主要设备有斗轮机、碎煤机、翻车机、输煤皮带等。

2）化学水系统：将天然水在进入汽水系统前先除去杂质。其流程一般为：天然水――混凝沉淀――过滤――离子交换――补给水。混凝沉淀是加入混凝剂，产生絮凝体。过滤处理是使用石英砂等滤料除去细小悬浮物。化学除盐是使用混床除去金属离子和酸根，常使用树脂除盐。

热力系统概述 篇2

1 电厂热力系统经济指标

从当前的实际情况来看, 我国大多数的电厂常常利用全场热效率和热耗损作为自身热力系统经济性的重要考察指标。

1.1 全场热效率

我们所说的全厂热效率是指电厂在运行过程中的综合指标, 在进行具体的系统分析时, 可以将这个综合指标进行逐步分解, 用来区分各个厂家相关责任与主攻方向, 因此可以写为:ηb是指锅炉吸热量与煤实际发热量的比值;ηp是指汽轮机循环吸热量与锅炉实际吸热量的比值;ηi是指汽轮机内部吸热量与循环吸热量的比值;ηm是指汽轮机输出功率与内部功率的比值;ηg是指发电机上网功率与前端功率的比值;∑ξi是指电厂消耗电的总功率与发电机上网功率的比值。

1.2 热耗率

所谓热耗率是指对汽轮机发电机组热经济性的综合评价, 它的实质是当发电机每发电1k W·h的时候, 其从锅炉吸收的热量数值。公式为:

2 电厂热力系统的节能分析和改进

2.1 锅炉排烟余热回收利用技术

在发电厂中, 排烟管道的温度一般较高, 通常维持在150~160℃, 而有的锅炉由于装配了暖风器, 所以它的排烟温度还会有一定的提升, 有的温度可以达到180℃, 在整个锅炉的热损耗中, 因为烟气而损失的热量占有较高的比重, 充分合理的利用这一部分热量是节能的重要因素。当前主要的方法就是将锅炉的排烟热量与电厂的热力系统联系在一起, 从而使烟道的余热转化为电能, 不仅可以有效的降低排烟的热量, 还能够使发电厂的发电量得到进一步提升。

锅炉上还会常常见到的一种节能设备就是低压省煤器, 它经常被安装在锅炉的末端, 是一种与常见省煤器外观相似的汽水换热器, 但是它的内部流通的是低压凝结水而不是高压水。这一装置可以以串联或并联的方式热力系统进行连接。

一般来讲用于低压省煤器的水, 大多是锅炉系统中一些低压加热器出口处的水, 这些水的自身热量不高, 在经过低压省煤器后, 可以有效的吸收烟气中的热量, 经过加热的水又会重新进入锅炉的加热系统中。通常刚刚使用的锅炉机组一般采用串联的方式, 这样可以保证能够有充足的水流过低压省煤器。对于低压省煤器而言, 它自身的受热面积一定时整个省煤器的热转换功率才能保持最大, 从而更好的实现预期的节能要求。此外, 低压省煤器的热转换效率还会受到低压省煤器的连接位置影响, 一般来讲会存在一个最适合的引水位置和回水位置, 这两个位置直接影响着低压省煤器的热转换效率, 其位置的确定受下面几个条件的影响:1) 锅炉系统排出烟气的具体热能量;2) 低压省煤器中不能出现影响热交换的物质和问题, 如腐蚀、堵灰等;3) 尽量增加整个低压省煤器的热转换效率。从当前的电厂实际情况来看, 这一技术已经得到了相当广泛的应用, 而且实际的应用效果显著, 可以有效的降低烟气排放温度22~26℃, 整个锅炉的效率提升1.5~2%, 可以有效的降低供电标准煤耗6~9g/kWh, 使用过程中并没有出现降低转换效率的腐蚀和堵灰现象。因此这一技术可以有效的提升发电厂的节能效果, 特别是那些排烟温度较高的发电厂, 效果更加突出。

2.2 化学补充水系统的节能技术

对于那些利用抽凝式机组的发电厂而言, 一般可以通过两种方法将化学补充水添加到整个热力系统中来, 一种是通过除氧器, 另一种是利用凝汽器。如果利用凝汽器来对热力系统进行化学补充水的补充, 还可以起到一定的除氧作用。当补充的化学补充水的温度比较低时, 在凝汽器中利用特定的装置可以使补水以喷雾的形式进入凝汽器, 从而吸收一部分的排汽热量。此外, 化学补水进入低压加热器后, 通过低位能抽汽进行逐级的加热, 从而降低了高位能蒸汽量, 使得整个热力系统的节能效果得到了显著的增强, 通过实践应用, 这一技术在发电厂的应用可以使其标准煤耗量减少2~4g/kWh。

2.3 除氧器排汽和锅炉排污水余热回收利用技术

首先, 在除氧器的使用过程中, 为了更好的完成除氧的目的, 通常会对一定的蒸汽进行排放, 从而造成热量和效率的损失。因此, 在进行除氧器的设计和安装过程中, 应该注重对这一部分蒸汽进行有效的利用和控制, 从而降低能耗损失。实际操作中, 我们可以在除氧器上加装一个余热冷却器, 并利用化学补充水对散失的热量进行回收利用。

其次, 在电厂生产过程中, 锅炉排污水的热量损失在总的能源损失中占有重要地位, 一般可以占到2%~5%左右, 尤其是锅炉的连续排污, 造成大量的热量和工质的损失, 所以应该对这一部分引起足够的重视。一般我们可以设计一套排污扩容器利用系统来解决这一问题, 该系统通过扩容蒸发吸收一部分工质和热量, 实现了节能的目的。但是蒸发扩容后的污水仍然具有一定热量, 为了回收这一部分热量, 我们可以在系统中增加一个排污水冷却器, 这一装置中的化学补充水可以对这一部分热量进行有效的吸收, 并在热力系统中的其他部分进行利用, 从而使整个热力系统的节能效果更加优秀。

2.4 供热蒸汽过热度的合理利用技术

在很多的火力发电厂中, 它的工业供气量非常高, 并且蒸汽过热度很高, 而工业用户只需要普通的饱和蒸汽即可, 所以发电厂常常采取喷水降温的方式来对蒸汽进行降温, 从而造成了热量的浪费。此时我们可以将供热蒸汽过热度的热量通过一汽水换热器不断的加入热力循环, 这一热量进入热力循环必将排挤加热器的抽汽, 使之继续在汽轮机中做功, 完成了过热度热量的利用和转换。

