李源
国电汉川发电有限公司 湖北省孝感市汉川市 431600
摘要：在火力发电过程中，热工自动化装置的应用能够在很大程度上节省人工成本，提高发电机组运行效率，取代人力进行一系列发电生产操作，同时也能够通过热工自动化从不同层面进行数据监测的优化，增强控制自动化的水平。另外，在实际运行过程中，如果发电机组发生故障，也可以通过自动控制系统发出自动预警，最大程度上降低故障发生蔓延的概率，减少故障所带来的损失，提高发电机组运行的安全系数。
关键词：智能控制；电厂热工自动化
引言
在科学技术水平不断提升的背景下，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。
一、电厂热工自动化控制的原理
电厂热工自动化控制利用了安全性闭环控制设计和运行性能闭环控制设计的原理，构建了一套发电机组性能优化控制的循环闭环控制系统。当控制中心设定运行参数后，在安全性闭环控制下自动选择最佳性能，对运行性能进行优化。PLD可编程控制器可对参数进行查询和重新编程。火电机组自动接受自动编程控制器发送的控制指令后执行机组性能的计算，即进入运行性能闭环控制，重新选择最佳性能，进入下一个控制循环。在发电机组的运行循环过程中，系统都会重新对发电机组的运行参数及性能进行优化，从而实现对发电机组的全自动化控制与操作，自适应机组的负荷塑料调节和调频。
二、热工自动化系统的具体功能
热工自动化系统功能主要包含了以下几方面。首先，可以对各项数据信息进行收集与分析。该功能主要就是对火电厂热工生产与转换之间进行检测，并且在仪器运转的过程中，对仪器各项数据进行收集，从而对数据进行分析，确保仪器设备运行的稳定性，而且一旦在生产的过程中出现问题，仪器也会自动发出警示，工作人员能够通过数据分析，对产品进行检测，并对生产效率进行控制，为相关工作人员提供操作便利。其次，模拟量调节功能。该功能主要对汽包水位进行调节、对主汽温度、风量进行控制，可以有效满足火电厂机组运行需求，对各项设备运行数据进行调控，发挥出热工自动化技术的优势。再次，顺序控制功能。该功能在火电厂热工自动化运行中，可以对各项设备进行统一化管理，在顺序控制功能的作用下，可以对各项设备开关、关闭顺序进行有序的调整，加强机组运行效率。最后，锅炉安全检测功能。该功能主要就是确保锅炉运转的安全，并对锅炉运转的全过程进行实时监控，确保锅炉的正常运行。
三、电厂热工自动化的发展现状
目前，国内的电厂热工自动化已经实现了信息化的全面建设。在系统自动化控制系统中，主要采用了PLC技术、现场总线控制技术等，从而实现自动变频的控制及意见启停。基于PLC的DCS智能控制新机组已经具备了全厂级的管理信息系统和监控信息系统，系统也具备全长设备的信息共享和信息交换功能。利用各系统之间信息共享的方便，电气自动化控制系统可以实现对全厂设备参数的自动调节和参数自动优化。因自动化控制系统引入了DCS模块技术、数字电液控制技术、汽轮机危机遮段系统等，DCS系统可以在总线控制的基础上对各个车间的现场设备进行联控自动化控制。部分电厂还对火电机组的控制系统进行了优化，融入了人工网络神经技术、工业以太网技术等，将部分重要的设备也更换为智能设备。
通过人工智能技术、工业以太网及智能设备的应用，构架起电厂的全过程智能控制与监控系统。智能控制采用了多种现场协议，方便不同类型的智能设备之间的信息共享及DCS智能控制系统对现场设备执行智能控制。
四、智能控制技术在电厂热工自动化中的应用
4.1微油点火技术
