电厂热工自动化系统改造技术分析

电厂热工自动化系统改造技术分析

许海媛

大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂 063028

摘要：当下，国内规模相对较大的电网企业基本配置的是我国自主开发的DCS系统，其在运作阶段存在着技术滞后、操作流程较为繁琐等诸多不足，和欧美等发达国家相比较，国内电铲分散控制系统运行效率整体偏低。电厂规模较大，这在很大程度上增加了管理工作的难度，若仅依靠传统人力开展该项工作，则很难保证电厂监管工作的质效，故而近些年很多学者作出将自动化控制系统用于电厂管理实践中的提议，该类系统能于同一时间内落实数项工作任务，并结合信息反馈情况传递出相应的管理指令，为后续几年中电厂自动化管理目标的实现提供支持。

关键词：电厂；热工自动化；系统改造；现状分析；策略探

引言

电厂热工过程较为复杂，并且影响控制对象的变量相对较多，为了有效应对这种状况，需要应用控制方法。随着控制理论研究不断成熟和发展，需要对先进的控制方法进行研究和应用，从而使系统运行的安全性及可靠性得到保障。如何在电厂热工过程控制中应用先进控制方法成为研究的重点方向之一，文章从以下方面来对其进行详细阐述。

1自动控制理论概述

自动控制已成为我国火电厂自动控制研究的核心技术。自动控制系统的应用根据装置的不同，分为计算机控制和正常控制。根据自动控制可分为开路和闭路。根据自动控制的设定值，自动控制系统分为指定控制系统和跟踪控制。目前，在许多领域的发展过程中，自动化理论受到重视。在生产中，热工自动化控制技术，可以提高企业的生产效率，为持续发展做出贡献。热工自动化最关键的是自动检测部分。在自动化过程中，装置可以直接测量热装置运行中的参数，可以更加及时准确的反应火电厂运行中存在的问题，可针对相关问题提出解决方案，确保相关技术人员及时处理，有效保证热工自动化状态和工作质量。用于火力电厂自动控制系统可以控制机组的运行，保证电厂设备的稳定运行。对于热工自动化管理过程是按照其固有的步骤控制，又称为顺序控制，它可以控制起停、运行和其他突发事件的处理。此外，控制装置也具有强大的保护功能和判断能力，正常情况下，设备操作完成后，系统只有在确认相应的操作完成后才会进行下一步操作。如果前面的操作没有完成，当进行下一个操作时，系统将停止操作，并发出警报。在应用自动控制过程中，根据相关的系统警告和指令，对设备进行优化和调整，有效降低生产故障。通过保证人员的安全，也可以改善火电厂的运行效率和质量。

2电厂热工自动化技术改造策略探究

2.1自动化试运行

与设备以及其线路调试工作相比，试运行的过程更加具有复杂性。在这个过程中，需要加强对设备的运行工作进行时间的定期测试，设备在进行运行的过程中，前期基本上没有太大的问题，而长时间的工作过后，会发现数据以及信息的传输工作量不断地提升，设备会因为自身没有办法承受太大的信息载荷而导致不良情况的发生，比如，为使得设备的局部温度超标，导致其他工作受到影响；会有可能出现数据传输失真的情况发生，使数据以及信息的传输不够准确；系统的运行正常，但是，没有办法实现对具体工作问题的反馈等。结合以上的不良情况，相关技术人员需要对设备进行加强观察连续工作较长时间，需要将热工自动化设计方案、生产流程、正常数据信息等做好记录和备份工作，还要保证整个工作系统的反馈调节机制正常进行，是否能够实现对系统中的设备环节以及问题等进行反馈，同时，能够达到自动化调节的效果。

2.2软测量技术

软测量技术别名软仪表技术，主要是经易测过程变量（二次变量或辅助变量：如容易得到的压力温度等过程参数）和不能直接测量的待测过程变量（主导变量：精馏塔中不同组分浓度等）相互间数学关系（软测量模型），并经各类计算与估计方法完成对待测过程变量的测量。常规仪表检测所用的检测技术思路主要是经过程检测仪表通过硬件的方式完成过程参数的直接在线测量，而软测量技术是经得到的其它测量信息以计算的方式来完成被检测量的估计，该技术与以往的检测技术相比使数据输入与输出得到拓展，功能明显改进，对不同检测环境条件均适用，能够实现价格高、维护困难仪表的替代。

2.3智能PID控制

智能PID控制将常规PID和智能控制技术进行有效结合，相关技术以模糊控制或神经网络控制为主。智能PID又可以划分成以下两种形式。①模糊PID控制。在系统实际偏差量的基础上，在模糊控制和PID控制之间进行不断切换。将模糊控制器不同形式当作分类标准，可以将其分成不同种类，如自身模糊PID等。对切换逻辑和切换扰动的选择设计是该控制器的关键所在。②基于神经网络的PID控制。神经网络是一种非线性的处理单元，具有很强的自适应性、学习能力、容错能力和并行处理能力，可以在不确定性较高的非线性系统建模和控制途径方面发挥较大的作用。在神经网络PID控制下，基于其自适应性特点可以获取最优的PID参数。在相关标准下，基于神经网络的PID控制还可以在识别被控对象方面起到一定的作用，进而构建辨识模型，以该模型来判断输出PID参数。

2.4加强后期维护和检修

具体而言：（1）应加强对热工仪表故障数据信息的有效分析，包括热自动化设计方案、生产工艺和常规数据信息，以便随后的维护和维护工作能够得到相关数据的支持。此外，有必要改进对故障后机组负荷能力的有效分析，并增强对记录表的控制，以便能够快速检测故障原因。（2）加强供热装置自动化故障参数的有效分析。在公司生产过程中，加热装置的自动化设置实时变化所出现的曲线被记录下来。根据运动规律和曲线特征，可以知道，如果曲线的变化幅度过大，将会产生无穷的混乱，无法使用手动控制。这与系统过程有关；DCS显示仪器异常情况时，应现场检查仪器数据；如果参数错误在项目中很严重，则问题是仪器系统造成的。DCS是热自动化技术的重要体现，在企业生产过程中，应用不断。DCS控制主要是以计算机局域网为前提，然后加强发电机的有效控制，从而形成网络控制系统。DCS中的处理器较多，在生产应用程序中能够有效地弥补系统中的缺陷。最大的好处是，如果单个处理器出现故障，则不会影响DCS的运行。同时，DCS系统还能对施工规模进行有效控制，控制电缆的使用，无须引进大量设备和原件。此外，DCS有助于提高散热自动化技术的经济效益。

结语

电厂热工过程中的动态特性以惯性、耦合性等为主，这样使得精准数学建模难度系数相对较大。将先进控制方式应用于电厂热工过程符合时代发展趋势，为了使其作用得到充分体现，还要对其进行不断深入研究。文章的研究成果可以作为相关研究的依据，相关人员可以在此基础上来进行更深层次的研究，从而为电力工业领域的健康发展奠定基础。

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