探讨火电厂热工自动化及控制实践

探讨火电厂热工自动化及控制实践

马姣

国能集团国电电力大同第二发电厂 山西省大同市 037008

摘 要：伴随着我国经济水平的不断攀升，越来越多的人对于电力供应的品质有着更为苛刻的要求。这样的时代背景在无形中促使各大电力企业纷纷走上革新之路，借助各式各样的应用技术来满足人们对于用电的各类需求。从现状来看，火电厂的自动化应用程度决定了电力需求的满足情况，是我国社会实现发展过程中不可或缺的一步。本文从我国目前掌握的火电厂热工自动化控制技术类型入手，进而分析其在实践过程中的具体应用。

关键词：火电厂；热工自动化；控制实践

火电厂是我国的电力能源产地之一，火电厂的自动化水平恰恰能印证厂内的具体运转效率以及其中各类设备的应用状态。由此可知，对火电厂热工自动化控制技术的研究也是我国发展历程中的重要命题。从目前的状态来看，我国的火电厂热工自动化仍然处于初步发展阶段，如果对相关的研究数据展开解读不难发现，该阶段发展的核心任务在于如何实现传统热控自动化技术的优化和升级。不少火电厂已经有了优化和革新技术的意识，但是在具体的实践过程中却发现没有一个标准可以遵循。这种状况确实为火电厂的技术优化之路带来了诸多挑战，需要引起相关研究者的重视。

1 目前我国火电厂热工自动化控制掌握哪些新兴技术

1.1 对现场总线展开的控制技术

所谓的现场总线，其实就是通信总线的一种类型，其应用的范围分布于智能化现场设备和自动化系统中。此类总线具有较为鲜明的特征，譬如开放性、数字化和多节点等。在此概念的基础之上又有一个新的名词应运而生了，那就是现场总线控制系统。这种系统是由传感器、控制器等构造而成的，用以实现对网络连接的现场控制，最终达到通过网络通信的形式完成信息交换的效果，进而为各硬件设备之间架起了沟通的桥梁，便于工作上的配合与协调。若将火电厂热工自动化控制同传统的独立性较强的控制系统相比较，可以得出以下结论：

（1）火电厂热工自动化控制的开放性程度更高。从实际的应用过程来看，不管是传感器测量、工程量处理或是控制环节都需要通过现场设备实现，简而言之，火电厂具有选择的功能，可以根据自身的实际情况来选择合适的功能模块。模块选择的任务完成后需要搭建完整的控制系统，该系统的最大价值在于辅助功能的开发和利用。

（2）火电厂热工自动化控制具备更高的交互操作性。火电厂热工自动化控制的核心任务在于完成检测和控制，针对的对象是热工过程中涉及温度、压力、流量、料位等参数值。自动化控制系统通过该步骤来为火电厂的运行创造较为安全和高效的环境。从该方面来看，火电厂热工过程的控制系统由多元的设备和仪表构成，且参与运转的设备和仪表数量居多。此时，现场总线控制系统就能发挥自身的价值，在不同的设备和仪表之间搭建通信桥梁，便于信息的交换，同时保证用设备能够识别的语言来帮助其理解数据内涵并针对性地做出回应。

1.2 智能化的控制技术

火电厂热工控制系统是具有复杂结构的，其中应用到的设备和仪表数量比较大。在一些大型火电厂看来，设备和仪表有种类的差别，其各自的结构也具有特殊性，传统的控制方案已经不适用于现实的状况，如果坚持沿用，势必会出现延迟、误控等现象，这些现象都是致使设备出现安全性问题的潜在原因。目前我国大多数火电厂都选择应用智能化的控制技术，已经解决了面临的诸多现实问题。结合实践状况，可以大致将智能化控制技术的优势归结为两个方面：

（1）实现了对锅炉燃烧过程的有效控制。控制锅炉燃烧过程的重要目的是提升燃烧的总体效率和尽最大可能的降低对周边环境的污染程度。传统意义上的控制举措无法实现对锅炉燃烧状态的精准把握，如果适时加入人工神经网络、模糊控制等技术，就可以起到极佳的辅助功效。如此一来，锅炉在燃烧的过程中所产生的各种类型数据就可以通过新兴技术被有效地采集和监测，相关工作者可以及时了解到锅炉内的燃烧状态，可以从根本上保证过程中的经济性和安全性。

（2）实现了对温度的合理把控。锅炉器具因其具有时变性特征，而很不容易达到运转要求，尤其是大型火电厂。传统的控制方法并不能解决这一问题，于是就有了汽温模糊控制技术的介入。该系统帮助火电厂热工控制系统精准把握不同负荷下放入锅炉汽温，并对其展开有效控制，以此来提升火电厂的整体运转效率。

1.3 较为前沿的控制技术

以往火电厂采用的控制技术都是在被控对象精确数学模型的基础之上搭建的。实际上，火电厂热工过程是非线性的，且存在动态突变的可能，传统控制技术并不能发挥极佳的控制作用。引进较为前沿的控制技术就是针对该问题的最佳解决方案，它可以对无法使用精确数学模型进行描述的对象展开控制。目前为止，我国在该领域应用较为广泛的前沿技术是自适应控制。从概念上来看，自适应控制的主要任务是在系统运转的状态下测量被控系统的参数或指标，然后以此为依据进行参数的控制和调整，使得被控制的系统始终处于良好的工作状态。诸多实践过程证明，该控制方案具备动态调整控制器参数功能，它会及时按照火电厂热工过程参数的变化完成实时数据更新，为实际控制效果提供坚实的基础保障。

2 目前我国火电厂热工自动化技术已发挥怎样的应用价值

2.1 检测过程的自动化

智能化控制技术的介入使得火电厂热工过程中产生的各类型参数被有效地检测，相关管理工作者可以清晰且及时地观察各类设备的实际运行状态。数据的反馈加之人工分析，相关工作者对于设备异常的判断时间被缩短，可以在最短的时间内对异常部位展开检查和维修工作，很大程度上降低了安全事故发生的可能性。

2.2 报警功能的自动化

报警功能主要是针对异常的设备或是参数。报警功能的自动化在实践过程中需要相关工作人员的配合，提前做好准备工作，根据各项参数来设置上下阈值，随后需要针对实际情况形成一套完整的应急响应机制。该控制模式的最大特征是可以保障设备和仪表处于正常工作状态，进而提升电力供应的整体效率。报警系统实现自动化可以有效降低火电厂安全事故的发生，从本质上保护了相关企业对于经济性和安全性的双重追求。

2.3 保护功能的自动化

如果出现相关参数异常的现象，自动控制系统会将数据分析结果作为主要依据，对异常设备展开合理的调整。一旦发掘情况紧急，自动控制设备会自发中止相关设备的运行状态。这一套机制最大的功能就是保护整个工作线，自动保护机制的形成能够在很大程度上提升火电厂运转的安全性。相较于传统的保护系统，这种自动化的保护机制更具备及时性和高效性的特点，能够在最大程度上降低设备故障带来的财力和人力损伤，从根本上保障系统内各设备之间的协作关系，尽力维护火电厂的正常运转状态。

3 结束语

总的来说，火电厂热工自动化是目前我国发展的主要趋势，也是未来电力行业不可缺少的一部分。各类型的新兴自动化控制技术都可以推动火电厂发展的进程，其将会成为大多数企业的不二之选。纵观火电厂热工自动化控制的应用历程，从检测环节到保护环节无不体现自动化控制的无限潜能和价值。未来面对更高的经济性和安全性要求，相关人员需要在研究火电厂热工自动化控制的道路上披荆斩棘，一路前行。

参考文献 ：　　

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