自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用

发表时间:2021/6/4   来源:《科学与技术》2021年第29卷5期   作者:牛路
[导读] 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,
        牛路
        哈尔滨住宅新区供热物业有限责任公司    哈尔滨市  150001
        
        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
        
        
        前言:经济的发展是以能源和资源的双消耗为代价。随着社会的进步和发展,我国经济实力不断提高,人们对于电的依赖性已经远远超过以前。虽然现在有水力发电以及风力发电等新型手段,但火力发电仍未当今时代主流,并在很长时间不会被替代。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。热工自动控制是顺应新时代发展的组合技术,通过计算机控制精准发电,避免资源浪费,同时达到污染最低化。在新时代的要求下,我们应以新角度,新思想,新眼光,实现热工自动控制。
        1自动控制理论简介
        自动控制理论现已成为自动控制科学的核心,在现代化控制理论中经过智能控制理论的发展过程,自动控制系统可以根据不同条件有效地分类。根据控制装置的不同,自动控制系统可以分为模拟式常规控制和计算机控制。根据自动控制理论是否有反馈,可以分为闭环和开环控制系统。另外,从设置值是否固定的角度,可以将自动控制理论分为后续控制系统和值控制系统。
        2热工自动控制的重要性
        热工自动控制系统的工作原理是通过计算机软件设置数据,感受环境变量中的差异存在。因为其具有自主学习与自主感知并进行自我调节的能力,通过温度、流料以及压力等多方面的影响,完成自动检测与诊断,并能够进行远程监控与调节。出现问题,热工自动化控制技术可以及时进行反馈与调节,准确指出设备所出现的故障和问题,避免事态扩大化,造成不可扭转的伤害。能在最大程度上,降低并减少企业的损失,能够保证人们生活不被干扰,用电得到保障。并提高火电机组工作效率,保障火电机组运行的可靠性。
        3火电厂热工自动化现状
        当前,火电厂热工自动化领域中,其主厂房控制系统常常采用的是DCS,辅助车间采用的是PCL。其主要原因在于,DCS系统早期价格较高,而辅助车间在实际工作过程中,是可以出现中断的,因此,辅助车间对相应的系统可靠性与稳定性的要求不高,同时,在辅助车间所采用的系统对相应的模拟量控制相关要求也比较少,为有效控制成本,所以通常在辅助车间中所采的大多是PCL系统。在火电厂热动自动化中,主厂房中的发电机与锅炉对控制系统的可靠性与稳定性有着较高的要求,同时,还要求系统信号中要有着一定比例的模拟量,更加注重系统的性能,因此,在系统应用中更多的使用价格较高的DCS。表示模糊控制的锅炉压力领域中,AP论域能够充分表示两个运行周期中锅炉压力变化情况。相应的周期在经过自动调整后,相关负荷会在出现大幅度变化时,相应的控制响应速度会有一个很大幅度的提升。需要注意的是,锅炉的实际情况以及所采用的煤炭资源质地都会在一定程度上影响到调节的效果。从隶属度曲线所边线出来的交错重叠情况看,可以了解到,在参数变化领域中,模糊控制算法有着很强的适应性,这一点能够从锅炉的实际运行中看出。
        4自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用
        4.1电厂热工自动化的控制系统中的自我保护
        自我保护功能是智能自我检测向外延延伸的重要技术功能,其主要作用是对热工系统故障进行更详细的监测和分析,并将故障数据自动传递到控制系统中心。这样可以有效地防止本地故障影响整个系统的运行。
        4.2对锅炉燃烧时进行控制
        锅炉燃烧时影响锅炉燃烧效果的不利因素很多。例如燃烧是否充足,燃料质量是否符合标准等。

但是,使用智能控制技术可以完全有效地控制锅炉燃烧过程,优化燃烧调整,有效地控制锅炉燃烧效率,提高烟气排放标准,减少对环境的污染。如上所述,锅炉燃烧必须实施智能控制,通过智能控制可以实时监控锅炉的运行,最大限度地提高锅炉的安全平稳运行。
        4.3交流采样
        AVC系统使用AC采样对PT、CT第二侧的AC信号进行直接采样,通过模拟/数字转换器转换为数字量,然后计算数字量,得到电压、电流、功率等有效值。AC采样直接采样与第一电流和第一电压相同的频率、大小成正比的第二AC电压信号、AC电流的波形,然后通过特定算法计算有效值,最后计算功率值。交流采样方法原理:交流电压、交流电流→电压检测、电流传感器→电路调整→模式/数量转换→控制器。AC采样的特点:1)不影响整改、过滤的时间常数,实时性好,适合临时分析。2)反映一次电流、电压的实际波形,便于对测量结果进行波形分析。3)测控装置采样后,直接通信传输到AVC下架,与变送器相比,电路简单,节省投资。4)模式/数字转换器的转换速度和取样固定器的性能较高。在一个周期内收集足够的点数,并快速转换,以确保测量的准确性。5)取样和计算程序比较复杂,保证了测量精度。
        4.4对燃气轮机温度的智能控制
        燃气轮机是整个电站热工系统的核心设备,智能控制技术是对燃气轮机进行自主温度控制,稳定地提高运行效率。此外,利用智能化技术调节燃气轮机的温度,防止设备温度不稳定等其他问题的发生,直接有效地提高了生产率。影响燃气涡轮的其他因素有很多,但在此过程中智能控制的应用有了很大的改善,为其他部分的智能应用奠定了坚实的基础。例如:锅炉运行中温度调节也很重要,因此要有效控制锅炉工作温度,减少过热引起的安全问题,同时优化过热导致燃料过度浪费的问题,实现单位经济、高效运行。
        4.5加强对热工自动化的控制与管理
        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。
        结语:
        综上所述,在火力发电企业的热自动化设计实践中,节能减排很重要,但通常受到各种因素的阻碍。这就需要考虑到与火力发电厂实际要求相结合的各种因素,科学地确定设计计划。
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