自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用

俞凯伦

[摘    要]随着我国科学技术水平不断提升，自动化技术扩大了应用范围，并在各行业发展中发挥主导作用，充分凸显自身优势与价值。基于新时代背景下，在企业建设与发展中，自动化控制技术受到良好的青睐，其中就包括火电厂，在热工自动化中应加大资金投入力度，借助科技手段代替人工劳作，有效降低人工操作安全事故发生率。同时，依据自动控制理论，完善火电厂热工自动化应用流程与制度，能为科学技术手段实施提供有利条件，并在实施阶段合理化管控，规避常规问题持续性发生。

[关键词]自动控制理论;火电厂;热工;自动化系统

[中图分类号]TM621 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）08–0–03

[Abstract]With the continuous improvement of China's science and technology level， automation technology has expanded the scope of application， and played a leading role in the development of various industries， fully highlighting its own advantages and values. Based on the background of the new era， in the construction and development of enterprises， automation control technology is favored， including thermal power plants. In the thermal automation， increase capital investment， with the help of scientific and technological means instead of manual labor， effectively reduce the incidence of manual operation safety accidents. At the same time， according to the automatic control theory， improving the application process and system of thermal automation in thermal power plants can provide favorable conditions for the implementation of scientific and technological means， rationalize the management and control in the implementation stage， and avoid the continuous occurrence of conventional problems.

[Keywords]automatic control theory; thermal power plant; thermal engineering; automatic system

自改革开放以来，我国各领域创新发展均取得良好效果，其中就包括电力工业，在发展阶段加大了对自动化技术的应用力度，具备调动控制、分散控制等功能，通过创新自动化技术控制手段，有效解决电力供应短缺问题。结合当前我国火电厂发展实况，关于热工自动化应用，是以自动控制理论为基础，详细探究生产环节中“连续发电”稳定性与安全性，既能满足火电厂创新发展需求，又能在技术水平提升方面有显著效果，为火电厂稳定发展带来积极影响。

1 热工自动化系统对火电厂生产的影响

1.1 强化系统功能

热工自动化系统稳定运行受控制器、网络等因素影响，也是该系统内部组成重要部分，从自动控制理论角度分析，控制器、网络是强化热工自动化系统功能的主要条件，有较大的开发潜力。同时，在火电厂生产环节中对热工自动化系统应用，依据计算机原理，以“辅助”角色存在，依据火电厂生产要求，有相应的配套设施，保证系统结构稳定性与运行安全性[1]。其中，DCS架构模式以分布式控制系统为核心，在当前我国自动化技术水平提升方面，属于一项较成功与成熟的控制系统。该结构模式具备较强的控制能力，主要负责对DCS控制器、新型PLC控制器管理。同時，在系统运行阶段还与其他控制设备相互作用，扩大其影响范围，拓展不同的运行模式，强化系统功能，在热工自动化系统中发挥着重要作用。

1.2 模块设计

关于自动化系统构建，主要是以自动化技术为主，并在应用中不断地开发，使系统能自行积累众多高级算法模块，因工作内容不同、模块设计要求不同，所具备的功能、优势等也会有差异性。火电厂所应用的机械设备中，所具备的计算模块，从其总量上对比分析，无论是计算机模块还是应用形式均有一定的复杂性，建议在应用阶段分析PLC作业阶段所需的模块类别与数量。基于高级算法模块应用下，在创新阶段与现代化计算机传递技术综合应用，能对信息数据进行对接传输，既快速又有效，为火电厂生产质量提升、效率提升、技术水平提升等带来巨大影响。同时，因PLC自身还有待创新与优化的空间，会在应用过程中出现异常情况，需火电厂与工作人员引起重视。

