自动控制理论在热电厂热工自动化中的主要应用

自动控制理论在热电厂热工自动化中的主要应用

Summary：热工自动化技术在火电厂中的应用，能够有效提升火电厂的工作质量和工作效率，促进火电厂生产效益的提高。火电厂热工自动化的建设过程中会涉及各种各样的理论知识和技术知识，自动控制理论是热工自动化建设过程中的关键理论内容，该项理论的应用可以更好地提升电厂的运行水平和运行质量。因此，需要提高对自动控制理论的重视程度，明确自动控制理论的应用价值以及应用方向。Keys：自动控制理论；火电厂；热工自动化引言：火电厂的应用建设中，热工自动化控制系统的作用明显在设计时，应该坚持符合国情、经济适用与可靠安全的准则，热工自动化控制系统因应用了现场总线而实现了空间拓展设备的可靠性、利用性在热工仪表的利用下实现了提高与改善。一、火电厂热工自动化现状当前，火电厂热工自动化领域中，其主厂房控制系统常常采用的是DCS，辅助车间采用的是PCL。其主要原因在于，DCS系统早期价格较高，而辅助车间在实际工作过程中，是可以出现中断的，因此，辅助车间对相应的系统可靠性与稳定性的要求不高，同时，在辅助车间所采用的系统对相应的模拟量控制相关要求也比较少，为有效控制成本，所以通常在辅助车间中所采的大多是PCL系统。在火电厂热动自动化中，主厂房中的发电机与锅炉对控制系统的可靠性与稳定性有着较高的要求，同时，还要求系统信号中要有着一定比例的模拟量，更加注重系统的性能，因此，在系统应用中更多的使用价格较高的DCS。表示模糊控制的锅炉压力领域中，AP论域能够充分表示两个运行周期中锅炉压力变化情况。相应的周期在经过自动调整后，相关负荷会在出现大幅度变化时，相应的控制响应速度会有一个很大幅度的提升。需要注意的是，锅炉的实际情况以及所采用的煤炭资源质地都会在一定程度上影响到调节的效果。从隶属度曲线所边线出来的交错重叠情况看，可以了解到，在参数变化领域中，模糊控制算法有着很强的适应性，这一点能够从锅炉的实际运行中看出。二、火电厂热工自动化中自动控制理论的应用1.系统设计优化

（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。

（2）运行指标优化自动控制理论在火电厂中最重要的应用莫过于运行指标的优化，诸如主蒸汽压力与温度调节的优化、一次调频、燃烧控制的优化等。实践中为了使火电厂在自动控制下发电机组、汽轮机等有着最优的工况，并且实现对主蒸汽压力、温度特性的有效调节，则需要考虑使用自动控制理论。具体表现为：①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，在计算机中模拟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；②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，使主蒸汽压力的调节更科学性。准确、稳定；③提升主蒸汽、再热蒸汽喷水减温调节的自动控制水平，满足主、再热蒸汽的控制要求，使得温度控制方式使用更具针对性，从而提升机组能耗比，创造更大的经济效益。（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。2.新技术应用火电厂热工自动化中自动控制理论的实际应用还需要关注各类新技术，如等离子点火技术、机组自动控制和脱硫、变频控制技术、新型检测仪表。

（1）等离子点火技术在技术先进性和节能环保性能方面，等离子点火技术的优势明显，这使得其近年来在我国火电领域的应用日趋广泛。传统点火技术在应用中会受到煤炭质量的影响，在遇到褐煤、贫煤、烟煤时，传统点火系统的有效点火很难实现。对于采用开放式磁稳、机械压缩、电磁于一体的等离子发生器来说，由于功率可调、连续，等离子点火技术的应用可成功点燃褐煤、贫煤、烟煤。在等离子点火技术的支持下，火电厂对燃煤质量要求的降低和锅炉运行效率提升均可实现。等离子点火系统采用不易氧化、高导热、高导电的特殊合金材料制成两级，辅以强化冷却结构可做到长期稳定使用。特殊合金材料的使用使得等离子点火技术可将空气作为等离子载体，等离子点火系统因此进一步简化，运行费用也得以降低。

（2）机组自动控制和脱硫碳酸钙湿法脱硫技术在火电厂尾气脱硫处理中的应用较为广泛，由于脱硫部分和燃炉部分相互独立，仅通过导线相互串联的二者在安全性方面存在欠缺，节能减排作用的发挥也会受到限制。为响应国家节能减排号召，火电厂必须联动改造机组脱硫系统和自动控制系统，以此在DCS控制系统中集成脱硫部分，脱硫部分的交换器和增压风机数量也需要同时减少，以此加强脱硫系统烟气通道控制与燃炉控制的联动，节能减排目的可更好实现。

（3）变频控制技术通过安装变频器，火电厂的节能效果可大幅提升，但变频器的购入和安装同时会消耗大量资金，价格不菲的高压变频器便属于其中代表。此外，变频控制技术的应用还需要专门建设机房，使用过程中周围信号受到的高次谐波干扰也需要引起重视，因此基于变频控制技术的变频器优选必须得到重视，以此开展针对性的可行性分析并编制技术规范，配合变频器使用前的经济技术分析，即可优选变频方式，同时可以综合考虑变频器的电压等级和控制方式。结束语：综上所述，随着自动化技术和自动控制理论的不断成熟和广泛应用，火电厂热工自动化程度也越来越高，但是随之而来的是火电厂运行成本、设备运行稳定性、技术更新速度加快，火电厂在国内经济发展常态化的形势下，必须不断地加强自动控制理论应用和自动化设备的更新，才能保证企业能够在激烈的市场化竞争中持续发展。Reference：[1]陈亚凯.自动控制理论在火电厂热工自动