火電廠自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

張明軍

【摘要】近幾年來，隨著我國自動控制系統(tǒng)的發(fā)展，各個行業(yè)都逐漸將自動控制系統(tǒng)作為主要的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)然，火電行業(yè)也是順應(yīng)時代的要求，積極的在火電使用中大力的使用的自動控制原理，以此來提高企業(yè)的競爭優(yōu)勢和經(jīng)濟收益。自動控制系統(tǒng)在其中充當(dāng)著舉足輕重的作用，現(xiàn)在是火電行業(yè)不可獲取的應(yīng)用系統(tǒng)。本文就針對火電廠內(nèi)的自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計進行研究，通過對其重要性和優(yōu)化的對策加以討論，希望能為日后的工作提供一些參考性的建議和意見。

【關(guān)鍵詞】自動控制系統(tǒng)；火電廠；重要性；優(yōu)化對策；探討；分析

1、自動控制系統(tǒng)基本概念

相比較傳統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)來說，自動控制系統(tǒng)改變了原有的手動方式，通過在新科技的條件下使得各種應(yīng)用系統(tǒng)不需要手工來進行操作，通過自動的機械設(shè)備來進行工作，這種系統(tǒng)下必須依靠專門的設(shè)備和規(guī)律來進行操作，通過嚴格的操作標(biāo)準來使系統(tǒng)順利的進行自動工作，完成規(guī)定的任務(wù)和要求。自動控制系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅使得系統(tǒng)的使用更加迅速和完善，更加重要的是完全改變了原有的操作方式，使得生產(chǎn)和使用更加便利，更是火電行業(yè)實現(xiàn)自動化的重要基礎(chǔ)和手段。

2、火電廠燃燒過程中存在的問題及對策

2.1 燃燒控制系統(tǒng)是現(xiàn)階段火電廠系統(tǒng)中存在的主要控制系統(tǒng)，它主要是通過燃料控制系統(tǒng)、風(fēng)量控制系統(tǒng)和爐膛控制壓力系統(tǒng)三部分組成?，F(xiàn)階段存在的大部分火電廠的鍋爐然好啊系統(tǒng)都是通過PID來進行控制。燃燒控制系統(tǒng)也是主要由主蒸汽壓力控制和燃燒了控制組成川籍控制系統(tǒng)，其中燃燒了控制由燃料量控制、送風(fēng)量控制和引風(fēng)量控制系統(tǒng)來組成，每個系統(tǒng)也通過不同的燃燒量和控制方法來確定相關(guān)的經(jīng)濟燃燒和安全燃燒兩種方式。鍋爐燃燒自動控制系統(tǒng)的主要任務(wù)就是通過燃料燃燒后的熱量來強調(diào)對輸出蒸汽負荷的相關(guān)要求，同時還要保證對鍋爐的使用安全和運行成本小等多方面的要求。

2.2 當(dāng)然，一臺單獨使用的燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量三者之間的控制關(guān)系是不能分開，需要通過單個不同的控制器來控制相關(guān)的控制變量，三者互相協(xié)調(diào)，統(tǒng)一協(xié)作，才能完成最終的任務(wù)和目標(biāo)。同時，通過對相關(guān)溫度的確定，來調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量和使用煤量的多少來去頂，從而確定最佳的鍋爐燃燒運行狀態(tài)。另外，要是鍋爐內(nèi)的爐膛存在一定的負擔(dān)，這樣才能保證鍋爐在運行時的燃燒量，避免鍋爐內(nèi)的火苗向外噴射，從而保證周邊環(huán)境的衛(wèi)生和工作人員的安全。針對于燃燒過程中的自動控制系統(tǒng)來看，操作的過程與鍋爐的種類、運行的結(jié)構(gòu)模式和控制方面都有相關(guān)的要求，通過不同的種類情況要采取不同的優(yōu)化設(shè)計方案。將單元機組燃燒過程的被控對象看成是意個多變量的系統(tǒng)模式，設(shè)計控制系統(tǒng)時，要充分考慮到實際工作的情況，從而來實現(xiàn)實際操作時的行為習(xí)慣和工作方式等。同時，還要最大響度的考慮到燃料燃燒的優(yōu)化控制環(huán)節(jié)。當(dāng)外界對鍋爐的燃氣有很大的負荷要求時，一定要根據(jù)條件來迅速改變原有的燃燒量，通過實際的鍋爐燃燒情況來選用燃燒量，達到最佳的燃燒目的和優(yōu)化設(shè)計方案。

