付秀丽
国家能源菏泽发电有限公司 山东省菏泽市 274000
摘要：热工自动化技术在火电厂中的应用，能够有效提升火电厂的工作质量和工作效率，促进火电厂生产效益的提高。火电厂热工自动化的建设过程中会涉及各种各样的理论知识和技术知识，自动控制理论是热工自动化建设过程中的关键理论内容，该项理论的应用可以更好地提升电厂的运行水平和运行质量。因此，需要提高对自动控制理论的重视程度，明确自动控制理论的应用价值以及应用方向。
关键词：自动控制理论；火电厂热工自动化；应用
1导言
随着我国社会经济的发展驶入“快车道”，人们的生活水平发生了翻天覆地的变化，各种电器用量不断攀升，每年用电量呈逐渐增长趋势。火电厂在发电过程中，一方面满足了人们对电能的需求，但也给环境造成了严重污染。因此，在当前低碳背景下分析和研究自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用具有非常重要的现实意义。
2自动控制理论简介
自动控制理论在目前已经成为自动控制科学的核心，经历了现代化控制理论到智能控制理论的发展过程，可以将自动控制系统根据不同的条件进行有效分类。根据控制装置的差别可以将自动控制系统分为模拟式的常规控制以及计算机控制两种。从自动控制理论是否有反馈方面，可以将之分为闭环和开环两种控制系统。另外，从设定值是否固定的角度可以将自动控制理论分为随动控制系统以及定值控制系统。
3火电厂热工自动化概述
火电厂热工自动化是指在没人参与的情况下，利用自动化控制理论、计算机控制理论和有关控制装置对火电厂的机器设备进行有效控制，且确保系统运行的稳定性、安全性和高效性。火电厂热工自动化系统包括辅助设备自动化和主机自动化两部分，每个模块均由自动控制与测量、信息采集与处理、系统保护、系统自动报警等若干个自动化模块组成。火电厂热工自动化系统可自动调节生产设备参数，控制自动化生产设备的运行顺序，完成系统的安全检测与控制。火电厂利用热工自动化技术不但能大大提高设备运行的效率和可靠性，还能有效节约生产成本，确保设备运行安全。
4自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用
4.1应用DCS分散控制系统
火电厂包括各种各样的子系统以及各种类型的设备，为了避免各个设备异常或者系统异常而对整个系统的运行造成的不利影响，可以通过DCS分散控制系统
系统的应用，按电厂运行逻辑根据各种模拟数据量，经过电厂运行的逻辑实现对各种执行部件的控制，实现设备与系统的控制和协调；在某个子系统发生故障时可以利用冗余设备保护系统，保证系统能够正常稳定的工作，并结合系统运行参数的改变，实现系统自身工作状态的调整与优化，保证系统之间的状态和运行参数能够得到更好的匹配。
4.2机组负荷经济分配
以往火电机组控制系统中的自动发电控制主要是由电网对各台单位机组的目标负荷进行直接调控，即利用硬接线的方式，将远程终端与电厂端机组DCS进行连接，由此达到远程调控的效果，该方式可有效确保电厂及电网运行的可靠性、安全性，但不具有明显的节能减排效果。随着“厂网分开”和“竞价上网”的深入实施，原来的自动发电控制方式已不适用，需由各发电公司单独发送负荷指令，给各个机组分配电厂经济负荷，以此将火力发电机组与自动发电控制有效连接起来，提高电网营运的经济性。现在大型电厂，例如菏泽发电厂使用的一般为协调控制系统，狭义上是指以锅炉指令和汽机指令为调节量，以电负荷和主汽压力为被调量，组成的联合调节系统。机组能快速跟随负荷指令，并保持主汽压力在允许的范围。
4.3加强对热工自动化的控制与管理
锅炉设备是火电厂生产经营过程中最为关键的工作设备，在火电厂实际经营期间，优化锅炉燃烧效率，能够有效减少火电厂运营期间对于煤炭资源的消耗，提高火电厂的经济效益，实现节能减排的目标。首先，保证蒸汽的初始参数是提高机组热效率的重要方式，可以适当地降低蒸汽的初压和初温，通过调整再热汽温的方式减少能量的耗散。在工作过程中，需要重视对热气温的应用，以便进一步控制喷水量，减少锅炉的排烟热损失。其次，还需要科学设置锅炉的排烟温度，排烟温度是对排烟热损失影响最大的因素，适当地降低排烟温度，不仅可以控制和降低煤炭资源的消耗，而且也能够减少污染物的排放。因此，在实际工作过程中，需要合理调整锅炉生产流程，有效降低锅炉生产过程中的风险，加强对风煤曲线的优化和调整，使得磨煤机可以在正常工作下维持比较低的排风量，降低和控制磨煤机的通风阻力，提高锅炉的运营效率和运营质量。
4.4重视热工仪表的非线性特性及校正
电路理论表明，非线性特性或多或少的存在在每一个电路系统中，当然火力发电厂的热工仪表照样存在着非线性特性的，这种特性对仪表的工作测量精确度以及显示功能的精确都是有着重要影响的，因此提高工作效率的研究要点之一就在于减小仪表的非线性特性带来的负面影响。目前主要有减小测量范围、增加非线性的显示刻度以及非线性的校正功能这三种方法。增加校正环节是实践中最常用的方法，分为模拟线性化以及数字线性化两种。模拟线性化是指针对热工仪表的线性刻度的模拟现实化，具体操作方法是在传统仪表上进行安装机器元件或者模拟电路收集输出信号，之后对这部分信号实现线性化转换，最后就可以作为自动化装置的的信号使用了。数字线性化是对智能仪表的输入信号进行转换，将得到的信号再次通过计算实现输出线性化，进行数字显示。随着自动控制技术的不断发展，其中智能控制技术可以更加高效的解决此类非线性问题，将其结合到相关的非线性校正方法中来可以达到更复杂更高端的解决效果。
4.5提高火电厂热工自动化系统的运营质量
热工自动化技术包含热能工程技术、控制理论、计算机技术、信息技术以及智能仪器仪表技术等多方面的技术，主要是通过检测和控制热力学相关参数，从而实现对整体生产过程的检测、控制、优化、决策、管理及调度，对于火电厂的正常安全生产有着十分重要的价值，可以降低生产能耗，提高生产效率。热工自动化技术可以自动控制锅炉、汽机以及其他辅助设备的运行，使得机组能够自动地适应工况的改变，保持持续安全的工作状态。热工自动化技术随着自动化技术的发展，也获得了持续的进步，各种各样的新材料、新工艺以及新理论的诞生，使得自动化技术也进行着不断的优化和升级。变送器和各种传感器在自动化技术中的应用，提高了自动化技术的应用灵敏性和准确性，未来热工系统将围绕着可持续发展的主题进行进一步的优化，逐渐朝向网络化、透明化、智能化以及无线化的方向发展，不断应用新的测量控制原理和控制方法，实现测量数据通信控制保护的一体化发展，使得火电厂机组的故障处理及运行操作像操作普通计算机一样方便。
5结束语
总之，自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用能够进一步提高火电厂生产效率和管理效率，提升火电厂的经济效益和生态效益。在具体应用热工自动化控制技术的过程中，需要结合火电厂的实际运营情况进行合理的设计与控制，结合企业的发展现状，研发与企业实际情况相协调的热工自动化控制系统，科学应用自动控制理论，提高自动化控制系统的可操作性和应用性。
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