(山西鲁晋王曲发电有限责任公司山西长治046000)
摘要：随着国内电厂热工自动化智能控制技术的不断更新，越发显现出大功率发电机组在节能降耗方面的优势。但是，智能控制的发电机组运行不稳定会对电网及用户造成冲击，意味着电厂需要不断优化热工技术来提升电厂的自动化控制水平。在经济全球化形势下，各国的经济和科技都得到了全面提升，智能控制逐渐成为世界各国关注的焦点，尤其是在电厂热工自动化方面。基于此，本文主要对电厂热工自动化智能控制技术的应用进行了简要的分析，希望可以为工作人员提供一定的参考。
关键词：电厂；热工自动化；智能控制；技术应用
引言
现代科技的发展促进了电厂生产运行的自动化水平，越来越多先进的热工仪表及自动装置被应用到电厂当中。而这些装置在提升生产管理自动化水平的同时，带来了更大的检修难度，热工自动化智能控制技术的应用成为了电厂生产管理活动当中的重点。
1电厂热工仪表自动化概述
1.1系统的自动化控制
电厂自动化控制系统作为热工控制系统中的一个重要组成部分，对电厂运行过程中的自动调节和运行都有着非常重要的作用，也是确保机组安全运行的基础。自动控制装置具有自动调节功能，在系统各项装置正常运行的情况下，能够借助自动调节保持良好的自动适应能力，使生产处于一个稳定状态。现阶段，我国电厂自动调节技术在运行过程中经常会发生运行故障，需要做好自动调节系统的技术改造工作，确保整个电厂生产过程中的稳定性和安全性。
1.2系统自动化检测
电厂热工仪表自动化系统在电厂生产过程中发挥了良好的监控作用，对各种生产参数进行检查与测量工作，从而对各个生产设备运行过程中的物理量和化学量进行反映。热工仪表自动化系统能够对各电力装置的温度、电压等多项具体参数进行检测。检测数据可以作为该热电厂机组运行状态的判断依据。借助于这些数据，还能对机组运行的经济性和安全隐患进行有效预测，有效避免安全事故的发生，并保障该电力企业的经济效益。
1.3自动保护作用
电厂热工仪表自动化系统具有自动保护和顺序控制的作用，可以借助自动保护装置进行设备运行状态的合理调节。一旦电力装置的热工参数超过了标准数值，并无法满足该热电厂的生产需求，则该热工自动化保护系统会及时对控制终端发出警报，并采取必要的措施进行安全事故的防范。
2电厂热工自动化控制系统的构成
电厂热工自动化控制系统通常包括检测装置、执行设备以及控制系统。电厂的热力生产过程较为复杂，电厂很多设备的运行环境都是高温、高压以及易燃等恶劣环境，加上电厂设备大多都是高速运行，自动报警与保护、自动检测以及顺序控制等装置不断应用在电厂热工自动化控制系统中。现目前，电厂热工自动化控制系统的主要组成如下：（1）DCS系统。电厂DCS系统融合了计算机技术、系统控制技术、多媒体技术以及网络通讯技术等高新技术，能够有效完成电厂的过程控制和管理。电厂DCS系统的广泛应用，能够对电厂机组的运行情况实时进行自动检测、自动控制、自动报警以及自动保护，实现了对机组运行的自动化控制。（2）烟气脱硫系统。烟气脱硫系统有效实现工程控制的主要采用的是PLC和FGD2DCS。电厂烟气脱硫系统通过PLC和FGD2DCS，同时结合电脑键盘来控制烟气脱硫系统各设备的开启和关闭以及对各设备的运行情况进行监控。电厂在设置烟气脱硫系统控制点时，可以结合电厂的实际情况，将其与除灰系统合并在电除尘控制室中，同时将其与电厂DCS系统相连，保证电厂机组的稳定运行。（3）辅助系统集中监控网络。为了满足电厂安装、调试以及初期运行过渡的需要，电厂辅助系统集中监控网络采用的是控制器+交换机+人机接口的方式，同时结合水点、煤点以及灰点位置来安排调试终端。随着科技的不断发展，电厂的监控系统也在朝着全自动方向发展。