综上所述, 火力发电厂热力系统节能潜力大。经济效果显著。火力发电厂热力系统实用节能技术可以伞面推广应用于火力发电厂的科研, 设计和节能技术改造中, 应大力提倡和推广。

摘要：随着社会的快速发展, 能源问题越来越成为人们关注的焦点。电能作为一种清洁的二次能源, 在人们的生产生活中发挥着越来越重要的作用, 但是电能的生产过程中也存在着一定的能源消耗。本文对电厂的热力系统经济指标进行分析, 提出了电厂节能的有效措施。

关键词：电厂,热力系统,节能分析

参考文献

[1]邵峰.典型热力系统节能诊断分析.热力发电, 2011.

[2]欧阳凯.浅析发电厂热力系统的节能模式.机电信息, 2011.

热力企业生产监控系统分析 篇3

关键词：热力企业；监控系统

中图分类号：TU995 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

随着我国热力企业的发展，以及规模的不断壮大，在热力企业中的生产管理中的技术的要求也越来越高，因此加强监控系统在热力企业中的应用，并通过热力生产管理进行远程监控，合理运用热力生产设备，以满足建设的需要，对热力企业的生产效益、管理水平、企业形象以及社会效益有很大的促进作用。

一、热力企业监控系统

热力企业监控系统具有采集、分析和控制的功能，在热力企业中具有重要作用，热力企业监控系统的结构分为四层，即现场数据采集系统、数据通讯网络系统、工作站以及数据发布系统，下面就这个四个结构进行详细的分析，使其在热力企业中能够得到更好的应用。

（一）现场数据采集系统。进行现场数据的采集，可以通过2号热源数据，把现场的一次元件到DCS柜，同时还要通过局域网把一次元件送到工作站。通过现场的一次元件把换热站的数据送到PLC，利用RS232与GPRS进行终端连接，并利用RS232和GPRS通过测温元件进行通讯终端连接，这样现场就能实现实时显示和控制功能。

（二）数据通讯网络系统。通过锅炉DCS计算机利用以太网和OPC数据接口将生产数据调度中心服务器，2号热源通过锅炉DCS计算机，利用DDN和OPC数据接口生产数据传到调度中心服务器，换热站生产数据利用GPRS无线通讯网络，同时通过DDN专线把数据传到平台的控制计算机，同时利用以太网和OPC为数据接口，把生产数据传到调度中心服务器，用户室温数据是利用通过GPRS无线通讯网络，利用DDN专线传到PB软件做平台的控制计算机，同样以太网和OPC为数据接口，将生产数据传到中心服务器。

（三）工作站。工作站包括锅炉计算机、换热站计算机、用户室温计算机，工作站主要的是将采集来的数据进行处理和分析，之后把采集来的数据形成各种报表和曲线，为生产管理人员和各级领导的使用提供便利，工作站具有闭环自动控制功能和自动调节各种执行机构的功能，能够保证锅炉和换热站的参数保持在合理的范围之内，并对用户室内的温度进行实时的监控，能够及时的发现问题，保证工作的正常进行，另外工作站也可以切换手动，运行人员可以直接输入指令，但是为保证系统的安全性，输入时必须输入指定的密码。

（四）数据发布系统。数据发布系统主要是获得各台工作站的数据后，对数据进行整理，从而形成数据发布系统，数据发布系统主要是采用B/S系统，利用NET编制，发布系统的特点有：完善的安全保障系统，系统级别清晰，有高效的数据维护系统，提高管理效率，可以浏览权限相符内容，并且浏览方式方便快捷，可以通过VPN系统浏览，对企业的生产运行状况的实时动态数据进行监控，方便系统升级和更新，并且可以兼具收费和办公自动化系统，主要功能有室温采集统计报表、换热站生产汇总报表、热源生产统计报表、公司热力生产能耗报表、锅炉换热站运行系统仿真图以及换热站地理信息系统。

二、计算机监控系统

在热力企业中，计算机监控系统的总体结构为PC、PLC、Ethernet的模式，其中上位机配置为HP主机PIV2G、40G、256M、主板集成网卡，下位机配置为PLC、CPU模块，网络配置为以太网集线器、屏蔽双绞线以及连接头。

三、Citect组态软件

Citect组态软件包括应用程序组态环境和应用程序运行环境，主要功能是利用Citect开发的应用软件与计算机硬件能够实现计算机的集中控制，并且能够实现良好的人机交互界面，主要画面包括：参数表、电动阀操作、控制画面、报警窗口曲线画面、报表打印以及操作记录等画面，用户可以通过鼠标，可以实现监控画面的切换，从而完成对温度、压力以及流量的检测，并开发了计算机软件的动画显示效果，在计算机上就能看见颜色的变换和管线等状态的显示。

四、Citect监控软件在热力企业中的应用

Citect监控软件具有显示功能、远程调控功能、安全连锁保护功能、安全管理功能以及网络功能，在热力企业中有重要作用。

（一）显示功能。显示功能包括显示参数、显示曲线以及显示流程，显示参数是指进出炉温度、进出炉压力以及炉膛温度等工艺参数值，当参数测量值越线时，会有背景框和闪烁等警告信息，在设备进行正常运行时，对该画面进行监控，可以了解设备的工作情况，显示曲线是指对两台设备的温度等参数可以通过曲线显示，并能够查询其历史值。

（二）远程调控功能。远程调控功能的画面包括控制画面和电动阀画面。

控制画面：通过点击操作窗口，可以进行远程点炉，通过点击“确定”按钮，就可以完成操作。电动阀画面：通过对管线上的电动阀的控制和监视，并点击电动阀的上行和下行按钮，实现热力企业生产的控制。

（三）安全连锁保护功能。安全连锁保护功能在发生意外的情况时，为保证热力企业生产的安全，因此具有自动停炉和及时报警的功能，包括炉膛灭火自动顺序停炉、炉膛出口温度超高报警和自动停炉、排烟温度超高报警和自动停炉等。

（四）安全管理功能。为保证对热力企业生产的安全性，因此Citect应拥有完整的安全机制，对监控系统应该划分不同的操作权限，可以划分为用户级、操作员工级以及工程师级，以保证操作人员对设备监控系统操作的正确性。

（五）网络功能。Citect监控系统能够进行资源共享，可以使用打印机和硬盘等资源，提高计算系统的可靠性，

五、结束语

通过本文的分析，可以看出监控系统在热力企业中的重要作用，因此应充分发挥监控系统各个功能，加强监控系统在热力企业中的应用，并结合热力设备，使其在我国企业发展中能够得到更好的应用，提高热力企业的生产效益，促进社会的发展。

参考文献：

[1]孙德辉，任振东，史运涛.基于研华WebAccess热力系统优化控制与远程监控的实现[J].现代电子技术，2009（04）：50-52.

