智能控制在電廠熱工自動化中的應用研究

王更云

（北京順政環保科技有限公司，北京 101309）

0 引言

當前我國的社會經濟實現了較快發展，對電力能源的需求不斷提升，只有保證電力能源的穩定供應才能為我國社會經濟的穩定發展創造有利條件，這就對電廠的電力生產提出了更高的要求。熱工控制水平對電廠的運行狀態具有重要影響，為提升電力供應的穩定性，需要從技術層面來提高熱工控制的水平。

近些年來隨著智能技術的不斷發展成熟，其適用性不斷提升。在電廠熱工控制中智能控制技術具有較大優勢，它能夠讓控制系統根據相關設備的運行狀態靈活、合理地采取相關措施，大大提升熱工控制的效率及應用水平。因此，加大對智能控制技術的研究，提升智能控制技術的應用水平，對促進電廠熱工控制自動化發展具有重要意義。

1 智能控制技術在熱工控制中的應用

在電廠運行中，熱工控制具有重要意義，同時也有很高的復雜性。傳統的系統控制通常采用人工手段，一方面系統控制的效率較低，另一方面控制的精確性也有一定缺陷，當前該方式已經很難滿足實際工作的需求。在電廠熱工管理中智能技術能夠讓系統具有自動判斷及自動控制的能力，根據設備運行的實際情況來進行相應控制，有效提升控制的效率和精確性。在智能技術的支持下可以實現對電廠熱工的遠程控制，提升管理的規范性以及時效性，對提升系統整體管理效率具有重要作用。

1.1 自動監測技術的有效應用

在電廠控制過程中，智能控制技術的作用主要是對設備運行狀態及各項參數進行有效監測，只有保證監測的及時性、準確性，才能保證相關控制措施的合理性，因此在智能控制中，自動監測技術的應用十分重要。它不僅可以對設備運行的狀態及參數進行監測，同時還能對所監測的數據進行分析，及時發現設備的異常狀態，有利于采取針對性的措施來解決設備故障、提升設備運行穩定性。電廠熱工設備運行的環境相對復雜，溫度、濕度等都會影響設備的運行狀態，自動監測技術能夠對環境的溫度、濕度以及流量等信息進行綜合監測，保證設備在最佳的環境中運行。自動監測技術所監測到的參數也可以直觀顯示，相關工作人員能根據相關數值對系統進行科學、合理的調整，提升設備維護的水平。

1.2 自動保護技術的應用

自動保護技術也是智能控制技術的重要組成部分。在運行過程中熱工設備會受諸多因素的影響而出現一些故障，如果故障得不到及時解決將影響電廠的正常運行，甚至還會導致設備損壞。而自動保護技術能夠在故障產生的瞬間就對設備采取保護措施，并將相關故障信息發送到系統控制中心，智能系統會對故障類型進行科學判斷，故障比較嚴重時將直接關停設備，防止故障問題加劇。

1.3 模糊控制技術

模糊控制技術是智能控制技術的重要特征，在應用過程中將模糊控制器設置在系統上。模糊控制器具有模糊語言系統及模糊操作原則，能夠對被控制對象實施動態管理，大大提升控制管理的靈活性及效率。智能控制技術在電廠熱工控制中有效應用的前提是相關工作人員具有一定信息技術基礎，這樣才能全面掌握智能控制技術，充分發揮模糊控制技術的自動化優勢。

2 智能控制技術在電廠熱工自動化控制中的重點應用

2.1 在鍋爐燃燒控制系統中的應用

鍋爐是電廠熱工系統的關鍵組成部分，其燃燒效率直接影響著電廠的發電量以及燃料成本。因此有必要在鍋爐燃燒控制系統中應用智能控制技術，提升其燃燒效率。智能控制技術能夠通過相關的算法以及控制策略對鍋爐的燃燒狀態進行有效控制，以自動化的控制手段取代傳統的人工控制手段。傳統的燃燒控制由于缺乏控制的依據，在控制過程中并未充分考慮到溫度以及濕度等因素，因此控制策略不夠合理，未能充分發揮現有鍋爐系統的效率潛力，很多燃料在鍋爐內得不到充分燃燒，不僅增加了燃料成本，電力輸出也比較低。智能控制技術能夠有效避免傳統燃燒控制的弊端，根據各項環境因素自動合理地調整燃燒控制策略，使燃料在鍋爐內充分燃燒，提升發電的效率。其次，智能控制技術還能提升鍋爐燃燒的安全性，在燃燒過程中對鍋爐狀態進行實時監測，及時發現燃燒過程中存在的安全隱患，并對故障進行原因分析、精確定位，促進故障的及時解決（圖1）。

