摘要：伴随我国经济水平和科学技术的不断提高，自动化控制体系得到了长足的进步和发展，很大程度上提高了自动化控制体系的性能，与此同时，自动化控制体系的成本投入在逐渐降低，与相似产品进行比较，自动化控制体系的性价比也越来越高，在各个领域得到了广泛的应用。据不完全统计，目前阶段，自动化控制体系在我国新建立的火力发电厂中得到广泛应用，而对于传统的火电厂，虽然还是应用常规控制，但对其中的电力设备进行了自动化变革。
关键词：火电厂；热工自动化；自动控制理论
一、自动控制系统的作用
1.1拓展管理系统
在火电厂热工自动化系统中应用自动控制系统，能够拓展管理系统，具体表现在：第一，由于自动化系统具有一定的拓展能力，当其应用到火电厂热工自动化系统中时，会使系统有更进一步扩展的能力。另外，部分电厂在运行的过程中，大部分应用PLC系统，进而在应用自动化系统的过程中，能够对运行系统进行合理管理，并创新运行系统，提高火电场的运行能力。第二，在对自动化系统进行控制时，需要应用算法模块进行计算，并根据结论对系统进行整理，使系统的开发率得到提升。
1.2节能减排
在火电厂热工自动化系统中应用自动控制系统，能够节能减排，具体表现在：第一，在使用传统的方法发电时，设备会产生大量的损耗，并产生一定的污染物，对环境有一定的影响，在系统中应用自动控制系统之后，其能够将燃料得到完全燃烧，将剩余燃料进行循环处理，并降低污染物的排放量，减少环境污染的问题。第二，随着社会经济的不断发展，我国环境的质量问题不断严重，近年来出现了雾霾问题，对人的呼吸系统有一定的损伤，为了改善这一现象，可以在火电厂热工自动化系统中应用自动控制系统，使其能够减少空气的质量问题，达到节能减排的效果。
二、自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用策略
2.1对热工仪表非线性特性进行校正
（1）热工仪表的非线性特性。为了减少存在的误差，需要对仪表中的非线性特性进行减小，可以采用以下几种方法。第一，缩小仪表测量的范围。第二，在显示刻度的过程中，利用非线性函数将其更加客观的显示出来。第三，在运行过程中，加入非线性的校正环节。对于前两种方法来说，并没有对仪表的输出信号利用线性化处理方式进行处理，虽然可从一定程度上将测量的误差减小，但无法充分满足自动控制装置需要的信号需求。对于第三种方法来说，其不仅能够有效提升测量的准确度，还可以将仪表各个测量参数值进行对比，最终利用线性化进行处理，且校正方法也在不断更新与优化。
对热工仪表进行非线性特性校正，可以采用模拟线性化以及数字线性化两种方法。第一，模拟线性化。将传统的模拟仪表作为基础，利用机械元件与模拟电路将仪表的输出信号线性化处理完成，从而对线性刻度准确模拟，还可以将其看作为自动控制装置的主要传输信号。由此可见，对线性化的模拟主要是依靠硬件与模拟信号的方式对输出的信号进行线性化的处理，也可以将其看作非线性特性校正的硬办法。第二，数字线性化。将智能仪表作为基础，对输入之后的信号进行转换，从而得到数字量。在对数字量精确计算之后可使输出信号线性化，从而将线性化数字更加直观的显现出来。相比于模拟线性化校正方法来说，这种校正方式主要依靠数字信号及软件对输出的信号进行线性化处理，也可以将这种方法看作为非线性特性校正的软方法。
（2）应用前景分析。目前我国300MW及以上的火电发电机组均配备了DCS系统，主要是作为热工参数计算检测系统进行使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于没有配备DCS的机组来说，主要采用了单独的DAS系统，从而提升自动化监测的水平。因此，在火电厂热工自动化的发展进程中，DAS系统是必不可少的重要部分。DAS系统中主要包含计算机、网络通讯、大屏幕显示等技术，可以对热工参数网络化、自动化、数字化测量与显示充分实现，也为热工仪表的非线性特性校正奠定硬件基础。可见，在火电厂日后的发展过程中，自动化控制系统占据了主导地位，还实现了热工仪表智能化、数字化的发展目标。相信在日后的生产过程中，可以对就地仪表进行集控式的自动化检测，使数字线性化处理效果大幅提升。
2.2 主蒸汽压力的特性及常见调节策略
火电厂发电机组的运行方式、燃料使用种类等方面都存在较大差异，可以将火电厂机组分为各种类型。目前在我国普遍采用的火电机组为：以燃煤为基础，带有汽包，并与中间储仓式制粉系统共同构成的单元机组。其主要是将锅炉、汽轮机、发电机全部对应，以纵向连接的方式构成一系列的生产系统整体，在不同的单元机组之间不存在横向的联系。工作流程如下：第一，煤粉经过加热之后，通过燃烧器，在锅炉内以混合的方式进行燃烧，其中的水分会从汽包向下流，其中会经过下降管，在这个过程中，其中的部分水分会形成蒸汽，部分水会形成最终的汽水混合物。第二，在汽水混合物形成之后便会流回至汽包中，再经过汽水互相分离，生成大量的蒸汽，最终进入到主蒸汽管道之中，内部会进行热交换。再由减温水将蒸汽的温度进行严格控制之后，随之进入到汽轮机的高低压缸中进行冲转做功，将热能转换为最终的机械能，带动发电机进行电力生产，成为电能之后会随之并入电网中。
2.3 主蒸汽温度的特性及常见控制措施
主蒸汽温度与主蒸汽压力一样，是火电厂在实际生产运营过程中的重要监测对象，无论主蒸汽温度过高还是过低，都会对发电机组的安全性以及经济性产生不良影响。如果主蒸汽的温度过高，会使过热器等设备由于高温而出现变形，最终被损坏。如果主蒸汽的温度过低，会降低火电厂的热效率，还会对汽轮机的叶片产生腐蚀。
主蒸汽温度具备的主要特性为延迟、惯性较大等，其并不能进行较大范围的波动，因此利用传统单回路的PID控制系统，无法获得较为满意的控制效果。而目前大部分火电厂所采用的主蒸汽控制措施为将导前气温θt的微分作为补充信号采用的双冲量控制系统，将导前气温的θt作为中间被调量的串级控制系统。但这种控制办法具备较强的局限性，还会包括超调量大等缺点。
因此根据主蒸汽温度的动态特性进行分析，可以利用以下两种控制措施。第一，将喷水减温器进行合理设置。第二，在烟道中安装相应的烟气挡板。对于第一种控制措施来说，其主要是将蒸汽的流量进行改变，从而对主蒸汽的温度进行严格控制。对于第二种控制措施来说，其主要是将烟道中的烟气热量进行改变，从而提升火电厂的生产效率。
三、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:杨凌
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/17
标签：火电厂论文; 线性化论文; 蒸汽论文; 热工论文; 仪表论文; 系统论文; 自动控制论文; 《电力设备》2019年第7期论文;