火電廠熱工自動(dòng)化的技術(shù)改造分析

1、 火電廠熱工自動(dòng)化的技術(shù)改造分析 摘要：隨著我國社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對于電力供應(yīng)質(zhì)量也提出了更高的要求，在這樣的背景之下，各電力企業(yè)必須能通過各類新型技術(shù)的應(yīng)用來滿足不斷上漲的用電需求，火電廠自動(dòng)化水平的不斷升高是保障電力供應(yīng)能滿足我國社會(huì)發(fā)展需求的關(guān)鍵。因此文章重點(diǎn)就火電廠熱工自動(dòng)化的技術(shù)改造展開分析。關(guān)鍵詞：火電廠；熱工自動(dòng)化；技術(shù)改造火電廠是我國電能源的主要來源，而火電廠自動(dòng)化水平則決定著其自身的運(yùn)轉(zhuǎn)效率及各類設(shè)備應(yīng)用的可靠性，因此，對火電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行研究是非常有必要的。結(jié)合現(xiàn)狀來看，火電廠熱工自動(dòng)化已經(jīng)在我國有了初步的發(fā)展，但根據(jù)現(xiàn)有研究資料進(jìn)行分析不難看出，這一領(lǐng)域主要的

2、討論方向仍是對傳統(tǒng)熱控自動(dòng)化技術(shù)的改造，即使部分火電廠有意愿通過熱工自動(dòng)化控制新技術(shù)進(jìn)行改造，也很難做到有據(jù)可依。為了針對這樣的狀況進(jìn)行改善，本文將針對火電廠熱工自動(dòng)化控制新技術(shù)進(jìn)行深入探討。一、火電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述自動(dòng)化控制系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)與編程系統(tǒng)演變來的設(shè)備遠(yuǎn)程控制平臺。在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過程中，不但能夠根據(jù)火電廠熱工機(jī)組需求進(jìn)行持續(xù)調(diào)控，提供更精細(xì)化的數(shù)據(jù)管理平臺，由此協(xié)助管理人員審核電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀況，提升設(shè)備運(yùn)行的效率與質(zhì)量，同時(shí)憑借感應(yīng)元件，更便于識別設(shè)備平臺內(nèi)潛在的故障風(fēng)險(xiǎn)，通過實(shí)時(shí)化的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)為檢修工作的開展提供引導(dǎo)，以便增強(qiáng)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行的可控性。由此可見，自動(dòng)化控制系統(tǒng)

3、的應(yīng)用轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)火電廠設(shè)備操作與運(yùn)行模式，使得地方電網(wǎng)環(huán)境能夠持續(xù)處于安全與經(jīng)濟(jì)性的環(huán)境，避免對地方電能質(zhì)量與產(chǎn)量造成影響。二、火電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用（一）自動(dòng)化檢測應(yīng)用在智能控制技術(shù)等的輔助之下，火電廠熱工過程中所產(chǎn)生的各項(xiàng)參數(shù)都將能得到有效的檢測，輔助相關(guān)管理人員掌握各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行狀況。通過對這些數(shù)據(jù)的分析，火電廠工作人員將能有效的判斷出設(shè)備是否存在異常，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上進(jìn)行處理，從根本上保障火電廠的安全運(yùn)行。（二）自動(dòng)報(bào)警自動(dòng)報(bào)警主要是指對設(shè)備異常及參數(shù)異常等的預(yù)警，這一功能的實(shí)現(xiàn)需要火電廠相關(guān)工作人員提前針對各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置上下閾值，并制定應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，在這樣的控制模式下，火電廠運(yùn)轉(zhuǎn)

4、過程中存在的影響因素都將得到更為有效的控制，進(jìn)而保障所有設(shè)備及儀表都能正常運(yùn)作并服務(wù)于電力供應(yīng)。（三）自動(dòng)化控制自動(dòng)控制是火電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心功能，在實(shí)際應(yīng)用過程中，自動(dòng)控制主要是指對設(shè)備運(yùn)行流程及具體工序等的控制，火電廠工作人員只需要提前編寫程序即可，并在程序中設(shè)置具體的判斷條件，由自動(dòng)化控制系統(tǒng)完成判斷過程并實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀況的控制。在這一功能的輔助之下，火電廠的自動(dòng)化水平自然能得到有效提升，人為因素及傳統(tǒng)控制辦法中存在的存在缺陷都將能得到很好的改善。（四）自動(dòng)保護(hù)自動(dòng)保護(hù)主要是指：若自動(dòng)控制系統(tǒng)檢測出相關(guān)參數(shù)存在異常，將自發(fā)調(diào)整對應(yīng)設(shè)備運(yùn)行狀況，緊急情況下則可以直接控制部分設(shè)備

5、停止工作。在自動(dòng)保護(hù)機(jī)制的作用之下，火電廠熱工過程的安全性將能得到更好的保障，設(shè)備故障率也能在原有基礎(chǔ)上有所降低，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備之間的協(xié)同工作。三、火電廠熱工自動(dòng)化控制新技術(shù)（一）現(xiàn)場總線控制技術(shù)現(xiàn)場總線實(shí)際上就是一種通信總線，主要應(yīng)用于智能化現(xiàn)場設(shè)備及自動(dòng)化系統(tǒng)之中，這一類總線具備開放式、數(shù)字化、多節(jié)點(diǎn)等特點(diǎn)。結(jié)合這一定義，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)主要是指將自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)的傳感器、控制器等通過現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)連接起來，進(jìn)而以網(wǎng)絡(luò)通信的形式完成信息傳輸，最后實(shí)現(xiàn)對各硬件設(shè)備的協(xié)調(diào)，即自動(dòng)化控制。對于火電廠熱工自動(dòng)化控制來說，這一系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的分散控制系統(tǒng)主要具備以下優(yōu)勢：（1）開放性?，F(xiàn)場總線控制

