易曉堅

摘要：文章對火電廠熱工自動化的基本情況進行介紹，分析目前熱工自動化技術(shù)在火電廠中應(yīng)用時表現(xiàn)出的問題，提出了將自動控制理論應(yīng)用于熱工自動化中的策略，并對其具體應(yīng)用進行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：火電廠;熱工自動化;自動控制理論;應(yīng)用

1引言

電力事業(yè)與我們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)，這也使得在我國工業(yè)化進程的不斷加快以及人們生活水平不斷提高的發(fā)展趨勢下，推動了我國電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展，不僅表現(xiàn)出發(fā)電企業(yè)規(guī)模的擴大和裝機容量的增加，而且也表現(xiàn)出各項先進科學(xué)技術(shù)在電廠中應(yīng)用，用以提升其工作效率和質(zhì)量。以其中的熱工自動化為例，其在火電廠中的應(yīng)用仍然存在一定的問題，這就需要將結(jié)合了計算機技術(shù)和自動化技術(shù)的自動化控制理論應(yīng)用其中，實現(xiàn)對資源的充分利用以及運行效率的提升，從而推動火電廠的健康發(fā)展。

2火電廠熱工自動化概述

在火電廠中，熱工自動化就是將部分需要人工操作的生產(chǎn)設(shè)備由自動化設(shè)備代替，實現(xiàn)對火電廠運行管理的自動化控制，從而體提升火電廠設(shè)備的管理能力和準確度，進而實現(xiàn)火電廠運營成本的降低和經(jīng)濟效益的提高。目前在我國的火電廠中比較常用的熱工自動化主要體現(xiàn)在自動化控制、監(jiān)測、報警和保護等幾個方面。其中的自動化控制系統(tǒng)是一種覆蓋了火電廠全部工作流程的管控系統(tǒng)，其主要作用就是在出現(xiàn)設(shè)備運行異常情況時會啟動自動保護系統(tǒng)來診斷和檢測異常情況，在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問題時停止生產(chǎn)。同時也通過自動報警系統(tǒng)向工作人員發(fā)出報警提醒，盡量降低上述問題所造成的危害。其中的自動監(jiān)測系統(tǒng)就是對火電廠運行中的溫度、壓強以及內(nèi)部流量等各種熱工數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測的系統(tǒng)。

3當前自動化技術(shù)存在的問題

總結(jié)目前熱工自動化技術(shù)在火電廠中應(yīng)用時表現(xiàn)出的問題，主要表現(xiàn)在PLC的應(yīng)用以及具有較低安全系數(shù)兩個方面。對于前者來說，由于DCS是一種高效且穩(wěn)定的控制系統(tǒng)，但是具有較高的造價成本。因此，火電廠通常在熱工自動化應(yīng)用中會應(yīng)用DCS進行主廠房的控制，但是并沒有應(yīng)用于輔助車間中，而且采用造價較低的PLC技術(shù)，這就給最初的開發(fā)階段留下遺憾而影響控制系統(tǒng)運行的可靠性。對于后者來說，在目前火電廠機組單機容量不斷增大的同時也表現(xiàn)出電網(wǎng)負荷持續(xù)增加的現(xiàn)狀，而且火電廠運行中所應(yīng)用煤種類型較多，增加了火電廠鍋爐系統(tǒng)中對燃燒系統(tǒng)的調(diào)節(jié)難度。加之目前社會對發(fā)電企業(yè)供電質(zhì)量要求的不斷提高，如果沒有配置先進的硬件，容易造成鍋爐系統(tǒng)運行中一直處于其耐受性的極限附近，降低其運行中的安全性能，一旦出現(xiàn)安全事故則會在損害發(fā)電設(shè)備的同時，影響其供電區(qū)域的正常用電，還會對周圍工作人員以及居民的人身安全造成威脅。

4火電廠熱工自動化中自動控制理論的應(yīng)用

4.1自動控制理論

目前應(yīng)用于火電廠熱工自動化中的自動控制理論主要經(jīng)歷了以下三個階段，第一個階段為經(jīng)典控制理論，其主要包括非線性系統(tǒng)分析法、頻率法、PID 控制法、根軌跡法以及串