[2]杜继恩.北仑热力有限公司热网监控系统的设计和实现[D].电子科技大学，2010.

热力系统概述 篇4

室外采暖和热力管道的管材应具有耐高温、耐高压、切割焊接易于操作、内壁光滑等性能，

高压蒸汽管道应采用无缝钢管;高温高压热水采暖管道多采用无缝钢管，一般热水采暖管道可采用焊接钢管。

系统中弯头应采用压制钢弯头，三通采用管上开马鞍形孔制作，开孔高度不宜小于1/2的管径。

管道焊接要求:

(1)焊工应持受压容器焊接合格证上岗施焊，严禁非焊工工种人员施焊。

(2)对高温高压蒸汽或热水管道在施工前焊工应做焊接试件，进行焊缝机械强度试验及无损检验，合格者方可施工。

(3)等径管对焊时，其管壁厚度相差不应大于3，管道变径应采用变径管件，不允许气焊加热甩口变径，

(5)对大于DN40的管道在焊接前必须开坡口，以保证在焊接过程中管壁充分融合焊透，增强焊缝的机械强度。坡口形式可根据管壁厚度选择，常用坡口形式见图2---78。

2---78

坡口成型可采用气焊割制或坡口机加工，切割加工时应及时清除渣屑和氧化铁，再用锉刀或砂轮机修口。

(6)焊缝宽度应均匀，无夹渣气孔，焊缝美观，根据管壁厚度进行打底罩面焊接。不宜一次成型，对口间隙应符合规范要求，以保证焊透管壁。

(7)焊工应根据管径、管壁调整焊机电流。电流过大可能击穿管壁，电流过小使管壁熔化不透，降低机械强度。

(8)焊条应与母材材质相同，用于采暖系统的管材多为低碳钢管，选用焊条多为钦钙型(酸性焊条)，适用交流焊机焊接。

（9)当焊缝出现表2--17中的缺陷，应进行修正。严重者需切割该焊缝的管段，重新对口焊接。

热力系统概述 篇5

量子点系统的热力学稳定性及其单粒子分布函数的性质:非零温时的情况

利用一个量子点系统热力学稳定性的.要求及量子统计物理中的Klein不等式,证明了在非零温度时,该系统的单粒子分布函数对于量子点上单粒子能级而言仍然是非增的.这一结果表明,一个量子多体系统中谱函数的行为在很大程度上是由其热力学稳定性条件决定的.

作 者：田光善 TIAN Guang-shan 作者单位：北京大学,物理学院,北京,100871刊 名：大学物理 PKU英文刊名：COLLEGE PHYSICS年，卷(期)：200928(9)分类号：O413.1 O488 O469关键词：量子点系统 热力学稳定性 单粒子分布函数 非零温

热力监控系统的研究和应用 篇6

随着社会的发展, 集中供热已经得到了长足的发展, 其自动化程度也越来越高, 尤其在无人值守的热力站, 可以远程在线实时监控热力站的运行状态、性能参数以及各种故障信息, 同时主监控室的工程师也可以通过远程通信修改热力站的保护以及控制参数, 并方便的完成对热力站的启动、停机控制, 热力参数的修改等功能。

实现热力站远程控制的关键是通信, 而随着控制技术、计算机技术和网络技术的发展, 以及上述三者之间的相互联系依赖、相互渗透、相互促进使得网络控制技术得到了快速的发展。在网络控制协议、与局域网的无缝隙连接等技术优点, 以及在因特网中的广泛应用, 得到了开发人员和用户的肯定。

1 系统远程监控功能要求

热力站的远程监控功能要求如下:

1.1 遥测

热力站的一次、二次供回水温度, 压力;室外温度;调节阀开度;电机频率;一次、二次流量热量等现场参数。

1.2 遥信

工作状态、工作方式、故障信号、报警信号等。

1.3 遥控

开关系统、工作状态转换等。

1.4 保护及控制参数修改

超压报警值、超温报警值、二次压差值、二次回压定压值等。

2 控制系统设计选型

本系统的设计选型主要是通信方式、本机控制系统 (发送端) 和远程显示控制系统 (接受端) 三个方面。

2.1 通信传输方式

本系统应用于热力站远程监控系统的通信传输方式主要是以太网通信。

以太网是一种计算机局域网技术。IEEE制定的IEEE802.3标准给出了以太网的技术标准, 规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。工业以太网总线和局域网采用同一的TCP/IP协议, 可以直接和局域网的计算机互联而不需要额外的硬件设备, 方便数据在局域网的共享, 可以和现有的基于局域网的ERP数据库管理系统实现无缝隙连接。

2.2 本机控制系统 (发送端)

基于热力站远程遥控功能要求复杂、可靠性高的特点, 经过多种技术方案的类比, 选用西门子ACX32.000和与之配套的以太网通讯卡 (ACX52.22) 作为本机的控制通信单元。

2.3 远程显示控制系统 (接收端)

选用PC (带有以太网通信卡) 作为远程显示控制单元, 其基本配置:

1) 操作系统:Windows2000 SP3以上, Windows XP等, MSDE Server

2) 10GB可用空间, 1GB RAM

3) 700MHZ以上Pentium

3 热力站硬件设计

3.1 热力站总体结构设计

热力站由循环泵、补水泵、流量计热量计、变频器、现场测量仪表、换热器、控制器ACX32.000、网络等组成。

3.2 热力站控制及采样

热力站的核心单元是控制系统, 主要是ACX32.000可编程控制器、模拟量模块, 数字量模块、以太网通信器 (以太网卡) 、压力温度传感器 (或变送器) 和执行元件等组成。其中控制器ACX32.000与数字量模拟量模块、以太网卡通过电路板连接, 以太网卡与远程计算机通过网络完成以太网网络连接。