3、火電廠自動控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的重要性

現(xiàn)如今，我國的煤炭資源逐漸在減少，煤炭資源成為了我國的稀缺資源，而隨著用煤量的使用，如何提高煤炭的燃燒率是我們現(xiàn)在首要關(guān)注的問題，煤炭沒有得到充分的燃燒，不僅使大量的資源受到破壞和浪費，還加劇了對環(huán)境的污染，使得人類賴以生存的環(huán)境和空間受到了破壞，所以說，我們要提高煤炭的燃燒利用率，這就需要自動控制系統(tǒng)的出現(xiàn)和使用。自動控制系統(tǒng)設(shè)計的方面和廣泛，無論是公用設(shè)備還是鍋爐燃燒系統(tǒng)，都能夠有效的使用自動控制系統(tǒng)，相關(guān)標(biāo)準和操作程序能適合大部分的機械設(shè)備的使用，從而使社會的經(jīng)濟效益得到了大幅度的提高。自動控制系統(tǒng)能夠及時的解決火電廠機械使用時出現(xiàn)的問題，大力的減少了傳統(tǒng)的人工操作，極大的提升了設(shè)備的控制水平，降低了環(huán)境污染程度，是一種非?？茖W(xué)有效的火電廠控制管理的方式和應(yīng)用系統(tǒng)。

目前，我國現(xiàn)階段大部分火電廠所使用的煤炭燃燒率都不是很高，非常浪費資源，而且影響我們生活的空間和環(huán)境。按照傳統(tǒng)的燃燒鍋爐來看，都采用的是通過人工的方式來對燃燒情況進行監(jiān)控，這樣就不容易對燃燒的結(jié)果進行分析和總結(jié)，而是提供了相關(guān)的數(shù)字濾波，積分分離PID，從而對其進行選擇，參數(shù)自整定、自尋優(yōu)等多種靈活的方式和算法，而且還可以用對模糊判定等攻來實現(xiàn)我們正常不能實現(xiàn)的。而工業(yè)中使用的鍋爐通過對溫度的檢測和自動控制系統(tǒng)原來可以大大減少了工作復(fù)雜程度，提高了生產(chǎn)效率，最重要的是節(jié)約了能源使得空氣少搜到污染。其中自動控制系統(tǒng)總的熱動控制系統(tǒng)就是通過在控制過程中的參數(shù)來進行系統(tǒng)的實現(xiàn)，通常包括溫度、流量和壓力等相關(guān)參數(shù)，從而使得系統(tǒng)處于最佳狀態(tài)，同時能夠保證火電廠內(nèi)部各個部門的正常和經(jīng)濟運行，安全使用。燃料量控制也是自動控制系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，而且還很大程度上的影響著送風(fēng)和引風(fēng)量等相關(guān)控制系統(tǒng)，也包括對汽包中的蒸汽蒸發(fā)量來進行參數(shù)的比較和記錄。因此，設(shè)置燃料量控制子系統(tǒng)的目的就是通過對消除側(cè)內(nèi)部的自發(fā)擾動，從而來改善系統(tǒng)的品質(zhì)和質(zhì)量。另外，由于大型機組的容量很大，所以各結(jié)構(gòu)構(gòu)件相互之間都要進行聯(lián)系，互相影響，所以缺一不可，因此，只要掌握鍋爐內(nèi)燃燒的三個相關(guān)控制系統(tǒng)的任務(wù)和目的以及對電路的設(shè)計等就可以使鍋爐的燃燒利用率達到最優(yōu)化，從而減少對空氣的污染和凈化。三相控制任務(wù)為送風(fēng)量、送水量和蒸汽量，主電路全刻盤只是調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器、觸發(fā)器、晶體管、DZ-III型電動壓力變送和閥門這六項，只要對使用的器件進行合理的選擇，準去的控制三大控制系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)就可以保證鍋爐的完全燃燒，使火電廠的發(fā)電量達到最大化，獲得最大的經(jīng)濟效益，從而保證周邊的空氣和環(huán)境不被污染，確保人們的生活安全。