微油点火技术系统主要是由煤粉燃烧器、高能气化油枪、燃油系统以及高压风系统等构成。微油量高能气化油枪在燃烧后所形成的火焰，在煤粉燃烧器中，形成梯度的局部高温火核，煤粉颗粒在高温火核的作用下，温度会急速升高，并逐渐地破碎粉裂，并且煤粉颗粒会释放出发亮的挥发粉，迅速燃烧，随后已经燃烧的浓相煤粉在二次室内，会与稀相煤粉进行混合点燃，实现煤粉分级燃烧，从而达到煤粉燃烧的目的，满足锅炉启动以及关闭的低负荷稳定燃烧。微油枪通过利用多级无话旋流式，燃油在具备加热、蒸发的原理后，通过加热升温，采用压缩空气实现旋转气流，超细雾化，从而全面实现充分燃烧，在油燃烧室内，高温火核的温度可以达到1500~2000℃，在一级燃烧室内就可以将点燃浓相煤粉进行点燃，加强雾化油流在燃烧过程中的扰动，同时，采用分级低压强制配风中，在参与点燃工作前，油燃烧锅炉筒壁内会形成完整的气膜保护层，将燃烧筒进行冷却，虽然火焰温度会极高，不过对燃烧器筒壁不会造成任何影响，而且能够提升微油枪的使用寿命，为火电厂热工自动化技术的稳定实施奠定了良好的基础。
4.2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过程中，应当保证所使用热工仪表精度性能的可靠，使用高精度热工仪表才能有效火电厂的生产效率。在应用相关仪表过程中，一些热工仪表的非线性热性，很容易影响相关仪表的精度，比如，节流式流量仪表与差压之间的关系，以及热电偶温度仪表相应的热电势与温度之间的关系等，都属于非线性热性。为有效解决相关影响问题，就需要充分应用自动控制理论，对火电厂热动自动化中相应的热工仪表非线性特性进行校正，保证相关仪表精度符合相应的生产要求。要注意合理应用自动控制理论相关内容，可以在热工仪表非线性校正中应用模拟线性化方式，以保证校正效果的良好。同时，还要注意灵活应用自动控制理论知识，通过自动化技术整合利用相关模拟信号与硬件设施，以此线性化处理相关热工仪表的输入信号，在相关仪表的非线性特性矫正处理过程中，可以参考相关信息，从而保障相关校正结果的良好。对于智能热工仪表，可以结合计算机网络以及自动控制理论等相关要素，在此基础上，通过计算机三维空间来实现数字线性化处理。在处理过程中，对于所输入的信号，要进行转换处理，这样就能够获得相应的数字量，并在准确计算后，让智能热工仪表输入信号实现线性化，这样就能够有效保证这类智能仪表的非线性特性校正相关要求。
结束语：
综上所示，基于智能控制的电厂热工自动化控制实际上是一个自动化控制系统自动优化的过程。它主要应用了人工神经网络控制技术、模糊控制技术、专家控制技术等，使电厂自动化控制系统具有部分人脑的功能，体现对锅炉和发电机组控制过程中的智能算法。智能算法的应用是确保火力发电厂锅炉燃烧、汽轮机组转速、负荷装置调速、燃烧系统风量、给水系统全过程实现智能控制的关键。依靠人工神经网络控制技术、模糊控制技术、专家控制技术等，实现了对火力发电厂所有重要设备运行更加精准的智能化控制，有效确保了大型发电机组生产过程的安全，实现了火电厂发电综合效益的最大化。
参考文献：
[1]骆长东.智能控制在电厂热工自动化中的应用分析[J].中国新通信,2020,22(16):101.
[2]刘江山.基于智能控制的电厂热工自动化研究[J].科技创新导报,2020,17(19):3-5.
[3]刘东成.基于智能控制的电厂热工自动化分析[J].新型工业化,2020,10(02):140-143.
[4]宋翔宇.智能控制在电厂热工自动化中的应用研究[J].中国设备工程,2019,{4}(22):164-165.
[5]顾伟.智能控制在电厂热工自动化中的应用[J].通信电源技术,2019,36(11):128-129.