自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用

自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用

宫玉超 赵 振

华电潍坊发电有限公司  山东省潍坊市  261000

摘要：国内电力产业正处于蓬勃发展之中，是我国经济和社会不断发展的不竭动力源。特别是随着现代科技手段的灵活运用，开始实行分散控制和调度自动化，使电力短缺的问题得到了有效的解决。然而，受多种因素的制约与制约，我国供电自动化程度仍不够高，为保证整个电网的安全、稳定运行，必须主动引进自动化技术与装备，并以自控理论为支撑，进行火电厂热工自动化改造。在此基础上，采用状态空间方法、时域法以及数学模型等方法，研究机组的运行规律，并以此为基础对控制器进行优化，从而达到电厂的高效生产与运行。

关键词：自动控制理论；火电厂；热工自动化

0 引言

热工自动控制技术的运用，可以有效地提高电厂的工作品质与工作效率，从而推动电厂的经济发展。火电厂热工自动化的构建涉及到大量的理论与技术知识，而自动控制理论又是其构建的核心理论，其研究成果对提高火电厂的操作水平和操作品质具有重要意义。所以，必须加强对它的研究，确定它的实用价值和发展趋势。

1 自动控制理论概述

在国内，自动控制是目前国内电站自动化控制领域的一个重要研究方向。按照设备的不同，自控系统的应用可分为微机控制与常规控制两种。按其自身的特点，可将其分成开放式和闭合型两种。自动控制系统按其设定值可划分为指定控制与追踪控制两类。当前，在众多学科的开发进程中，自动控制理论得到了越来越多的关注。在生产过程中，采用自动控制技术，能够有效地提高企业的生产率，促进企业的可持续发展。在热工自动化系统中，自动测试是一个非常重要的环节。在自动操作过程中，设备能够对热工设备的操作参数进行直接的测试，能够对电厂的操作情况进行更及时、准确的反应。并能根据实际情况，提供相应的解决办法，使有关的工程技术人员能够及时的进行相应的处理，从而使整个系统的热工自动化状况与工作品质得到有效的保障。应用在火电厂的自控系统中，能有效地对机组进行有效的控制，确保其安全可靠地运行。热力自动控制是根据其内在的程序控制，也就是程序控制，能控制起停、操作及其它紧急情况。另外，该控制器还具备较强的保护和判定能力，一般情况下，当该设备运行完毕后，该系统仅需确定该运行结束后，才能继续运行。若上一步作业未完成，则在下一步作业开始时，将会停止作业，并发出警告。在运用自动化控制时，可依据有关的报警及指示，对装置进行最优及调节，以达到减少生产事故之目的。在保障机组人员安全的前提下，提高了机组的工作效率与质量。

2 火电厂热工自动化控制系统作用分析

2.1 拓展系统控制能力

当前，火力发电厂的热工自动控制系统的运用，主要是运用计算机的有关原理，并辅以相关的辅助技术方法，来对有关的设备进行全过程的监测，以此来确保相关的管理信息系统的高质量和全面，从而达到对热力的自动控制。例如，集散控制系统就是一种比较成功并被运用的结构模式，在实践中，该系统运用了更先进的分布式控制系统，它不但具有 DCS控制器，而且还可以利用 PCL控制器来扩充系统的性能，从而有效地拓展了该系统的适用范围。

2.2 优化经济负荷分配

在火力发电厂的控制系统中，对各个单元的负载进行控制，对其进行自动控制是非常重要的。实现了对上位机与下位机的联接，实现了对上位机的远程监控。在此基础上，提出了一种新的发电方式，即用计算机进行发电。为达到最大的经济效益，需要将机组的经济负荷分散到各电力公司。自动控制器可以按照指示与热能发生器相连。在系统中，更常用的是系统的经济配置，它是通过测量单位的生产力计算结果和消费差别的分析结果，来获得体现各单元负载的实时性能曲线，从而理解负载对于经济配置的作用。可将该系统的一般功能与功能组合在一起，创造出一套完整的系统功能与功能。在制定发电计划时，既要节省资金，又要加强日常的信息化管理，还有助于实现污染物减排和能源消耗的控制。

3 自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用

3.1 热工仪表非线性特性校正方面的应用

在电站自动化发展的进程中，必须确保所采用的热工仪器的准确性和可靠性，采用高精度的热工仪器，可以提高火电厂的生产效率。在使用相关仪器时，某些热力学仪器具有的非线性热物性，极易对有关仪器的准确性产生影响，例如，节流器与差压的关系、热电偶测温仪器对应的热电势和温度的关系等，均属非线性热性质[3]。要想有效地解决这一问题，就必须充分运用自动控制的原理，对电站热力自动化系统中对应的热力仪器的非线性特征进行修正。确保有关仪器的准确度达到相应的生产要求.要重视自控原理的有关内容的正确运用，将模拟线性化方法运用到热工仪器的非线性修正中，可确保较好的修正效果。与此同时，也要注重对自动化的理论知识进行灵活运用，将有关的模拟信号和硬件设备结合起来，对有关的热工仪器的输入信号进行线性处理，在对有关仪器的非线性特征进行校正的时候，可以参照有关的信息，来保证相应的修正结果。而智能化的热工仪器，则是将计算机网络和自动控制原理等有关元素有机地结合起来。数字线性化过程是由计算机的三维空间来完成的。在处理时，要对输入的信号进行变换，从而得到对应的数值量，并且经过精确的计算，使智能热控制仪器的输入信号达到线性化，从而可以对此类智能仪器的非线性特征进行修正。

3.2 主蒸汽压力特性调节方面的应用

在实际生产中，为了保证机组、机组等设备在热工自动化操作中具有优良的工作环境，并能对其进行有效地调节，需将自动控制原理运用到操作过程中。在充分考虑到主汽压调整需要的基础上，将自动控制原理运用到实际操作中，借助计算机的3D空间，对其偏差状况进行合理的分析，确保有关分析内容的科学性，从而使主蒸汽压力的有效调控得到充分的保证。将自控原理运用到电站热力自动化主汽压调整中，需要考虑采用双回路运行，并将对应的控制信号运用到主蒸汽压力调整中，可以使其更加科学。

3.3 主蒸汽温度特性控制方面的应用

在电站热工自动化发展进程中，为了更好地保证监控工作的顺利开展，降低系统的失效概率，必须运用自控原理来实现对主蒸汽温度的控制[5]。将自动控制原理运用到喷水降温系统中，可以使其自动化程度得到提高，从而保证了对主蒸汽温度的控制要求。依据自动控制原理的有关内容，合理地设定具有良好性能和可靠性的烟幕及相关的探测装置，使之更有针对性地使用对应的主汽温控制方法，从而促进电站热工自动化的进一步发展。

结语

总之，本文综合分析了自动控制技术在电站热工自动化领域的应用，以期对从事这方面工作的人们有所启迪。将自动控制技术运用于电厂热工自动化，可以有效地改善电厂的运行状况，提高电厂的经济效益与生态效益。在将热工自动控制技术具体运用的时候，必须要与电厂的实际运行状况相结合，对其进行合理的设计和控制，并根据公司的发展状况，开发出一套符合公司实际状况的热工自动化控制体系，并对其进行科学的运用，以增强其可操作性和实用性。

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,(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,(34):195-196.

[3]许泽喜,孙静.自动控制理论在热工自动化中的应用研究[J].科技展望,2016,26(23):129.

[4]孙振洋.控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].科技创业家,2013,(23):50.

[5]李阳春,夏静波.火电厂热工自动化的发展和展望[J].电站系统工程,2003,(06):55-56.