自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應用研究

李鐘旭

[摘? ? 要]在我國經濟不斷發展的大背景下，電力的需求不斷提升，火電廠作為電力系統中重要的部分必然要進行完善。為了有效促進火電廠發電效率的提升，減少帶來的環境污染，在火電廠熱工自動化中應用自動控制理論具有重要的意義。

[關鍵詞]自動控制理論;火電廠;熱工自動化

[中圖分類號]TH16 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）09–0–02

[Abstract]Under the background of the continuous development of China's economy， the demand for electric power is constantly increasing， and the thermal power plant as an important part of the electric power system must inevitably be improved.In order to effectively promote the improvement of power generation efficiency of thermal power plant and reduce the environmental pollution， apply automatic control theory in thermal automation of thermal power plant

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

近些年來，我國科技發展較為迅速，自動化技術也有一定的進步。相較于傳統技術，自動化技術可以有效提高工作效率，所以在現階段的生產中得到了廣泛的應用。火電廠是我國重要的部分，在電力輸送中占有重要的地位，對于工業生產以及人們的日常生活都有深刻的影響。雖然火電廠已經有了多年的發展，相關技術也較為完善，但是仍然存在一定的問題，不利于發電效率的提升，影響到人們的日常用電，同時也在一定程度上加劇了環境污染。所以，在未來的一段時間內，火力發電必須要認識到自動化技術的重要性，在當前的發電背景下加入自動化技術的使用，以此來提高發電效率。這樣不僅可以確保工業生產、居民用電的穩定，同時還可以有效緩解環境污染的問題。

1 火電廠熱工自動化現狀

1.1 可靠性較低

可靠性是火力發電的重要內容，但是在當前許多火電廠中并不能確保較高的可靠性。在一些火電廠中，設計人員為了有效降低使用的資金，減少成本，通常會采用PLC系統，這種系統雖然可以滿足一定的發電需求，但是無法保證較高的運行效率，所以在發電工作中也逐漸難以適應當前的發電需求。另外，為了加強系統的穩定性，完善輔助車間也是火電廠熱工自動化系統中十分關鍵的內容，將DSC安裝進去是許多企業的首選方案。

1.2 鍋爐壓力變化較大

在火電廠運行的過程中，鍋爐壓力會出現一定的變化，甚至是較大的起伏，則是熱工自動化系統面對的重要問題。在不同的時間，發電廠內的用電需求會出現一定的變化，所以為了有效地對發電量進行調整，就必須要調整燃燒周期。在這個過程中，一些火電廠的工作人員缺乏足夠的專業能力，調整方式出現一定的問題，如果引起調整速度過快，那么會加劇鍋爐的負荷，以至于鍋爐設備遭到破壞，進而系統的工作效率也會受到影響。另外，在利用自動化系統管理設備的過程中，通常會采用曲線來進行系統分析，但是一些工作人員相關專業知識匱乏，沒有完全掌握模糊算法，導致設備的調制出現偏差，進而加大了系統的壓力。

1.3 自平衡能力較差

自平衡能力是火電廠運轉不可或缺的部分，但是在熱工自動化系統運轉的過程中，這種能力仍然達不到較高的水平。鍋爐液位是設備運轉的重要參數，需要對其進行準確的測量。但是一些企業沒有使用較好的設備，很難對液位進行控制，如果設備中出現了較多的水量，那么控制水量的工作也會更加困難，在運行的過程中系統穩定性也就會出現下降，甚至還會出現設備故障。另外，如果系統中的供水量產生變化，并且設備無法對其進行有效控制，那么其中的液體很容易產生汽化的情況，這樣一來，火電廠熱工自動化系統就會受到嚴重影響，進而穩定性也就很難得到控制，系統運行也就會存在各種問題。

2 自動控制系統的作用

2.1 拓展管理系統

將自動控制系統應用在火電廠熱工自動化中，可以對管理系統進行有效拓展。拓展能力是自動控制系統的重要特征，所以如果在火電廠熱工自動化系統中應用自動控制系統，那么系統的拓展能力也會得到一定的加強。同時，PLC系統是許多火電廠的主要應用選擇，如果將自動控制系統應用其中，那么系統就可以得到良好的管理，并且系統穩定性也會有一定的提升，火電廠運行能力會得到明顯的加強。另外，一般情況下，為了控制自動化系統，可以通過算法模塊來計算，根據計算得到的結果就可以整理當前的系統，保證系統開發率得到有效提升。

2.2 節能減排

將自動控制系統應用于火電廠熱工自動化系統中，可以有效促進節能減排。根據以往的經驗和數據統計可以知道，如果采用傳統方式發電，那么電廠的諸多設備都會出現較多的損耗，并且還會伴隨有較多的污染物，這對于環境保護有不利的影響。如果將自動控制系統應用其中，那么用于發電的燃料就會燃燒的更為徹底，剩余的燃料也可以循環處理，這對于污染物的減少有重要的幫助。近些年來，我國經濟快速發展，但與此同時也出現了許多嚴重的環境問題，霧霾現象頻繁發生，這不僅會影響大氣能見度，還會損傷人們的呼吸道，引發各類疾病。所以，為了有效避免這種情況的發生，將自動控制系統應用在火電廠熱工自動化系統中具有重要的意義，可以有效減少污染物的排放，促進火電廠的節能減排。

