自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究

自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究

李超 付晓明 张殿朝 王磊 张雪雨

内蒙古京泰发电有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯 010300

摘要：近年来，随着我国科学技术水平的不断提升，很多新技术与新理念被广泛应用于工业生产中，工业生产水平也结合实际调研可以发现，现阶段我国很多火电厂在热工自动化方面存在欠缺，如锅炉压力变化较大、可靠性不高、自平衡能力较差。为尽可能提升火电厂热工自动化水平，保证火电厂的安全稳定运行，正是本文围绕火电厂热工自动化中自动控制理论及实际应用开展具体研究的原因所在。不断提升。

关键词：火电厂;热工自动化;自动控制理论

引言

在科学技术水平不断提升的背景下，很多新技术与新理念被广泛应用于工业生产中，工业生产水平不断提升。在火电厂热工自动化生产作业中，通过对自动控制理论的应用，能够有效提升火电厂生产作业效率与质量。同时，火电厂热工自动化生产作业，还能有效减少能耗，保证相关机组的稳定、高效运行，有利于火电厂的可持续发展。

1热工仪表的非线性特性及校正

电路理论表明，非线性特性或多或少的存在在每一个电路系统中，当然火力发电厂的热工仪表照样存在着非线性特性的，这种特性对仪表的工作测量精确度以及显示功能的精确都是有着重要影响的，因此提高工作效率的研究要点之一就在于减小仪表的非线性特性带来的负面影响。目前主要有减小测量范围、增加非线性的显示刻度以及非线性的校正功能这三种方法。增加校正环节是实践中最常用的方法，分为模拟线性化以及数字线性化两种。模拟线性化是指针对热工仪表的线性刻度的模拟现实化，具体操作方法是在传统仪表上进行安装机器元件或者模拟电路收集输出信号，之后对这部分信号实现线性化转换，最后就可以作为自动化装置的的信号使用了。数字线性化是对智能仪表的输入信号进行转换，将得到的信号再次通过计算实现输出线性化，进行数字显示。随着自动控制技术的不断发展，其中智能控制技术可以更加高效的解决此类非线性问题，将其结合到相关的非线性校正方法中来可以达到更复杂更高端的解决效果。

2热工仪表自动化设备安装

2.1设备和表盘安装要点

在生产现场,热工仪表的安装要与设计相符,在明确安装位置的基础上,需就热工系统整体构造加以分析,并梳理好现场设备,掌握热工仪表安装相关设备数量及类别,还要完成热工仪表的现场校验工作,杜绝质量、性能不达标的仪表设施,做好安装准备工作。同时,考虑热工仪表的设计功能,需借助定值测试的手段,来分析其仪表性能可靠性,并且只有通过相关测试,相应的仪表设备方可用于热工系统安装,这也是系统获得功能稳定性的基本要求。此外,安装工艺的选择,也对热工仪表有重要影响,要知道自动化仪表的安装,往往对工艺合理性较为敏感,一旦出现接线混乱等问题,将会降低热工仪表使用性能,也会加大维护难度,所以须对热工仪表设备安装工艺可行性加以校验,并针对性进行改进,以保证仪表设备及表盘安装可靠性。

2.2管线铺设和配线安装

热工仪表在安装时,要想满足其对测量、电源供给及信号传输要求,需要合理安装各类管线、配线等。而且考虑到热工仪表管线布线较为复杂,如何准确的走线、布线,关系着热工仪表安装效率及经济性,为此,应当做好仪表管线设计工作,需对热力系统现场调研,分析管线铺设方案可行性,以免因此而出现热工仪表安装返工问题。除了环境因素外,当涉及到热工仪表管线、配线铺设时,还需从维护、检查便利性考虑,合理规划管线布局,优化其最终呈现效果。而且,还要提高仪表接线工艺水准,使热工仪表接线更为可靠、安全。同时,考虑磁场干扰因素,在进行热工仪表安装时,不仅要做好设备本体隔离,还要在管线布设时,尽可能远离生产现场的高干扰区域,确保热工仪表性能稳定性。