6、系統(tǒng)具備開放性特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用過程中，傳感器測量、工程量處理與控制都將能通過現(xiàn)場設(shè)備完成，也就是說，火電廠可以結(jié)合自身需求對各種功能模塊進(jìn)行選擇，并在此基礎(chǔ)之上完成控制系統(tǒng)的構(gòu)建，確保這一系統(tǒng)能最大化的發(fā)揮出輔助作用。（2）互操作性?；痣姀S熱工自動(dòng)化控制需要對熱工過程涉及到的溫度、壓力、流量、料位等多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行檢測和控制，以此來保障火電廠能在安全、高效的環(huán)境下運(yùn)行。結(jié)合這一點(diǎn)，火電廠熱工過程及控制系統(tǒng)中涵蓋的設(shè)備及儀表種類是非常多的，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)能輔助不同設(shè)備及儀表之間相互傳輸數(shù)據(jù)，并確保這些設(shè)備都能“理解”接收到的數(shù)據(jù)的含義，進(jìn)而做出正確響應(yīng)。（二）智能控制技術(shù)火電廠熱工控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為

7、復(fù)雜，涵蓋的設(shè)備和儀表數(shù)量較多，而對于部分大型火電廠來說，各類設(shè)備及儀表自身在結(jié)構(gòu)上就具備非常高的復(fù)雜性，若仍使用傳統(tǒng)控制辦法，那么延遲、誤控等現(xiàn)象就很有可能導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障，甚至出現(xiàn)安全問題。通過智能控制技術(shù)的應(yīng)用，上述問題將能得到有效的制約和解決。結(jié)合火電廠主要的熱工過程來說，智能控制技術(shù)主要作用于以下2方面。（1）對鍋爐燃燒過程的控制。對火電廠鍋爐燃燒過程的控制應(yīng)將重點(diǎn)放在提升燃燒效率、降低環(huán)境污染等方面，對于這樣的要求來說，傳統(tǒng)控制辦法很難實(shí)現(xiàn)對鍋爐燃燒狀態(tài)的精確控制，而在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等技術(shù)的輔助之下，鍋爐燃燒過程中所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)將能得到有效的采集和監(jiān)測，進(jìn)而在此基礎(chǔ)之上實(shí)

8、現(xiàn)對鍋爐燃燒狀態(tài)的精確控制，保障火電廠鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性和安全性。（2）對溫度的控制。鍋爐汽溫具備較強(qiáng)的時(shí)變性，傳統(tǒng)控制辦法難以應(yīng)對大型火電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)需求，在汽溫模糊控制技術(shù)等的輔助之下，火電廠熱工控制系統(tǒng)將能更好的針對不同負(fù)荷下的鍋爐汽溫進(jìn)行控制，以此來保障大型火電廠的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。（三）先進(jìn)控制策略傳統(tǒng)的控制方式主要是基于被控對象精確數(shù)學(xué)模型構(gòu)建的，而對于本文所討論的問題來說，火電廠熱工過程具備非線性、動(dòng)態(tài)突變性以及不確定性等特點(diǎn)，若依然使用傳統(tǒng)控制策略，那么制效果必然也會(huì)因此而受到影響。先進(jìn)控制策略能有效的針對這一類無法使用精確數(shù)學(xué)模型描述的對象進(jìn)行控制，上文中提到的模糊控制就是現(xiàn)階段最為常用的

9、先進(jìn)控制策略之一，本文主要針對以下兩類先進(jìn)控制策略及其在火電廠熱工控制中的應(yīng)用進(jìn)行介紹：（1）自適應(yīng)控制。從定義上來說，自適應(yīng)控制主要是指在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中對被控系統(tǒng)的參數(shù)或指標(biāo)進(jìn)行測量，結(jié)合測量結(jié)果調(diào)整控制參數(shù)，保障被控系統(tǒng)能處于最佳運(yùn)行狀態(tài)之下。在實(shí)際應(yīng)用過程中，這一控制策略將能根據(jù)火電廠熱工過程參數(shù)變化自發(fā)的調(diào)整控制器參數(shù)，實(shí)際的控制效果自然能得到更好的保障。（2）預(yù)測控制。結(jié)合上文中的內(nèi)容，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程都是多變量的，且具備不確定性，而預(yù)測控制自身對模型精度要求較低，能很好的適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用需求，能有效應(yīng)對火電廠熱工過程各項(xiàng)參數(shù)的非線性或時(shí)變性特征。在實(shí)際應(yīng)用過程中，預(yù)測控制將利用預(yù)測模型預(yù)估過程未來的偏差值，進(jìn)而在此基礎(chǔ)之上優(yōu)化當(dāng)前最優(yōu)控制策略。通過這一控制策略的應(yīng)用，系統(tǒng)綜合控制性能將能得到有效提升?？傊?，自動(dòng)化控制系統(tǒng)在火電廠熱工機(jī)組中的有效應(yīng)用，不但有效實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程操控的需要，使操作人員與熱工機(jī)組接觸的概率得到了明顯降低，避免對管理者生命財(cái)產(chǎn)安全造成損害，同時(shí)憑借數(shù)字化管理平臺，更便于提升熱工機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，使地區(qū)電網(wǎng)環(huán)境使用更加可靠。因此在后續(xù)發(fā)展過程中，火電廠必須能進(jìn)一步