摘要：电厂运行中热工自动控制技术直接关系到动力设备生产运行水平。为了进一步提高我国电力能源的生产效率，对电厂热工自动控制技术进行分析，并结合实际情况探讨相应的应用对策具有重要意义。文章主要以此为背景对电厂热工自动控制技术的应用展开研究，希望能够为相关工作提供一些帮助。
关键词：电厂热工；自动控制；控制技术；热控自动化
引言
在科技强国战略的推动下，我国的科学技术发展水平得到了很大的提高。近年来流行的“互联网+”模式对各个领域产生了巨大的影响，这都与计算机水平的提高有很大的联系。计算机对于电力行业同样有着非常重要的意义，它为电厂热工实现自动化提供了可能性，使得电厂热工技术的安全性得到提升。电厂热工传统的方法并不能适应现代技术发展的要求，而使用智能控制技术更利于电厂发展。
1电厂热控自动化系统概述
1.1热工自动化控制系统的组成
第一，DCS系统。DCS系统可以对电厂锅炉，发电机组等设备进行实时的控制和检测，如果遇见异常还会进行自动报警，这样能够有利于危险情况的及时发觉和处理，真正使得电厂的运行实现自动化控制。第二，SIS系统。SIS系统完成生产过程的监控，性能计算和分析、生产调度、生产优化等业务过程，为电厂管理层的决策提供真实、可靠的实时运行数据和科学、准确的经济性指标。通过真实运行数据的分析和比较，方便提出科学、合理的决策方案，使电厂管理层的经营决策更具科学性。SIS系统实现了电厂的管控一体化，是实现电厂整体效益的提高、信息技术的提升和稳定、经济运行的基础。第三，MIS系统。MIS系统是一个由人、计算机及其他外围设备组成的能进行信息的收集、传递、存贮、维护和使用的网络管理系统，主要用于管理需要的记录，并对记录数据进行相关处理，将处理信息及时反映给电厂管理者。
1.2火电厂热工自动化研究的现状
当前我国最新建设的火电厂中，已经开始普及自动化控制设备，而传统的火电厂使用的控制系统也在进行自动化改进。随着人们开始重视火电厂自动化控制系统建设，当前自动化控制理论不断的被人们广泛的应用到火电厂工作的各个方面，自动化控制系统的功能不断被完善，成本也在日益下降。而对于火电厂的热工自动化控制方面通常会使用DCS系统，但是DCS系统的造价较高，所以通常会在辅助车间使用PLC系统，而PLC系统可以在运行过程中停止，因此在火电厂中人们会选择DCS系统对锅炉以及发电设备等稳定程度要求较高的部分进行控制，而在辅助车间中使用PLC控制系统。而在控制火电厂的运行参数上主要通过模糊控制理论，进而产生锅炉压力理论，这一论域当中出现了两个锅炉在不同周期上运转时形成的压力变化。在锅炉燃烧周期上会自行调整，但会增加负荷进而影响到锅炉燃烧的控制响应能力。然而在不同火电厂中，由于煤炭质量和锅炉状态存在差异，因此锅炉的燃烧控制的自动化调整也会有所不同。因此当让控制数据的数学模型出现重叠的状态下，需要使用模糊控制法对各项参数进行适应性调整。
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2电厂热控自动控制技术的应用策略
2.1热控自动化系统检查
电厂需要对以往热控自动化系统工作期间出现的各类故障作以深入的研究分析，找出故障发生的具体原因，之后制定系统运行管理计划，开展每日远程监控检查与定期设备运行维护工作，以此将热控自动化系统运行时的种种故障扼杀在源头，缩短故障排除时间，确保发电机组能够正常工作；其中在每日远程检查期间，需要电厂投入大量资金和技术，在热控自动化系统工作区域进行远程监控系统的安装与应用，而后工作人员可以从系统平台处实时观察到系统运行时的各项参数，对照比较标准参数，如果当前运行系统出现运行异常情况，监控系统会及时发出警报提醒，以便技术人员可以尽快抵达问题发生位置进行异常情况的原因查找与解决，避免问题严重化发展；定期检修方面，则需要技术人员可以将每日监控热控自动化系统工作的情况，详细记录在册，编制为系统运行检修档案，以此结合系统设备常出现的问题，可以定期让系统停止工作，进行相关问题的针对性处理，便可以保证系统能够正常且稳定的工作，发生故障的风险较低。
