智能控制在電廠熱工自動化中的應用分析

袁俊

摘 要：隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，自動化、智能化控制技術(shù)的發(fā)展也極為迅速，并被廣泛應用到各行業(yè)的發(fā)展中，對推動社會經(jīng)濟水平的提升有著巨大的作用。電廠作為經(jīng)濟市場發(fā)展的重要組成部分，更為人們?nèi)粘Ｉ钐峁┓€(wěn)定的電力能源，將先進的智能控制技術(shù)應用到電廠熱工自動化系統(tǒng)中，對提升電廠熱工自動化系統(tǒng)的控制水平有著巨大的作用。同時，在受到智能控制技術(shù)的影響下，電廠熱工自動化系統(tǒng)的運行水平也飛速的提升，對提升電廠生產(chǎn)運營的經(jīng)濟性、效益性有著巨大的作用。

關(guān)鍵詞：智能控制；電廠熱工；自動化；應用

中圖分類號：TP273 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）01-0152-03

Abstract： With the rapid development of science and technology， the development of automation and intelligent control technology is extremely rapid， and is widely used in the development of various industries， to promote the social and economic level has a huge role. As an important part of economic market development， power plant provides stable power source in daily life. Advanced intelligent control technology is applied to thermal automation system of power plant. It plays an important role in improving the control level of thermal automation system in power plant. At the same time， with the influence of intelligent control technology， the power plant thermal automation system operation level is also rapidly improved， and plays a huge role in enhancing the power plant production and the economy and efficiency of its operation.

Keywords： intelligent control； thermal engineering of power plant； automation； application

前言

近些年來，在電廠熱工自動化系統(tǒng)運行的過程中控制問題頻繁發(fā)生，尤其是鍋爐燃燒、機組、溫度等方面的控制精度偏低，直接影響到電廠的生產(chǎn)效益。例如，鍋爐燃燒溫度過高不僅會造成大量的燃料浪費，同時也會衰減鍋爐的使用壽命。而在智能控制技術(shù)的應用下，可以全面提升電廠熱工自動化系統(tǒng)運行水平，尤其是在熱工設(shè)備運行檢測方面更是有著巨大的優(yōu)勢。本文主要針對智能控制在電廠熱工自動化中的應用進行詳細的分析，具體分析如下。

1 智能控制技術(shù)方法以及在電廠熱工中的應用方向分析

所謂智能控制主要通過多種控制方法并結(jié)合實際的情況進行有效的控制，其中主要應用的智能控制方法有專家控制、模糊控制、神經(jīng)控制等[1]。其中專家控制主要是在智能控制的過程中結(jié)合專家理論技術(shù)、控制技術(shù)等，并在控制的過程中模仿專家控制，從而達到智能控制的目的，同時也能夠在專家理論技術(shù)的支持下保證控制更具合理性、有效性。模糊控制主要通過采用模糊控制器并根據(jù)實際發(fā)生的情況，在遵守模糊規(guī)則的情況下利用近似推理法的方式模糊描述被控制的對象。尤其是對被控制對象動態(tài)性、性能指標的模糊描述具有顯著的優(yōu)勢，從而有效提升控制水平。當然，從模糊控制的角度上出發(fā)，由于所發(fā)生的實情存在很大的差異，因此，在模糊控制中更注重人員的經(jīng)驗，將人員的經(jīng)驗信息輸入到控制系統(tǒng)中，并實現(xiàn)由機理代替人員對系統(tǒng)進行控制，滿足實際的控制，進而提升控制效率。而神經(jīng)控制方法，則主要是在電廠熱工自動化系統(tǒng)中形成一個完整的神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，相對來說，神經(jīng)網(wǎng)絡控制較為嚴格，主要是利用在對系統(tǒng)中無法精確描述的非線性對象建模，實現(xiàn)對設(shè)備的推理、故障診斷、優(yōu)化計算等方面的控制，進而提升系統(tǒng)的控制效率。

智能控制技術(shù)在電廠熱工自動化中的應用主要有自動控制、自動保護、自動檢測、自動報警等幾個應用方向，但從總體的影響效果來分析，遠遠勝過傳統(tǒng)電廠熱工的控制。

