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摘要：在我国现阶段，随着自动化技术的广泛应用，电厂热工在运行期间经常出现运行问题，例如，电厂锅炉燃烧温度较高以及机组、温度控制准确度较低等问题，这些问题不仅会降低电厂的发电效率，通过优化控制系统，能够在一定程度上提高电厂的经济效益。而且如果电厂热工自动化生产的过程中没有处理好锅炉燃烧温度过高的问题就会浪费大量的燃料，并会大大缩短锅炉的使用年限。因此在电厂热工自动化生产的过程中加强智能控制，不仅可以大大提高电厂热工的生产效果，同时也能够提升其自动化运行水平。
关键词：电厂热工；智能化；自动控制；先进方法
1电厂热工自动化概念
电厂热工自动化指的是电厂设备参数在生产当中信息的测量、控制、处理、保护以及自动报警等操控的时候，在没有人进行参与的状况下，利用先进的自动化仪表以及自动控制装置来对有关操作进行完成的过程。电厂热工自动化在应用范围方面主要为：辅助设备自动化、主机自动化以及公用系统自动化。它们的主要功能含有对设备参数进行自动的测量、自动调节设备参数以及顺序的控制生产设备，最终实现设备自动保护。热工自动化技术可以更好的确保热工设备更加安全，大大节约生产成本，进一步提升设备的运行效率。
2电厂热工自动化水平的现状
随着我国科学技术改革越来越深入，当前电厂热工自动化水平也越来越高，其可以更好的优化系统、控制结构、设备以及控制范围等，不断对电厂传统的老旧机组进行淘汰，最终实现对电厂设备进行更加可靠和有效的控制。电厂热工自动化技术应用到电厂当中的核心技术是自动化控制系统。自动化控制系统能够自动控制电厂生产过程中的压力、温度、流量、液位等多种运行参数，保证机组设备的正常运行。在这些自动化系统设备组成中，测量仪表设备的功能是对被调量进行测量和对这类参数进行信号的转化；给定组件是对被调量给定值和电信号进行设置；调节器可以按照给定值和调量信号对比之后的偏差信号，按照控制指令的规律来将控制信号信号传递给执行器，然后执行器按照控制指令来对调节量进行改变；从整体来看，执行器指的是接受控制作用来对调节量变化的相关设备，执行器主要包括工艺流程中的电动执行器、气动执行器、泵与风机等旋转机械。
就目前而言，电厂的热工自动化系统主要采用分散控制系统（DCS）。分散控制系统主要由数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、电气控制系统（ECS）组成，这些组成部分实现数据采集、设备控制、故障报警、设备保护等一系列自动控制功能。除分散控制系统外，自动化控制系统还包括用于设备保护的炉膛安全监控系统（FSSS）、汽轮机数字电液控制系统（DEH）、汽轮机跳闸保护系统（ETS）和汽轮机的安全监测系统（TSI）[1]。
3电厂热工自动化的应用
目前电厂热工自动化的应用主要包括：过程数据的自动检测，过程设备的自动控制，异常数据的自动报警和故障设备的自动保护[2]。
3.1过程数据的自动检测
过程数据的自动检测主要是通过自动化仪表来实现对相关数据的测量和采集工作，并自动对采集得到的数据进行有效性检测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中主要数据采集的主要内容包括：系统设备运行的状态、温度、压力以及流量等参数。数据采集系统，为自动化系统的自动控制、自动报警以及故障分析提供数据基础。
3.2过程设备的自动控制
由于电厂热工具体的运行与操作较为复杂，因此仅凭单一的传统人工控制方法不仅无法保证电厂系统的稳定运行，同时也不能保障系统运行的效率，反而会增加相关工作人员的劳动强度，且自动化控制效果并不显着，在电厂热工自动化生产过程中应用智能控制不仅可以优化工程的生产流程，同时也可以有效减少外部因素带来的影响，促使设备实现自动调节，为设备的稳定运行提供保障，促进电厂热工自动化的可持续发展。
3.3异常数据的自动报警
