自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用

摘要：在新时期，火电厂面临更多的用电压力，必须提高自动化应用。本文首先总结了火电厂热工控制系统的组成，然后分析火电厂热工自动控制系统的作用，最后指出自动控制理论在火电厂热工自动化中的具体应用策略，以为火电厂热工自动化发展提供参考。

关键词：自动控制理论;火电厂;热工自动化

在自动控制理论的支持下，火电厂热工自动化得到了应用和发展。热工自动化技术的实现可以有效提高火电厂生产安全和效率，通过相应自动化控制设备的应用，更多地完成发电、节电任务，优化电力统筹工作，可在未来进行大力推广，并推动自动控制技术的进一步发展。

一、火电厂热工控制系统的组成

火力发电厂热工自动化采用的是各种自动化仪表以及计算机系统等形式的装置，并通过自动化仪表以及装置向火力发电厂的热力产生过程进行开环或是闭环监视、控制，使火力发电厂能安全、高效的运行，而且为火力发电厂技术运用节省成本。热工控制系统的功能中对各个参数的控制，其中參数的范围包括：温度、主蒸汽压力、流量、料位等，保证在火电厂工作时处于一个最佳的状态中，保证火电厂的安全运行。热工控制系统一般情况是由感受件、中间单元、调节单元、执行单元组成，其主要的应用范围是自动化检测、自动报警、操作遥控、自动程控、自动保护、调节等，以上同样也是自动控制理论在火电厂热工自动化中应用的体现。传统模式下的自动控制系统以及由现代化的一体化的微机系统所取代，因为，一体化的微机系统中结构更加的简单，方便操作。

二、火电厂热工自动控制系统的作用

（一）拓展管理系统

在火电厂热工自动化系统中应用自动控制系统，能够拓展管理系统，具体表现在：第一，由于自动化系统具有一定的拓展能力，当其应用到火电厂热工自动化系统中时，会使系统有更进一步扩展的能力。另外，部分电厂在运行的过程中，大部分应用PLC系统，进而在应用自动化系统的过程中，能够对运行系统进行合理管理，并创新运行系统，提高火电厂的运行能力。第二，在对自动化系统进行控制时，需要应用算法模块进行计算，并根据结论对系统进行整理，使系统的开发率得到提升。

（二）节能减排

在火电厂热工自动化系统中应用自动控制系统，能够节能减排，具体表现在：第一，在使用传统的方法发电时，设备会产生大量的损耗，并产生一定的污染物，对环境有一定的影响，在系统中应用自动控制系统之后，其能够将燃料得到完全燃烧，将剩余燃料进行循环处理，并降低污染物的排放量，减少环境污染的问题。第二，随着社会经济的不断发展，我国环境的质量问题不断严重，近年来出现雾霾问题，对人的呼吸系统有一定的损伤，为了改善这一现象，可以在火电厂热工自动化系统中应用自动控制系统，使其能够减少空气的质量问题，达到节能减排的效果。

三、自动控制理论在火电厂热工自动化中的具体应用策略

（一）扩展信息系统，对系统进行管理

为了使火电厂热工自动化系统能够合理应用自动控制系统，需要扩展信息系统，具体表现在：第一，由于火电厂热工自动化系统在运行的过程中，需要应用智能仪表、计算机技术等设备进行检查，了解系统的运行情况，并对系统进行合理调整。例如：在系统中应用这一技术之前，需要先对系统的运行情况、发电情况、用电需求等方面进行合理的统计分析，之后适当将控制系统与其结合，使其能够进一步提高运行能力，扩展信息系统，提高系统的供电能力。第二，为了使其能够应用到火电厂热工自动化系统中，需要将发电系统与热学方面的内容联系起来，对系统的运行情况进行测量，合理控制系统的发电量，减少经济消耗，提高企业的经济效益。另外，为了使火电厂热工自动化系统能够合理应用自动控制系统，需要提高技术人员综合能力，落实奖惩制度，在检查的过程中，一旦发现系统存在问题，需要根据工作记录表找到影响的负责人，并对其进行处罚，提高技术人员的工作积极性，促进发电厂的稳定运行。

（二）热工仪表非线性特性校正方面的应用

火电厂热工自动化发展中通过精度性能可靠的热工仪表的引入与使用，为自身的生产效率提高带来了保障作用。在这类仪表应用过程中，如热电偶温度仪表的热电势与温度的关系、节流式流量仪表的流量与差压的关系等，都属于热工仪表的非线性热性，会对这类仪表的精度产生一定的影响。针对这种情况，需要在自动控制理论的支持下，对火电厂热工自动化中的热工仪表非线性特性进行校正处理，从而提高这类仪表的精度。一方面通过对自动控制理论的合理使用，将模拟线性化方式应用于热工仪表非线性校正过程中，确保其校正处理效果良好性。一方面，针对智能热工仪表，需要在自动控制理论、计算机网络等要素的作用下，在计算机三维空间中对这类仪表进行数字线性化处理。在此期间，需要对输入的信号进行转换处理，得到所需的数字量，进而对其进行精确计算，实现智能热工仪表输入信号线性化，从而满足这类仪表的非线性特性校正处理要求。

（二）主蒸汽压力和温度特性调节方面的应用

为了使火电厂热工自动化作用下发电机组、汽轮机等有着良好的应用工况，并且实现对主蒸汽压力特性的有效调节，则需要考虑使用自动控制理论。一是在自动控制理论的作用下，通过对主蒸汽压力调节要求的考虑，在计算机三维空间中对其偏差进行科学分析，从而为主蒸汽压力有效调节提供参考信息，确保其调节有效性;二是基于自动控制理论的火电厂热工自动化方面的主蒸汽压力调节，需要考虑使用双回路形式，且将控制信号作用于主蒸汽压力调节方面，促使主蒸汽压力所需的调节措施运用更具科学性。另外，在提升火电厂热工自动化发展水平的过程中，要确保其监测工作落实有效性，降低生产实践中的问题发生率，则需要在自动控制理论的支持下，升喷水减温器的自动化水平，满足主蒸汽温度控制需求，实现主蒸汽温度控制。

四、总结

综上所述，通过自动化控制理论和自动化技术将其与火电厂热工生产过程相结合，实现电力生产过程能平稳安全地进行，保证火电厂能安全有效地根据需要来调节电能的生产，同时加强对热工仪表、主蒸汽压力、主蒸汽温度的调节，有助于保持火电厂良好的热工自动化工况，从而提升火电厂实践中的生产水平，满足其可持续发展要求。

参考文献

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[2]韦盛.解析热工自动化控制在火电厂的应用及发展[J].通讯世界，2017（10）：137-138.

作者简介：程涛（1983-），男（汉族），陕西榆林市，陕西榆林能源集团横山煤电有限公司，本科学位，助理工程师，主要从事火电厂热控检修技术工作。