（1）自動控制主要根據(jù)電廠熱工自動化實際運行的情況，并對其進行有效的控制。眾所周知，電廠熱工較為復雜，如果依舊單純采用人工控制的話，不僅增加了勞動強度，同時也會影響到控制效率。而智能控制技術(shù)可以根據(jù)設(shè)備的實際運行情況對其進行調(diào)節(jié)和遠程控制，更有利于規(guī)范設(shè)備的工作流程，特別是在受到運行環(huán)境的影響下，也會使得設(shè)備達到自動調(diào)節(jié)的目的，在提升設(shè)備運行效率的同時，更保證了設(shè)備運行的安全性，延長設(shè)備的使用壽命。

（2）自動保護是智能控制技術(shù)應用的關(guān)鍵[2]。電廠熱工系統(tǒng)的運行受到多方面因素的影響，很容易引發(fā)一些熱工設(shè)備故障，如果不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并進行維修的話，很可能引發(fā)更為嚴重的人身安全事件。智能控制技術(shù)所具備的自我保護功能，主要結(jié)合電廠熱工的實際運行情況，并在自動檢測的基礎(chǔ)上而延伸的一種自動保護功能。通過自動檢測來發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行的故障隱患，這些數(shù)據(jù)信息會傳輸至系統(tǒng)中心，并根據(jù)故障程度分析是否需要自動暫停系統(tǒng)，或采取其他的保護措施等。從而有效避免電廠熱工設(shè)備運行偏差而引發(fā)故障的現(xiàn)象，有效組織的設(shè)備故障的發(fā)生和擴大。endprint

（3）自動檢測。智能控制技術(shù)在電廠熱工自動化中的應用，實現(xiàn)對各類儀表一個設(shè)備運行數(shù)據(jù)的控制，并檢測運行數(shù)據(jù)是否合理，有無出現(xiàn)運行異常的現(xiàn)象等，如，運行的溫度、成分、流量、濕度等自動檢測，進一步保證熱工系統(tǒng)運行的安全性。另外，將其與自動功能的有效結(jié)合，在檢測到熱工系統(tǒng)運行參與異常的情況下，系統(tǒng)可結(jié)合自身的實際運行情況合理調(diào)整參數(shù)，一方面可以為報警提供有利的參數(shù)條件，另一方面可以為電廠的收益計算提供可靠的依據(jù)。

（4）自動報警。通常智能控制系統(tǒng)會設(shè)有報警系統(tǒng)和報警燈光等，在經(jīng)過自我檢測和自我保護功能后延伸至自我報警的控制[3]。在檢測到電廠熱工系統(tǒng)存在系統(tǒng)無法自行處理和維修的故障情況下，系統(tǒng)會通過啟動報警聲音、紅燈燈光等方式通知工作人員、操作人員、管理人員系統(tǒng)運行出現(xiàn)異常情況，并會將這些異常信息迅速傳達至控制臺，以便于維修人員有針對性的對設(shè)備進行檢測和維修，進一步保證電廠熱工系統(tǒng)運行的安全性、可靠性。