其基本工作原理是:将热力站的现场参数, 例如压力、温度、频率等作为模拟信号输入控制器;电机的启停信号作为数字信号输入控制器。在控制器内部, 通过编程设置, 各种参数被内置软件比较, 运算处理, 显示热力站各种设备的工作参数, 判断机组的工作状态, 并通过工业以太网不断的发送、接受到上位机上。主监控室的工程师实时监控热力站的运行情况, 实时做出准确的调整。

3.3 热力站控制策略

3.3.1 控制回路

所有控制回路均为PID控制回路, 通过控制面板输入设定值, PID值可有工程师根据实际情况实时修改。

1) 二次供水温度控制 (调节阀开度控制)

控制调节阀开度的目的是将二次温度恒定在二次供水温度设定值, 确保用户对室内温度的要求。温度控制是热力站的主要控制功能, 有手动与自动控制两种方式。

(1) 手动方式:二次供水温度设定值由工程师通过控制面板手动设定。

(2) 自动方式:二次供水温度设定值通过室外温度曲线确定。

过程值:二次供水温度;

设定值:二次供水温度设定值;

输出:调节阀开度。

2) 二次压差控制 (循环泵控制)

二次压差控制是通过控制循环泵装束来实现最不利端用户提供足够的压力的目的。该项目有两台循环泵, 当一台循环泵提供的供水压力达不到供热要求时, 备用泵将会自动启动。

过程值:二次供回水压差;

设定值:二次供回水压差设定值;

输出:循环泵启停、转速。

当二次供水压力超过高限时, 水泵将由压差控制模式切换为压力控制模式, 以防止压力过高, 产生危险。

过程值:二次供水压力;

设定值:二次供水设定值;

输出:循环泵启停、转速。

2) 二次回水压力控制 (补水泵控制)

该功能主要是为循环泵的运行提供的初始压力, 功能是控制补水泵运行保证二次回水压力在设定值附近。

过程值:二次回水压力;

设定值:二次回水设定值;

输出:补水泵启停、转速。

3.3.2 安全保护功能

1) 调节阀和循环泵互锁

功能:防止换热器在没有二次水循环产生高温而损毁的危险, 当循环泵停止运行时, 控制器关闭调节阀。

2) 二次回压低压和循环泵互锁

功能:当二次回水压力低于二次回水压力低限时, 显示报警信息, 停止循环泵。

3) 水箱液位低和补水泵互锁

功能:当水箱液位低于液位低限时, 显示报警信息, 停止补水泵。

4) 二次供水温度高限和调节阀互锁

功能:当二次供水温度传感器损毁或二次供温超温时, 关闭调节阀。

5) 二次供压高高限互锁

功能:当二次供水压力超过高高限时, 控制器将会停止整个自控系统的运行, 并显示报警信息。

6) 二次回水压力低低限互锁

功能:当二次回水压力低于高高限时, 控制器将会停止整个自控系统的运行, 并显示报警信息。

3.3.3 系统运行控制

1) 首次启动

当控制器得电以后, 控制器内的程序将自动运行。首次启动控制器前, 工程师须保证无报警发生且参数设置正常。

2) 系统启动与停止

(1) 通过“系统重启”启动停止

如果出现重大报警, 安全保护功能将停止系统运行。工程师在确认并消除报警后, 修改参数以重启系统。

(2) 通过“系统启停”启动停止

“系统启停”是系统的启停开关, 工程师可以通过该参数控制系统运行与停止。

3.4 热力站故障诊断与排除

3.4.1 控制器的硬件故障信息可有控制器上的指示灯显示。

3.4.2 工程师可以通过控制面板查看故障信息并排除。

4 系统软件设计

本系统软件分为以太网组态、本机控制软件 (下位机:PLC编程) , 用于ACX32.000的PLC的OPC Server (服务器) 软件和计算机控制软件四部分。

各部分的主要控制作用如下:

4.1 以太网组态

实现ACX32.000与PC机的以太网通信。

4.2 本机 (ACX32.000) 控制软件

完成对热力站参数的采集、运算, 判断以及控制。

4.3 OPC Server (服务器) 软件

向客户端提供热力站数据信息。

4.4 工程师计算机

作为远程监控单元, 实现对热力站的遥控。

4.5 保护子程序

对换热机组的压力、温度、频率等信号进行采样;根据采样值和保护设定值的比较判断, 发出机组保护信号。例如报警。

5 结束语

本系统的OPC Server, 通过工业以太网实现了对热力站的远程监控, 以及现场参数的远程修改控制。该技术已在热力站、电站等领域得到了广泛的应用, 前景十分广泛。

参考文献

[1]胡寿松.自动控制原理[M].科学出版社, 2013, 3.

[2]白志刚.自动调节系统解析与PID整定[M].化学工业出版社, 2012, 7.

热力系统概述 篇7

【关键词】辅机系统启动优化;主机系统启动优化

0.引言

胜利发电厂二期3、4号机组均为300MW燃煤机组，分别于2003年和2004年试运投产，根据生产计划，在一般情况下燃煤发电机组每年都有1-3次启停。对于辅机系统，如何在主机启动前减少高功率转机的能耗并保证启动准备工作的连续性；对于主机系统，如何有效地缩短机组启动时间并减少启动对机组寿命的影响，显然这些都是非常值得研究的课题。基于此，我们在充分利用现有设备并尽量减少系统改造的前提下，胜利发电厂二期运行部对4号机组的启动过程进行了一系列的优化，并取得了良好的效果。

1.辅机系统的启动优化

经过对系统设备的分析，我们认为：凝结水输送泵和汽动给水泵前置泵可以分别在机组启动准备过程中代替凝结水泵和电动给水泵为除氧器和锅炉上水，以降低电能消耗。同时，在冷态启动过程中合理组织各系统的启动，也可以节约启动准备时间，达到节能的目的。

