自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應用

摘要：在新時期，火電廠面臨更多的用電壓力，必須提高自動化應用。本文首先總結了火電廠熱工控制系統的組成，然后分析火電廠熱工自動控制系統的作用，最后指出自動控制理論在火電廠熱工自動化中的具體應用策略，以為火電廠熱工自動化發展提供參考。

關鍵詞：自動控制理論;火電廠;熱工自動化

在自動控制理論的支持下，火電廠熱工自動化得到了應用和發展。熱工自動化技術的實現可以有效提高火電廠生產安全和效率，通過相應自動化控制設備的應用，更多地完成發電、節電任務，優化電力統籌工作，可在未來進行大力推廣，并推動自動控制技術的進一步發展。

一、火電廠熱工控制系統的組成

火力發電廠熱工自動化采用的是各種自動化儀表以及計算機系統等形式的裝置，并通過自動化儀表以及裝置向火力發電廠的熱力產生過程進行開環或是閉環監視、控制，使火力發電廠能安全、高效的運行，而且為火力發電廠技術運用節省成本。熱工控制系統的功能中對各個參數的控制，其中參數的范圍包括：溫度、主蒸汽壓力、流量、料位等，保證在火電廠工作時處于一個最佳的狀態中，保證火電廠的安全運行。熱工控制系統一般情況是由感受件、中間單元、調節單元、執行單元組成，其主要的應用范圍是自動化檢測、自動報警、操作遙控、自動程控、自動保護、調節等，以上同樣也是自動控制理論在火電廠熱工自動化中應用的體現。傳統模式下的自動控制系統以及由現代化的一體化的微機系統所取代，因為，一體化的微機系統中結構更加的簡單，方便操作。

二、火電廠熱工自動控制系統的作用

（一）拓展管理系統

在火電廠熱工自動化系統中應用自動控制系統，能夠拓展管理系統，具體表現在：第一，由于自動化系統具有一定的拓展能力，當其應用到火電廠熱工自動化系統中時，會使系統有更進一步擴展的能力。另外，部分電廠在運行的過程中，大部分應用PLC系統，進而在應用自動化系統的過程中，能夠對運行系統進行合理管理，并創新運行系統，提高火電廠的運行能力。第二，在對自動化系統進行控制時，需要應用算法模塊進行計算，并根據結論對系統進行整理，使系統的開發率得到提升。

（二）節能減排

在火電廠熱工自動化系統中應用自動控制系統，能夠節能減排，具體表現在：第一，在使用傳統的方法發電時，設備會產生大量的損耗，并產生一定的污染物，對環境有一定的影響，在系統中應用自動控制系統之后，其能夠將燃料得到完全燃燒，將剩余燃料進行循環處理，并降低污染物的排放量，減少環境污染的問題。第二，隨著社會經濟的不斷發展，我國環境的質量問題不斷嚴重，近年來出現霧霾問題，對人的呼吸系統有一定的損傷，為了改善這一現象，可以在火電廠熱工自動化系統中應用自動控制系統，使其能夠減少空氣的質量問題，達到節能減排的效果。

三、自動控制理論在火電廠熱工自動化中的具體應用策略

（一）擴展信息系統，對系統進行管理

為了使火電廠熱工自動化系統能夠合理應用自動控制系統，需要擴展信息系統，具體表現在：第一，由于火電廠熱工自動化系統在運行的過程中，需要應用智能儀表、計算機技術等設備進行檢查，了解系統的運行情況，并對系統進行合理調整。例如：在系統中應用這一技術之前，需要先對系統的運行情況、發電情況、用電需求等方面進行合理的統計分析，之后適當將控制系統與其結合，使其能夠進一步提高運行能力，擴展信息系統，提高系統的供電能力。第二，為了使其能夠應用到火電廠熱工自動化系統中，需要將發電系統與熱學方面的內容聯系起來，對系統的運行情況進行測量，合理控制系統的發電量，減少經濟消耗，提高企業的經濟效益。另外，為了使火電廠熱工自動化系統能夠合理應用自動控制系統，需要提高技術人員綜合能力，落實獎懲制度，在檢查的過程中，一旦發現系統存在問題，需要根據工作記錄表找到影響的負責人，并對其進行處罰，提高技術人員的工作積極性，促進發電廠的穩定運行。

（二）熱工儀表非線性特性校正方面的應用

火電廠熱工自動化發展中通過精度性能可靠的熱工儀表的引入與使用，為自身的生產效率提高帶來了保障作用。在這類儀表應用過程中，如熱電偶溫度儀表的熱電勢與溫度的關系、節流式流量儀表的流量與差壓的關系等，都屬于熱工儀表的非線性熱性，會對這類儀表的精度產生一定的影響。針對這種情況，需要在自動控制理論的支持下，對火電廠熱工自動化中的熱工儀表非線性特性進行校正處理，從而提高這類儀表的精度。一方面通過對自動控制理論的合理使用，將模擬線性化方式應用于熱工儀表非線性校正過程中，確保其校正處理效果良好性。一方面，針對智能熱工儀表，需要在自動控制理論、計算機網絡等要素的作用下，在計算機三維空間中對這類儀表進行數字線性化處理。在此期間，需要對輸入的信號進行轉換處理，得到所需的數字量，進而對其進行精確計算，實現智能熱工儀表輸入信號線性化，從而滿足這類儀表的非線性特性校正處理要求。

（二）主蒸汽壓力和溫度特性調節方面的應用

為了使火電廠熱工自動化作用下發電機組、汽輪機等有著良好的應用工況，并且實現對主蒸汽壓力特性的有效調節，則需要考慮使用自動控制理論。一是在自動控制理論的作用下，通過對主蒸汽壓力調節要求的考慮，在計算機三維空間中對其偏差進行科學分析，從而為主蒸汽壓力有效調節提供參考信息，確保其調節有效性;二是基于自動控制理論的火電廠熱工自動化方面的主蒸汽壓力調節，需要考慮使用雙回路形式，且將控制信號作用于主蒸汽壓力調節方面，促使主蒸汽壓力所需的調節措施運用更具科學性。另外，在提升火電廠熱工自動化發展水平的過程中，要確保其監測工作落實有效性，降低生產實踐中的問題發生率，則需要在自動控制理論的支持下，升噴水減溫器的自動化水平，滿足主蒸汽溫度控制需求，實現主蒸汽溫度控制。

四、總結

綜上所述，通過自動化控制理論和自動化技術將其與火電廠熱工生產過程相結合，實現電力生產過程能平穩安全地進行，保證火電廠能安全有效地根據需要來調節電能的生產，同時加強對熱工儀表、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度的調節，有助于保持火電廠良好的熱工自動化工況，從而提升火電廠實踐中的生產水平，滿足其可持續發展要求。

參考文獻

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作者簡介：程濤（1983-），男（漢族），陜西榆林市，陜西榆林能源集團橫山煤電有限公司，本科學位，助理工程師，主要從事火電廠熱控檢修技術工作。