基于智能控制的电厂热工自动化研究

李振荣

摘要：自二十一世纪以来，电力行业作为社会主义经济发展的领军产业，在国民经济体系中占据着重要的位置，与人们的生產生活有着紧密的联系。现今社会在不断发展，各项事业都在飞速前进，各行各行业都有了很大的进步，无论是人们的生活还是企业的生产都对于电力具有了更高的需求。由于电子技术在各行各业起到了引领的作用，电力行业也不再局限于传统的生产和管理方式，电厂热工也逐步开启了智能化自动控制时代，节省了不少的人力和物力，并提高了生产控制的准确性和便捷性，生产效率也大幅提升。这是因为电厂热工设备因为高强度的工作状态极易导致故障问题的发生，而设备内部结构十分复杂，一般的管控方式无法精准找出故障点和故障原因，但运用智能化自动控制技术可以通过正常运行状态和故障时的运行参数对比精准断定位和分析故障，从而降低故障发生率，提高故障检修效率，还能够与实际的生产方式进行结合，提高电力企业的生产水平和管理水平。

关键词：智能控制;电厂热工;自动化

引言

随着电力行业的发展，电厂热工生产已无法满足电力行业的发展需求，其经济效益也逐渐呈现下降的趋势。在这样的情况下，为了提升电厂热工自动化的性能，提升其生产效率和经济效益，逐渐将智能控制应用到其中，主要就是针对电厂热工自动化生产过程和状态，加强其控制力度，以此减少生产问题的产生，实现良好的生产效益，促进我国电力行业发展的进程。但是，由于电厂热工自动化相对较为复杂，所以在智能控制应用的时候，应当对智能控制的相关内容进行了解，这样才能保证其应用效果，强化电厂热工自动化生产的控制力度。

1电厂热工自动化的发展现状

目前，国内的电厂热工自动化已经实现了信息化的全面建设。在系统自动化控制系统中，主要采用了PLC技术、现场总线控制技术等，从而实现自动变频的控制及意见启停。基于PLC的DCS智能控制新机组已经具备了全厂级的管理信息系统和监控信息系统，系统也具备全长设备的信息共享和信息交换功能。利用各系统之间信息共享的方便，电气自动化控制系统可以实现对全厂设备参数的自动调节和参数自动优化。因自动化控制系统引入了DCS模块技术、数字电液控制技术、汽轮机危机遮段系统等，DCS系统可以在总线控制的基础上对各个车间的现场设备进行联控自动化控制。部分电厂还对火电机组的控制系统进行了优化，融入了人工网络神经技术、工业以太网技术等，将部分重要的设备也更换为智能设备。通过人工智能技术、工业以太网及智能设备的应用，构架起电厂的全过程智能控制与监控系统。智能控制采用了多种现场协议，方便不同类型的智能设备之间的信息共享及DCS智能控制系统对现场设备执行智能控制。

2智能控制技术在电厂热工自动化中的应用

2.1智能控制在锅炉燃烧中的应用

锅炉是电厂经营生产过程中非常重要的设备，在电厂热工环境中有着无法取代的地位，然而锅炉燃烧时有很多因素都会影响锅炉燃烧的效果，例如时间、温度等因素，继而对电厂的发电量造成直接影响，还会浪费大量的燃料，增加电力生产成本，导致企业经济收益率下降。而采用智能自动化控制系统可以全面控制锅炉燃烧过程，提高锅炉燃烧的自动化控制水平，通过检测系统获取锅炉工作时的燃烧时长以及温度等方面的参数，并就此分析找出限制锅炉燃烧效率的因素，从而对锅炉进行更加科学合理的调控，提高锅炉燃烧效率，解决燃料燃烧不充分的问题，此外还可以及时发现工作之中的安全隐患，最大限度地保障锅炉的安全平稳运行。