2.2信息控制技术
火电厂的自动化控制过程就是通过计算机设备以及其他辅助技术对发电设备进行全面稳定的控制，也就是建设自动化信息控制系统。其中DCS系统就是较为常用的自动化控制系统，这一系统主要是采用分散式控制，拥有较高的数据控制功能，但是DCS系统的成本造价过于高昂，很难做到在火电厂全面应用DCS系统，因此会在一些对控制系统稳定性要求不高的位置设置PCL系统作为辅助，实现对火电厂发电信息的全面控制，在降低成本的同时能够有效增加自动化控制系统的覆盖范围。
2.3自动控制技术
自动控制是实现生产过程的自动启停、运行控制以及生产经营人员行为标准化的关键。智能化的控制技术可以提升电厂机组协调控制响应能力和精度，覆盖全过程各工况设备和工艺系统的自动投退，实现机组级全程自动控制、自启停和负荷切换，达到闭环优化、少人高效运行的目的。以其中几个智能控制算法为例。第一，基于锅炉效率最优的风燃比优化。锅炉燃烧过程中保持最佳风燃比是提高锅炉效率和经济性的关键措施。优化氧量定值，以锅炉效率最高为优化目标，结合锅炉运行工况中热效率与空气系数的特定关系曲线，利用最优控制理论，寻求不同负荷状态下的最佳风燃比，实现锅炉经济稳定燃烧。第二，制粉系统预测控制。正压直吹式制粉系统是一个典型的多变量非线性时变系统。各控制量和被控量之间存在着严重的耦合关系，控制量扰动大，被控量滞后严重，基于经典PID设计的控制方案难以实现制粉系统的解耦控制。第三，主蒸汽温度预测控制。应用主汽温预测控制功能，提高锅炉汽温控制的鲁棒性，提升汽温控制精度，实现锅炉变负荷情况下，减少汽温波动幅度，延长过热器设备寿命，降低锅炉爆管风险，节约机组运行维护费用。同时减少减温水喷量，提升锅炉运行效率，进一步降低机组供电煤耗。
2.4应用智能控制技术
智能控制技术主要涉及模糊控制、专家控制以及神经控制三大方法。首先，模糊控制遵循的是模糊语言及规则，它是通过应用模糊控制器进行工作的，通过描述被控制对象的模糊型系统的各项指标而实现智能控制的效果。模糊控制是以取消人对系统的控制作为应用原理，因而对使用这一技术的人员的专业素养有着较高的要求。其次，专家控制，顾名思义就是控制技术与专家理论技术的糅合，通过模仿专家实现系统控制，但并不是盲目的模仿，而是根据需要智能选择专家理论技术。使用这个方法，需要负荷处理与控制能力具有较高的灵活性，对人的模拟能力要求以及系统的运行可靠性要求较高。神经控制则是针对需要精确描述比较复杂的对象而建立一个神经网络的模型，并对故障进行推理和诊断，从而实现智能控制的目的。因此，要达成这种方法的最佳使用效果，最为重要的一步是建模。只有建立好合适的模型，才能最大化地发挥其功能。
结语
综上所述，热工自动化技术的应用在降低成本，增加收入，提高企业竞争力，甚至促进健康有效的经济发展方面发挥着重要作用。为了实现更加安全、高效、清洁、低碳、灵活的生产目标。我国需要继续在智能发电科研领域开拓创新，加深产学研深度合作，大力推进。加强热工自动化技术的创新和应用，为电厂运行提供有力的技术支持，从而保证电力事业发展的有序运行。
参考文献：
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论文作者:付雄
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：电厂论文; 系统论文; 锅炉论文; 火电厂论文; 技术论文; 热工论文; 自动控制论文; 《电力设备》2019年第19期论文;