自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應用

李千海

【摘? 要】隨著科學技術的迅猛發(fā)展和信息時代的全面到來，火電廠熱工自動化技術也獲得了迅猛的發(fā)展。自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應用使得熱工自動化技術逐漸實現(xiàn)了智能化、高速化和透明化，能夠更好地處理和分析火電廠運營過程中的故障和問題，提高火電廠的整體工作效率和質(zhì)量。論文主要針對自動控制理論在火電廠熱工自動化中的具體應用進行深入研究。

【Abstract】With the rapid development of science and technology and the full arrival of the information age， thermal automation technology of thermal power plant has also obtained rapid development. The application of automatic control theory in thermal automation of thermal power plant makes the thermal automation technology gradually realize intelligent， high-speed and transparent， which can better handle and analyze the faults and problems in the operation process of thermal power plant， and improve the overall work efficiency and quality of thermal power plant. This paper mainly and deeply studies the application of automatic control theory in thermal automation of thermal power plant.

【關鍵詞】自動控制理論;火電廠;熱工自動化

【Keywords】automatic control theory; thermal power plant; thermal automation

【中圖分類號】TM621? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）07-0182-02

1 引言

熱工自動化技術在火電廠中的應用，能夠有效提升火電廠的工作質(zhì)量和工作效率，促進火電廠生產(chǎn)效益的提高?；痣姀S熱工自動化的建設過程中會涉及各種各樣的理論知識和技術知識，自動控制理論是熱工自動化建設過程中的關鍵理論內(nèi)容，該項理論的應用可以更好地提升電廠的運行水平和運行質(zhì)量。因此，需要提高對自動控制理論的重視程度，明確自動控制理論的應用價值以及應用方向。

2 火電廠熱工實現(xiàn)自動化的必然趨勢

在火力發(fā)電廠當中，為了更好地滿足人們對電力的具體需求，通常使用非常多的大型設備來完成發(fā)電。這種大型設備一般由汽包水位、鍋爐燃油量以及蒸汽溫度等部分組成。工作人員很難實施嚴格化的管理以及控制，因此，一定要使用各種各樣的自動化技術，這樣就會使得其自動化水平得到提高，更好地滿足人們的具體用電需求。在現(xiàn)代社會的發(fā)展過程中，人們對電力系統(tǒng)的透明性關注度一直在不斷地提高，這就要求電力系統(tǒng)在運行的過程當中一定要使得其自動化水平得到不斷提高。火力發(fā)電廠的自動化可以保障系統(tǒng)運行具備可靠性，屬于比較重要的基礎部分。第一，員工可以定期地檢查以及維護電力系統(tǒng)當中的具體設備，以保障電力設備運行具備穩(wěn)定性以及可靠性;第二，要求火電廠熱工人員具備較高的綜合素質(zhì)、技能以及業(yè)務水平，更好地掌握關于電力設備運行的具體工作原理，及時地發(fā)現(xiàn)存在的一些故障問題，并進行相應的解決，這樣可以保障設備運行具備更好的安全性以及穩(wěn)定性;第三，要求工作人員在電力系統(tǒng)運行的基礎之上制定比較完整以及系統(tǒng)的維護計劃，并利用自動化系統(tǒng)監(jiān)督，更好地控制電力設備的運行，提高其自動化水平，保障其在操作的過程中具備更好的穩(wěn)定性。

3 自動控制理論概述

3.1 自動控制理論簡介

自動控制理論在目前已經(jīng)成為自動控制科學的核心，經(jīng)歷了現(xiàn)代化控制理論到智能控制理論的發(fā)展過程，可以將自動控制系統(tǒng)根據(jù)不同的條件進行有效分類。根據(jù)控制裝置的差別可以將自動控制系統(tǒng)分為模擬式的常規(guī)控制以及計算機控制兩種。從自動控制理論是否有反饋方面，可以將之分為閉環(huán)和開環(huán)兩種控制系統(tǒng)。另外，從設定值是否固定的角度可以將自動控制理論分為隨動控制系統(tǒng)以及定值控制系統(tǒng)[1]。

3.2 火電廠熱工自動化的內(nèi)容

目前，各個領域在發(fā)展與建設過程中都十分重視自動化的建設，在企業(yè)發(fā)展過程中，應用熱工自動化技術能夠更好地促進企業(yè)實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。首先，熱工自動化涵蓋了多個環(huán)節(jié)的內(nèi)容，自動檢測最為關鍵，可以利用自動化的儀表直接測量火電廠在運營過程中所形成的各種熱工參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)火電廠在運行過程中可能存在的各種問題，并采取針對性的措施進行解決和處理，保證火電廠運營機組的運行質(zhì)量和狀態(tài);其次，火電廠熱工自動化的自動控制系統(tǒng)可以針對電廠機組設備的應用情況進行有效控制，提高機組設備運行的穩(wěn)定性、安全性和可靠性，根據(jù)固有步驟進行操作，所以常被稱為順序控制，主要應用于機組運行過程中對生產(chǎn)機組運行、啟停以及事故處理的環(huán)節(jié);最后，控制裝置本身也具有一定的保護功能和非常強大的判斷能力，在完成某項操作之后，自動控制系統(tǒng)會明確已經(jīng)完成整個操作的所有內(nèi)容之后再進行下一項操作，不然將會出現(xiàn)中斷現(xiàn)象并進行報警。在機組運行過程中，如果應用了無人控制的模式，在基本數(shù)據(jù)偏離正常水平的情況下，系統(tǒng)會進行報警，并自動給出一定的指示。工作人員可以結(jié)合警告和指示加以調(diào)整和改進，這樣能夠有效降低故障發(fā)生的概率，保證工作人員的生命安全，提高火電廠的工作效率和工作質(zhì)量[2]。

