摘要：作为电力能源的主要来源，火电厂有着举足轻重的角色。如何提高火电厂的效率，是很多企业致力于研究的一个课题。自动控制的出现，尤其是近年来智能技术的出现，推动了工业发生了变革。电力的产生有很多种方式，本文对电力能源的主要生产方式——火力发电的热工自动化控制技术进行了探讨分析。
关键词：火电厂；热工自动化控制技术；智能控制
中图分类号：TM621 文献标识码：A
1 引言
火电厂热工自动化系统具有复杂的结构，涉及多种设备，具有非线性、无规律、不易控制等特点，因此，无法有效建立相关的线性函数模型。PID虽然是火电厂控制系统中应用较多的一种模型，但是容易受到多种因素的影响，整定效果并不理想，同时在参数设定方面也缺乏一定的规范性，难以满足火电厂热工自动化的控制要求。而智能控制作为一种全新的高新控制技术，在火电厂热工自动化中具有良好的应用效果。智能控制技术具有多样化、开放化等特点，能够针对控制对象的多样性、不确定性等采取合适的方法进行控制。
2 火电厂热工自动化技术改造的必要性
通过火电厂热工机组改造工作的进行能够在火电厂的运行中优化阀门管理功能，为工作管理提供多种支撑，能够提升机组的运行效率，减少机组的运行成本，为机组运行提供了有效条件。因此火电厂管理工作开展过程中要求优化阀门管理，积极从多种角度提升带变动负荷机组的工作效率。这也是目前火电厂重要的运行管理要求。其次改造工作的开展也是基于安全性的管理要求，在火电厂的长期运行之下，部分原机械液调系统在长期工作之下出现了多种严重性的缺陷，为工作的顺利开展造成了不良的影响作用，由此应当有效加强对控制系统全面而深入地改造，原系统运行过程中容易出现卡机、控制不稳定以及负荷突变等问题，要求企业能够对此充分重视并建立有效的运行改造方式，为机组的安全运行提供多种支持与保障。这对于机组运行灵活性也具有重要的提升作用，能够充分优化机组的协调运行，提升机组的自动化水平，减少工作人员的工作量，优化火电厂的工作运行工作。
3 火电厂热工自动化控制系统的应用
3.1 运行的控制技术
可以根据预先拟定的程序和条件，自动对生产过程进行一系列的操作。锅炉的汽包水位是运行过程中的重要参数。水位过高，会造成汽包出口的蒸汽中水分过多，使过热器的受热面结上一层水垢，从而降低过热器的敏感性，长时间会使过热器失效，最终由于温度过高而烧坏过热器。并且，锅炉内蒸汽温度过高，会直接影响锅炉的安全性，以及整个机组的正常运行。若汽包水位过低，则会导致锅炉内的循环被破坏，最终，由于水量过少而造成温度过高而损害锅炉和其他机组设备。因此，需要通过分散控制系统（DCS）来实现汽包水位的自动控制。如今，基本上采用串级三冲量给水控制，由于它引入了蒸汽的流量和给水流量信号，对快速消除、平衡水位都有着非常显著的效果，已被火电厂广泛采用。
3.2 神经网络控制
神经网络控制主要是模拟人类大脑的神经元结构，根据神经元的传导方式，实现信息数据的有效联系和传播。神经网络控制主要是基于神经元的权值分布和联络构建神经网络模型，通过直接或间接的校正控制和预测控制来实现系统智能控制目标。神经网络模型是一种非线性模型，合理的模型设置可以有效解决各类非线性问题，取得良好的控制效果，同时，神经网络可以实现对多项数据的同时控制，例如同时输入和输出多个信号，具有较高的容错率，能够提高系统的控制效率。此外，神经网络控制具有较强的记忆、存储功能，能够对处理过的信息进行自动的记录，为之后控制提供参考。
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3.3 有效设计并运用火电厂热工自动化设备
火电厂热工自动化改造工作的开展离不开相应自动化设备的支持，这对技术改造的成功具有重要的影响作用，在技术设备不合格的情况下，设备难以实现有效运行，对技术改造的成功率具有不良的影响作用。同时在火电厂热工自动化改造过程中需要运用到大量专业化的设备，具有较强的专业性，因此需要专业的工作人员来促进设备的使用与维护。在设备比较多的情况下可以选择采用招投标的方式选择一些资质较高、信誉较高以及设计水平较高的供应商以满足设备改造运用的需求。对设备采用正确的使用方式，同时优化设备的售后管理与售后服务，对设备的质量与价格进行有效控制，确保其能够达到设备正常运行的状态。为了适应设备正常使用的需要，满足国内火电厂设备改造的要求，可以尽量选择国内的设备供应商，能够对设备的正常使用与维护起到良好的作用，尤其是一些说明书，采用中文的说明书有利于使用人员的读。加强与供货商之间的良好沟通，共同促进对设备售后服务体系的完善，为售后工作的顺利开展提供有效便利与支持，保障火电厂的良好运营，为其提供多种支持。
3.4 自动化保护应用
自动化保护是指在热工机组运行过程中,将感应元件安装至设备系统内,若运行参数一旦超过系统额定要求,则会启动保护装置,避免对机组设备造成伤害。而在自动化系统中有效应用,则能够借助计算机平台更细致的调控保护装置参数,在过载保护期间,更能够通过自动化系统将地方供电压力转移至其他设备,由此避免机组故障对地方电力供应环境造成影响。另外,从热工自动化系统可控性角度出发,我国为确保热工机组运行持续处于稳定性环境,并降低其使用操作风险,在仪表的设置上已经逐渐用数字仪表代替了传统的组装仪表,使得仪表的精准度与灵敏度更高,不宜出现传统仪表常见的故障风险,同时凭借协调控制系统,也便于站在客观的角度观察自动化系统的运行状态,由此通过计算机平台更全面的审核校对各个子系统内设备运行状况,以便为后续火电厂热工机组自动化控制系统的构建奠定更扎实的基础。
3.5 自动检测控制技术
由于这几年自动化和智能技术的飞速发展，使各行各业都受益于此。火电厂的生产也是如此，以往机组的设备参数只能靠多次的尝试调整，无法保证设备的最有参数，在机组工作中也无法进行参数的记录和分析。随着自动技术的发展，仪表检测的智能化也走入了企业。仪表检测的智能化，意味着在火电厂的机组工作中，能自动对生产过程和设备进行检测各种参数，并且对记录的数据进行分析，得到后续的发展趋势，为后续的自动操作、设备工艺的调整提供依据。
4 结束语
自动化控制系统在火电厂热工机组中的有效应用,不但有效实现的远程操控的需要,使操作人员与热工机组接触的概率得到了明显降低,避免对管理者生命财产安全造成损害,同时凭借数字化管理平台,更便于提升热工机组运行的稳定性,使地区电网环境使用更加可靠。故而,在论述火电厂热工自动化控制的应用实践及发展方向期间,必须明确自动化控制系统运行质量影响因素,并提供有效的补偿措施,才能为后续火电厂热工机组的持续运行提供更全面的保障。
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论文作者:张庆梅
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/29
标签：火电厂论文; 机组论文; 热工论文; 设备论文; 神经网络论文; 自动化控制论文; 工作论文; 《中国电业》2019年第11期论文;