李萌
天津泰达能源发展有限责任公司 天津 300457
摘要：随着时代的不断发展，我国各行各业呈现出良好的发展态势。如今人们处于信息化高速发展的时代下，计算机技术的出现能够推动各行各业得到更加快速的发展。在计算机技术的基础之上产生了自动控制理论，该理论被广泛的应用在各个领域生产发展过程中，自动化机械设备如今已经成为人们日常生活中必不可少的设备，尤其是在火电厂的生产运行过程中。人们生活水平在不断提高的同时，对于电能的需求量也越来越高，这就要求我国电力事业必须要对原有的发展模式进行转变，采用全新的发展理念和发展模式才能推动电力事业得到更好的发展。本文在具体的研究过程中，主要针对自动化控制理论在火电厂热工自动化中的具体应用进行了深入细致的分析。
关键词：自动控制理论；火电厂；热工自动化；应用分析
从当前的实际发展情况来看，我国近几年的自动控制技术得到了飞速的进步，其研究成果被广泛的应用在生产生活的各个领域，尤其是火电厂的发展过程中。火电厂热工自动化从根本上来说是一种自动控制技术，该技术将热能工程技术和计算机智能技术进行了全面的结合，应用该技术能够使得整个火电厂在生产发展的过程中对所产生的数据参数进行实时监督，应用该技术能够有效提高火电厂的生产效率，并且减少企业在生产过程中的投入成本。由于所使用的技术都是先进的自动化控制技术，因此能够大大节省人力成本的投入，同时也能提高电力企业所能获得的经济效益。
一、火电厂热工自动化的发展现状分析
在传统的发展过程中，由于科学技术水平还不够发达，因此绝大部分企业都是采用人工操作的模式，虽然人工操作的模式能够基本满足企业的实际发展需求，但是随着时间的不断推移，该种模式注定会被社会所淘汰。人工操作的模式不仅要投入大量的人力成本，而且在操作过程中还无法保证操作的有效性，如果稍不注意则会出现操作失误的情况，这会对整个企业的生产发展造成十分严重的影响，因此自动化仪器设备的应用是社会发展的必然趋势。应用先进的自动化设备能够有效取代传统人工操作，使得企业能够得到更好的发展。
自动化控制理论早在上世纪就已经被提出，该理论一经提出就受到了人们的广泛关注，随着时间的不断推移该理论得到了进一步的优化和完善。在对自动控制理论进行研究的过程中不难发现，其整个发展过程经历了三个不同的阶段，分别是经典控制理论、现代控制理论以及智能控制理论。经典控制理论简单来说就是以传递函数理论为基础来建立数学模型，然后在此基础之上对系统的运行规律以及状态进行研究。现代控制理论是指在线性控制的基础之上来对整个企业的生产过程实现自动化的控制。智能控制理论则是充分结合了前两个阶段的优势，并且以数值计算为前提基础来对整个系统进行精准的控制。虽然我国电力事业如今取得了良好的发展成果，但是由于我国起步阶段较晚，因此现有的发展水平和发达国家仍然有较大的差距。我国在很早的时候就已经提出了SIS理论，该理论经过不断的优化和完善逐渐走向成熟，推动电力企业得到更好的发展。
从当前的实际发展情况来看，我国火电厂热工自动化主要涉及4个不同的方面，分别是自控、自检、自保以及报警。自动检测简单来说是指利用相应的自动化仪器来对电厂的气压温度等参数进行检测，在检测过程中能够及时发现异常参数，这样能够方便工作人员第一时间对问题进行解决。自动控制贯穿于整个企业的生产过程中，当设备在运行过程中出现故障时，自动保护装置会快速开启。并且对问题进行初步诊断，及时将数据信息上传到中心系统中，对于一些特大故障，系统会立即进行报警，当接收到报警信息以后所有设备必须停止运行，这样才能避免问题的恶化，同时也能有效减少企业的经济损失。目前在对锅炉汽包液位进行测量的过程中，由于系统没有自平衡能力，因此只是一个被控制的对象。如果供水流量突然降低或者是增加，在短时间内锅炉无法及时作出反应，这就会直接导致锅炉所传递给汽包的热量始终维持在原来的范围内，这就使得锅炉内液体被大量的气化，从而导致整个测量结果出现不准确的情况。目前存在于火电厂热工自动化过程中的问题有很多，以上只是其中一个较为常见的问题，如果无法对现存的问题进行有效的解决，将会严重影响火电厂的正常发展。
二、热工自动控制系统在火电厂的具体作用
（一）热工自动调节理论
随着我国科学技术水平的不断提高，火电厂的热工自动化技术也得到了飞速的进步。目前我国火电厂在发展过程中所使用的控制设备大多都是基于PID调节器的控制设备。随着科学技术水平的不断提高，DC S系统的成功发明能够将智能理论和控制理论进行有效的结合。如今人们已经充分意识到了现代化技术对于火电厂生产发展过程的促进作用，因此许多企业都在积极研究先进的控制系统，越来越多先进控制技术的出现大大推动了我国火电厂快速发展。如今部分发达国家实现了模糊控制软件与DCS的有效结合，这样的结合方式能够有效实现用户的直接调用。随着时间的不断推移，在未来的发展过程中人们会投入更多的时间和精力来对相关技术进行研究，先进的控制策略会逐渐从理论走向实践，从而使得自动调节朝着多元化的方向进行转变。在此基础之上，我国火电厂能够得到更好的发展。
（二）拓展管理信息系统
