摘要：火电厂是人们生活中必不可少的生产场所，提供着人们日常的热能与电能。现如今火电厂热工自动化越来越广泛流行。自动控制理论为火电厂带去便利与安全。许多的火电厂热工使用了自动化，提高了效率，为热电厂带来了经济效益。同时也为自动化控制理论提供了实践与发展。
关键词：自动控制；火电厂热工；应用
1 火电厂热工自动化控制新技术
目前火电厂热工自动化控制具有高速化、智能化、系统化以及可靠性强等特点，本文根据这些特点对目前火电厂将采用的几类热工自动化控制技术进行分析探讨，主要有现场总线控制技术、智能控制技术以及先进控制策略。
1.1 现场总线控制技术现场
总线控制系统简称 FCS 作为一种在工业控制以及企业的数据通信与传输的重要单元，在现代控制系统中起了不可缺少的作用。FCS 在火力发电厂中刚刚兴起，其应用将逐渐取代传统的分散控制系统（DCS），相比于 DCS，FCS 的系统结构具有开放性、成本低以及结构优良等优势，FCS 的应用将大大地提高了火电厂热工控制性能与效率。常见的 FCS 结构体系主要由生产管理层（MNET）、监控网络层（SNET）、控制网络层（CNET）等组成。操作员站以及工程师站主要对生产过程进行监视、系统维护、操作以及管理。监控网络层实现高级控制策略以及装置优化控制等，结合控制网络层实现对控制系统的数据通信与传输。
1.2 智能控制技术
由于火电厂热工控制系统结构相对比较复杂，大型火力发电的设备种类以及结构较大，在控制过程中采用传统的控制方式将会出现延迟、误控以及强耦合等问题，因此一种能避免这些问题的智能控制将取代传统的控制方式。目前在火电厂热工自动化控制中智能控制主要应用以下几个方面：（1）锅炉燃烧过程控制；锅炉燃烧过程控制主要是通过监控层对锅炉的燃烧状态进行数据采集与监测，根据监测的数据采用智能算法进行智能分析，常用智能算法有人工神经网络、多级可拓、模糊控制、专家系统等，利用智能算法计算状态参数进行对 PID 控制的参数调节，从而实现锅炉燃烧的智能控制，提高锅炉的控制效率与控制的可靠性。（2）温度智能控制；锅炉温度智能控制主要是对锅炉汽温的控制，锅炉的汽温时变性较强，传统的控制方法不能适应大型火力发电厂的发展，对大型的火力发电厂控制效果不理想。目前常用的汽温智能控制技术主要有汽温模糊控制技术和神经网络智能汽温控制技术，在智能汽温控制技术的应用下，对大型火力发电厂的锅炉汽温控制中能够在不同负荷下具有良好的控制效果。（3）智能给水控制；目前大型发电厂的锅炉设备比小型发电厂增加了许多，传统的给水控制容易出现给水不足或者给水缓慢等现象，为了拥有一个较精准以及可靠的给水控制方式，多层神经网络的自适应 PID 智能给水控制方式将引入到火力发电锅炉给水控制能，该方式不仅简化了传统的给水控制系统结构，还极大地提高的给水控制系统的可靠性与稳定性。
1.3 先进控制策略控制策略
在火电厂热工控制中是不可缺少，先进控制策略在智能控制中是重要组成部分之一。目前研究人员将模糊控制、神经网络控制、预测控制以及遗传算法等先进控制策略应用于火电厂热工控制中，先进控制策略的应用将提高控制的速度、控制精度以及控制的安全性与稳定性。
2 自动化在火电厂热工中的运用
2.1 在主厂房控制系统中的运用。
在自动化热工自动化中，主厂房发挥着主要控制的作用，他是整个火电厂热工自动化中的核心。所以对于主厂房的控制系统来说，就需要较高的要求。首先，要足够的稳定，可以长时间的传输数据以及发出指令，信号模拟量要达到较大的比例。然而，在考虑到经济因素，很多的热电厂只在主厂房采用DCS系统，而在一些要求不是很高的地方则采用的是PLC系统。这样在原则和实际上既保证了火电厂热工的自动化要求，同时也节约了资金，让火电厂的运行成本控制在合理的范围。DCS系统和PLC系统都是原理与作用相同的控制系统，他们都可以自动传输数据，调整各个仪器的运行状态。有些错误的工作也可以即使发现并反馈到主系统进行处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是DCS系统比PLC系统拥有更高的精确度，运行速度也较快于PLS系统，但是相应的价格也较为昂贵。
