自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應(yīng)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(yīng)用。本文首先總結(jié)了火電廠熱工控制系統(tǒng)的組成，然后分析火電廠熱工自動控制系統(tǒng)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(yīng)用策略，以為火電廠熱工自動化發(fā)展提供參考。

關(guān)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(yīng)用和發(fā)展。熱工自動化技術(shù)的實現(xiàn)可以有效提高火電廠生產(chǎn)安全和效率，通過相應(yīng)自動化控制設(shè)備的應(yīng)用，更多地完成發(fā)電、節(jié)電任務(wù)，優(yōu)化電力統(tǒng)籌工作，可在未來進(jìn)行大力推廣，并推動自動控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

一、火電廠熱工控制系統(tǒng)的組成

火力發(fā)電廠熱工自動化采用的是各種自動化儀表以及計算機(jī)系統(tǒng)等形式的裝置，并通過自動化儀表以及裝置向火力發(fā)電廠的熱力產(chǎn)生過程進(jìn)行開環(huán)或是閉環(huán)監(jiān)視、控制，使火力發(fā)電廠能安全、高效的運(yùn)行，而且為火力發(fā)電廠技術(shù)運(yùn)用節(jié)省成本。熱工控制系統(tǒng)的功能中對各個參數(shù)的控制，其中參數(shù)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(tài)中，保證火電廠的安全運(yùn)行。熱工控制系統(tǒng)一般情況是由感受件、中間單元、調(diào)節(jié)單元、執(zhí)行單元組成，其主要的應(yīng)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(hù)、調(diào)節(jié)等，以上同樣也是自動控制理論在火電廠熱工自動化中應(yīng)用的體現(xiàn)。傳統(tǒng)模式下的自動控制系統(tǒng)以及由現(xiàn)代化的一體化的微機(jī)系統(tǒng)所取代，因為，一體化的微機(jī)系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)更加的簡單，方便操作。

二、火電廠熱工自動控制系統(tǒng)的作用

（一）拓展管理系統(tǒng)

在火電廠熱工自動化系統(tǒng)中應(yīng)用自動控制系統(tǒng)，能夠拓展管理系統(tǒng)，具體表現(xiàn)在：第一，由于自動化系統(tǒng)具有一定的拓展能力，當(dāng)其應(yīng)用到火電廠熱工自動化系統(tǒng)中時，會使系統(tǒng)有更進(jìn)一步擴(kuò)展的能力。另外，部分電廠在運(yùn)行的過程中，大部分應(yīng)用PLC系統(tǒng)，進(jìn)而在應(yīng)用自動化系統(tǒng)的過程中，能夠?qū)\(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行合理管理，并創(chuàng)新運(yùn)行系統(tǒng)，提高火電廠的運(yùn)行能力。第二，在對自動化系統(tǒng)進(jìn)行控制時，需要應(yīng)用算法模塊進(jìn)行計算，并根據(jù)結(jié)論對系統(tǒng)進(jìn)行整理，使系統(tǒng)的開發(fā)率得到提升。

（二）節(jié)能減排

在火電廠熱工自動化系統(tǒng)中應(yīng)用自動控制系統(tǒng)，能夠節(jié)能減排，具體表現(xiàn)在：第一，在使用傳統(tǒng)的方法發(fā)電時，設(shè)備會產(chǎn)生大量的損耗，并產(chǎn)生一定的污染物，對環(huán)境有一定的影響，在系統(tǒng)中應(yīng)用自動控制系統(tǒng)之后，其能夠?qū)⑷剂系玫酵耆紵瑢⑹Ｓ嗳剂线M(jìn)行循環(huán)處理，并降低污染物的排放量，減少環(huán)境污染的問題。第二，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國環(huán)境的質(zhì)量問題不斷嚴(yán)重，近年來出現(xiàn)霧霾問題，對人的呼吸系統(tǒng)有一定的損傷，為了改善這一現(xiàn)象，可以在火電廠熱工自動化系統(tǒng)中應(yīng)用自動控制系統(tǒng)，使其能夠減少空氣的質(zhì)量問題，達(dá)到節(jié)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(yīng)用策略