3电厂热工自动化运行中智能控制的应用分析
电厂热工自动化运行中智能控制的应用，使其安全得到保障。智能控制是电厂热工自动化技术正常运行的保证，许多企业都采取了不同的方式来提升智能控制在电厂热工自动化技术的控制方式以及所应用的水平。笔者认为对电厂热工自动化运行中智能控制的应用分析，需要从以下几方面进行控制。
3.1对给水加药控制。在电厂热工自动化运行中应用智能控制，可以采取模糊控制来对电厂的变频器进行调节，使得电力的输出得到有效的控制。在对电力输出进行控制的同时，可以使得给水加药实现自动控制。自动控制的实现，使得传统电厂热工的管理水平得到了有效的提高，同时也使得电厂热工管理中的不足得到了改善，如给水质量的提高、供应不足的改善等。另外，将模糊控制应用到火电厂的自动化技术当中，可以使得火电厂的经济效益得到更多的体现，从而实现电力工业经济效益的最大化。
3.2对过热的温度进行控制。锅炉的过热温度是指衡量电厂热工自动化运行质量的重要指标，同时也是如今锅炉应用的重要内容。使用智能控制就可以在过热温度产生变化时，操控其对热量的控制系统，从而实现热量的减少。同时还需加强对其惯性和滞后时间的控制，这样才能增强系统对于过热温度的适应力。另外，在采用了智能控制的电厂自动化模糊，可以持续保持对过热温度的良好控制以及对其高性能的热负荷进行控制。这样保证了即使达到过热温度也能保证单元系统的稳定性，大大的减少因过热温度而给电厂造成的巨大经济损失。
3.3锅炉燃烧过程的控制。智能控制技术不仅能够有效的控制热工自动化工程当中锅炉燃烧过程的不稳定性，还能对整个运行系统的精确度起到促进作用。并且使锅炉中的能源得到充分的燃烧，避免了能源的浪费。而且还能够使得电厂热工自动化系统的精度得到极大的提高。在锅炉的燃烧过程中，很容易受到各种因素的影响，而使得锅炉燃烧过程出现问题。因此，企业应当对电厂自动化中锅炉燃烧过程的应用模式和智能控制系统及数据驱动进行研究，并在研究的基础上加以实践，从而有助于电厂热工自动化水平的发展。
3.4安装单元机组负荷控制装置。智能控制技术在电厂热工自动化机组负荷控制装置的应用当中，有着随时间的变化而产生变化特殊性质。而在这种特殊性质的基础上，企业就应当在电厂热工自动化过程中安装单元机组负荷控制装置，这样才能有效的提高电厂热工自动化工程的模型准确度。同时在在测试智能的控制单元结果当中，单元机组负荷控制装置有着很强的抗干扰能力以及高度的技术适应性质，从而能够有效实现提高其系统运行的速度。
3.5中储式制粉系统的控制。在控制系统在电厂热工自动化的应用过程中，中储式制粉系统面临着很大的困境、火电厂的自动化热工程智能控制需要以复杂的数学模型为基础，从而做到更好的接收控制信号电厂热工自动化智能控制需要减少模糊语言元素对线性规则数据的影响，从而促进热工程应用自动化技术的广泛应用，促进电厂经济效益的不断提高。
4智能控制的主要方法
4.1专家控制
指把专家提出的观点和控制技术自身的理论相结合，实现智能控制。这种方法可以高效地整理定性不确定信息资料，利用专家选择的合理参数改变控制物的环境和特性，实现智能控制技术在实际中的应用。
4.2模糊控制
