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浅析火电厂热工自动化中智能控制运用策略研究

张琪 高飞

国能长源荆州热电有限公司,湖北省荆州市,434000

摘要: 火电厂作为能源领域的重要组成部分,承担着电力供应的重要任务。在现代化社会中,电力需求不断增长,因此提高火电厂的效率和可靠性成为了一个紧迫的课题。在这一背景下,热工自动化技术的应用愈加重要,它不仅能够提高火电厂的发电效率,还有助于降低能源浪费和环境污染。本文将深入浅出地探讨火电厂热工自动化中智能控制运用策略的研究。
关键词: 火电厂;热工自动化;智能控制;运用策略
DOI:10.12721/ccn.2023.157117
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火电厂在现代社会中扮演着不可或缺的角色,是电力供应的主要来源之一。为了应对日益增长的电力需求、提高能源利用效率、降低环境排放,火电厂热工自动化技术的发展显得至关重要。其中,智能控制技术作为现代自动化领域的前沿之一,为火电厂热工自动化带来了新的机遇和挑战。

一、智能控制的概念

智能控制在火电厂热工自动化领域是一项关键而前沿的技术,它涵盖了一系列高级自动化和智能化方法,旨在提高发电过程的效率、可靠性和可持续性。智能控制的核心概念是模仿和模拟人类智能决策和行为的能力,将这种能力应用于火电厂的热工系统中,以实现更精确、更适应性和更优化的运行控制。智能控制的关键要素包括感知、决策和执行。通过传感器和监测设备,智能控制系统能够实时获取热工系统的各种参数和状态信息,如温度、压力、流量等。基于这些数据,智能控制系统利用先进的算法和模型来进行决策,以实现对热工过程的自动调整和优化。通过执行单元,智能控制系统能够实施决策,调整控制设备的操作,以实现对热工系统的精确控制[1]。智能控制的优势在于其对复杂性和不确定性的处理能力。火电厂热工系统涉及大量的参数和相互关联的变量,而且操作条件可能会随时变化。传统的控制方法难以应对这种复杂性和动态性,而智能控制系统能够通过学习和适应,不断改进控制策略,使其更符合实际运行情况。此外,智能控制还能够预测潜在问题,提前采取措施,从而减少突发故障和停机时间,提高火电厂的可用性和生产效率。总之,智能控制在火电厂热工自动化中具有重要的意义,它通过模仿人类智能行为,实现了对复杂热工系统的高效控制和优化。这一概念的引入为火电厂的可持续发展和高效运营提供了新的可能性,为应对日益严峻的能源挑战和环境压力提供了有力支持。因此,深入研究智能控制的应用策略,将有助于火电厂热工自动化的进一步发展和改进。

二、火电厂热工自动化中智能控制运用策略

(一)汽包锅炉燃烧控制

汽包锅炉燃烧控制是火电厂热工自动化中的一个关键领域,也是智能控制的应用之一。在传统的锅炉运行中,燃烧控制往往依赖于固定的参数和预定的控制策略,这种方式难以应对燃料成分波动、负荷变化和环境条件变化等复杂情况。而智能控制技术的引入为汽包锅炉燃烧控制提供了更灵活、更精确的解决方案。智能控制系统可以实时监测燃烧过程中的关键参数,如燃料供应速率、氧气浓度、炉温和压力等。通过高精度传感器的应用,系统能够迅速响应燃烧状态的变化,及时进行调整和优化。例如,当燃料成分发生变化时,智能控制系统可以自动调整燃料供应速率和氧气浓度,以确保燃烧过程的稳定性和效率。智能控制系统利用先进的模型和算法,能够对燃烧过程进行预测和优化。通过对历史数据的分析和学习,系统可以建立燃烧过程的数学模型,预测未来的变化趋势,并制定相应的控制策略[2]。这种预测性控制可以帮助防止燃烧过程中的异常情况,提高锅炉的稳定性和安全性。

(二)单元机组负荷控制

单元机组的负荷控制涉及到燃烧、蒸汽发生、发电等多个复杂的过程,传统的控制方法难以满足高效、精确、可靠的要求。智能控制系统能够实时监测单元机组的运行状态和负荷需求,通过高精度传感器获取关键参数,如蒸汽压力、温度、燃烧效率等。系统可以根据这些数据进行自动调整,以确保机组在不同负荷下的稳定运行。例如,当负荷需求上升时,系统可以自动增加燃料供应和蒸汽发生,以满足电力需求;反之,当负荷下降时,系统可以自动减少资源消耗,提高能源利用效率。通过历史数据的分析和学习,系统可以建立机组负荷和性能的数学模型,预测未来的负荷趋势,并制定相应的控制策略。这种预测性控制可以帮助避免机组在负荷波动中出现不稳定或过载的情况,提高了机组的可靠性和运行效率。智能控制系统可以实现多目标优化,综合考虑不同因素的权衡。机组的负荷控制不仅涉及电力需求,还包括资源消耗、排放控制和设备寿命等多个方面的因素。智能控制系统可以根据不同的权重和约束条件,找到最佳的负荷控制策略,以实现多重目标的平衡[3]。这不仅有助于节约能源和降低运营成本,还有助于减少环境影响,实现可持续发展。

(三)对给水加药管理

在火电厂热工自动化中,给水加药管理是确保锅炉和蒸汽发生系统稳定运行的关键环节之一。智能控制技术在这个领域的应用策略对于提高给水加药的精确性、效率和安全性至关重要。给水加药管理涉及到多个关键参数,如给水质量、药剂投放速率、化学反应控制等,而智能控制系统的引入为这些方面的管理提供了更先进的方法。智能控制系统能够实时监测给水的质量和特性,通过高精度传感器检测水质,以确保给水的纯度和适用性。系统可以根据实时水质数据自动调整药剂的投放速率和浓度,以满足不同水质条件下的需求。这种精确的控制有助于防止因水质问题导致的设备腐蚀、堵塞和性能下降,保障了系统的可靠性和寿命。其次,智能控制系统利用先进的化学反应模型和算法,实现对给水加药过程的智能化管理。系统可以预测不同水质条件下的药剂需求,自动调整投放量,以确保给水中药剂浓度的稳定和合适。这种预测性控制有助于降低药剂的浪费和成本,同时保证了系统的性能和安全性。通过网络连接和数据传输,操作人员可以远程监控系统状态,及时响应异常情况,进行必要的调整[4]。这不仅提高了管理的便捷性,还提高了反应速度,有助于避免潜在问题的发生。

结束语:

综上所述,智能控制技术的引入为火电厂热工自动化注入了新的活力,开启了一个全新的时代。通过对火电厂热工自动化中智能控制运用策略的研究,我们不仅深入了解了其在火电厂运营中的重要性,也意识到了其对提高电力产能、降低成本、改善环境保护和促进可持续发展所具有的巨大潜力。只有不断创新和改进,我们才能更好地利用智能控制技术,实现电力工业的可持续发展,为社会提供稳定、高效、清洁的电力供应。