2.2 检测锅炉压力技术
在检测锅炉压力过程中，大都采用AP论域来对锅炉内外的压力差进行实时计算与检验。锅炉的压力决定了煤矿的燃烧情况，合适的压力差可以提高煤矿的燃烧率。而锅炉承受压力也有一定的限度，为了保证锅炉的正常运行与火电厂员工的安全。锅炉压力应该限定在某个区域，而AP论域就是对锅炉内的压力进行检测，从而进行调整，使其达到最适压力以及对危险压力进行警报。
2.3 锅炉汽包液位的测量
锅炉汽包液位也是电厂房需要重点测量的数据。因为在平常工作中，汽包液位反应了锅炉内供水流量和蒸汽流量的确定值。但是一般来说，汽包液位不能自我平衡，当锅炉发生不正常的反应时，无法得出正确的汽包液位值，会对后续的判断与工作带来严重的影响。不能正确向锅炉内提供足够的水与蒸汽，从而导致煤矿无法进行燃烧，也就不能产生需要的能量。而人类无法对这种现象进行评估与发现，而自动化控制则可以对错误的汽包液位进行纠正，使其能够正确的得出锅炉的汽包液位值。自动化控制解决了人们一直以来没有办法解决的汽包虚假液位的问题。
2.4 热工自动化技术的发展。
未来热工系统将围绕节能增效，可持续发展的主题向无线化，智能化，网络化，透明化发张。热工自动化在保护，控制，测量与数据通信上实现了四合一。同时，自动化的操作过程也会变得越来越简化，而不是向现在一样需要具备完善的专业知识才能使用和运行这些热工自动化技术。而且热工自动化技术也会趋向于安全高效，即使使用过程中出现什么问题或者意外，自动化控制都可以安全的进行排查并实现自我修复。这样就可以避免很多在热电厂发生的重大事故，保证人们的安全不受威胁。而在注重环境的未来，热工自动化系统甚至可以控制污染的产生或者直接消除污染。由于热工自动化技术对于节能减排也有着直接的贡献，因此国家对于这一领域的技术开发，国产化产品的推广都非常重视，热工自动化技术有着广阔的市场与发展空间。、
3 火电厂热工自动化控制新技术应用建议
21世纪火电厂热工控制将引入自动化控制新技术，在应用过程由于改变了传统的控制方式，因此在技术改造过程中应注意控制的适用性，避免在应用过程中出现预计之外的工程问题。本文通过对火电厂热工自动化控制新技术详细研究，得出了几个新技术应用时的建议，为新技术应用提供参考与提示。
（1）确定热工自动化改造的技术的可靠性；由于发电厂的安全可靠性极为重要，在投入新技术时必须确认该技术的可靠性，在投入新技术时，需对技术进行模拟实验与现场试验，双重试验来确保技术的可靠性。
（2）制定详细的热工自动化改造方案；详细的热控自动化改造方案应包括改造目的、改造详细过程以及改造效果预估。详细的改造方案能有效的指导热工改造工程的有效进行。
（3）工程整体把控；当进行多项新技术投入热工控制改造工程中，需考虑各项技术之间的相互兼容性以及环境适应性的把控。
4 结语
总而言之，自动化控制的使用涉及各个行业，自动化控制的发展不仅为人们的生活带来便利，也是评估一个国家科技发达程度的量尺。自动化控制也在随着我国科学技术的飞速发展而在不断的改革与完善中。自动化控制的自动化程度也在不断的提高，人们在很多的生产生活中都在使用自动化。自动化控制的确可以完成很多人类难以完成的任务，同时也为人们的生活带来了许多便利。
参考文献：
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[3] 鲁登峰，黄蓉.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].广东科技，2013（20）：88.
论文作者:杜鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/18
标签：火电厂论文; 热工论文; 锅炉论文; 自动化控制论文; 汽包论文; 技术论文; 控制系统论文; 《电力设备》2018年第18期论文;