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自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究瞿小东

发表时间：2021/3/26 来源：《电力设备》2020年第32期作者：瞿小东

[导读] 摘要：现当今，随着我国经济的快速发展，很多新技术与新理念被广泛应用于工业生产中，工业生产水平不断提升。

        （山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266100）
        摘要：现当今，随着我国经济的快速发展，很多新技术与新理念被广泛应用于工业生产中，工业生产水平不断提升。在火电厂热工自动化生产作业中，通过对自动控制理论的应用，能够有效提升火电厂生产作业效率与质量。同时，火电厂热工自动化生产作业，还能有效减少能耗，保证相关机组的稳定、高效运行，有利于火电厂的可持续发展。
        关键词：自动控制理论;火电厂热工自动化;应用
        引言
        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。自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用使得热工自动化技术逐渐实现了智能化、高速化和透明化，能够更好地处理和分析火电厂运营过程中的故障和问题，提高火电厂的整体工作效率和质量。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。
        1火电厂热工自动化中自动控制理论及基本应用
        在国内外自动化控制理论的研究过程中，相关研究主要存在三个阶段，即经典控制理论、现代控制理论、智能控制理论。这三个阶段不是简单的发展和延续关系，而是相互合作、共存的关系。通过对经典控制理论的分析，可以发现，作为早期的自动控制理论，该理论包括串级控制方法、根轨迹法、PID控制方法、频率法、非线性系统分析方法等。现代控制理论是古典控制理论的延续。通过线性代数、时域法等数学方法，通过现代控制理论建立的数学模型，可以模拟系统的运行规律，从而对系统中的数据进行整合和优化，同时也可以实现对系统设计的改进。与经典控制理论相比，现代控制理论在研究范围和深度上有了很大的进步，主要包括自适应控制理论、预测控制理论、动态识别系统、线性系统控制理论、非线性控制理论、优化估计理论等。智能控制理论属于最新的自动控制理论，它由模糊控制理论、神经网络控制理论、遗传算法等组成。必须注意这种理论的应用。
        2火电厂热工自动化研究的现状
        目前，我国最新的火电厂，已经开始普及自动控制设备，而传统火电厂使用的控制系统也在自动改进。当人们开始注意火力发电厂自动控制系统建设,当前自动控制理论不断被广泛应用于火力发电厂的各个方面工作,自动控制系统的功能是不断提高,成本也在下降。火力发电厂自动化控制通常会使用DCS系统,但DCS系统成本较高,所以经常在辅助车间使用PLC系统,和PLC系统停止运行的过程中,所以人们会选择在火力发电厂DCS系统对锅炉和发电设备稳定性要求较高的部分,以及使用PLC控制系统在辅助车间。利用模糊控制理论对火电厂运行参数进行控制，生成锅炉压力理论。在这一理论领域中，当两台锅炉在不同时间段运行时所形成的压力变化就会出现。它会在锅炉的燃烧循环中自我调节，但会增加负荷，进而影响锅炉燃烧的控制响应能力。然而，在不同的火电厂，由于煤质和锅炉状态的不同，锅炉燃烧控制的自动调节也会有所不同。因此，当控制数据的数学模型存在重叠时，应采用模糊控制方法对参数进行调整。
        3自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用
        3.1热工仪表非线性特性校正方面的应用
        在火电厂自动化发展的过程中，必须保证所使用的热工仪表的精度和性能的可靠性，使使用高精度热工仪表能够有效地实现火电厂的生产效率。应用相关工具的过程中,一些热的非线性热性能工具,很容易影响相关仪器的准确性,如节流流量计和压差之间的关系,以及对应的热电势之间的关系和温度的热电偶温度仪表,是非线性热性能。

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为了有效地解决相关的影响问题,有必要充分利用自动控制理论修正的非线性特征对应的热热电厂的热自动化工具,以确保相关仪器的准确性满足相应的生产要求。注意自动控制理论的合理应用，可以采用模拟线性化方法对热仪表进行非线性校正，以保证良好的校正效果。也灵活应用自动控制理论知识,通过集成自动化技术相关的模拟信号和硬件设施,线性化相关热计输入信号,非线性特性在相关仪器校正处理过程中,可以参考相关信息,以确保相关校准结果。对于智能热仪，可以将计算机网络与自动控制理论等相关要素相结合，在此基础上，通过计算机三维空间实现数字线性化处理。在加工过程中,输入信号应该转换,可以获得相应的数字量,经过精确计算,智能热仪器的输入信号可以线性化,从而有效地确保这种智能仪器校准的非线性特征相关的需求。
        3.2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。
        3.3提高火电厂热工自动化系统的运营质量
        热自动化技术包括热工程技术、控制理论、计算机技术、信息技术和智能仪器技术方面的技术,主要是通过热力学相关参数的检测和控制,从而实现整个生产过程的检测、控制、优化、决策、管理和调度,对火力发电厂安全生产的正常价值非常重要,可以降低生产能耗，提高生产效率。热自动化技术可以自动控制锅炉、蒸汽机等辅助设备的运行，使机组能自动适应工况的变化，并保持连续、安全的工作状态。随着自动化技术的发展，热工自动化技术也在不断进步。随着各种新材料、新工艺、新理论的诞生，自动化技术不断得到优化和升级。发射机和各种传感器在自动化技术的应用,提高灵敏度和精度自动化技术的应用,未来热系统将围绕可持续发展的主题进行进一步的优化,逐步向智能网络,透明的,无线的方向,不断应用新的测量控制原理和控制方法,实现了测量数据通信控制保护的一体化开发，使电力机组的调试和运行如同正常的计算机操作一样方便。
        结语
        综上所述，火电厂热工自动化控制系统是实现火电厂创新改造的重要技术支撑，是维护火电厂发电安全的重要保障。将自动控制理论应用于热电厂自动化，可以更好地提高热电厂的控制能力。通过自动化控制技术在火电厂的广泛应用，可以实现火电发电的安全稳定，为火电厂带来更大的经济效益。为了有效地促进火力发电厂自动化控制能力,应不断加强电厂热工自动化系统的智能化、系统化、透明、信息化、一体化的发展,在实践中,一种新的测量技术应用于他们,为了进一步简化系统的操作过程,构建更方便,简单和有效的火力发电厂自动化控制系统。
        参考文献
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        [3]刘延文.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].中国设备工程，2017(16):177-178.
        [4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．