1.1除氧器无凝结泵上水

胜利发电厂二期4号机组凝结水系统配备两台NLT350-400型凝结水泵（电机为YLKK500-4型，额定功率1000KW）和一台 6NB-6型凝结水输送泵（电机为Y 200L2-2型，额定功率37KW）。传统的除氧器上水方式为单台凝结水泵上水。

优化方式：凝结水输送泵扬程为88m，由凝输泵出口至凝结水泵出口管道有凝结水系统注水管道及阀门，除氧器水箱标高为26m，经过对系统和设备的分析发现，凝结水输送泵完全具备向除氧器上水的条件。

优化效果：从凝结水系统注水到除氧器上水，直至汽轮机挂闸冲转前，与传统方法相比,利用凝结水输送泵代替一台凝结水泵完成供水任务,节省了凝结水泵的耗电量（以上水过程6小时计算，采用凝结水泵需耗电2880Kwh，而采用凝输泵上水仅耗电150Kwh）。采用凝输泵上水还避免了启停凝结水泵对厂用电系统造成的冲击,并减少了凝结水泵低负荷运行时间,延长了水泵寿命。另外该上水方式充分利用了现有设备, 不需要任何系统改动和投资。

存在的问题及解决方案：在多次优化实践操作中曾经出现了一些问题，例如：在采用凝输泵向除氧器上水的过程中，由于系统阻力较大，出现了流量较低的现象。经过对系统的分析，在上水过程中，各低压加热器水侧走旁路，可以大大降低工质的流动阻力，从而有效的解决这个问题。

1.2锅炉无电泵上水

胜利发电厂二期4号机组给水系统配备一台CHTC５／６型电动给水泵（电机为Y900-2-4型，额定功率5500kW），两台汽动给水泵，其前置泵为Ynkn300-200YJ200型（电机额定功率110kW）。传统的启动过程中，由电动给水泵向锅炉上水。

优化方式：胜利发电厂二期4号机组锅炉汽包标高为65m，除氧器标高26m，汽泵前置泵扬程为48.5m。由此不难看出：由汽泵前置泵向汽包上水是可行的。机组冷态启动锅炉上水时不再启动电动给水泵，而是启动汽泵前置泵，由其提供压头向锅炉上水至汽包。由于汽动泵前置泵的扬程较低,当锅炉点火后，汽包起压时,前置升压泵无法进一步满足锅炉给水压力的需要，此时再启动电动给水泵上水。

优化效果：从锅炉开始上水至锅炉点火后汽包起压这个阶段,与传统方法相比,利用除氧器压力或用一台前置泵代替一台电动给水泵完成了锅炉上水任务,可以节省大量厂用电。并可充分利用现有设备, 不需要任何改動和投资。电动给水泵低负荷下功率范围为3000Kw,汽泵前置泵功率为110Kw，冷态启动时从锅炉上水至锅炉点火给水泵需运行4～5 h，经过简单估算，采用汽泵前置泵上水方法机组一次冷态启动可节约厂用电约为11500-14400Kwh，并且该上水方式避免了频繁启停给水泵对厂用电系统造成的冲击，同时避免了给水泵长期处于低负荷运行,延长了给水泵寿命。

存在的问题及解决方案：在采用汽泵前置泵上水的实际操作中，也出现了流量不足的情况。通过下列方法可有效提高上水流量：（a）高加水侧走旁路，减小沿程阻力（b）通过适当提高除氧器压力来提高前置泵出口压力（c）采用双前置泵运行，提高流量及扬程。

2.主机系统的启动优化（中压缸启动）

胜利发电厂4号机组汽轮机是东方汽轮机厂C300/237-16.7/0.392/537/537型汽轮机，以往的启动一直采用高中压缸联合启动方式，启动过程中耗时长，对汽轮机寿命损耗较大，而中压缸启动能较好的解决这些问题。

优化原理：中压缸启动是指采用再热蒸汽进入汽轮机中压缸后，将汽轮机冲转的启动方式。其冷态启动过程如下：汽轮机进行盘车，开启高压缸排汽逆止阀的旁通阀，关闭高压缸通冷凝器的真空阀，开启高低压旁路阀，开启汽机疏水；锅炉点火，升压升温，凝汽器抽真空，蒸汽通过高压缸排汽逆止阀旁通阀倒流入高压缸进行暖缸；再热蒸汽达到冲转参数后，开启中压进汽阀，汽机转速冲到1000r/min，高压进汽阀关闭，进行高压缸暖缸；高压缸暖缸结束后，关闭高压排汽逆止阀的旁通阀，开启抽真空阀，高压缸处于真空运行直至3000r/min；机组并网，开大中压进汽阀增加功率；满足切换高压缸进汽条件后，高压进汽阀自动开启，高压旁路阀自动将部份或全部蒸汽切换到高压缸，同时高压缸抽真空阀自动关闭，高压排汽逆止阀开启，高压缸进入正常运行。

中压缸启动方式的效果及优点：中压缸启动方式是对再热式超高压（亚临界）机组在冲动前预暖高压缸，启动时高压缸部进汽而由中压缸进汽冲转，至汽轮机定速前或并网接带一定负荷后再切换到常规高中压联合启动进汽的机组启动方式。与高中压联合启动方式相比有下列优势：（a）缩短机组启动时间，减少了燃油投入时间 （b）减少机组寿命损耗，易于实现蒸汽参数与金属温度的匹配 （c）保护锅炉再热器，防止启动初期再热蒸汽流量过低造成的干烧 （d）保护汽轮机高压缸。减少对高压缸的第一级热冲击，避免高压缸在低流量下运行，因而避免了高压缸排汽口的超温问题 （e）热态或极热态启动（事故情况下）防止高压缸过大的交变热应力。

3.启动优化课题的深化

通过上述优化措施的实施，尽管二者均取得了良好的安全和经济效益，但这些措施仍有进一步提升的潜力。例如锅炉上水过程在前置泵上水之前可采用静压上水及除氧器加压的方式，以进一步节省启动费用；主机的启动可采用临机汽源，以减少燃油消耗等等。这都有待于我们进一步的研究与实践。

【参考文献】

［１］张灿勇.火电厂热力系统.中国电力出版社,2007,8.

［２］邓庆松,周世平.300MW火电机组调试技术.中国电力出版社,2009.