3 自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應用分析

3.1 擴展信息系統

為了使自動控制系統可以充分發揮其價值，拓展信息系統是不可或缺的部分。實際上，火電廠是一個較為復雜的系統，計算機技術、智能儀表等都是不可或缺的部分，可以對設備實施精確檢查，了解當前系統的狀態，進而根據檢查的結果來對系統進行調整。譬如，如果要將此技術應用于系統中，那么就要精確地統計當前系統的用電需求、發電情況、運行情況等，并對其進行合理的分析。進而將此技術同控制系統進行結合，并且在這個過程中可以加強系統運行能力，擴展信息系統，完善系統供電能力。另外，為了確保火電廠熱工自動化系統可以很好的運行，必須要深入了解熱學和發電系統的特征，并將二者聯系起來，同時及時測量當前系統狀態，對系統發電量進行合理的控制，這樣才可以避免資源的不必要損耗，促進企業經濟利益的提升。

3.2 應用節能理論

節能理論的應用也是不可或缺的部分，可以促進自動控制系統的合理利用。在火電廠實際運行過程中，必須要對其進行良好的管理，這樣才可以在發電的過程中減少污染物的排放，促進我國空氣質量的提升。譬如，技術人員在實際工作的過程中可以制作發電廠的設備運行方式圖像，對系統中的關鍵部分進行深入研究，及時發現其中存在的問題。針對性地引入智能控制系統，這樣一來，鍋爐在運轉的過程中可以進行循環燃燒，促進燃燒效率的提升，有助于節能環保。另外如果想要更進一步實現節能環保，可以在系統中安裝自動控制系統，同時，還要將火電廠熱工自動化系統同運行監控設備進行連接，這樣一來，系統運行狀態就可以及時反映出來，技術人員在獲得相關信息后可以對系統進行調整，避免不必要的資源消耗。

3.3 提高技術人員綜合能力

火電廠技術人員的能力對于火電廠系統運行有重要的影響。在一部分火電廠中，一些工作人員的技術水平較低，沒有掌握專業的技術知識，所以無法對自動化系統運行狀況有一個深入的了解。在火電廠實際招聘的過程中，除了對應聘者的工作經驗進行考察，還要對其技術水平進行把關，保證留下的人的能力處于較高的水平。同時，在入職后也要將系統的管理制度、操控方法對其進行講解，使其對當前火電廠系統有一個全面的了解，可以完成其崗位的工作內容，有效提升發電廠的發電能力。另外，發電技術在不斷提升，相關知識也在不斷增加，所以必須要對相關工作人員進行技術培訓，促進系統控制能力的提升。譬如，管理人員可以聘請相關的專家來進行培訓，對管理系統、自動控制技術進行講解，員工在不斷的學習中就可以掌握更加先進的知識。在這個過程中。還應當加強安全培訓的比例，確保電廠的安全運行。

3.4 對系統進行運行管理

實際上，員工的綜合能力不僅包含其技術水平，還涵蓋了運行管理的控制。為了保證發電穩定性可以達到目標水平，自動控制系統的使用是必不可少的，在這個過程中還要將系統運行方式牢牢掌握，使電廠的工作人員可以科學合理地管理系統。譬如，為了有效保證火電廠熱工自動化系統的正常運行，可以花費一定的資金來聘請這方面的專家來與電廠的技術人員進行合作，共同對此項技術進行研究。同時，還可以加入仿真技術的使用，發現其中不合理或者存在問題的部分，及時對其進行改善，有效提升系統運行的穩定性。另外，火電廠具有較為復雜的系統，所以在系統運行過程中還應當保證工作人員的合理分工，對分工內容進行記錄，促進系統維護工作效率的提升。獎懲制度是不可或缺的部分，在進行檢查的過程中，如果發現一定的問題，那么可以根據分工內容確認此項問題的負責人，并根據問題大小進行處罰，這樣才可以充分調動員工工作積極性，保證發電廠運行的穩定。

4 自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應用策略

4.1 熱工儀表非線性特性校正方面的應用

熱工儀表是火電廠運行的重要部分，只有確保其具備高精度、高性能的特征，火電廠的生產效率才會得到有效的提升。實際上，一部分熱工儀表沒有較為嚴格的特征，有一定的非線性特性，這就在一定程度上影響了其精度。譬如，節流式流量儀表同壓差之間的關系就是常見的非線性特性問題。在這種情況下，必須要對這種問題及時解決才可以提高儀表的質量。一般情況下，可以通過自動控制理論來校正這種非線性特性，自動控制理論的合理利用可以有效加強非線性的校正。

此外，自動控制理論知識的使用也是不可或缺的部分，在整合硬件設施以及模擬信號的過程中，自動化技術扮演著重要的角色。自動控制理論和計算機網絡等技術對于智能熱工儀表有重要的作用，同時計算機三維控制也可以帶來有效的幫助，能夠完成數字線性化處理。在這個過程中，要轉換處理輸入的信號，在得到數字量后要進行精確計算，完成智能熱工儀表輸入信號實現線性化。

4.2 主蒸汽壓力特性調節方面的應用

在實踐的過程中，自動控制理論可以對主蒸汽壓力特性進行調節，同時還可以完善發電機組、汽輪機等部分的運行環境。在得到主蒸汽壓力調節需求后，可以將自動控制理論同計算機三維空間進行結合，對偏差大小進行分析，確保當前分析內容不會出現問題，這樣才可以有效調節主蒸汽壓力。同時，在將自動控制理論應用于主蒸汽壓力調節的過程中，還應當將雙回路設施應用其中，這樣才可以將控制信號進行合理利用。

5 結束語

綜上所述，在現階段的社會發展中，電力的需求不斷增加。火力發電作為電力系統中重要的部分，將自動控制理論應用于火電廠熱工自動化中具有重要的意義。在實際應用中，應當充分了解當前火電廠存在的問題，明確自動控制理論的基本特征，這樣才可以保證自動控制理論的合理使用，促進火力發電效率的提升，減少環境污染。

參考文獻

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