自动化控制系统在发展的过程中，主要是以计算机技术为前提基础，如果脱离计算机技术的自动化控制系统则失去了其真正的意义。从本质上来讲，自动化控制系统是一种综合信息管理控制系统，如今市面上最为常见的自动化控制系统有DCS系统，该系统目前是一个较为成熟的热工自动控制产品，该系统的成功研究得到了市场的认可和使用者的好评。该系统能够将PLC的优势进行全面结合，真正实现了系统的自我拓展，因此得到了更加广泛的应用。
（三）积累高级算法模块
在传统的发展过程中，由于自动化技术水平还不够发达，因此算法模块显得十分单一，但是目前自动化水平的提高也使得系统的高级算法模块变得越来越丰富。如今越来越多的高级算法模块开始实现障碍的自我报警和检修。通过这样的方式，能够有效减轻工作人员的工作压力，同时整个生产效率还能得到大大提高。例如，当前较为常见的ZT600系统就能够有效实现障碍的自我报警和自我检修，在这样的模式下，能够使得生产信息和计算机进行更加高效的对接。
（四）EIC综合技术
在传统的发展过程中，一般都是采用计算机控制和仪表控制的方式，各个不同的控制技术之间都是相互独立的，无法进行有效的融合，因此所能产生的控制效果也十分有限。由于控制效果始终无法达到实际应用需求，因此相关研究人员对于新技术进行了不断的深入研究，EIC控制技术应运而生。该技术能够将计算机控制、仪表控制以及电气控制三种不同的控制技术进行有效的结合，利用该种技术能够大大提高控制效率。使得整个系统能够处在更加安全的状态下进行运行。虽然目前EIC控制技术得到了较为广泛的应用，但是其自身仍然需要进行不断的优化和完善，这样才能更加高效的被应用在火电厂发电机组的运行过程中。
三、自动控制的具体应用
如今我国自动化技术水平在不断提高，在此基础之上，大部分的火电企业也在对原有的技术进行不断创新。之所以要对技术进行不断的创新，目的是为了实现热工自动化和电力生产全过程的自动化，自动化的实现能够有效提高火电厂的生产效率，同时帮助火电厂获得更多的经济效益。目前火电企业在发展过程中所运用的技术都是以自动控制理论为前提基础，并且充分结合计算机技术、热能工程技术以及信息技术等等。将多项技术进行全面的结合，能够使得火电厂在生产发展过程中实现智能化的管理和检测，这样不需要额外投入相应的资金来对企业进行管理，整个管理过程也会变得更加高效。由于火电企业在生产发展过程中会存在一定的危险性，实现自动化的操作也能有效减少危险事故的发生概率，如今我国在自动化方面上的研究能够为后续真正实现无人化生产提供理论支持和技术储备。从目前的实际发展情况来看，自动控制技术主要应用在以下两个方面。
（一）主蒸汽压力调节
火电厂发电机组在正常运行过程中会产生许多数据参数，在众多的数据参数中最为主要的就是主蒸汽压力参数。主蒸汽压力值的大小会直接影响火电厂发电机组的负荷大小。蒸汽压力会受到许多因素的影响，在众多的影响因素中，最主要的就是燃料调节系统和引风送风调节系统。在对主蒸汽压力进行调节的过程中，一定要注重能量的平衡性，在调节的过程中可以根据实际情况采用串级调节和串级模糊调节两种方式，具体采用哪种方式，应该根据实际情况而定。采用串级调节模式主要是以自动控制理论为前提基础，并且充分利用Matlab软件来进行优化操作处理，利用该种方式能够更好的依据系统的实际特点来进行合理调节。通过对主蒸汽压力进行有效的调节，能够保证火电机组的安全稳定运行，因此工作人员一定要给予调节工作高度的重视。
（二）主蒸汽压力LQ次优调节
由于火电厂的锅炉容积一般都较大，因此热惯性较强，在进行调节的过程中很容易出现时滞的情况，一旦出现该种情况，则会对系统的正常运行造成不同程度的影响，如果情况较为严重还会使得电厂锅炉出现一些安全事故。想要避免这种问题的出现则可以充分运用PID调节器和Smith预估器的方式来进行解决。该种方式主要是利用自动控制理论对主蒸汽压力LQ在优化过程中的维度进行不断的降低，通过这样的方式来达到高效调节的目的。虽然目前所应用的两种调节方法都具有很大的优势，但是由于方法本身存在一定的缺点，会在不同程度上影响系统的正常运行。因此在未来的发展过程中需要对系统进行不断的优化和完善，采用最优的控制方案来实现高效调解。
结束语：
综上所述，随着时代的不断发展，我国科学技术水平在原有的基础上得到了大大提高，在新时代的背景下，各行各业在发展过程中都提出了全新的发展目标。如今火电厂在发展过程中充分运用了自动控制理论，使得火电厂能够有效实现智能检测和自动化控制的发展模式，这不仅减少了火电厂的人工成本投入，同时还能推动火电厂朝着先进化的方向进行转变，在发展过程中所能获得的经济效益也得到了大大提高。如今绝大部分火电厂在发展过程中都是以技术作为支撑，这样能够保证火电厂生产过程的安全稳定性。在未来的发展过程中，我国需要对自动控制理论进行进一步的优化和完善，以理论带动实践的方式来不断提高我国自动化控制水平，将自动化技术更加广泛的应用在多个不同的领域，我国社会经济在此基础之上能够得到更加快速的发展，人们的生活水平也会变得越来越好。
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