［３］徐大同.德州电厂300MW机组运行情况浅析.中国电力,1994,(8).

住宅小区智能化系统概述 篇8

为了适应飞速发展的信息时代要求在住宅小区家居方面世界上一些科研机构已经将智能大厦的概念和模式引进住宅小区使人们居住条件和环境得到质的提高由此产生了智能化住宅小区这一全新的概念它是新兴的高科技产物。

所谓智能化住宅小区是指通过综合配置住宅小区内的各个功能子系统以综合布线为基础框架以计算机网络为区内各种设备管理自动化的新型住宅小区。智能化住宅小区从现代生活需求出发综合运用计算机、信息、通信、控制等科学技术以智能控制系统、社区信息平台、安防系统、小区物业管理系统和综合服务信息服务系统为依托用高科技手段构建小区高速互联网络信息服务平台为小区住户提供安全、环保、高效、舒适、方便的生活空间。

住宅小区智能化系统主要由安防自动化系统、通讯自动化系统、管理自动化系统等三大部分组成:

一、安防自动化系统

主要由下面各个子系统组成：

1.门禁系统:用于住宅大门的防范。在住户的入室门上安装门禁系统在门框上边中央位置安装一对门磁住户可用钥匙正常打开大门。当系统处于设防状态时如果发生撬门则会发出报警信号通过家庭防盗主机将信号传至小区物业管理中心即显示出哪一栋、哪一户发生何种类型报警值班人员即可调度保安人员现场处理。

2.红外线报警系统:用于门口、窗口及阳台的防范。在住户室内入口、窗口及阳台等处安装红外线探测器当系统处于设防状态时如果有人非法进入时红外线探测器触发报警将信号传送至室内防盗主机发出声光报警主机并将此信号送至小区管理中心即显示出哪一栋、哪一户发生何种类型报警值班人员即可调度保安人员现场处理。

3.可燃气体泄漏报警系统:通常在厨房内设置沈阳华新国际工程设计顾问有限公司可燃气体探测器。当发生可燃气体泄露时探测器触发报警并将该信号传送至小区管理中心同时开启屋内排气扇并关闭煤气阀。

4.火灾自动报警系统:在住宅楼梯间、电梯前室及居室客厅等处设置感烟探测器当发生火灾时探测器触发报警并将信号传送到消防控制中心。

5.紧急呼救系统:在住宅客厅、卧室等处设置紧急呼救按钮当家中有紧急事情发生如生重病、有盗贼闯入需要求助时只要按下紧急呼救按钮家庭主机即将信号传至管理中心值班人员接到报警后立即派人赶赴现场处理使住户得到及时的救助。

6.可视对讲系统:一般由单元门口主机、住户室内分机电控锁及电源四部分组成。在住宅单元入口处设有带电控锁的防盗门及对讲主机。楼内居民可以用钥匙或IC卡自由进入而外来访客必须通过对讲主机与住户通话得到允许后由住户遥控开启防盗门才能进入。这样有效地防止陌生人员入单元内。单元门口主机也可以通过网络与管理中心主机相连将来访者输入的信号同时传到管理主机上便于值班人员掌握客人来访的情况。

7.闭路电视监控系统:在住宅小区出入口处主要路口及围墙边绿化带地下停车场设有监控摄像机在管理中心值班人员可24小时监视摄像机画面同时录像存储提供资料。

8.周界防范系统:在小区围墙上设置红外线对射报警系统构筑起小区第一道保护屏障。当有人非法越墙时即报警并触发周界摄像机跟踪摄相及录相。

9.电子巡更系统:在小区适当位置设置巡更站并规定保安人员巡更路线和巡更时间当保安人员到达某巡更站时插入钥匙并钮动主机就会得到保安人员当时的位置和时间信息。根据设定的要求巡更站还可

同时作为紧急报警使用如果在规定的时间内主机未收到某巡更站的信息主机就会按设置等级提醒和实施自动报警功能。

二、通讯自动化系统

智能化住宅从某种意义上讲是信息化住宅。小区通讯自动化系统有赖于外部网络和内部网络的建设。通过建立小区的局域网并设立家庭总线接口就可以充分利用通讯网络与外界进行广泛的信息交流。

我国的信息网络技术取得了长足的发展目前主要的信息传播媒介是电讯网络和有线电视网络。

1.电讯网络:电讯网络中有公用电话交换网和数据通讯网其中ISDN(Integrated Services

Digi-tal Network)即综合业务数据网它有以下特点:(1)它是以综合数据电话网(IDN)为基础发展而成的通讯网:(2)它支持端到到端的数字连接:(3)它支持电话和非电话各种通讯业务:(4）它提供标准的用户网络接口。它的最大优点是能在一对普通电话线上为用户同时提供电话、传真、数据和会议电视服务并有较高的接入速度。能以128KBPS的高速度接INTERNET互联网。(普通电话接最高速率为56KBPS〉这样借助于1SDN业务而建立的家庭网络完全可以提供与公司环境相同的工作条件如果喜欢在家工作你可以把家庭计算机网络连接到办公室的计算机网络上。

2.有线电视网络:有线电视系统(CATV)包括卫星电视接收系统共用天线电视系统自办闭路电视系统等。有线电视网络己由单向、模拟、隔频传输向双向、数字、邻频宽带传输发展加之V0D技术的出现使得影视点播、电视购物、电视电话、计算机联网等得以实现。现在小区住户都设置有线电视系统利用有线电视网络构建宽带城域网接入网的构建采用10M/100M/1000M专线CABLE MODEM接入方式及应用光纤到楼的高速局于域网专线接入方式。借助现有的入户同轴电缆作为统一的传输媒介实现用户视频、通信、数据的多媒体交互式服务为用户提供一个宽带按需分配的完全无阻塞的、可扩展的双向宽带接入环境不仅满足人们对新增多媒体业务的需求同时还能在同一平台上实现家庭保安、家电控制、三表数据采集等家庭智能化的功能。

