王欢 陶亮
国电青山热电有限公司 430082
摘要：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的提升电厂的运行水平和运行质量。因此，本文对自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用进深入的探讨和研究，以供相关的工作人员参考借鉴。
关键词：自动控制理论；火电厂；热工自动化；应用
1自动控制理论
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
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。
3自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用
3.1控制主蒸汽温度和压力
主蒸汽温度是火电厂检测设备运行情况的重要指标，如果在生产过程中主蒸汽温度表现不在合理的范围中就可能会对设备运行产生影响，甚至引发安全事故，而自动控制理论在其中的应用可以很好的控制主蒸汽温度，提高设备运行的稳定性。根据主蒸汽温度的动态特征，自动控制理论在其中的应用形式主要有以下两种常见的：(1)设置烟气挡板。这种形式主要是通过对烟气本身热量的控制，实现对主蒸汽的有效控制。(2)设置喷水降温装置。此装置的位置一般在烟道中，通过对蒸汽流量的改变控制主蒸汽的温度。此外，主蒸汽压力可以调节火电厂热工设备，促进锅炉能量的平衡。在主蒸汽压力的调节上可以应用自动控制理论，其可以结合具体的调节要求，构建计算机三维空间，在空间中分析其中的偏差，从而得出调节的相关信息供人员参考，增强主蒸汽压力调节的有效性。同时，自动控制理论还可以进行进一步的应用发展，通过双回路形式用控制信号进行主蒸汽压力调节工作，实现科学调节。
3.2给水自动调节
火电厂中锅炉给水的方式目前常见的都是母管制，这种方式下给水门一般有两种，一种利用省煤器进行预热而进入汽包，一种利用减湿器对主蒸汽温度的调节进入汽包。在这个过程中汽单位的成品蒸汽主要是通过减湿器、高温过热器、低温过热器等换热程序的作用而产生的，如果程序出现异常水位就可能会出现偏差，锅炉提供给汽包的热量不会发生变化，进而出现汽化问题，降低锅炉运行的稳定性和安全性。
而在参考了自动控制理论且以三冲量为基础的串级控制系统在火电厂锅炉使用时，可以在程序出现异常后，根据实际的负荷情况和水位偏差状况及时进行相关参数的修改，在水位正常后再次进行常规控制，从而有效解决程序异常之后可能会出现的一系列问题，保证锅炉正常运行。
3.3对系统进行运行管理
自动控制理论在火电厂自动化控制系统中的应用可以在系统进行运行管理中体现。为了在应用自动控制系统后可以将运行的稳定执行进行进一步的提升，管理人员需要对系统进行运行管理，做好定期维护的工作，需要将系统具体的维护工作进行科学分配，同时加强对火电厂工作人员的管理。例如，由于自动控制理论相对比较先进，部分技术工人可能不能对其进行完全掌握，管理人员就需要根据技术工人的具体情况进行相应的培训措施，保证其工作质量和效率，所以，在一定程度上自动控制理论还可以应用在对系统进行运行管理上，促进火电厂工作人员技能的提升，使火电厂的生产经营更加稳定。
3.4热工仪表非线性特性的校正
在火电厂热工自动化的发展过程中，其对热工仪表的引用和使用可以极大程度的提升火电厂的生产效率。自动控制理论在控制过程仪表上有很大作用，特别是对热工仪表进行非线性特性校正来提高仪表的精度，其主要有两种表现。第一种，合理使用自动控制理论。在热工仪表非线性校正的工作中，可以用自动控制理论来模拟线性化，将模拟信号和现实中的各硬件进行整合利用，线性化处理热工仪表的输入信号，保证校正效果的良好。第二种，智能化热工仪表的非线性校正需要将自动控制理论和计算机技术充分结合在一起，精确计算输入信号需要的数字量，利用计算机的三维空间将其数字线性化处理，进而满足其非线性校正的需求。所以，在实际进行校正时需要将自动控制理论充分的应用起来。例如，在进行节流式流量仪表的校正过程中，就可以利用自动控制理论将流量和差压的关系进行模拟，从而实现有效校正。
3.5优化无功补偿设计
在火电厂自动化控制系统中引入无功功率装置可以解决其运行过程中可能因输出出现的功率消耗问题，保证生产产能。当前常见的无功功率装置有静止电容器、静止无功发生器以及同步调相机等，往往需要结合实际需要进行合理设计。自动控制理论应用在无功功率装置中可以将无功补偿设计进行优化。在实际应用中，自动控制理论可以充分考虑火电厂设备的运行电压、负荷容量等相关参数，根据其具体情况选择无功功率装置的类型，保证其可以得到合理运用，不会因为运用设计的不合理而出现问题。例如，自动控制理论可以根据设备功率的大小进行设计，对于功率较大的设备设计配置的无功功率装置为动态的，对于功率小的则设计成静态的，用优化设计的方式进一步将火电厂系统的无功补偿性能进行提升。
4结束语
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
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