2 火电厂热工中的自动化应用

2.1 提升主厂房控制系统性能

①生产工作开展，最主要的要求就是主厂房控制系统稳定性，各项工作均需在系统支持下有序开展，分析各指令传达、信息数据传输等消耗较长的时间，需增加信号模拟量。②分析经济因素影响实况，因大部分热电厂习惯性地集中处理DCS系统，并设置在主厂房中，但极易因工作地点要求不同而影响系统运行稳定性。对此，建议在工作方式方面进行相应的创新，既可合理化管控系统，又能依据实况节约成本，为火电厂热工处理提供基础保障，同时为火电厂创造良好的经济效益。

2.2 检测锅炉压力技术

结合火电厂发展实况探究，在锅炉压力检测、检验、结果计算等方面，能全面性掌握火电厂锅炉压力值。而在锅炉使用阶段，会因煤矿燃烧因素影响，锅炉压力发生变化。对此，需在设备运行阶段以压力控制、压力检测与计算为核心内容，能保证压力差值的正确性，并为煤矿燃烧率管控及提升提供基础条件。

此外，在火电厂热工开展环节，为保证锅炉工作稳定性与可靠性，建议在设计阶段明确锅炉设备使用位置，能在特定区域内限制锅炉压力，而在日常监管过程中，工作人员只需依据AP理念就可准确、实时检测锅炉压力，从而确保锅炉设备运行良好性[2]。

2.3 测量锅炉汽包液位

锅炉汽包液位测量工作也是火电厂热工开展核心内容之一，因锅炉汽包液位测量过程中会产生众多信息数据，而各项信息数据均会对各项工作开展产生一定影响，充分说明此环节中所测量到的信息数据要精确、完整。基于汽包液位正常条件下，测量核心是锅炉内蒸汽供水量、蒸汽流量，依据测量到的信息数据分析锅炉汽包液位值。如果其液位值出现错误，需工作人员结合实况及时调整，避免对后续工作开展造成阻碍。

3 火电厂热工自动化中主蒸汽压力应用

3.1 优化调节

从火电厂锅炉本质特点方面分析，较突出的是容量大、热惯性强等。但在主蒸汽压力调节过程中，也会受其自身本质特点影响，出现调节延迟情况，无法保证调节系统稳定性，使火电厂锅炉设备运行存在安全隐患。对此问题，一般情况下是应用预估器、调节器，可在火电厂锅炉设备功能上进行改善。以自动控制理论为基础，通过调节分析自动化系统结构、功能、模块等，控制其延迟维度，既不影响系统稳定性，又提升火电厂锅炉技术水平[3]。

此外，在调控阶段也对工作人员专业能力与职业技能等提出较高要求，为保证调控效果，建议选择近似模型建立方式，用数学函数对其维度状态表达。再加上预估器、调节器可对自动化系统优化处理，能发现系统运行过程中的不足问题，并深度探究各项问题，全面掌握引发问题的具体原因，工作人员只需依据所提示的相关内容与信息数据，就可制定出合理的解决措施，从根源上处理系统各类问题，从而保证系统运行稳定性，并对系统进行相应的保护与管理。

3.2 主蒸汽压力调节

影响火电机组运行安全性的关键性条件是主蒸汽压力，依据检测环节中所获得到的主蒸汽压力参数，为机组负荷调节提供重要依据，实时掌控锅炉汽机平衡状态。大部分火电厂对锅炉燃烧系统的调节，会通过分析系统组成结构，保证调节方法的合理性，强化系统功能。火电厂热工自动化生产有良好的安全保证，工作人员实操难度降低，只需结合系统反馈的各项数据，全面掌握系统运行实况，减化火电厂热工自动化生产流程。

其中，锅炉燃烧调节系统主要包括送风调节、引风调节、燃料调节单方面，最突出的特点是既独立存在又在运行阶段相互影响，依据实况探究，可选择单回路调节方式与双回路调节方式。

单回路调节方式：控制信号是排差，整定方便、参数少、控制系统简单。而在实际应用的过程中也有不足之处，包括克服扰动能力较差、响应速度较慢等。

双回路调节方式：控制信号是导前信号与偏差，超调小、抗扰动能力较强、享独家速度较快。而缺点是参数整定不便捷、控制系统有一定的复杂性[4]。

基于调节方式选择条件下，以自动控制理论为主开展模拟实验，对比锅炉燃烧调节系统处理效果，有目的性、针对性地调整系统模块、内部结构等，突出锅炉燃烧系统特性。同时，还能在系统调节过程中对燃料侧内问题合理解决，从而满足火电厂热工生产要求。

