自动控制理论在火电厂热工自动化中的有效运用分析

自动控制理论在火电厂热工自动化中的有效运用分析

赵伟帅 张燕玲

广东粤电博贺能源有限公司， 广东 茂名 525000

摘要：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。基于此，本文将对自动控制理论在火电厂热工自动化中的有效运用进行分析。

关键词：自动控制理论；火电厂；热工自动化

1 火电厂热工自动化概述

所谓火电厂热工自动化，从根本上来讲，就是企业在实际生作进行替代，以此来强化火电厂运作的机械化、智能化，提高其管理质量与控制水平；另外，通过推动热工自动化，还有助于生产效率的提升，完善相关预警机制。通常来讲，自动控制理论主要有三种划分，其一为智能控制理论，其二是现代控制理论，其三为经典控制理论。针对经典控制理论而言，实际就是利用状态空间法，构建更加完善且优质的数学模型，然后基于此模型，有规律性、目的性、针对性的去研究系统运行状态，在对产品性能进行逐步优化的进程中，达成既定目标。需要指出的是，现代控制莅临多借助最优估计以及线性控制理论，来识别与控制动态系统，以此来实现运行的自动化、智能化。而针对智能控制理论来分析，其主要于前两者的优点相结合，实现同步交叉发展，如此一来，不仅能将火电厂所存在的问题给准确找出来，而且还能有效调节与控制机组负荷，因而独一机前操作压力的减轻有利，最终提升火电厂自动化水平。当前，我国火电厂的内容主要囊括四方面，分别为自动报警、自动控制、自动检测与自动保护。所谓自动检测，从基础层面来分析，即为此项作业实为由自动化仪器自主完成测量火电厂的各项参数，比如流量、温度及气压等，确保机组运转正常。而对于自动控制而言，其在整个生产中，均能发现其身影，如果设备已经难以满足现实生产需要或要求，那么自动保护功能便会诊断机组，并进行调试，直到其满足实际生产需要。针对自动报警来讲，其能够为操作人员工作提供警示，减少机组故障发生。

2 火电厂热工自动化控制系统作用分析

2.1 拓展系统控制能力

目前，火电厂热工自动化控制系统的应用，主要是利用计算机相关原理，结合相关使用的辅助技术方法，实现对相关设备的全程监控，从而保证相应管理信息系统的优质与全面，进而实现对热工的自动化控制。比如，DCS系统就属于一种成功且使用的架构模式，在实际应用过程中，这一系统所采用的是较为先进的分布式控制系统，不仅有着DCS控制器，同时，还能通过对PCL控制器的应用，扩展系统性能，有效扩展了这一系统的应用形式和范围。

2.2 提升工作质量和效率

在自动化技术的不断发展过程中，自动化控制系统已经积累了很多先进的高级算法模块，这些模块样具备很强的实用性。比如，在ZT600系统中，相应的设计模块能够及时地发现设备运行中存在的故障问题，并且还能够进行一定的自我维修与报警。同时，这一系统在连接计算机后，能够有效促进数据信息的共享与传输，大大提升了生产工作质量和效率。

3 自动控制理论在火电厂热工自动化中的有效运用

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。此外，智能化自动监察系统的针对性设计和充分利用也需要得到重视，人工巡查的陈旧模式可由此逐步淘汰，人力资源节约、检修时长缩短、火电厂经济效益提升及污染物排放数量降低也可同时实现。

3.4 系统经济运行优化

在火电厂热工自动化控制软件的选择过程中，充分的测试和评价极为关键，热工自动化控制软件的试用也需要灵活选择多种控制系统算法，热工自动化控制的效率可由此得到保障。为更好实现火电厂节能减排目标，火电厂还需要设法提升电煤脱硫率和电煤脱硫速度，脱硫吸收部分可通过自动控制系统控制，同时还需要强化二次处理含硫废液，为规避环境污染，需保证直接排放含硫废液的情况不得出现，同时还需要加强机械运行安全性，保证节能减排方面热工自动化控制系统的优化更好发挥。

4 结束语

综上，将自动控制理论应用在火电热工自动化中，不仅能提升其运作水平，而且还能提高其生产效率，因而有着多元化的应用效能。需要指出的是，在实际应用自动控制理论时，通过调节主蒸汽的压力、温度等，能够提高整个火电厂热工自动化的质量与效能，使其更加健康、高效的运作，消除其中的不安全因素，使企业从中获得更好效益。

参考文献：

[1]李阳春.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[D].浙江大学,2001.

[2]邹子锋.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究[J].中国设备工程,2021(01):217-219.

[3]张战强.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究[J].内燃机与配件,2018(04):216-218.