三、管理自动化系统

主要由下面各个子系统组成：

1.停车场管理系统:一般由读卡机、自动出票机、闸门机、收费站、车辆感应器、满位指示灯及管理主机等组成。小区车辆的出入及收费采用IC卡管理系统对长期用户可用月卡对来访车辆可用临时IC卡所有IC卡均经读卡机自动收费。在小区出人口设置摄像机对来往车辆进行自动监控并把车辆的资料(车牌号码、颜色等)传输到管理中心软件中。当车辆进库时在读卡机检测到有效卡片后闸门机上升开启车辆进库当车辆驶过感应器线圈时闸门机自动放下关闭。当有车辆离开时司机所持的IC卡必须和电脑资料一致才能升杆放行。

2.三表(水、电、气)远传自动收费系统:由于传统的入户抄表会带来扰民读数不准等问题为了适应人们对居住舒适性及一体化物业管理的更高要求《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》中要求智能化住宅必须设水、电、气三表的远程抄表与收费系统。小区目前都是集中抄表但基本上使用的机械表而近年来电子水表、电子煤气表、电子电表已开发出来三表的远程抄表系统也日趋成熟。三表输出的脉冲信息由计数器读出储存于EPROM中再通过网络传输到管理中心主机管理中心计算脉冲数量读出三表读数并打印出来同时还可以和银行联网定期通过银行系统托收从而实现远程抄表与自动收费。

3.小区设备管理系统:通过住宅小区有关网络管理中心可显示小区内主要设备如水泵、水池水位、电梯、高低压开关、路灯等的运行状况并可通过软件控制设备使设备运行于最经济合理模式中。当设备发生故障时管理中心发出声光报警并由值班人员通知维修人员处理现场事故。

热力系统概述 篇9

Nabtesco地铁车辆制动系统概述

介绍了Nabtesco公司HRA制动系统的构成,并对该系统的`有关功能做了相应描述,最后提出了制动系统未来的发展方向.

作 者：王伟波 胡跃文 蒋廉华 WANG Wei-bo HU Yue-wen JIANG Lian-hua  作者单位：南车株洲电力机车有限公司,湖南,株洲,41 刊 名：电力机车与城轨车辆 英文刊名：ELECTRIC LOCOMOTIVES & MASS TRANSIT VEHICLES 年，卷(期)： 32(3) 分类号：U260.35 关键词：Nabtesco   地铁车辆   制动系统   电子控制单元  

防空武器系统发展历程概述 篇10

现代战争中的空袭与防空是一对矛盾。随着空袭武器之“矛”日益尖锐，防空武器之“盾”必须更加坚固，两者之间在矛盾斗争中不断发展。防空反导导弹的产生和发展历程正是矛盾哲学的一个真实写照。

地（舰）空导弹是指由地面（舰船）发射、拦截空中目标的导弹。地（舰）空导弹在欧美统称为面空导弹，在俄罗斯等俄语国家称为高射导弹，在我国称为地（舰）空导弹，这些可统称为防空导弹。防空导弹武器系统是防空导弹及与防空导弹有直接功能关系的地（舰）面设备的总称。从设备组成上划分，一套防空导弹系统主要由导弹、制导设备、发射系统、指挥控制系统4部分组成。防空导弹主要用于拦截空中目标，具有预警侦查、搜索指示、目标识别、目标跟踪、导弹发射、制导控制和杀伤目标等功能。

预警侦察 情报侦察和警戒系统一般提前20分钟，对距离在300千米以外的来袭目标，向防空导弹武器系统发出预警信息。随着预警侦察技术的发展，预警侦察系统的覆盖面已经十分广泛。地面上有各种电子侦察站组成的地面侦察系统;海上的各种舰载雷达系统、声呐系统、电子侦察设备、水声侦察仪、磁异探测仪和潜望镜等侦察设备组成的海基预警侦察系统;低空中有电子侦察飞机、无人侦察飞机等组成的战术侦察系统;高空中有战略侦察飞机、空中预警指挥机组成的战略侦察系统;太空中有各种类型的卫星侦察系统。这些系统互联互通构成范围广、立体化、多手段、自动化的侦察预警网络。总的来说，现代预警侦察系统主要包括陆基、海基、空基和天基四大类型。

搜索指示 拦截空中目标的前提是必须首先搜索发现空中目标，然后再进行拦截作战过程的指挥协调。不同的防空导弹武器系统，能完成的任务各不相同，但是搜索指示这一作战功能是必不可少的。

目标识别 为了拦截空中目标，必须事先分清敌我，确保不误伤我机。另外，为了进行有效的防空作战，还需要识别来袭目标类型。在中东战争中，叙利亚一天内击落己方飞机10架，充分说明了作战中敌我识别的重要性。

目标跟踪 为把防空导弹导向目标，必须对目标进行高精度跟踪，以获得目标的相关数据。根据寻导制导体制的不同，对目标的跟踪可由地面设备或弹上导引头来完成，实现的手段通常是雷达或光电跟踪器。

导弹发射 在稳定跟踪目标并获得发射导弹所必须的目标数据后，即可发射导弹，这一功能使处在战备状态下的导弹转变为起动和飞行状态。发射方式有倾斜发射和垂直发射两种。

制导控制 根据获得的目标信息，并按照预定的导引规律把导弹导向目标的过程称为导弹制导。对导弹实施制导控制是防空导弹拦截目标最关键的功能。

杀伤目标 杀伤目标是防空导弹武器系统最终要达到的目的，这一功能由弹上引信战斗部系统来实现。在导弹按导引规律所确定的弹道接近目标时，引信开始工作，当其感知目标存在时即适时引爆战斗部来杀伤目标，完成防空导弹武器对来袭目标的拦截。

防空导弹武器系统除装备具有上述7项基本功能的设备外，还必须装备具有供电、空调和行驶等功能的辅助设备，以及用于维修检测作战设备的支援装备。

防空导弹作为防空体系的重要组成部分，极大地影响了空袭与防空的作战样式，改变了作战方式，在历次局部战争和冲突中发挥了重要作用，成为了打赢信息化战争的决定性因素之一。

防空导弹武器系统已发展到第四代

从20世纪40年代德国开始研究防空导弹开始，世界上的防空导弹系统已发展了四代，应对目标从传统的作战飞机向弹道导弹、巡航导弹和其他各种气动目标发展。据不完全统计，已研制的防空导弹型号达120余种，其中已装备的有90余种，正在研制的有20余种。