3火电厂热工自动化中自动控制理论的实际应用

3.1优化热控制系统

在基于自动控制理论的热控制系统优化实践中，优化可围绕汽轮机监视仪表系统性能、接地可靠性和抗干扰能力、热控制系统逻辑展开。汽轮机监视仪表系统性能优化需结合反复的调查研究，以此降低汽轮机监视仪表系统故障概率，机组误动的概率也可随之降低;接地可靠性和抗干扰能力优化需关注外界环境因素带来的干扰，控制系统因此出现的运行不稳定、测量数据不准确问题需得到重视，控制系统可能出现的发出错误指令问题也不容忽视，这会引发设备故障或机组跳闸，因此必须设法强化热控制系统的接地可靠性和抗干扰能力，以此保证系统的安全稳定运行;热控制系统逻辑优化需关注热控制系统运行环境中存在较大电磁强度，由此产生的环境干扰和自身异常往往会导致信号错误，如错误测量信号存在于连锁保护中，系统误动问题将随之出现，因此需采用单点测量信号方式进行优化，系统信号的准确传递可由此得到保障。

3.2热工仪表非线性特性校正方面的应用

在火电厂自动化发展过程中，应当保证所使用热工仪表精度性能的可靠，使用高精度热工仪表才能有效火电厂的生产效率。在应用相关仪表过程中，一些热工仪表的非线性热性，很容易影响相关仪表的精度，比如，节流式流量仪表与差压之间的关系，以及热电偶温度仪表相应的热电势与温度之间的关系等，都属于非线性热性。为有效解决相关影响问题，就需要充分应用自动控制理论，对火电厂热动自动化中相应的热工仪表非线性特性进行校正，保证相关仪表精度符合相应的生产要求。要注意合理应用自动控制理论相关内容，可以在热工仪表非线性校正中应用模拟线性化方式，以保证校正效果的良好。

同时，还要注意灵活应用自动控制理论知识，通过自动化技术整合利用相关模拟信号与硬件设施，以此线性化处理相关热工仪表的输入信号，在相关仪表的非线性特性矫正处理过程中，可以参考相关信息，从而保障相关校正结果的良好。对于智能热工仪表，可以结合计算机网络以及自动控制理论等相关要素，在此基础上，通过计算机三维空间来实现数字线性化处理。在处理过程中，对于所输入的信号，要进行转换处理，这样就能够获得相应的数字量，并在准确计算后，让智能热工仪表输入信号实现线性化，这样就能够有效保证这类智能仪表的非线性特性校正相关要求。

3.3安全指标优化

在火电厂热工自动化系统设计过程中，需优先确保其平稳运行，随后再考虑日常运行中的节能降耗问题。如日常运行中火电厂热工自动化系统出现异常并导致无法正常运行的机械设备出现，大量的整修资源会因此耗费，机械设备的再次启动也会浪费大量燃煤，火电厂节能减排工作在这种情况下受到的严重负面影响必须得到重视。因此，火电厂热工自动化系统设计必须实现设备故障概率的针对性控制，降低非正常原因导致的火电厂停工时长，同时需关注不同工作区域、不同工作机械的检查工作，以此预判各类事故，降低故障出现概率。

结语

火电厂热工自动化中应用自动控制理论，可以有效提升火电厂生产作业水平，进而推动火电厂的可持续发展。因此，在火电厂热工自动化生产作业中，应当加强对自动控制理论的应用，不断提升热动自动化水平，以满足火电厂生产作业的多样化需求，进而保障火电厂的不断发展。

参考文献

［1］王芃达．热工自动化控制设备在火电厂中的安装与调试［J］．仪器仪表用户，2020，27(7):86－88．

［2］杨亚利．低碳背景下火电厂热工自动化研究［J］．中国设备工程，2020(9):197－198．

［3］陆晔,薛辉.火电厂热工自动化中自动控制理论的实际应用［J］.科学技术创新,2019(26):38-39.