2 智能控制在電廠熱工自動化中應用的作用分析

傳統(tǒng)電廠熱工控制中，因控制技術(shù)的不足，而直接影響到熱工的控制效率，影響到電廠的生產(chǎn)運營的經(jīng)濟性。在智能控制技術(shù)水平不斷提升下，將智能控制技術(shù)應用到電廠熱工自動化中，通過先進的智能技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等結(jié)合，實現(xiàn)對電廠熱工系統(tǒng)更全面的控制，從而保證電廠熱工系統(tǒng)運行的安全可靠性。智能控制在電廠熱工自動化中的應用具有擴展管理信息系統(tǒng)、熱工自動調(diào)節(jié)理論、積累高級算法模塊等作用，是未來電廠熱工系統(tǒng)發(fā)展不可忽視的一項控制技術(shù)[4]。電廠熱工自動化控制系統(tǒng)離不開硬件的支持，計算機技術(shù)也為智能控制技術(shù)實施提供更可靠的技術(shù)支持，在智能控制應用與綜合信息管理系統(tǒng)中，可以結(jié)合電廠的實際發(fā)展情況不斷拓展其控制功能，更好地滿足市場的發(fā)展需求，從而保證綜合信息管理控制系統(tǒng)更符合當前電廠的實際發(fā)展需求。另外，在熱工自動調(diào)節(jié)理論方面，基于計算機技術(shù)的發(fā)展下，智能控制系統(tǒng)主要將現(xiàn)代控制論與智能控制論融為一體，并充分提高控制系統(tǒng)的運行性能，以及結(jié)合實際的發(fā)展趨勢在軟件模塊上實現(xiàn)直接調(diào)整，使得自動調(diào)節(jié)理論更趨于多元化的方向發(fā)現(xiàn)。智能控制技術(shù)的應用綜合了多種算法模塊，而在電廠熱工中的應用，更能使電廠熱工自動化系統(tǒng)不斷積累高級算法模塊，更有利于提升電廠的生產(chǎn)效益。

3 智能控制在電廠熱工自動化中的應用分析

3.1 在鍋爐燃燒中的應用

鍋爐是電廠生產(chǎn)經(jīng)營的關(guān)鍵設(shè)備，鍋爐的燃燒效率也將直接影響到電廠的實際生產(chǎn)運用效率，因此，在電廠生產(chǎn)中必須重視鍋爐的燃燒[5]。在智能控制技術(shù)飛速發(fā)展下，將其應用到電廠鍋爐燃燒中，實現(xiàn)對燃燒的智能化控制，對提升鍋爐的燃燒效率有著極大的作用。以往鍋爐燃燒過程的控制中存在控制精度偏低的現(xiàn)象，尤其是對鍋爐燃燒溫度的把控和煤耗的控制缺乏合理性，使得鍋爐燃燒缺乏穩(wěn)定性，而且鍋爐燃燒的能源也不能得到充分的燃燒，產(chǎn)生一些燃料浪費的現(xiàn)象，影響到鍋爐的燃燒的效率。而在智能控制技術(shù)的應用下，不僅可以實現(xiàn)鍋爐燃燒的自動化更使其趨于控制智能化，充分解決鍋爐燃燒不穩(wěn)定性的現(xiàn)象，對整個燃燒系統(tǒng)的運行精確度有著良好的控制，能夠使鍋爐中的燃料充分燃燒，從而有效避免燃燒材料浪費的現(xiàn)象。另外，智能控制技術(shù)的應用能夠有效提高電廠熱工自動化系統(tǒng)的精度，我們都知道電廠鍋爐在燃燒的過程中可能受到多方面因素的影響，使得鍋爐在燃燒中出現(xiàn)不同程度的問題，而智能控制技術(shù)則能夠有效檢測到這些影響因素，并實施智能化控制，有效規(guī)避內(nèi)部以及外部因素對鍋爐燃燒的影響，而且在實際運行中能夠及時發(fā)現(xiàn)鍋爐燃燒的潛在風險因素，并將其信息傳輸至主控系統(tǒng)，并由工作人員制定出合理的解決措施，從而保證鍋爐燃燒的安全性、穩(wěn)定性、效率性。

3.2 在制粉系統(tǒng)中的應用

在智能控制技術(shù)應用之前，電廠的熱工自動化系統(tǒng)運行面臨諸多問題，尤其是中儲式制粉系統(tǒng)的運行面臨諸多瓶頸，使得制粉系統(tǒng)的運行效率低，影響到電廠熱工效率，不利于電廠的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[6]。而在智能控制技術(shù)飛速發(fā)展下，將其應用到中儲式制粉系統(tǒng)中，通過以復雜的數(shù)學模型作為基礎(chǔ)，并實現(xiàn)對信號的接收和發(fā)送控制，更好地實現(xiàn)對電廠熱工的智能控制。當然要提高智能控制的精確性，應有效減少模糊語言元素對現(xiàn)行規(guī)則數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響，切實提升電廠生產(chǎn)運行的經(jīng)濟效益，推動電廠的快速發(fā)展。當然，在智能控制技術(shù)不斷發(fā)展下，針對電廠制粉系統(tǒng)的智能化控制也應進行不斷的改進和創(chuàng)新，為電廠的可持續(xù)發(fā)展做好技術(shù)保障工作。

