自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用刘丽

自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用刘丽

(国家电投阜新发电有限公司辽宁省阜新市123000)

摘要:火力发电厂在生产、发电过程中,伴随自动控制理论在火电厂热工自动化中的广泛应用,智能检测、控制生产过程逐步得到实现,使得电力企业的生产效率大大提高的同时,还大力缩减了物力、人力、财力,有利于电力企业向现代化方向进行转型,为我国电力事业的发展提供了有力的技术支撑和理论指导。文章首先对火电厂热工自动化中自动控制系统的重要作用进行阐述,然后简要介绍了火电厂热工自动化中的研究现状,最后对火电厂热工自动化中自动控制理论的应用进行重点分析和讨论。

关键词:自动控制理论;火电厂;热工自动化;应用

引言

热工自动化的应用对于提高火电厂的经济效益、提升火电厂的竞争力有着重大意义。自动控制理论可提升火电热工自动化的水平以及生产效率,在应用自动控制理论过程中,可对主蒸汽压力、温度等方面实施有效的控制与调节,从根本上提升火电厂热工自动化的水平与生产质量,促进企业生产能力进一步的提升。在保障火电厂安全运营的情况下,厂内的管理人员要不断对热工控制系统进行升级和优化,时刻不能放松,这样才会增强热工自动控制的可靠性,更好的为人们的生活用电做贡献。

1火电厂热工自动化控制系统发挥的作用与优势

1.1对管理信息系统进行拓展

火电厂热工自动化利用自动控制系统的过程中,主要将计算机原理作为基础,利用多种服务手段对火电厂热工自动化中的全部设备实施全程式的监测,也可以将这种方式看作为构建完善的管理信息系统。其中比较成功的架构模式便是DCS,其主要将分布式的控制系统作为主要表现形式。DCS具备极强的控制能力,还结合了PLC控制器,可将管理信息系统有效拓展,并将可用的范围与形式不断扩大。

1.2帮助系统累积高级算法模块

自动化控制系统对多种高级算法模块进行了积累。例如在某企业应用的ZT600自动控制系统中,就对其进行了自我障碍保修、预警的设计。这种设计方式表明了计算机技术与信息的互相完美衔接,从而提升火电厂热工自动化的生产效率、生产质量。一般而言,火电厂中的大部分设备计算模块都与0.5K梯形图逻辑总量相同,如果想利用PLC将各项作业流程完成,便需要利用多种类型的模块,其形式变得更加复杂多样。而且在PLC系统中还存在一定的问题,主要表现为不能对修改率进行下载,还会在运行调试的过程中发生各种问题。

1.3热工自动调节理论多元化发展

伴随我国经济水平和科学技术的快速发展,我国的自动化技术也在不断进步,火电厂热工自动化技术也得到长足进步。现阶段我国火电厂中的控制设备的选用一般以PID调节其为基础。伴随我国计算机水平的提高,逐步将智能控制理论和现代控制理论相结合,DCS系统的性能大大提升。例如:韩忠旭提出的控制系统紧密结合了状态反馈和PID控制,可以达到精确控制锅炉气温的目的;杨平利提出的控制系统以预测控制(GPC)为基础,实现测控锅炉气压的目的;邱忠宇提出一项新技术,以模糊神经网络算法为基础,诊断火电汽轮机出现的故障等。伴随我国经济实力和科技水平的不断提高,我国不断加大对火电厂热工自动化中自动控制理论研究的人力、物力、财力的投入,越来越多的控制理论、控制方法被研究出来,并不断从理论面向实际生产,使得火电厂热工自动化中自动控制理论的多元化发展。

2火电厂热工自动化发展现状分析

火电企业在日常生产过程中,利用自动化的各种仪器与设备取代传统的人工操作,利用相应的仪器与设备实施自动化的生产,可超过人工操作的质量与效率。在上世纪前期便已经提出了自动化控制理论,经过了几十年的发展与探索,在理论中主要包括经典控制理论、现代控制理论与智能控制理论三部分。对于经典控制理论来说,其主要将传递函数理论作为基础,构建完善的系统数学模型,对系统运行过程中的状态以及规律进行研究,从而实现有效的自动控制。对于现代控制理论来说,是将现行控制与优化估值作为理论的研究基础,促使火电厂在运行过程中,对生产全过程实施有效的自我控制。而智能控制理论是将前二者互相结合,将数值计算作为主要方式,对复杂的系统实施更加有效的控制。

3火电厂热工自动化的应用

3.1提高分散控制系统的智能化程度

在火电厂的自动化控制系统中,分散控制系统无疑是最重要的部分之一。分散控制系统的智能化程度,对于系统的整体监控能力有着巨大的影响,所以,提高分散控制系统的智能程度,就是提高该系统的可靠性。在我国,有些火电厂的分散控制系统智能化程度十分低下,一旦有线路和设备出现故障,系统很难自动完成故障的处理,从而直接威胁火电厂的安全运营,甚至给火电厂造成很大的损失和伤害。而智能化程度较高的分散控制系统,在设备和线路出现故障时,便能自动将故障进行处理和解决。智能化控制在火电厂的工作中有很多体现,例如可以通过自系统对锅炉内的燃料进行智能控制,从而增强燃料的燃烧效率,使炉内各项指标达到所需的要求,降低了燃料燃烧对空气质量的污染,起到了节能环保的效果。

3.2APS技术的应用

APS技术作为控制机组工作顺序的基本工作系统,同样是实现火电厂自动化控制工作的基础,也是火电厂热工自动控制系统的重要组成部分之一。APS技术通过对火电厂机组控制顺序进行优化,提高机组的工作效率,从而减轻技术人员的工作强度,很好地降低了火电厂的运营成本。强化该技术的应用,就是为了使这一技术的优势得到完全的发挥,将人力对系统运行的阻碍降到最低,使系统的自动化控制力度得到进一步的加强,让热工自动控制系统能更可靠地安全运行。

3.3智能控制在火电厂热工自动化的应用

为保障设备的安全、减轻技术人员的劳动强度,火电厂通常将智能控制方法应用在热工控制系统的使用之中,主要包括过热汽温控制和炉燃烧过程控制。过热的汽温是锅炉运行质量的重要指标。通过使用神经网络模糊控制器来改变温水量,从而实现锅炉过热汽温控制,解决火电厂过热汽温控制的难题,有效改善系统的性能。由于锅炉燃烧系统是不受任何因素干扰且不停波动的,所以它的判断规则集包含很多的方面,如煤厚调节子集、逆风调节子集、工程判断子集、执行机构故障检验子集等等。实际上,使用智能控制技术在解决了系统不确定性的同时,也提高了系统的控制精度和控制品质。

结束语

伴随我国经济水平和科学技术的不断提高,自动化控制体系得到了长足的进步和发展,很大程度上提高了自动化控制体系的性能,与此同时,自动化控制体系的成本投入在逐渐降低,与相似产品进行比较,自动化控制体系的性价比也越来越高,在各个领域得到了广泛的应用。据不完全统计,目前阶段,自动化控制体系在我国新建立的火力发电厂中得到广泛应用,而对于传统的火电厂,虽然还是应用常规控制,但对其中的电力设备进行了自动化变革。火电厂生产运行过程中,通过自动控制技术将其中的各项参数指标实时监控,从而提升企业的生产效率以及经济利润,还可以帮助企业节约资源成本。

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