自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究
曾作伟
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曾作伟,. 自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究[J]. 电气学报,2021.4. DOI:10.12721/ccn.2021.157034.
摘要: 近年来,随着社会经济的高速发展,电力资源在人们开展的各项生产、生活中有较多的应用。所以需要各个地方的电力资源生产企业,对火电厂可以投入大量的资金、技术、人力及物力方面的支持,采购和使用先进的电力生产设备系统。使得电力生产工作的质量、效率与之前相比较有较大的提高,后续可以生产出大量高质量的电力资源,可以持续且稳定提供可利用的电力资源,充分满足人们的各种用电需要。
关键词: 自动控制理论;火电厂;热工自动化
DOI:10.12721/ccn.2021.157034
基金资助:

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。

1自动控制理论概述

1.1火电厂热工自动化控制概述

火电厂热工自动化控制是火电厂和使用热工设备开展发电生产工作期间,涉及热力全过程的测量、数据处理等参数的一项管理工作,以此可以保证各项热力发电生产作业的参数符合要求。但是,该种常规的热力参数管理工作过度依赖人力,增加了火电厂进行发电生产作业的经济负担,而且人工进行的参数管理工作易出现检测不及时、误检等问题,后续会引发热力发电生产质量问题。所以采用自动化技术进行热工自动化控制系统的构建,使火电厂的热工控制管理工作可以自动化开展,尤其可以做好自动检测、自动控制、自动报警、自动保护等工作,后续可以更好地进行发电生产工作。整体的热工自动化控制工作通过自动化仪表、自动化控制装置进行具体的控制工作,提高火电厂进行的发电生产工作自动化程度,发电机组进行发电生产期间的作业效率有较大的进步,人力资源成本得到一定的节约利用。如果在火电厂热工设备进行发电生产作业过程中,出现了相应的问题,该自动化控制系统的报警装置可以及时发出警报提醒,促使工作人员可以尽快到相应的地方,进行参数调节或者故障维修,避免问题继续严重化发展。如果相应的参数到达相应的限定值,自动化控制系统可以进行自动保护检测、保护及控制处理。热工自动化控制的应用对于火电厂的发电生产工作开展和可持续发展具有重要的作用,需要火电厂在之后的发展活动中,积极引用先进自动化控制技术,使得自动化控制技术的优势可以充分发挥出来。

1.2火电厂热工自动化的内容

目前,各领域在发展和建设过程中非常重视自动化建设,在企业发展过程中应用热工自动化技术可以进一步促进企业的持续发展。 首先,热工自动化涉及多个部分的内容,自动检测最重要。 利用自动仪表,可以直接测量火力发电厂在运行中可能形成的各种热参数。 及时发现火力发电厂运行中可能存在的各种问题,采取针对性措施,确保火力发电厂运行机组的运行质量和状态。 第二,火力发电厂热工自动化的自动控制系统常被称为顺序控制。 这是因为有效控制了电厂机组设备的应用情况,提高了机组设备运行的稳定性、安全性和可靠性,并按照固有程序运行,主要适用于机组运行中生产单位的运行、启动停止和事故处理过程。 最后,控制装置本身也有保护功能和强大的判断能力。 任务完成后,自动控制系统将明确整个操作的所有内容,然后进行以下操作。发生中断现象,并发出警报。设备操作中适用自动控制模式的情况下,基本数据偏离正常水平时发出警报, 员工将报警与指示相结合,可以有效减少发生错误的概率,维护员工的生命安全,提高火力发电厂的工作效率和工作质量。

2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PLC。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PLC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。

3自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用

3.1热工仪表的非线性特性及校正

电路理论表明,非线性特性在各个电路系统中有一定程度的存在。 当然,火力发电厂的热力系统具有非线性特性。 该特性对仪器的工作测量精度和显示功能的准确性有重要影响。 因此,提高工作效率的研究重点之一是减少仪表非线性特性的负面影响。 目前,减少测量范围、增加非线性显示刻度、增加非线性校正功能有3种方法。 增加修正链路实际上是最常见的方法,分为模拟线性化和数字线性化两种。 模拟线性化是通过在现有仪表上安装机械要素或收集模拟电路来收集输出信号,并将该部分线性化,从而实现模拟指针相对于热量表的线性尺度——模拟现实。 最后,可以作为自动化设备的信号使用。 数字化线性化是指转换智能仪表的输入信号,重新计算结果信号,实现输出线性化,进行数字显示。 随着自动控制技术的发展,智能控制技术可以更有效地解决这些非线性问题,并结合相关的非线性校正方法,取得更复杂、更高级的解决效果。

3.2主蒸汽压力特性调节方面的应用

在实践中,为保障火电厂热工自动化作业过程中汽轮机、发电机组等设备运行环境的良好,并能够有效调节主蒸汽压力特性,就需要在作业过程中应用自动控制理论。通过对自动控制理论的应用,在充分考量主蒸汽压力调节需求后,可以利用计算机三维空间,来合理分析其偏差情况,保证相关分析内容的科学性,才能充分保障主蒸汽压力的有效调节。在火电厂热工自动化主蒸汽压力调节中应用自动控制理论,应当考虑采用双回路行驶,在主蒸汽压力调节中应用相应的控制信号,能够有效保障主蒸汽压力调节更具科学性。

3.3主蒸汽温度特性及控制策略

主蒸汽温度过高的话,由于高温运行时间长,主蒸汽管道、汽轮机、高压缸等大型生产机械的金属外壳很可能变形。如果严重的话,机器性能会受损,机器如果主蒸汽温度过低,发电的热效率就会降低,甚至会腐蚀汽轮机叶片,从而损坏机器和设备。控制策略分析了主蒸汽温度的动态特性。因此,有两种方法可以控制它:1,用于处理蒸汽管道。具体的工作是在烟囱上安装洒水器。这将改变蒸汽流量,并通过年度蒸汽流量控制进一步控制主要蒸汽温度。2 .具体实施改变烟气热,调节主要蒸汽温度,严格按照火电厂生产模式、运行、相关标准等进行。,但无论哪种电厂自动化生产,都必须遵守控制策略的原则。也就是严格保证发电厂的稳定安全运行。

3.4加强对热工自动化的控制与管理

锅炉设备是火力发电厂生产经营过程中最重要的作业设备,在火力发电厂实际经营期间通过优化锅炉燃烧效率,可以有效减少火力发电厂运行中的煤炭资源消耗,提高火力发电厂的经济效益,实现节能减排目标。 保证蒸汽的初始参数是提高机械热效率的重要方法,可以适当降低蒸汽的初压和初温,调节再加热蒸汽温度,减少能耗。 在工作中,必须重视在热离子中的应用,进一步控制喷水量,降低锅炉的废气热损失4 因此,在实际工作过程中,必须合理调整锅炉生产过程,有效减少锅炉生产过程的风险,加强风弹曲线的优化和调整。 这样可以使破碎机在正常工作时保持较低的排气量,减少和控制破碎机的通风阻力,提高锅炉的运行效率和运行质量。

结束语

火电厂热工自动化中应用自动控制理论,可以有效提升火电厂生产作业水平,进而推动火电厂的可持续发展。因此,在火电厂热工自动化生产作业中,应当加强对自动控制理论的应用,不断提升热动自动化水平,以满足火电厂生产作业的多样化需求,进而保障火电厂的不断发展。

参考文献

[1]陈亚凯.自动控制理论在火电厂热工自动化中的有效运用分析[J].科学技术创新,2019(34):195-196.

[2]陆晔,薛辉.火电厂热工自动化中自动控制理论的实际应用[J].科学技术创新,2019(26):38-39.

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