4 自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應用

4.1 加強對熱工自動化的控制與管理

鍋爐設備是火電廠生產(chǎn)經(jīng)營過程中最為關鍵的工作設備，在火電廠實際經(jīng)營期間，優(yōu)化鍋爐燃燒效率，能夠有效減少火電廠運營期間對于煤炭資源的消耗，提高火電廠的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。首先，保證蒸汽的初始參數(shù)是提高機組熱效率的重要方式，可以適當?shù)亟档驼羝某鯄汉统鯗?，通過調(diào)整再熱汽溫的方式減少能量的耗散[3]。在工作過程中，需要重視對熱氣溫的應用，以便進一步控制噴水量，減少鍋爐的排煙熱損失。其次，還需要科學設置鍋爐的排煙溫度，排煙溫度是對排煙熱損失影響最大的因素，適當?shù)亟档团艧煖囟龋粌H可以控制和降低煤炭資源的消耗，而且也能夠減少污染物的排放。因此，在實際工作過程中，需要合理調(diào)整鍋爐生產(chǎn)流程，有效降低鍋爐生產(chǎn)過程中的風險，加強對風煤曲線的優(yōu)化和調(diào)整，使得磨煤機可以在正常工作下維持比較低的排風量，降低和控制磨煤機的通風阻力，提高鍋爐的運營效率和運營質(zhì)量。

4.2 提高火電廠熱工自動化系統(tǒng)的運營質(zhì)量

熱工自動化技術包含熱能工程技術、控制理論、計算機技術、信息技術以及智能儀器儀表技術等多方面的技術，主要是通過檢測和控制熱力學相關參數(shù)，從而實現(xiàn)對整體生產(chǎn)過程的檢測、控制、優(yōu)化、決策、管理及調(diào)度，對于火電廠的正常安全生產(chǎn)有著十分重要的價值，可以降低生產(chǎn)能耗，提高生產(chǎn)效率。熱工自動化技術可以自動控制鍋爐、汽機以及其他輔助設備的運行，使得機組能夠自動地適應工況的改變，保持持續(xù)安全的工作狀態(tài)。熱工自動化技術隨著自動化技術的發(fā)展，也獲得了持續(xù)的進步，各種各樣的新材料、新工藝以及新理論的誕生，使得自動化技術也進行著不斷的優(yōu)化和升級。變送器和各種傳感器在自動化技術中的應用，提高了自動化技術的應用靈敏性和準確性，未來熱工系統(tǒng)將圍繞著可持續(xù)發(fā)展的主題進行進一步的優(yōu)化，逐漸朝向網(wǎng)絡化、透明化、智能化以及無線化的方向發(fā)展，不斷應用新的測量控制原理和控制方法，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)通信控制保護的一體化發(fā)展，使得火電廠機組的故障處理及運行操作像操作普通計算機一樣方便。

4.3 應用自律分布式系統(tǒng)

火電廠包括各種各樣的子系統(tǒng)以及各種類型的設備，為了避免各個設備異?；蛘呦到y(tǒng)異常而對整個系統(tǒng)的運行造成的不利影響，可以通過自律式分布式系統(tǒng)的應用，實現(xiàn)設備與系統(tǒng)的控制和協(xié)調(diào)。在某個子系統(tǒng)發(fā)生故障時可以利用冗余設備保護系統(tǒng)，保證系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定的工作，并結(jié)合系統(tǒng)運行參數(shù)的改變，實現(xiàn)系統(tǒng)自身工作狀態(tài)的調(diào)整與優(yōu)化，保證系統(tǒng)之間的狀態(tài)和運行參數(shù)能夠得到更好的匹配。

5 結(jié)語

綜上所述，本文對自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應用進行了全面的剖析，希望能夠給予相關人士一些啟發(fā)。自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應用能夠進一步提高火電廠生產(chǎn)效率和管理效率，提升火電廠的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。在具體應用熱工自動化控制技術的過程中，需要結(jié)合火電廠的實際運營情況進行合理的設計與控制，結(jié)合企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，研發(fā)與企業(yè)實際情況相協(xié)調(diào)的熱工自動化控制系統(tǒng)，科學應用自動控制理論，提高自動化控制系統(tǒng)的可操作性和應用性。

【參考文獻】

【1】孫振洋.控制理論在火電廠熱工自動化中的應用[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2018（23）：50.

【2】李生錄.自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應用[J].中外企業(yè)家，2018（28）：235.

【3】任桂濱.自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應用[J].中國科技投資，2018（Z4）：128.