4 自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用

4.1 设备应用

自动控制理论在火电厂热工自动化设备中的应用，是新时代背景下促进我国工业领域自动化、智能化发展的必要条件，并对先进科学技术、配套设施引进与应用，改变传统化、单一化的工作模式，也是现代化火电厂热工自动化发展的必要趋势[5]。同时，在火电厂热工自动化中对自动控制理论应用，可影响火电厂内部设备运行稳定性与安全性，把工作重心放在热工生产环节中，不仅是生产效率、技术水平、生产质量等有效提升，而且还能为工作人员对各项工作开展提供良好的安全保障，降低设备故障发生率，实施阶段均能严格遵循各項制度要求，降低火电厂热工生产损耗，能把更多的资金投入设备技术引进与更新等方面，利用先进设备代替人工，也降低工作人员管理难度。

此外，分析火电厂热工自动化发展阶段的自动化控制理论作用，火电厂所应用的技术类别较多，在众多技术手段支持下能提升工作效率，降低人员管控难度。如智能仪器仪表、信息技术、热工自动化技术等，均能为生产、设备检测、性能强化、系统功能拓展等带来积极影响。同时，各项工作环节中所产生的信息数据也被详细记录，关于火电厂热工自动化生产环节中的管理工作，只需依据各项技术所检测到的信息数据分析，就可了解与掌控系统运行实况，便于第一时间发现问题、探究问题、解决问题，充分发挥出自动控制理论在火电厂热工自动化设备中的应用价值。

4.2 新产品引发应用

基于新时期背景下，现代化社会快速发展使各领域的竞争形势越来越激烈，各领域中的企业为稳定自身发展地位，并创新巨大的经济效益，还需增强自身综合实力，在发展过程中对新技术引进与应用，组建专业化研发队伍，可在日常发展环节中加大对新产品创新与研发力度，并投入到日常生产中，通过实际行动说明新技术应用价值与影响性，在各领域中发挥着重要作用[6]。其中，在火电厂热工自动化发展阶段，火电厂不单单是对工作重心进行相应调整，而且还会在发展阶段优化自动化设备性能，创新多样化的技术手段，严控各类材料质量与性能，保证产品工艺质量与技术水平。依然是受自动控制理论影响，火电厂可对自身实况全面性掌握，无论是对机械设备换代，还是改变生产材料等，均能革新自动控制理论，对火电厂热工自动化生产起到促进作用，实现预期发展目标。

5 结语

自动控制理论应用于火电厂热工自动化中的应用价值与影响性，能提升主厂房控制系统性能，也是火电厂热工自动化发展的主要条件之一，可对火电厂热工工作开展有效控制，是火电厂热工自动化控制的核心技术，但是在实际应用的过程中，也有较高的要求，需依据火电厂发展实况展开探究，具备完善的管理制度与措施，能在生产环节中对操作流程、人员行为等严格管束，才可保证火电厂热工工作质量与技术水平。

参考文献

[1] 王冬生.火电厂热工自动化中自动控制理论及实际应用研究[J].应用能源技术，2020，32（10）：14-16.

[2] 陈亚凯.自动控制理论在火电厂热工自动化中的有效运用分析[J].科学技术创新，2019，48（34）：195-196.

[3] 陆晔，薛辉.火电厂热工自动化中自动控制理论的实际应用[J].科学技术创新，2019（26）：38-39.

[4] 洪盘.浅谈自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].中国设备工程，2018（16）：185-186.

[5] 郑辉.浅析火电厂热工自动化中自动控制理论的应用[J].山东工业技术，2018，42（2）：145.

[6] 宁中伟.试论火电厂热工自动化中自动控制理论的应用[J].科技创新与应用，2017（33）：149，151.