（大唐国际张家口发电厂 河北张家口 075000）
摘要：在信息技术快速发展，自动化建设深入推进的社会环境下，自动化技术逐渐渗透到了人们生活的方方面面，其在现代火电厂热工自动化中的应用，不但体现了火电厂在现代科技层面的先进性，还在极大程度上提高了其生产质量以及生产效率。文章主要研究自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用。
关键词：自动控制理论；火电厂；热工自动化
火电作为我国重要的电力企业之一，为人们的生活提供着大量的电力能源以及热力能源。在自动化技术广泛推广与应用的社会环境下，火电厂的热工自动化已经成为了电力企业重点研究的课题以及人们共同关注的热点。然而我国的火电厂热工自动化在应用方面还存在一些问题，有待相关企业与人员的切实解决。
1制度控制理论概述
一直以来，关于自动控制的概念都存在争议，不同的研究学者对于这一理论有着不同的理解，但总的来说，自动控制可以概括的理解为：在技术应用的过程中，使用相应仪表或装置，全面或部分代替人工的操作，自动实现生产运行与其目标的技术手段[1]。从发展历史的角度来说，其主要可以分为三个历史阶段：经典阶段、现代阶段、智能阶段。这三种理论技术发展的时期不同，在技术应用层面各有利弊，应用的范围与形式也各有不同。但归结其目的，都是对生产过程进行自动化的运行，使生产系统在受到内部或外部因素影响时，能够进行自动的控制与调整，最大限度的保持生产系统的正常运行，使预期的生产目标能够切实完成。现阶段，各种自动化理论以及技术发展呈现出了多元化的倾向，能够满足社会各领域在自动化建设方面的应用需求。
市场上的自动控制理论与技术虽然在表现形式上有所不同，但实际上各种技术在应用上往往能够起到取长补短，互相支持的作用。目前，随着科技的发展以及市场需要的不断变化，各领域的发展趋势都显得更加复杂，在这样的情况下，单一的技术内容显然已经不能满足企业快速增长的对自动控制的要求。对此，复合型的技术应用已经成为了现代企业自动化发展的重要方向。尤其是随着智能化技术的不断发展，基于智能技术基础上的智能控制理论对人们的工作生活以及企业发展带来了极大的影响。例如，自适应、专家PID、模糊预测、神经网络等控制理论，都是智能技术在自动控制领域的有机发展，其对自动控制的开发以及应用具有非常重要的积极意义。
2火电厂热工自动化概述
2.1热工自动化的发展意义
随着经济的发展以及市场需求的主观推动，我国的火电企业经过长时间的发展，已经积累了大量的实践经验，尤其是在技术层面有了重大的进步。近年来，无论是在技术，还是在建设方面，火电厂都呈现出了现代化的发展趋势。但是，其在极大程度缓解了我国的能源紧缺问题，提高了我国的经济发展速度之外，也面临着管理方式落后、电气化程度低、资源耗费大、环境污染等方面的实际问题。
电力企业所生产的电能具有不能直接储存的特点，其运营必须经过发电、储电、供电三个方面的系统。为了保证电能在从生产到供电全部过程的安全与稳定，必须引用言的现代化技术，因此，其相对于其它生产部门具有较高的自动化应用水平。发电作为火电厂运营的基础，其工作主要由锅炉、发电机、汽轮机三种设备构成，其中锅炉以及汽轮机都涉及热工自动化的技术应用问题。
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2.2热工自动化的内容
一般来说，火电厂的热工自动化技术主要包括自动检测、控制、报警、保护四个方面[2]。首先，自动检测主要是指通过自动化仪表来实现对热工过程中温度、成分、压力、液位等方面数据信息的测量。这一技术的主要意义就是对火电厂各部分运行状态进行动态监督，并作为自动控制的数据依据，其测量的参数类型根据作用的区别，可以分为主要参数、重要参数、辅助参数三种。其次，自动控制是在火电厂发电运行过程中对各部分集中运行状态的自动调节以及控制，其作用主要是避免外部或内部的相关因素对火电厂各部分装置造成影响，进而影响企业的生产预期规划。自动控制按照工作方式的不同，主要可以分为顺序控制与远程控制两个方面的内容。自动报警是指在生产系统运行工作的过程中，报警装置能够对各部分机组或元件运行的异常状态进行报警，以便相关工作人员对故障的及时发现与技术解决。自动保护即在发现系统某一部分出现故障或问题之后，能够通过自动化技术，投入相应的控制装置，或使相应设备停止运行。一方面，保护设备的正常运行，另一方面，减少企业因设备故障造成的经济以及社会损失。