模糊控制的理论基础是模糊集合和模糊语言变量，以数学模型为基础，制造出一种机器代替人的操作。模糊控制系统技术在投入实践后，逐渐成为人们处理不确定信息的主要控制方式，优势在于没有针对某一形式下的控制要求，而是以专业理论为依照，把人当做处理对象来设计。模糊控制相对于其他控制方法较简单灵活，可以通过软件更好地控制一些不稳定因素。
4.3遗传控制
遗传控制是指遗传算法学习。它模仿生物界生存竞争的模式，在一条生物链中采用优胜劣汰的方法，不停优化技术实现全面智能控制，淘汰落后的技术，使先进的技术得以生存和发展。
4.4神经网络控制
这种方法是模拟人的大脑神经元活动，将大脑神经元的联结和权值建立起一个自我学习模式进行神经网络的搭建，使智能控制内部像人的大脑有自主思想，同时通过校正技术优化智能控制技术。
5电厂热工自动化智能控制技术的应用
5.1锅炉燃烧过程中的控制
锅炉燃烧过程控制，是通过监控层针对锅炉燃烧状态开展数据采集及监测工作，依据监测数据应用智能算法完成智能分析工作，经常应用到的智能算法是人工神经网络、模糊控制以及专家系统等等，通过智能算法完成PID控制的参数调节工作，促使锅炉燃烧过程实现智能控制目标，促使锅炉控制效率及可靠性得到大幅度提升。
5.2温度智能控制
锅炉温度智能控制一般是对锅炉汽温进行控制，锅炉汽温的变化性比计较强，传统型控制模式难以满足火力发电厂实际需求，在大型火力发电厂当中展现出来的控制效果并不是十分理想。现阶段经常应用到的锅炉汽温智能控制技术一般是汽温模糊控制技术和神经网络智能汽温控制技术，在智能汽温控制技术实际应用的过程当中，能够促使大型火力发电厂锅炉汽温在不同负荷之下的控制效果得到保证。
5.3智能PID控制器的应用
5.3.1单元机组负荷控制系统
单元机组负荷控制系统的有几个重要特征，分别是时变性、非线性和不确定性，该系统具有较多的变量，因此难以确定和建立合理的数学模型，如果应用普通PID控制器，不会对其性能产生明显的效果，甚至会难以融合。基于神经元的学习特征和火电单元机组负荷控制系统所控制的对象的特性，研究发明出两种适应性较好的控制系统：炉跟机和机跟炉。这两种负荷控制系统能够自动适应神经元模型。通过实验能够证明，学习参数能够快速收敛至平衡值，其控制能力较高。将神经元控制与非模型控制的模糊逻辑算法相结合，应用到单元机组负荷控制系统中，适应性显著增强。
5.3.2锅炉水位系统
锅炉水位系统在，在运行过程中参数不会保持稳定，且具有一定的延迟性，以及严重的“虚假水位”现象。普通三冲量控制系统通过建立数学模型和设置PID参数的方式，并不会有效解决锅炉水位系统的缺陷，在机组运行状态发生变化的时候，不能及时调整，难以达到很好的效果。智能PID控制器，基于模糊规则对锅炉水位参数进行调整，通过将智能PID控制器在循环流化床锅炉中进行试验应用，发现其在汽包水位控制上的效果很理想。
5.3.3过热汽温系统
在智能PID控制器运行过程中，过热汽温系统的动态特性也会随着控制器运行状态的变化，而发生改变，过热汽温系统具有惯性和时间滞后性，在控制器的辅助下，过热汽温系统的性能和控制能力会有所提升，同时使控制器能够更好的适应系统运转。采用模糊控制和专家自整定串级PID控制相结合的方式，来对二级减温水进行调整和控制。如果主汽温偏差很大，就根据实际情况进行相应的调整，基于一定的控制量进行模糊控制，尽可能减少其他因素对系统的干扰，增强系统的灵敏性，实现快速响应；如果主汽温偏差较小，专家会自行调整和确定PID，通过检测检查噪音的范围来确定PID参数，有效提高控制器运行的稳定性和控制精确度，适应当前生产需求，这种模糊控制系统通常被应用在DCS软件组态上。