（一）擴(kuò)展信息系統(tǒng)，對系統(tǒng)進(jìn)行管理

為了使火電廠熱工自動化系統(tǒng)能夠合理應(yīng)用自動控制系統(tǒng)，需要擴(kuò)展信息系統(tǒng)，具體表現(xiàn)在：第一，由于火電廠熱工自動化系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，需要應(yīng)用智能儀表、計算機(jī)技術(shù)等設(shè)備進(jìn)行檢查，了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并對系統(tǒng)進(jìn)行合理調(diào)整。例如：在系統(tǒng)中應(yīng)用這一技術(shù)之前，需要先對系統(tǒng)的運(yùn)行情況、發(fā)電情況、用電需求等方面進(jìn)行合理的統(tǒng)計分析，之后適當(dāng)將控制系統(tǒng)與其結(jié)合，使其能夠進(jìn)一步提高運(yùn)行能力，擴(kuò)展信息系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的供電能力。第二，為了使其能夠應(yīng)用到火電廠熱工自動化系統(tǒng)中，需要將發(fā)電系統(tǒng)與熱學(xué)方面的內(nèi)容聯(lián)系起來，對系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行測量，合理控制系統(tǒng)的發(fā)電量，減少經(jīng)濟(jì)消耗，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。另外，為了使火電廠熱工自動化系統(tǒng)能夠合理應(yīng)用自動控制系統(tǒng)，需要提高技術(shù)人員綜合能力，落實獎懲制度，在檢查的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在問題，需要根據(jù)工作記錄表找到影響的負(fù)責(zé)人，并對其進(jìn)行處罰，提高技術(shù)人員的工作積極性，促進(jìn)發(fā)電廠的穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）熱工儀表非線性特性校正方面的應(yīng)用

火電廠熱工自動化發(fā)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(chǎn)效率提高帶來了保障作用。在這類儀表應(yīng)用過程中，如熱電偶溫度儀表的熱電勢與溫度的關(guān)系、節(jié)流式流量儀表的流量與差壓的關(guān)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(chǎn)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(jìn)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(yīng)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(jī)網(wǎng)絡(luò)等要素的作用下，在計算機(jī)三維空間中對這類儀表進(jìn)行數(shù)字線性化處理。在此期間，需要對輸入的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，得到所需的數(shù)字量，進(jìn)而對其進(jìn)行精確計算，實現(xiàn)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(diào)節(jié)方面的應(yīng)用

為了使火電廠熱工自動化作用下發(fā)電機(jī)組、汽輪機(jī)等有著良好的應(yīng)用工況，并且實現(xiàn)對主蒸汽壓力特性的有效調(diào)節(jié)，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(diào)節(jié)要求的考慮，在計算機(jī)三維空間中對其偏差進(jìn)行科學(xué)分析，從而為主蒸汽壓力有效調(diào)節(jié)提供參考信息，確保其調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)，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(diào)節(jié)方面，促使主蒸汽壓力所需的調(diào)節(jié)措施運(yùn)用更具科學(xué)性。另外，在提升火電廠熱工自動化發(fā)展水平的過程中，要確保其監(jiān)測工作落實有效性，降低生產(chǎn)實踐中的問題發(fā)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(xiàn)主蒸汽溫度控制。

四、總結(jié)

綜上所述，通過自動化控制理論和自動化技術(shù)將其與火電廠熱工生產(chǎn)過程相結(jié)合，實現(xiàn)電力生產(chǎn)過程能平穩(wěn)安全地進(jìn)行，保證火電廠能安全有效地根據(jù)需要來調(diào)節(jié)電能的生產(chǎn)，同時加強(qiáng)對熱工儀表、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度的調(diào)節(jié)，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(chǎn)水平，滿足其可持續(xù)發(fā)展要求。

參考文獻(xiàn)

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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(tuán)橫山煤電有限公司，本科學(xué)位，助理工程師，主要從事火電廠熱控檢修技術(shù)工作。