自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究 邓灿军

发表时间:2021/3/22   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:邓灿军
[导读] 摘要:随着科学技术的迅猛发展和信息时代的全面到来,火电厂热工自动化技术也获得了迅猛的发展。
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        摘要:随着科学技术的迅猛发展和信息时代的全面到来,火电厂热工自动化技术也获得了迅猛的发展。计算机技术以及自动化技术可以说是现代社会必不可少的科学技术,可以说各行各业都离不开这两个技术的结合,可以大大提高现代社会的生产效率和产品质量。论文主要针对自动控制理论在火电厂热工自动化中的具体应用进行深入研究。
        关键词:自动控制理论;火电厂;热工自动化
        引言
        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。
        一、自动控制理论概述
        1.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。
        2.火电厂热工自动化的内容
        目前,各个领域在发展与建设过程中都十分重视自动化的建设,在企业发展过程中,应用热工自动化技术能够更好地促进企业实现持续发展。首先,热工自动化涵盖了多个环节的内容,自动检测最为关键,可以利用自动化的仪表直接测量火电厂在运营过程中所形成的各种热工参数,及时发现火电厂在运行过程中可能存在的各种问题,并采取针对性的措施进行解决和处理,保证火电厂运营机组的运行质量和状态;其次,火电厂热工自动化的自动控制系统可以针对电厂机组设备的应用情况进行有效控制,提高机组设备运行的稳定性、安全性和可靠性,根据固有步骤进行操作,所以常被称为顺序控制,主要应用于机组运行过程中对生产机组运行、启停以及事故处理的环节;最后,控制装置本身也具有一定的保护功能和非常强大的判断能力,在完成某项操作之后,自动控制系统会明确已经完成整个操作的所有内容之后再进行下一项操作,不然将会出现中断现象并进行报警。在机组运行过程中,如果应用了无人控制的模式,在基本数据偏离正常水平的情况下,系统会进行报警,并自动给出一定的指示。工作人员可以结合警告和指示加以调整和改进,这样能够有效降低故障发生的概率,保证工作人员的生命安全,提高火电厂的工作效率和工作质量。
        二、自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用
        1.优化热控制系统
        在基于自动控制理论的热控制系统优化实践中,优化可围绕汽轮机监视仪表系统性能、接地可靠性和抗干扰能力、热控制系统逻辑展开。汽轮机监视仪表系统性能优化需结合反复的调查研究,以此降低汽轮机监视仪表系统故障概率,机组误动的概率也可随之降低;接地可靠性和抗干扰能力优化需关注外界环境因素带来的干扰,控制系统因此出现的运行不稳定、测量数据不准确问题需得到重视,控制系统可能出现的发出错误指令问题也不容忽视,这会引发设备故障或机组跳闸,因此必须设法强化热控制系统的接地可靠性和抗干扰能力,以此保证系统的安全稳定运行;热控制系统逻辑优化需关注热控制系统运行环境中存在较大电磁强度,由此产生的环境干扰和自身异常往往会导致信号错误,如错误测量信号存在于连锁保护中,系统误动问题将随之出现,因此需采用单点测量信号方式进行优化,系统信号的准确传递可由此得到保障。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。
        2.安全指标优化
        在火电厂热工自动化系统设计过程中,需优先确保其平稳运行,随后再考虑日常运行中的节能降耗问题。如日常运行中火电厂热工自动化系统出现异常并导致无法正常运行的机械设备出现,大量的整修资源会因此耗费,机械设备的再次启动也会浪费大量燃煤,火电厂节能减排工作在这种情况下受到的严重负面影响必须得到重视。因此,火电厂热工自动化系统设计必须实现设备故障概率的针对性控制,降低非正常原因导致的火电厂停工时长,同时需关注不同工作区域、不同工作机械的检查工作,以此预判各类事故,降低故障出现概率。此外,智能化自动监察系统的针对性设计和充分利用也需要得到重视,人工巡查的陈旧模式可由此逐步淘汰,人力资源节约、检修时长缩短、火电厂经济效益提升及污染物排放数量降低也可同时实现。
        3.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。
        4.变频控制技术
        通过安装变频器,火电厂的节能效果可大幅提升,但变频器的购入和安装同时会消耗大量资金,价格不菲的高压变频器便属于其中代表。此外,变频控制技术的应用还需要专门建设机房,使用过程中周围信号受到的高次谐波干扰也需要引起重视,因此基于变频控制技术的变频器优选必须得到重视,以此开展针对性的可行性分析并编制技术规范,配合变频器使用前的经济技术分析,即可优选变频方式,同时可以综合考虑变频器的电压等级和控制方式。
        5.新型检测仪表
        火电厂热工自动化控制离不开仪表的支持,因此需科学应用各类新型检测仪表,如蒸汽管道疏水时间可基于快速热电偶提高,煤堆温度检测可通过大型圆筒煤场的设立更好实现,阀门管道故障概率可通过超声检漏技术的应用降低,锅炉燃烧工况优化控制可基于声波检测技术更好实现,新型检测仪表的合理应用必须引起重视。
        结束语
        综上所述,本文对自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用进行了全面的剖析,希望能够给予相关人士一些启发。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。
        参考文献
        [1]王芃达.热工自动化控制设备在火电厂中的安装与调试[J].仪器仪表用户,2020,27(7):86-88.
        [2]杨亚利.低碳背景下火电厂热工自动化研究[J].中国设备工程,2020(9):197-198.
        [3]王伟,刘良.火电厂600MW机组热工自动化控制对节能降耗的影响分析[J].低碳世界,2019,9(10):82-83.
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