圖1 鍋爐智能燃燒優化控制系統原理示意

2.2 在制粉系統中的應用

在電廠的發展和建設過程中，很早就應用自動控制技術來提升運行效率了，但是由于技術尚未成熟，在應用過程中出現了很多問題，其中關鍵性的問題就是所控制的制粉系統存在較多缺陷，對電廠運行的效率、經濟效益造成很大影響。隨著智能控制技術的發展成熟，其在電廠制粉系統中已經得到有效應用，目前已經可以采用先進的軟測量技術進行煤質的在線監測，同時根據制粉系統運行的特征建立相關的數學模型，對相關的信號進行及時控制，大大提升制粉系統運行的效率以及有效性，能夠有效防止模糊語言數據對相關數據規則的影響，只有這樣才能保證自動化技術在電廠熱工控制中真正發揮優勢，提升電廠運行效率和經濟效益。從現代電廠的發展趨勢上來看，智能技術的應用是電廠發展的重要方向，尤其在電廠制粉系統中應用智能控制技術，有效解決以往電廠制粉系統中存在的問題，為熱工系統的良好運行奠定基礎。

2.3 在溫度控制中的應用

對鍋爐溫度進行控制是熱工控制中十分重要的環節，鍋爐溫度關系到整個熱工系統的穩定性以及發電的效率。熱工系統運行過程中，鍋爐溫度過高則會增加鍋爐的損耗，而溫度過低將在很大程度上影響燃燒效率、浪費燃料。對鍋爐溫度進行有效控制，控制技術的應用是關鍵，也是電廠熱工系統中的關鍵，對系統的整體運行水平具有重要影響。智能技術能夠對鍋爐的溫度變化進行實時監控，如果在監控的過程中發現溫度數據存在異常，系統能夠根據相關的溫度參數自動采取相應的措施對溫度進行控制，確保鍋爐溫度處于合理的范圍（圖2）。在熱工系統中對鍋爐超溫情況的觀測以及預防非常關鍵，相關工作人員應重視溫度控制，提升智能控制技術在溫度控制中的應用水平，確保溫度控制的效果。

圖2 主蒸汽溫度智能控制原理

2.4 在給水控制中的應用

電廠運行過程中對給水系統有著明確要求，現代智能控制技術的發展為給水系統控制提供了有利條件，能夠在機組運行過程中智能化地控制機組，根據機組運行狀態對運行策略進行調整（圖3）。運行過程中給水系統一般是動態變化的，在一定熱工系統條件下機組運行狀態也會進行相應調整。智能控制系統能夠對這種變化進行更加智能的控制，保證給水的合理性，并及時發現機組的異常、對相關問題進行分析，根據實際情況對機組進行智能控制，提升系統運行的整體水平。

圖3 給水智能控制原理

2.5 在負荷控制中的應用

熱工系統應用智能控制技術的主要目的是提升系統運行的整體效率及整體水平，在這個過程中對機組負荷的控制是關鍵（圖4）。智能技術的優勢在于能夠根據系統運行的整體狀態對機組的主要參數進行動態調整，保證機組參數始終處于合理的范圍內。因為電廠熱工控制容易受到各種干擾因素的影響，應用智能控制時應立足于實際，因此電廠應盡量選擇抗干擾能力強的設備，充分發揮智能控制的應用效果和技術優勢，提升熱工系統運行效率，促進電廠控制管理現代化水平以及信息化水平的提升。

圖4 智能優化協調控制系統

3 總結

在現代化電廠的建設及發展過程中，技術性因素發揮著重要作用，尤其隨著智能技術的不斷發展進步，智能控制技術在電廠熱工控制中展現出了極大的優勢及潛力，對實現電廠的現代化發展具有重要意義。因此，在現代化電廠建設中應重視智能控制技術的應用、加強對智能控制的技術的研究，并結合電廠熱工系統的實際情況提升技術應用水平，保證智能控制技術在電廠自動化控制出發揮出應有的優勢，提升能源供應的穩定性。