火電廠熱工自動化中自動控制理論的應用探究

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在火電廠中應用時表現出的問題，提出了將自動控制理論應用于熱工自動化中的策略，并對其具體應用進行研究，以供參考。

關鍵詞：火電廠;熱工自動化;自動控制理論;應用

1引言

電力事業與我們的日常生活和工業生產息息相關，這也使得在我國工業化進程的不斷加快以及人們生活水平不斷提高的發展趨勢下，推動了我國電力事業的蓬勃發展，不僅表現出發電企業規模的擴大和裝機容量的增加，而且也表現出各項先進科學技術在電廠中應用，用以提升其工作效率和質量。以其中的熱工自動化為例，其在火電廠中的應用仍然存在一定的問題，這就需要將結合了計算機技術和自動化技術的自動化控制理論應用其中，實現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設備由自動化設備代替，實現對火電廠運行管理的自動化控制，從而體提升火電廠設備的管理能力和準確度，進而實現火電廠運營成本的降低和經濟效益的提高。目前在我國的火電廠中比較常用的熱工自動化主要體現在自動化控制、監測、報警和保護等幾個方面。其中的自動化控制系統是一種覆蓋了火電廠全部工作流程的管控系統，其主要作用就是在出現設備運行異常情況時會啟動自動保護系統來診斷和檢測異常情況，在發現數據問題時停止生產。同時也通過自動報警系統向工作人員發出報警提醒，盡量降低上述問題所造成的危害。其中的自動監測系統就是對火電廠運行中的溫度、壓強以及內部流量等各種熱工數據進行實時監測的系統。

3當前自動化技術存在的問題

總結目前熱工自動化技術在火電廠中應用時表現出的問題，主要表現在PLC的應用以及具有較低安全系數兩個方面。對于前者來說，由于DCS是一種高效且穩定的控制系統，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用中會應用DCS進行主廠房的控制，但是并沒有應用于輔助車間中，而且采用造價較低的PLC技術，這就給最初的開發階段留下遺憾而影響控制系統運行的可靠性。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出電網負荷持續增加的現狀，而且火電廠運行中所應用煤種類型較多，增加了火電廠鍋爐系統中對燃燒系統的調節難度。加之目前社會對發電企業供電質量要求的不斷提高，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，一旦出現安全事故則會在損害發電設備的同時，影響其供電區域的正常用電，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用

4.1自動控制理論

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

級控制法等。第二個階段為現代控制理論，也就是通過時域法以及線性代數等數學方法進行數學模型的建立，用于對系統運行規律進行模仿。此階段的理論主要包括最優化估計理論、非線性控制理論、線性系統控制理論、動態識別系統、預測控制理論、自適應控制理論等。第三個階段為智能控制理論，其主要包括遺傳算法、神經網絡控制理論以及模糊控制理論等。

4.2自動控制理論的應用

一是擴展信息系統。在火電廠熱工自動化中通過自動控制理論的應用，具體的方式是通過智能儀表來檢查設備并掌握系統的運行狀況，針對其中存在的異常或不足進行調節。比如通過發電系統與熱力學內容的融合，也就是在通過統計分析系統對發電情況進行分析之后，通過與控制系統的融合來提升運行能力，實現對系統運行情況的準確測量和發電量的準確控制，減少發電過程中的損失。

二是此理論在熱工自動化中應用起到節能的作用，也就是通過節能理論的應用來凈化空氣質量并科學管理熱工控制系統來實現電廠發電能力和節能效果的提升。比如通過整理發電廠設備運行方式的方法為工作人員提供準確的數據信息，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，通過智能控制系統的應用在鍋爐系統中形成循環燃燒系統，提升其運行效率。同時也通過將自動控制理論應用于控制系統中，在嚴格執行規范策略的同時，對系統運行情況進行梳理，保證技術人員掌握真實情況并進行有效調節，實現資源消耗的減少以及節能環保效果的增強。

三是通過自動控制理論的應用還有助于加強對技術人員的培訓來提升其綜合素質，便于技術人員利用此原理掌握系統運行情況，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驗，還要在正式工作之前規范講解系統控制方法和制度，通過有效的技術交底和培訓來提升技術人員綜合能力，滿足應用自動控制理論的技術要求。

四是推動熱工自動化技術的發展。目前將自動控制理論應用于熱工自動化職工，有助于推動熱工系統向智能化和網絡化方向發展，提升熱工控制自動化系統操作的便捷性，同時也可以發揮其自我排查和修復的作用來提升其安全性，確保工作人員可以在安全和穩定的環境中開展工作。

5結語

在目前我國火電技術在不斷發展革新的過程中，通過自動控制理論的應用，表現出翔智能化和高效率化方向發展的趨勢，也就是在熱工自動化系統中通過此理論的應用，逐漸通過自動控制的方式代替傳統的人工操作和控制方式，提升系統操作和運行效率。但是同時也在提升發電量和發電效率的同時，對生態環境造成不同程度的破壞。這就需要注重綠色環保技術在熱工自動化中的應用，發展綠色節能環保技術，在保證電力穩定輸送以及獲取更多經濟效益的同時，也能起到保護生態環境的作用。

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