自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用探讨

自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用探讨

(大唐长春第二热电有限责任公司吉林省长春市130000)

摘要:现阶段伴随着我国社会经济和科学技术飞速的发展,热工自动化系统的应用范围也越来越广泛了,并且逐渐向智能化方向转变。何况火电厂热工自动化技术更加成熟了,所以火电厂必须不断的加强自动控制理论和热工自动化设备的不断更新,才能够保证企业在市场上进行激烈的竞争。目前世界中的高科技飞速进步和我国机组容量的快速增加,火电厂热工自动化技术不断的从相关学科中吸取最新成果的迅速发展。本文主要阐述了火电厂热工自动化控制的概述与优势分析,目前自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用现状以及自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用探讨。

关键词:自动控制理论;火电厂;热工自动化;主蒸汽压力;主蒸汽温度;应用;探讨

一、火电厂热工自动化控制的概述与优势分析

火电厂热工自动化控制技术是一种应用在自动控制理论、热能工程技术和智能仪器仪表以及其他信息技术,其中对热力学相关参数进行检测和控制,从而对生产过程中实现检测、控制、优化、调度和管理达到确保的安全性,才能够不断地增加产量,提高质量,从而降低消耗的目的的综合性高新技术。

目前的火电厂锅炉热工自动化控制具有惯性大,容量大,而且燃煤种类多以及电网负荷需求变动大等特点所以才会导致火电厂锅炉自动化燃烧调节系统的难度不断的增大,同时主蒸汽压力的波动频繁。随着现代机组容量的不断增加,主蒸汽温度也随之升高。火电厂锅炉热工自动化从经济安全方面来考虑问题,所以必须要采用相应的措施来进行调节问题。

火电厂热工自动化控制系统发挥的优势主要有以下两点:①火电厂热工自动化控制系统对管理信息进行扩展。主要是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控。从而可以将这种方式看做完善的管理信息系统。②火电厂热工自动化控制系统帮助积累高级算法的模块。比如说在某企业应用ZT600自动控制系统,它可以进行自我的障碍保修,预警的设计。从而提升火电厂热工自动化的生产效率与质量。

二、目前自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用现状

现如今的自动控制理论是指企业在生产过程中,采取自动化仪器设备代替部分甚至是全部人工来进行操作而成的,从而依靠这些仪器设备进行自动生产,达到甚至超过人工操作的目的。自动控制理论经过几十年的发展,可以分为经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个不同的阶段。

经典控制理论主要是以传递函数理论为基础,通过建立系统的数字模型,研究系统运行的状态和规律,从而实现自动控制的方法;现代控制理论是以线性控制和优化估值为理论基础,从而使得火电厂发电过程中实现对过程中的自控;智能控制理论主要以综合经典控制理论和现代控制理论两者的优势,运用数值计算和逻辑运算为理论基础,从而实现对复杂系统的精确计算。

三、自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用探讨策略

1.自动控制理论在火电厂热工自动化中主厂房控制系统的应用。

在火电厂热工自动化中,主厂房控制系统发挥着重要的作用,它也是整个火电厂热工自动化的核心。所以对于主厂房控制系统来说,需要达到很高的要求。首先是要满足主厂房控制系统的稳定,才能够长时间地传输数据。其次就要考虑到经济因素,较多的热电主厂房采取DCS系统,而在一些要求不是很高的地方则采用PLC系统。

2.自动控制理论在火电厂热工自动化中主蒸汽压力的应用。

主蒸汽压力是实现火电厂机组安全运行的关键监测参数,同时也是机组负荷调节和锅炉汽机能量平衡的标志。主蒸汽压力的调节通常以锅炉燃烧调节系统来实现的,然而锅炉燃烧调节主要由引风调节和送风调节以及燃料调节三个调节系统而构成。主蒸汽压力常见的调节策略主要包括基于能量平衡和基于定值偏差两种调节策略。因此,在调节主蒸汽压力时,应该注意调节的结果,才会使得能量平衡。其中对于主蒸汽压力的调试方法主要有串级调节和串级糊调节两种。串级调节是以自动控制理论为依据,利用matlab软件从而进行优化处理,再根据系统特点进行调试。

3.自动控制理论在火电厂热工自动化中主蒸汽温度的应用。

现时代在火电厂热工自动化中的主蒸汽温度与主蒸汽压力是一样的,是火电厂热工自动化在实际生产运营过程中的重要监测对象,无论是主蒸汽温度过高,还是过低都会对发电机组的安全性产生不良影响。如果主蒸汽的温度过低则会导致火电厂的热效率,还会对汽轮机的叶片产生腐蚀。目前大部分火电厂热工自动化所采用的主蒸汽控制措施是将导前气温θt的微分作为补充信号,采用的双冲量控制系统将导前气温的θt作为中间被调量的串级控制系统。但是这种控制方法具有较强的局限性。根据主蒸汽温度的动态特性进行分析,可以利用以下两种控制措施。第一是将喷水减温器进行合理的设置。第二是在烟道中安装相应的烟气挡板。

4.自动控制理论在火电厂热工自动化中仪表非线性的应用在任何系统当中都会存在着非线性的特性,而在火电厂中热工仪表也不例外。校正热工仪表非线性特性的方法主要分为模拟线性化和数字线性化两种。模拟线性化指在传统模拟仪表的上,通过机器模拟电路来讲仪表输出的信号进行线性化的处理,才能够实现线性刻度的模拟现实,作为自动控制装置的信号。数字线性化指在智能仪表的基础上,对输入的信号进行转换,再经过计算来实现信号输出的线性化,从而实现线性化的数字显示功能。

四、结束语

综上所述,火电厂热工自动化作为自动控制技术中的重要组成部分,不仅可以增强了火电厂热工自动化生产的安全系数,也会在一定程度上提高了火电厂热工自动化的经济利益,同时也降低了人力和物力的成本。此外,自动控制理论在应用的过程中,不但可以对主蒸汽压力和主蒸汽温度等方面来实施有效的控制调节,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,达到预期的生产目标,从而实现我国的电力事业健康快速的成长。

参考文献

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[3]刘艳丽.赵天天.热谈自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用及发展[J].黑龙江科技信息,2014,(11):237-169.

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