5.4汽轮机电液的控制应用
一般，汽轮机电液的控制有三种。第一种是控制转速功能，电厂热工自动化中设备的转速功能很重要，关系着整个电厂热工的生产效益。因此，控制上必须运用智能控制技术进行调整和监控。智能控制系统如果发现转速问题，会立即智能调整，将速度恢复到正常状态，从而提高工作效率。第二种是控制负荷功能，在运行过程中，如果设备超负荷工作过久，就会缩减设备的使用寿命。智能控制系统在检测出超负荷工作情况后，会立即给加料的工作人员发出警报，调整工作量。第三种是对于阀门的管理，智能控制技术对阀门实施严谨的管理，阀门是所有设备运行与否的关键，如果一个设备在运行途中阀门被突然关闭，很有可能造成前半段的工作效率清零，给整个企业造成巨大损失。虽然智能控制技术整体上已经比较成熟，但是新的研发工作依然在继续。因此，在使用智能控制技术时，要不断探究创新，快速优化智能控制技术，使其在更多的工作领域为社会建设做出更大贡献。
6电厂热工自动化智能控制提供措施
6.1综合自动化
在火电厂实际运行过程中，热工仪表有着资产密集、技术密集以及数据量大的特点。这就需要热工仪表自动化技术在运行过程中将整个生产过程作为一个整体进行管控，也是热工仪表自动化技术发展的一个必然趋势。在火电厂热工自动化研究过程中，需要始终将企业经营与生产目标作为出发点，为该电力企业的运转流程和管理流程提供足够的信息支持，从而为生产资源的最优化配置提供服务，并进一步提升该电厂的经济效益。
6.2热工控制的一体化运行
我国多数火电厂使用的热工仪表自动化技术多以现场总线控制系统为主。但是，它在仪表信号的检测与执行过程中依旧采用传统的模拟信号，难以满足相关技术人员在管理与维护方面的具体要求，影响着整个火电厂仪表的自动化控制效果。因此，在热工仪表的自动化运行过程中，需要朝着电气控制一体化的方向不断发展。而接入执行器和智能传感器的模式，不仅能够节省电缆，而且在具体安装过程中比较方便。
结束语
以上论述表明，智能控制对电厂热工自动化具有非常重要的现实意义，能够有效促进电厂生产水平和效率的提升，产出更为优质的电能。智能控制技术在我国的电厂热工自动化中发挥着巨大作用。国家和社会应对智能控制技术的研究发展提供支持，进一步提升电厂热工自动化生产水平，提高相关企业的经济效益，实现社会和企业的共同发展，并为国家电力事业的发展贡献出自己的力量，为国家经济发展注入源源不断的活力。
参考文献:
[1]牛昆.浅谈智能控制在电厂热工自动化中的应用[J].中国高新区,2017(24):116.
[2]林仕升.基于智能控制的电厂热工自动化分析[J].科技风,2017(25):165.
[3]朱梓陶,朱群峰.智能控制在电厂热工自动化中的应用分析[J].南方农机,2017,48(19):92+97.
[4]李松涛.故障树分析法在电厂热工自动化检修中的应用[J].常州信息职业技术学院学报,2017,16(04):27-29.
[5]胡新来.浅谈智能控制在电厂热工自动化中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016(31):30-31.
[6]曹东.智能控制在电厂热工自动化中的应用分析[J].科技传播,2016,8(05):192+198.
[7]钟思怡.智能控制在电厂热工自动化中的应用分析[J].科技展望,2015,25(36):90.
[8]尚坤,卢红强,张鑫.提升电厂热工自动化水平的对策探索[J].产业与科技论坛,2015,14(16):48-49.