3.3 在溫度控制中的應用

通常在電廠鍋爐運行的過程中，需要對鍋爐的燃燒溫度進行有效的控制，避免鍋爐過熱而對鍋爐自身造成損害，同時也避免了鍋爐溫度過低而影響到燃料燃燒的充分性。在對以往電廠鍋爐溫度控制的調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)，由于控制技術(shù)不夠先進影響到鍋爐燃燒溫度的控制效率。鍋爐溫度是衡量電廠熱工自動化質(zhì)量的重要指標之一，在智能控制技術(shù)的應用下，可以有效控制鍋爐溫度的變化，尤其是鍋爐過熱的現(xiàn)象，可以及時檢測出其超標溫度，并采取有效的降溫措施，保證鍋爐溫度在正常范圍內(nèi)。另外，溫度過低也會給予相應的提示，檢查是否因燃料燃燒不充分或燃料不足而引起，有效避免燃料浪費的現(xiàn)象。當然，智能控制技術(shù)的應用重點對鍋爐過熱溫度進行控制，尤其是對以往慣性時間、之后時間的控制更加精準，從而提升系統(tǒng)過熱溫度控制的適應力。

3.4 在給水控制中的應用

給水加藥控制是電廠熱工自動化的重要組成部分，因此，將智能控制技術(shù)應用到電廠熱工自動化中應重視對給水的控制。主要通過模糊控制的方式來實現(xiàn)對電廠變頻器的調(diào)節(jié)，不僅可以實現(xiàn)對電力輸出的控制，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)給水加藥系統(tǒng)的自動控制、智能控制，即提升熱工系統(tǒng)的運行效率。相比于傳統(tǒng)熱工系統(tǒng)的運行，在智能控制技術(shù)的應用下可以有效改善電廠熱工管理中的不足，尤其是對給水水質(zhì)的控制、供應的控制等水平有著明顯的提高，使得電廠生產(chǎn)運營經(jīng)濟效益最大化，推動電廠的快速發(fā)展。

3.5 在機組負荷控制中的應用

機組運行效率直接影響到電廠生產(chǎn)運行水平，尤其是機組運行的控制直接關(guān)乎到電廠熱工自動化控制水平。將智能控制技術(shù)應用到電廠熱工自動化系統(tǒng)中，實現(xiàn)對機組負荷的智能控制，可以對機組的運行情況進行全面的分析。一般情況下機組運行狀態(tài)會隨著時間的變化而產(chǎn)生不同的變化，也可以將其變化成為變化特殊性質(zhì)，智能控制技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)對特殊性質(zhì)的控制，更準確的摸清機組運行情況，及時發(fā)現(xiàn)其中的不足，并通過有效的智能控制采取相應的策略，保證機組的運行效率。另外，為了在機組負荷控制中充分發(fā)揮出智能控制的作用，應在技術(shù)應用的過程中安裝專項單元機組負荷控制裝置，此方案能有效提升電廠熱工控制模型的準確度。當然，智能控制技術(shù)的應用應充分考慮到實際的情況，由于電廠熱工控制中會伴有一些干擾因素，因此，應保證所安裝的單元機組控制裝置具有較強的抗干擾能力，才能適應電廠的運行環(huán)境，提升電廠熱工自動化控制的有效性、準確性。

4 結(jié)束語

總的來說，智能控制技術(shù)在電廠熱工自動化中的應用是電廠的必然發(fā)展趨勢，該技術(shù)的應用可以有效解決傳統(tǒng)電廠熱工控制的問題，同時對提升熱工系統(tǒng)控制的準確性、全面性也有著極大的作用。另外，結(jié)合上文的分析也了解到智能控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電廠熱工自動化系統(tǒng)中設(shè)備運行情況進行檢測、調(diào)整控制等，實現(xiàn)設(shè)備的自我調(diào)整、自我保護、自動報警等功能，這對推動電廠的發(fā)展無疑提供了巨大的幫助。

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