2.2智能控制在温度控制中的应用

温度对于电厂热工的锅炉燃烧可以称作是关键中的关键。温度一直以来都是艰难把控的一个外在因素。一旦当温度过高就会造成锅炉的损害，不利于锅炉的长期使用。但是当温度过低的时候，却会造成燃料燃烧不够充分，热量转化效率低下等问题。但是一旦引入智能控制就可以很好的掌控锅炉燃烧中的温度，讲锅炉燃烧时的温度通过科学严谨的数据计算和实时操控讲温度按照燃烧的需要控制在一个精准的合适范围内。在智能控制对于锅炉燃烧的时刻记录中，可以及时发现锅炉燃烧中可能存在的异常情况，对于锅炉燃烧的温度进行适当的增加或者是降低，促使锅炉燃烧的效率达到最理想的状态。但是，同样的，由于智能控制的技术水平还不够完善，我们在使用智能控制对于锅炉的温度进行控制的同时，也应该适当的安排工作人员对于温度的控制精准度和效果按照以往的管理和习惯进行适当的调节。

2.3智能控制在负荷装置中的应用

机组负荷装置在电厂热工自动化控制系统中主要承担着对低负荷的自空化管控作用。智能控制应用于电力负荷控制装置中，有助于实现电力负荷装置对电厂各种设备单元组运行过程中的自动化监控。智能控制还赋予了负荷控制装置抗干扰的功能。通过在负荷装置上安装智能机器人，对设备的运行情况进行智能巡检。智能机器人所搭载的智能传感器、声呐传感器、光摄像仪、激光雷达导航传感器等，都具有自动检测的功能。当智能机器人自动监测到电厂设备负荷时，就会发出状态监测及智能检修提示，或发出故障预警。DCS智能控制系统的智能生产监管层就会将监测信息传输给智能控制层，由智能控制层向智能设备层发出优化指导的指令。智能设备层接收到优化指导后，发出智能巡检的指令，对设备的运行状态进行智能检查。DCS智能控制系统利用模糊控制+人工神经网络技术对设备运行参数进行自动化调整，从而提升负荷装置控制的精准性。

2.4智能控制在自动控制系统中的应用

电厂热工自动化在生产的时候，自动控制系统利用智能控制，主要是对各个生产环节进行控制，确保电厂热工自动化生产的稳定性。智能控制可以根据自动化系统的运行状态进行定期检查，这样可以为自动化生产设备的稳定运行提供了基础性的保证。同时，智能控制可以根据电厂热工生产的需求，对自动化生产系统进行调节和更新，以此提升生产效率。另外，智能控制可以根据各个自动化设备的特性进行检测，判断是否存在故障，或者是电厂热工自动化生产期间，一旦产生故障，可以及时做出反应，对系统实施保护，并且将各项信息上传到控制中心，向工作人员进行反馈，工作人员根据所反馈的情况，做出相应的维护，避免造成较大的影响。

2.5在给水控制中应用

电厂发电过程中，水循环系统起着重要的作用，为了保证发电机组能够正常运行，需要严格控制水资源的供给。而传统控制技术在给水的管理方面存在着严重的不足，对添加剂的量和加入时间衡量不准，导致了加水、药的作用发挥不到最大，资源不能被合理利用，水质无法保证，设备容易积累水垢受损。而采用模糊控制模式进行给水加药自动化管理，可以有效地对电动旋转控制器进行控制，使得对发电机组进行加水、药过程变得可自动化处理，保证了给水质量和供应，有效提升了热工系统的工作效率，满足了电厂电力生产的快速高效发展要求。

结束语

综上所示，基于智能控制的电厂热工自动化控制实际上是一个自动化控制系统自动优化的过程。它主要应用了人工神经网络控制技术、模糊控制技术、专家控制技术等，使电厂自动化控制系统具有部分人脑的功能，体现对锅炉和发电机组控制过程中的智能算法。智能算法的应用是确保火力发电厂锅炉燃烧、汽轮机组转速、负荷装置调速、燃烧系统风量、给水系统全过程实现智能控制的关键。依靠人工神经网络控制技术、模糊控制技术、专家控制技术等，实现了对火力发电厂所有重要设备运行更加精准的智能化控制，有效确保了大型发电机组生产过程的安全，实现了火电厂发电综合效益的最大化。

参考文献：

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