（内蒙古大板发电有限责任公司 内蒙古赤峰市 025150）
摘要：在火电厂运行的过程中，使用相对较为先进的热工自动化产品可以很好的提升电厂运行的安全性和可靠性，在这一过程中也可以有效的防止非计划停炉或者是停机的问题，这样一来也就使得电厂的经济效益水平越来越高。本文主要分析了自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用，以供参考和借鉴。
关键词：热工自动化；控制；火电厂；应用
自改革开放以来，我国的电力工业有了飞速的进步，电力生产开始引入分散控制以及调度自动化等，有效缓解了短缺的电力供应，促进国民经济的发展。但当前我国的电力市场红人存在一些不足的问题，例如，电力供应的自动化及电气化水平较低，发电煤耗大、管理水平差等。
电力工业在其生产过程中，必须连续进行发电，为了保证其生产过程的安全性以及经济型，就必须采用大量的自动化设备以及技术，因此，将自动控制理论应用到火电厂热工自动化中，是具有重要意义的。
一、热工自动化概述
1.1概念浅析
在传统的火电厂的参数操作中，都需要人力进行测量与控制。热工自动化应用于火电厂解放了人力，在自动化控制装置、自动化仪表的帮助下，实现了对火电厂热力参数的无人直接参与、无人控制的现实，以自动化保护、自动化报警与自动化控制满足处理信息的需求。可见，热工自动化是火电厂热力参数的智能控制系统。除了人力的解放外，火电厂应用热工自动化控制也提高了保障热工设备的安全等级，避免了工作人员不必要的劳动，机组经济性与工作效率大大提升，是优化工作环境条件的重要系统。可以说，火电厂的现代化是以热工自动化为前提的。
1.2热工自动化在火电厂的应用现状
新时期，各企业都在追求自动化以提高生产力、降低生产成本，实现效益的最大化。热工自动化应用于电力企业中，为电力行业注入了新的活力，也是在火电发电过程中，一步一步由无到有的过程。当前，自动保护、自动控制、自动检测与自动报警是热工自动化的重要组成。首先，自动检测。即通过自动化仪表对热工参数，例如热工环节的流量、压力温度、液位与成分等独立完成测量，排除了工作人员的参与。在火电厂运作过程中，若存在问题与不足，自动检测装置也能有效的探测到，并立刻调整火电厂运作参数。其次，自动控制。可实现自动调节与运行火电厂机组的设备或过程，保证经济性与安全性的机组运作。第三，自动报警。火电厂机组在无人参与情况下若出现参数的控制偏离，则自动报警装置将向工作人员发出警告提示，做好及时纠正、调整，避免重大事故与故障的出现。第四，自动保护。此功能在于自我控制与修整。如果设计参数无法满足实际设备运行条件或热工参数比限定值大，那么装置将自动终止工作，防止事故进一步扩大，避免不必要的损伤。
在各领域的技术革新面前，火电厂热工自动化有较大的进步。从自动装置角度分析，数字仪表在进一步的取代组装仪表的地位，系统控制设备的改善步伐也在加快。小型计算机也应用到了机组工作当中，进行控制与监督作业。CRT显示的配设，很大程度提高了监控水平。热工保护、局部应用控制也存在很大程度上的更新。在大型火电机组中，较多的应用了协调控制系统，可以说，火电厂的热工自动化控制系统是在社会科技进步下的“水涨船高”，未来火电厂的热工自动化还将有更大的进步。
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二、自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用
2.1热工仪表非线性特征的校正
在火电厂中，有着许许多多的仪表，这些仪表所测定的参数各不相同，但是它们都有着相同的特性，那就是非线性特性。对于火电厂中的这些仪表而言，非线性特性往往都是不可避免的，但是要对火电厂中各个机组的参数进行精确的测量，必须要尽可能的避免仪表的非线性特征，因为由于仪表的非线性特征，参数测量的精确度将大大降低，无法满足生产的要求。为了使得火电厂的生产活动能够得以顺利开展，必须要减少由于热工仪表非线性特性所带来的误差，而要减少误差，在火电厂中经常采用的方法就是减小仪表测量范围、采用非线性显示刻度和加入非线性校正环节，这样可以在一定程度上对误差进行控制，但是由于减小仪表测量范围和采用非线性显示刻度都不能够很好地满足线性信号的要求，所以常常利用加入非线性校正环节来进行处理，通过加入非线性校正环节，一方面可以提高仪表测量的精度，另一方面还可以较好地满足线性信号的需求。