4、火電廠自動控制系統(tǒng)的有效優(yōu)化對策

火電廠的使用是一個相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)過程，它是一個完整的控制管理系統(tǒng)，在實際的操作過程中摻雜著許多不可變量的因素和影響因素，所以說如果簡單的通過人工來保證火電廠的正常運行是很困難的?；痣姀S的鍋爐燃燒自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化對策必須依靠現(xiàn)有的數(shù)據(jù)來記性優(yōu)化，通過實際的情況來進行分析和歸納才能選出最佳的優(yōu)化設(shè)計，從而達到最佳的目標(biāo)和語氣效果，所以說，就要保證整個火電廠的正常和安全運行，這樣才能最大限度的提升鍋爐的燃燒利用率。火電廠的使用過程中的最高的成本費就是對燃料的使用，在燃料的使用中就伴隨著煙氣的排放，這就極大程度的污染空氣和環(huán)境，這也是火電廠的燃燒優(yōu)化最主要解決的問題。隨著我國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，提升機組社會經(jīng)濟效益已經(jīng)逐漸成為了火電行業(yè)迅速發(fā)展的關(guān)鍵和根本性的基礎(chǔ)，最大程度的節(jié)約資源和較少環(huán)境污染是我們火電廠發(fā)展的核心目標(biāo)和宗旨，所以我們?yōu)榱吮ＷC優(yōu)化的最佳設(shè)計，在裝置設(shè)備協(xié)助下監(jiān)控管理機組參數(shù)、狀態(tài)，

從而能夠及時的對故障進行預(yù)測和排除。

控制燃燒量是火電廠鍋爐燃燒的一個最基本的作業(yè)過程，也影響著整個火電廠的中心環(huán)節(jié)。燃燒量的多少也控制著生產(chǎn)壓力，影響著蒸汽量、氣溫等因素，所以說控制燃燒量和鍋爐整體的運行效果存在著密切的關(guān)系?？刂迫剂狭繒r會設(shè)置專門子系統(tǒng)，其主要的目的就是通過子系統(tǒng)控制作用來消除和減少燃料內(nèi)側(cè)區(qū)域中存在的自發(fā)擾動個，以此提升系統(tǒng)整體調(diào)節(jié)水平及質(zhì)量。另外，因為大型鍋爐機組容量大，各區(qū)域結(jié)構(gòu)聯(lián)系密切，應(yīng)給予構(gòu)件之間相互的影響和互相的認可。在控制鍋爐燃料量時一般掌握主電路設(shè)計和三相控制任務(wù)就是基本可以滿足優(yōu)化標(biāo)準，優(yōu)化效果最為理想且避免環(huán)境受到污染。

當(dāng)發(fā)生事故時，應(yīng)該及時采取措施，以防止事故更嚴重或者使事故造成損壞等。鍋爐的使用一定要在適當(dāng)?shù)臈l件和溫度下進行使用，一旦外界發(fā)生變化，都容易使鍋爐的工作發(fā)生改變，甚至產(chǎn)生事故。當(dāng)然，自動控制系統(tǒng)本身也會發(fā)生故障，著就需要它自身進行調(diào)節(jié)和保護。自動控制系統(tǒng)主要有以下幾個作用來進行控制自身的故障發(fā)生：提高整體機器的安全和可靠運行，提升鍋爐的運行經(jīng)濟性，提高勞動的生產(chǎn)率。同事，由于計算機的普及和功能的加入，使得自動控制系統(tǒng)也逐漸有了新的功能，同時也作為自動控制系統(tǒng)的主要部分與發(fā)電機同步操作。

5、結(jié)語

總而言之，火電廠的自動控制系統(tǒng)對整個的電廠都有重要的影響意義，不僅關(guān)系到整個發(fā)電量提升社會經(jīng)濟效益，也會環(huán)境的改變和污染的較少做出了巨大的貢獻。同事，在自動控制系統(tǒng)運行的環(huán)境下，人員和設(shè)備都處在最佳的配置狀態(tài)，都滿足了最大的價值效益標(biāo)準。所以說，自動控制系統(tǒng)是未來我國火電廠發(fā)電的主要應(yīng)用系統(tǒng)，它的優(yōu)化設(shè)計也對自動控制系統(tǒng)起到關(guān)鍵性的作用，使得火電行業(yè)走上持續(xù)發(fā)展的健康之路，因此相關(guān)的研究讓袁和工作者要及時的重視和關(guān)注并加強對自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計的推廣和使用。

參考文獻：

[1]韓清禹，談德才.自動發(fā)電控制在藏木水電站的應(yīng)用[J].科技視界，2016，（22）.

[2]張雪萍，鄒歡，張南輝.自動發(fā)電控制策略及機組出力優(yōu)化最優(yōu)解的設(shè)計[J].價值工程，2012，（28）.

[3]王劍奇，張伯明.綜合的自動發(fā)電控制[J].電力系統(tǒng)自動化，1994，（06）.

[4]王寧.小型水電廠自動發(fā)電控制技術(shù)研究[J].黑龍江水利科技，2014，（12）.