火电厂热工自动化中自动控制理论的应用探究

易晓坚

摘要：文章对火电厂热工自动化的基本情况进行介绍，分析目前热工自动化技术在火电厂中应用时表现出的问题，提出了将自动控制理论应用于热工自动化中的策略，并对其具体应用进行研究，以供参考。

关键词：火电厂;热工自动化;自动控制理论;应用

1引言

电力事业与我们的日常生活和工业生产息息相关，这也使得在我国工业化进程的不断加快以及人们生活水平不断提高的发展趋势下，推动了我国电力事业的蓬勃发展，不仅表现出发电企业规模的扩大和装机容量的增加，而且也表现出各项先进科学技术在电厂中应用，用以提升其工作效率和质量。以其中的热工自动化为例，其在火电厂中的应用仍然存在一定的问题，这就需要将结合了计算机技术和自动化技术的自动化控制理论应用其中，实现对资源的充分利用以及运行效率的提升，从而推动火电厂的健康发展。

2火电厂热工自动化概述

在火电厂中，热工自动化就是将部分需要人工操作的生产设备由自动化设备代替，实现对火电厂运行管理的自动化控制，从而体提升火电厂设备的管理能力和准确度，进而实现火电厂运营成本的降低和经济效益的提高。目前在我国的火电厂中比较常用的热工自动化主要体现在自动化控制、监测、报警和保护等几个方面。其中的自动化控制系统是一种覆盖了火电厂全部工作流程的管控系统，其主要作用就是在出现设备运行异常情况时会启动自动保护系统来诊断和检测异常情况，在发现数据问题时停止生产。同时也通过自动报警系统向工作人员发出报警提醒，尽量降低上述问题所造成的危害。其中的自动监测系统就是对火电厂运行中的温度、压强以及内部流量等各种热工数据进行实时监测的系统。

3当前自动化技术存在的问题

总结目前热工自动化技术在火电厂中应用时表现出的问题，主要表现在PLC的应用以及具有较低安全系数两个方面。对于前者来说，由于DCS是一种高效且稳定的控制系统，但是具有较高的造价成本。因此，火电厂通常在热工自动化应用中会应用DCS进行主厂房的控制，但是并没有应用于辅助车间中，而且采用造价较低的PLC技术，这就给最初的开发阶段留下遗憾而影响控制系统运行的可靠性。对于后者来说，在目前火电厂机组单机容量不断增大的同时也表现出电网负荷持续增加的现状，而且火电厂运行中所应用煤種类型较多，增加了火电厂锅炉系统中对燃烧系统的调节难度。加之目前社会对发电企业供电质量要求的不断提高，如果没有配置先进的硬件，容易造成锅炉系统运行中一直处于其耐受性的极限附近，降低其运行中的安全性能，一旦出现安全事故则会在损害发电设备的同时，影响其供电区域的正常用电，还会对周围工作人员以及居民的人身安全造成威胁。

4火电厂热工自动化中自动控制理论的应用

4.1自动控制理论

目前应用于火电厂热工自动化中的自动控制理论主要经历了以下三个阶段，第一个阶段为经典控制理论，其主要包括非线性系统分析法、频率法、PID 控制法、根轨迹法以及串

级控制法等。第二个阶段为现代控制理论，也就是通过时域法以及线性代数等数学方法进行数学模型的建立，用于对系统运行规律进行模仿。此阶段的理论主要包括最优化估计理论、非线性控制理论、线性系统控制理论、动态识别系统、预测控制理论、自适应控制理论等。第三个阶段为智能控制理论，其主要包括遗传算法、神经网络控制理论以及模糊控制理论等。

4.2自动控制理论的应用

一是扩展信息系统。在火电厂热工自动化中通过自动控制理论的应用，具体的方式是通过智能仪表来检查设备并掌握系统的运行状况，针对其中存在的异常或不足进行调节。比如通过发电系统与热力学内容的融合，也就是在通过统计分析系统对发电情况进行分析之后，通过与控制系统的融合来提升运行能力，实现对系统运行情况的准确测量和发电量的准确控制，减少发电过程中的损失。

二是此理论在热工自动化中应用起到节能的作用，也就是通过节能理论的应用来净化空气质量并科学管理热工控制系统来实现电厂发电能力和节能效果的提升。比如通过整理发电厂设备运行方式的方法为工作人员提供准确的数据信息，通过图像的方式便于工作人员直观地确定问题并查找原因，通过智能控制系统的应用在锅炉系统中形成循环燃烧系统，提升其运行效率。同时也通过将自动控制理论应用于控制系统中，在严格执行规范策略的同时，对系统运行情况进行梳理，保证技术人员掌握真实情况并进行有效调节，实现资源消耗的减少以及节能环保效果的增强。

三是通过自动控制理论的应用还有助于加强对技术人员的培训来提升其综合素质，便于技术人员利用此原理掌握系统运行情况，并改善其中的问题。为此，就需要招聘人员招聘中选择综合考察人才的综合能力和工作经验，还要在正式工作之前规范讲解系统控制方法和制度，通过有效的技术交底和培训来提升技术人员综合能力，满足应用自动控制理论的技术要求。

四是推动热工自动化技术的发展。目前将自动控制理论应用于热工自动化职工，有助于推动热工系统向智能化和网络化方向发展，提升热工控制自动化系统操作的便捷性，同时也可以发挥其自我排查和修复的作用来提升其安全性，确保工作人员可以在安全和稳定的环境中开展工作。

5结语

在目前我国火电技术在不断发展革新的过程中，通过自动控制理论的应用，表现出翔智能化和高效率化方向发展的趋势，也就是在热工自动化系统中通过此理论的应用，逐渐通过自动控制的方式代替传统的人工操作和控制方式，提升系统操作和运行效率。但是同时也在提升发电量和发电效率的同时，对生态环境造成不同程度的破坏。这就需要注重绿色环保技术在热工自动化中的应用，发展绿色节能环保技术，在保证电力稳定输送以及获取更多经济效益的同时，也能起到保护生态环境的作用。

参考文献：

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