要对热工仪表的非线性特性进行校正，主要有两种方法：第一种方法是模拟线性化，第二种是数字线性化。所谓的模拟线性化，是指的在传统的模拟仪表的基础上，对一些特殊的机械元件和模拟电路加以利用，然后再使得仪表的输出信号能够满足线性要求，进而实现了模拟现实的线性刻度。模拟线性化所依靠的是硬件和模拟信号，实现了对输出信号的线性化处理，这种校正方式在火电厂中应用较为广泛，同时操作也较为简单。在火电厂中，有着许许多多的模拟线性化例子，比如说基于开方凸轮实现节流式流量仪表中流量与差压平方关系的线性化处理和以多段折线式逼近仪表非线性特性的线性化器等，通过这种方式，有效的改善了仪表非线性特性，使得输出信号能够更好地满足线性化的要求。而所谓的数字线性化，不同于模拟线性化，它所利用的是智能仪表，而这些智能仪表并不像模拟线性化方式一样对输出信号进行处理，它们是对输入的信号进行转换，在信号输入的时候，就按照一定的规则对其进行转换，转换之后再进行输出，从而使得输出的参数能够满足线性化的要求。模拟线性化与数字线性化都有着各自的优势，模拟线性化可以视为热工仪表非线性特性校正的硬方法，而数字线性化则可以视为热工仪表非线性特性校正的软方法，在火电厂中，数字线性化的应用也较为广泛，比如说在数字巡测仪中，利用单片机的储存器，将热工仪表非线性特性写入单片机的存储器内，然后再通过软件编制的查表法就可以十分迅速地实现输出信号的数字线性化。
三、主蒸汽温度特性及控制策略
3.1主蒸汽温度的特性
火电厂中主蒸汽温度也是火电厂生产运行过程中的一个重要监测参数，若该值过高或是过低都会对机组的安全性以及发电的经济性产生影响。
主蒸汽温度过高，可能会导致过热器、主蒸汽管道以及汽轮机高压缸等生产设备中的金属材料产生高温形变而被损坏、不能正常运作；主蒸汽温度过低，又会导致火电厂的热效率降低，可能会腐蚀汽轮机的叶片危机汽轮机安全。因此，主蒸汽温度的合理有效控制是具有重要意义的。
3.2控制策略
根据主蒸汽温度的动态特性，主要有两种控制当时，一种是在蒸汽管道中将喷水减温器设置在烟道中，另一种是在烟道当中安装对应的烟气挡板。
前一种通过改变蒸汽的流量来实现主蒸汽温度的控制，另一种是通过将烟气热量适当改变到实现应当根据实际火电厂的生产方式、生产情况等来进行安排，但无论在哪种火电厂热工自动化生产过程中，都应当注重控制策略的制定原则，保障火电生产的安全性以及有效性。
结语
随着计算机技术以及自动化技术的快速发展，自动控制理论在社会生活中的应用面越来越广，尤其是在工厂生产自动化过程中的应用，更是将生产效率和质量等大大提高。在火电厂热工自动化中同样也应用了自动化理论，文章将自动化的机械控制原理以及火电厂的热工自动化相互结合，从热工仪表、主蒸汽压力以及主蒸汽温度等三个方面进行分析，分别提出其调整策略，希望能够增强其在火电厂热工自动化中的应用水平。
参考文献：
[1]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，2017，（10）.
[2]孙振洋.控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].科技创业家，2017，（23）.
[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，2017，（20）.
论文作者:单伟奇
论文发表刊物:《云南电业》2019年1期
论文发表时间:2019/8/26
标签：火电厂论文; 线性化论文; 热工论文; 仪表论文; 蒸汽论文; 参数论文; 自动控制论文; 《云南电业》2019年1期论文;