异常数据的自动报警是在电厂系统设备运行的过程中出现问题时，通过红灯闪烁与警报器来将信息传达给相关工作人员，当其检测到电厂热工系统在运行期间遇到不能自动解决的问题时，就会自行报警，并将异常信息传输到控制台，以便维修人员通过对信息的分析来进行维修工作，提高维修的效率，确保电厂热工运行的安全性与稳定性。
3.4故障设备的自动保护
数据自动检测与设备自动控制是故障设备的自动保护的发展基础与前提。在检测到设备故障数据、工艺参数越限后，先通过自动控制系统调节运行参数，在无法实现控制目标后，即将出现事故时，自动保护系统动作，保证故障设备安全停运。
4智能控制在电厂热工自动化中的具体应用
4.1智能控制炉膛燃烧温度控制中的应用
在电厂热工锅炉的运行中，对锅炉燃烧温度的控制是一项重要的工作内容，并能够对电厂热工自动化的质量造成直接影响。其主要目的在于防止温度过热对锅炉造成的危害以及温度过低对燃料燃烧充分性的影响。在以往的锅炉温度控制工作中，由于缺乏一定的控制技术水平，导致锅炉的燃烧温度始终无法得到有效的控制，效率较低。而通过先进测量设备，精确测量炉膛温度场分布，当锅炉出现温度过高后，该控制系统就会检测其超标的问题，并采取相应燃烧控制的措施进行降温，从而始终保持锅炉温度处于正常的范围内；在锅炉燃烧温度过低后，该控制系统也会做出相应的反应，对燃料的燃烧情况进行检查，有效避免燃料的浪费。
4.2智能控制在给水控制中的应用
将智能技术应用到电厂热工自动化运行中的给水控制中，主要是采用模糊控制的方式调节电厂变频器，从而在有效控制电力输出的基础上，实现对给水系统的自动化控制与智能化控制，最大程度的促进电厂热工系统运行效率的提升。与以往的电厂热工系统运行情况相比，应用智能控制技术不仅能够充分改善电厂热工自动化运行管理中的不足，同时也能够有效提高给水控制水平与给水供应控制水平，从而促进电厂生产运营经济效益的提升，推动电厂长久、稳定的发展。
4.3智能控制在机组负荷控制中的应用
机组负荷协调控制是决定电厂生产运行效率的重要因素。通过在电厂热工自动化系统中进行智能控制技术，如解耦控制、前馈补偿、参数自适应控制等多种智能控制策略的应用[3]，能够提高机组变负荷过程中机炉协调的控制性能。通过智能化的控制，对机炉设备运行情况进行全面的分析，对其运行状态进行精准的掌握，及时找出其中存在的问题，并采取相应的措施进行解决，以提高机组的运行效率，提升电厂热工自动化控制的准确性。
4.4在锅炉燃烧中的应用
在电厂生产的过程中，锅炉是其最为关键的生产设备，其燃烧效率不仅在一定程度上影响着电厂的生产效率，同时也影响着电厂的经济收益。因此在电厂生产的过程中一定要充分重视锅炉的燃烧。目前，锅炉燃烧过程中存在的主要问题就是风煤比控制精度偏低，且不能够合理的控制煤耗，从而降低锅炉燃烧的效率。但若将智能控制技术应用到锅炉燃烧的过程中，通过炉膛燃烧风煤比建模，不仅可以提高锅炉燃烧燃烧控制精度，解决其燃料浪费问题，同时也能够提高燃烧系统运行的安全性与稳定性，提高锅炉燃烧的效率。
结论
当前电厂在提高热电自动化技术方面还存在比较大的发展空间。因此，我们需要在对电厂热工自动化技术发展现状以及技术应用进行明确的前提下，强化对热工自动化技术的研究和自动化技术的掌握，并且对参数配置的细节进行细化，进而更好的提高热工自动化技术的应用效果，确保电厂可以在安全生产的基础上实现控制负荷更好的效果。
参考文献
[1]霍耀光，侯子良，李麟章，陈厚肇，刘今，朱传锵.中国火电厂热工自动化技术改造建议[J].电力系统自动化，2015，（02）：111-113.
[2]李阳春，夏静波.火电厂热工自动化的发展和展望[J].电站系统工程，2016，（06）：166-169.
[3]李建军，管春雨.DCS在300MW直流锅炉机组热工自动化改造中的应用[J].东北电力技术，2017，（10）：154-157.
论文作者:祖可云,孙超,梅玉峰,万露
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：电厂论文; 热工论文; 设备论文; 锅炉论文; 控制系统论文; 自动控制论文; 数据论文; 《建筑学研究前沿》2019年6期论文;