3自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用策略
3.1热工仪表非线性校正
所有系统在运行与设计的过程中都具有一定的非线性特点，火电厂的热工仪表就是非线性特征比较明显的实例。这一特征虽然对系统的正常运行具有重要的意义，但其也给热工系统中的各种仪表带来了精准度方面的消极影响。对此，对热工仪表的非线性特征进行调节控制，提高仪表运行的准确性，就成了热工自动化的重要内容。结合现阶段的自动化技术水平，主要可以通过两种手段，对其进行控制与调节。第一种，模拟线性化。这一技术主要应用于传统热工仪表的控制校正，其主要技术方式是对仪表中的电流进行模仿，以此对仪表中产生的信号开展线性化控制，从而实现对仪表的校正，提高仪表的准确度。第二种，数字显性化。这一技术主要应用于智能仪表，通过这一手段的工作，能够转换仪表输出的信号，并对信号进行显性化处理，从而完成信号的数字化显示。随着我国信息技术以及自动化技术的不断发展，数字显性化控制技术的发展与应用渐渐成为了仪表非线性校正的未来方向。
3.2主蒸汽压力控制
主蒸汽压力的参数是关系着火电厂热工系统运行安全的关键性指标，其作为调节发电机组负荷的主要信息，在极大程度上起着维护锅炉能量平衡的重要作用。对主蒸汽压力的控制主要是通过对锅炉燃烧的调节来完成的。一般来说，对锅炉燃烧的调节涵盖三个方面的具体内容，即引凤、送风、燃料[3]。在我国普遍应用的煤炭燃料发电系统中，锅炉的燃烧效率、汽轮机的气耗量、阀门开度等都会在一定程度上造成主蒸汽压力的变化。现阶段，主要可以通过两种技术策略对主蒸汽压力进行控制。第一种，将给定值的偏差当做信号，以此对燃料的数量进行调节，实现控制压力的目的。第二种是将导前信号以及给定偏差当做控制信号，以此对主蒸汽压力进行控制。这两种方式各自针对不同的控制条件，具有互相协调的特点。
3.3主蒸汽温度控制
在火电厂的生产全部过程中，蒸汽温度是关系着系统安全的重要因素，其基本值的高低变化都会在一定程度上造成发电机组各方面参数的变化。在主蒸汽温度较高时，会使蒸汽管道与汽轮机相关设备发生故障，甚至变形损坏，影响设备的正常运行。当主蒸汽温度较低时，火电厂生产的热效率会相应降低，危害汽轮机的运行安全。对此，可以从两个方面对其进行控制。第一方面，相应的调节蒸汽的流量，以此控制主蒸汽的温度。第二方面，在蒸汽烟道中设置挡板，以此对主蒸汽的温度进行隔离。这两种方式的具体应用情况需要根据火电厂的实际生产与运营情况来选择，同时，在控制的过程中，应该把握好控制的度，在保证火电厂安全、顺利生产的前提条件下，保持主蒸汽温度始终处于正常运行值内。
结束语：综上所述，随着社会各领域电气化程度的不断提高，我国的电力需求不断扩大。火电企业作为我国的重要电力企业，其热工自动化密切关系中人们的日常工作以及生活。对此，相关企业以及电力工作者，应该立足现代科技的基础，积极的进行实践，不断探索火电热工控制的有效途径。
参考文献
[1]甘雷尚.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究[J].企业技术开发,2016,3508:61+91.
[2]王宣钧.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用分析[J].好家长,2017,20:249.
[3]全通.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].黑龙江科学,2015,10:165.
论文作者:杨伟华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/26
标签：火电厂论文; 热工论文; 自动控制论文; 技术论文; 蒸汽论文; 理论论文; 仪表论文; 《电力设备》2017年第27期论文;