20世纪40年代初，德国首先开始研制防空导弹，验证了波束制导的可行性。二战后期，喷气式飞机已处于研制后期，再加上英美等国对德国大中城市持续的猛烈轰炸，德军深感高炮防空已不适应作战需要。50年代，美苏等国研制并装备了针对高空轰炸机和侦察机的第一代防空导弹系统，代表型号是“金雕”“德维纳”“波马克”“奈基”-2、“小猎犬”和“黄铜骑士”等;但由于装备庞大笨重、机动性能和抗干扰能力差，使用维护复杂，第一代防空导弹系统现已退役。

随着第一代防空导弹的应用，飞机高空突防变得越来越困难，在越南战争中表现的尤为突出。据统计，1969～1972年间平均每4.6发SAM-2导弹就可击落1架飞机，因此迫使空袭方改变战术。此时，随着飞机材料、防热等技术的发展，空袭改为采用低空、超低空突袭，突袭高度不断降低，甚至可以达到几十米。

第一代防空导弹由于作战空域的低界较高，低空还要受到视距限制，加上设备笨重，快速反应能力不足，难以应对低空突防的飞机。

20世纪50年代中后期～70年代初，世界各国开始研制并装备了具有低空和超低空作战能力的第二代防空导弹系统，其代表型号为“涅瓦”“维加”“箭”-1、“立方”、改进型“霍克”“小檞树”“响尾蛇”和“罗兰特”等。第二代防空导弹的低空飞行能力、制导精度明显提高，导弹系统的抗干扰能力、地面机动能力、自动化程度和可靠性得到较大改善。

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第二代防空导弹在第四次中东战争中经受了考验。以色列被击落的114架飞机中，62%是被埃及的苏制第二代防空导弹击落。而以色列发射的22枚美制“霍克”导弹，击落阿拉伯国家20多架飞机，创造了奇迹。特别值得一提的是，在1999年的南斯拉夫战争中，击落美军隐身战机F-117的就是SAM-3导弹。

20世纪60年代中期，以“爱国者”“宙斯盾”（“标准”-2导弹）和C-300等为代表型号的第三代防空导弹系统开始研制。第三代防空导弹系统更多地采用了复合制导体制、多功能相控阵制导雷达、多目标通道技术和垂直发射技术，具有全空域作战、对付多目标和抗饱和攻击能力，命中精度和火力密度大幅度提高，导弹系统的快速机动性、生存能力、可靠性和可维护性也得到进一步提高;后经改进，在具有反飞机能力的同时，还具有一定的反战术导弹能力。

20世纪80年代中期～90年代，空袭体系的组成和作战方式发生了重大变化，主要特点有：

逐渐形成统一的空袭作战体系空袭作战体系中包括预警指挥机、侦察机、掩护干扰机、防空突击机、护航歼击机和对地攻击机（包括轰炸机、歼击轰炸机及各种对地面实施攻击的飞机），其中预警指挥机是空袭体系的指挥控制中心。

应用各种类型的精确制导武器 精确制导武器，包括空对地反辐射导弹、巡航导弹、各种地（舰）空导弹和制导炸弹等，已获得了广泛使用，并且显示出巨大的潜在威胁。海湾战争中，8%的制导武器打击了42%的目标。伊拉克战争中精确制导武器的比例由海湾战争的8%上升到68%，毁伤目标数量上升了4.4倍，充分体现出精确制导武器的威力。叙利亚战争中，北约除了大量使用巡航导弹和飞机投掷精确制导武器打击目标外，还大量使用无人飞机进行情报搜集和精确打击，使之成为打击小型重点目标，特别是移动小型目标的最佳利器。

使用防区外攻击武器战术 1999年的南斯拉夫战争、2001年阿富汗战争和2003年伊拉克战争中，美军所有的空对地攻击，无一例外都采用了防区外攻击战术，并获得成功。

同时，随着防空的需要，以具有反弹道能力为主要特征的第四代防空导弹系统进入快速发展期。第四代防空导弹系统在垂直动能杀伤、直接力气动力复合控制、定向战斗部、固态有源相控阵雷达以及红外成像和毫米波制导等关键技术上取得了突破性进展，具有作战距离更远、目标通道更多、平均速度更大、发射质量更小和制导精度更高等特征。第四代防空导弹以“爱国者”PAC-3、末端高层区域防御系统、“标准”-3和C-400等为代表型号。

“爱国者”防空导弹先后经历了原型、PAC-1、PAC-2、PAC-3的系列化发展道路。PAC-1型改进了相控阵雷达的最大扫描仰角，于1988年12月装备部队，只能拦截飞机和巡航导弹。PAC-2型改进了弹上战斗部和引信，能够摧毁来袭的弹道导弹，1989年年初开始生产，并于1990年底装备部队，在海湾战争中参与了对“飞毛腿”导弹的拦截。

“爱国者”PAC-3系统是爱国者系列导弹系统的最新型号，其采用了惯性制导与主动毫米波雷达寻的末制导的复合制导体制，能够保证对目标的高精度拦截，具备同时打击多个目标的能力。能在电子干扰环境下拦截高、中、低空来袭的飞机或巡航导弹，属于中高空、中远程防空导弹武器系统。PAC-3系统仍在不断改进中，在未来仍将是美军主要地面导弹武器。

当前，随着精确制导技术的不断发展，防空系统的重心已经以拦截来袭导弹为主要目标。美国将战区导弹防御和国家导弹防御名称取消，建立了统一的多层次、全方位、覆盖全球的导弹防御系统。在导弹防御系统中，“爱国者”PAC-3和末端高层区域防御系统负责末端防御;陆基中段防御和“宙斯盾”导弹防御负责中段防御;机载激光、动能拦截器和空基助推段动能拦截负责助推段防御。

结 语

随着科学技术的发展，国际上政治和经济竞争更加广泛与深刻，表现在军事上是要站在更高的高度、更隐蔽的区域，实现更精确的打击，这使得防空领域不断拓展，技术不断更新。目前，各国普遍重视导弹防御，在未来，防空反导武器系统将继续向一体化、网络化、分布式发展。

进攻和防御是战场上永恒的一对矛盾，在相互制约的同时更促进了相互的发展。在可预见的未来，来自空中的威胁会越来越大，防空反导武器也必将获得更大的发展。

责任编辑：葛 妍