級控制法等。第二個階段為現(xiàn)代控制理論，也就是通過時域法以及線性代數(shù)等數(shù)學(xué)方法進行數(shù)學(xué)模型的建立，用于對系統(tǒng)運行規(guī)律進行模仿。此階段的理論主要包括最優(yōu)化估計理論、非線性控制理論、線性系統(tǒng)控制理論、動態(tài)識別系統(tǒng)、預(yù)測控制理論、自適應(yīng)控制理論等。第三個階段為智能控制理論，其主要包括遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論以及模糊控制理論等。

4.2自動控制理論的應(yīng)用

一是擴展信息系統(tǒng)。在火電廠熱工自動化中通過自動控制理論的應(yīng)用，具體的方式是通過智能儀表來檢查設(shè)備并掌握系統(tǒng)的運行狀況，針對其中存在的異?；虿蛔氵M行調(diào)節(jié)。比如通過發(fā)電系統(tǒng)與熱力學(xué)內(nèi)容的融合，也就是在通過統(tǒng)計分析系統(tǒng)對發(fā)電情況進行分析之后，通過與控制系統(tǒng)的融合來提升運行能力，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行情況的準確測量和發(fā)電量的準確控制，減少發(fā)電過程中的損失。

二是此理論在熱工自動化中應(yīng)用起到節(jié)能的作用，也就是通過節(jié)能理論的應(yīng)用來凈化空氣質(zhì)量并科學(xué)管理熱工控制系統(tǒng)來實現(xiàn)電廠發(fā)電能力和節(jié)能效果的提升。比如通過整理發(fā)電廠設(shè)備運行方式的方法為工作人員提供準確的數(shù)據(jù)信息，通過圖像的方式便于工作人員直觀地確定問題并查找原因，通過智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用在鍋爐系統(tǒng)中形成循環(huán)燃燒系統(tǒng)，提升其運行效率。同時也通過將自動控制理論應(yīng)用于控制系統(tǒng)中，在嚴格執(zhí)行規(guī)范策略的同時，對系統(tǒng)運行情況進行梳理，保證技術(shù)人員掌握真實情況并進行有效調(diào)節(jié)，實現(xiàn)資源消耗的減少以及節(jié)能環(huán)保效果的增強。

三是通過自動控制理論的應(yīng)用還有助于加強對技術(shù)人員的培訓(xùn)來提升其綜合素質(zhì)，便于技術(shù)人員利用此原理掌握系統(tǒng)運行情況，并改善其中的問題。為此，就需要招聘人員招聘中選擇綜合考察人才的綜合能力和工作經(jīng)驗，還要在正式工作之前規(guī)范講解系統(tǒng)控制方法和制度，通過有效的技術(shù)交底和培訓(xùn)來提升技術(shù)人員綜合能力，滿足應(yīng)用自動控制理論的技術(shù)要求。

四是推動熱工自動化技術(shù)的發(fā)展。目前將自動控制理論應(yīng)用于熱工自動化職工，有助于推動熱工系統(tǒng)向智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，提升熱工控制自動化系統(tǒng)操作的便捷性，同時也可以發(fā)揮其自我排查和修復(fù)的作用來提升其安全性，確保工作人員可以在安全和穩(wěn)定的環(huán)境中開展工作。

5結(jié)語

在目前我國火電技術(shù)在不斷發(fā)展革新的過程中，通過自動控制理論的應(yīng)用，表現(xiàn)出翔智能化和高效率化方向發(fā)展的趨勢，也就是在熱工自動化系統(tǒng)中通過此理論的應(yīng)用，逐漸通過自動控制的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工操作和控制方式，提升系統(tǒng)操作和運行效率。但是同時也在提升發(fā)電量和發(fā)電效率的同時，對生態(tài)環(huán)境造成不同程度的破壞。這就需要注重綠色環(huán)保技術(shù)在熱工自動化中的應(yīng)用，發(fā)展綠色節(jié)能環(huán)保技術(shù)，在保證電力穩(wěn)定輸送以及獲取更多經(jīng)濟效益的同時，也能起到保護生態(tài)環(huán)境的作用。

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