电厂热工自动控制技术研究

赵 亮

(哈尔滨热电有限责任公司，哈尔滨 150001)

电厂热工自动控制技术研究

赵 亮

(哈尔滨热电有限责任公司，哈尔滨 150001)

在国内电厂热工自动化控制过程中，智能控制技术的应用逐渐成熟，有效解决了传统电厂热工自动化及其发展过程中的问题与弊端，可有效满足社会经济发展需求，促进我国智能化管控事业的发展。通过分析电厂热工自动化控制系统的构成，阐述了电厂热工自动化及智能控制技术的应用实践。

电厂；热工；自动控制；技术

1 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的构成：第一，DCS系统。电厂DCS控制系统是计算机技术、系统控制技术、多媒体技术和网络通信技术等高新技术的结合，可以有效完成电厂的过程控制和管理。DCS控制系统在电厂中的广泛应用，可实现电厂机组的自动检测、自动控制、自动报警和自动保护，实现机组运行的自动控制。第二，烟气脱硫系统。烟气脱硫系统主要采用PLC和FGD2DCS。电厂烟气脱硫系统通过fgd2dcs和PLC，结合计算机的键盘来控制开启和关闭的烟气脱硫系统和设备的运行监控操作。电厂烟气脱硫系统的控制点设置可以结合电厂实际情况，将其结合在除灰系统外的电气控制室中。同时，连接到电厂DCS控制系统，保证电厂稳定运行。第三，辅助系统集中监控网络。为了满足电厂的安装、调试和初始运行过渡需要，在电厂集中监控系统中的辅助系统，采用的是控制器+交换机+人机接口的方式集中监控网络，结合一些水、煤和灰点位置来安排调试终端。

2 电厂热工自动化

对于电厂热工管控中的自动化而言，其主要包括自动检测、自动调节、顺序管控和自动保护等环节，具体分析如下：

第一，电厂热工管控中的自动检测。自动检测是对热工生产实践中的各种化学量、物理量和相对热工设备的运行情况进行自动化检测，并以此为基础实现对整个生产过程的严格监控，从而及时掌握热工设备运行状况。通常情况下，在锅炉汽轮机内会装有大量的检测设备和测量仪表，可对机组运行过程中的参数进行实时记录和显示，同时还可以根据数据信息对温度、水位以及转速等进行及时的调整和管控，这对确保机组运行的经济性、安全可靠性具有非常重要的作用。目前，国内汽轮机自动检测项目有：蒸汽压力、润滑油压、真空度、调速油压、转速和主轴挠度等，对这些热工设备和装置进行自动检测，可以有效确保电厂热工控制效率。

第二，电厂热工管控中的自动调节。在电厂热工管控过程中，自动调节即在生产实践中，对既定条件下的具体施工情况有效管控。在汽轮机发电过程中，对于电力用户而言，最基本的要求是确保发电装置所需电力质量，坚决避免不必要的损失和影响。电厂供电质量评定过程中，需要对电频率数据信息进行记录，并以此作为重要的参考指标。实践中，为了能够确保用电频率在预定精度范围内能够合理的持续和维护，汽轮机硬件设施的性能一定要强大，能够实现自动调节。在锅炉运行实践中，应采用可有效反映锅炉状况的相关参数保证既定范围内的变化。

第三，电厂热工管控中的顺序管控。顺序管控通常非常简单，按照既定的条件、预设步骤，对电厂热工设备进行规范化操作和管控。顺序控制的目的在于有效处理机组启停、事故解决等问题，其中每项顺序管控内容、控制步骤等，均立足于热工生产设备所处的情况条件、具体运行状态。在此过程中，顺序管控流程主要是基于操作次序、环境条件编制而形成的，通过智能自动化设备方可实现。其中采用的自动化设备，又称作顺序管控装置，该装置必须具有较强的逻辑分析和判断能力，可以实现联锁保护。在每一环节的任务完成后，都应当对该环节工作进行确定，从而为下一道工序的开展，打下坚实的基础。

第四，电厂热工管控中的自我保护。自我保护是在电厂热工设备运行中，出现异常现象、参数超过既定限值时，及时预警，并采取有效的措施或执行自动联锁命令，避免因热工设备自身问题而造成安全事故，威胁人们的生命安全。近年来，随着电厂热工机组容量的扩大，热力系统也因此而变得非常复杂，操作控制烦琐、管理难度增大。在该种情况下，对电厂热工管控过程中的自动保护提出了更高的要求。我们研究的自我保护内容比较广泛，比如：灭火保护、超压超温保护及安全事故联锁保护等。以汽轮机自动保护为例，其中又包括了一些具体内容，如超速、轴向位移、低油压、差胀和低真空保护等。

3 电厂热工自动化中的智能控制技术应用实践

火电厂自动化技术应用中仍存在许多问题，应优化创新火电厂控制技术的热工过程自动化，不断完善火电厂热工过程自动化控制技术，促进我国火电厂自动控制技术的发展。一方面，电厂应扩大技术资源，优化热自动控制技术的管理。充分注重热自动化控制系统的优化配置，提高电厂热工自动化控制系统的稳定性。另一方面，电厂应加强热自动化控制技术的创新实践。

3.1 智能控制技术在过热温度控制中的应用

在锅炉运行过程中，温度过热会造成一系列的问题和不便，同时它也是电厂热工自动化水平的一个重要衡量指标。实践中，利用智能控制技术即可在过热温度产生变化时对热量管控系统进行操控，进而减少热量损失。在此过程中，还需要不断加强对滞后、惯性时间的管控，只有这样才能有效增强系统对过热温度的有效适应性。在过热温度控制过程中，采用的是智能控制自动化模糊，可不间断地对过热温度进行有效管控，并对高性能热负荷实现有效管控。

3.2 智能控制技术在给水加药控制中的应用

在电厂热工运行过程中，尤其是给水加药时，可采用智能控制技术中的模糊控制技术，实现对变频器输出的控制和调节，并且在给水加药时可基于电动自行旋转管控设备实现对其有效控制。从应用实践来看，该项智能控制技术有效克服了以往电厂热工控制过程中的给水质量差、效率不高等问题。模糊控制为电厂热工自动化提供了经济发展优势，在实际应用过程中经济效果非常显著。

3.3 智能控制技术在锅炉燃烧控制中的应用

智能控制技术的应用，一方面可以有效对热工自动化进行管控，可以对锅炉燃烧时的不稳定性加强控制。另一方面，还可对锅炉燃烧系统运行的精确度进行严格管控。在此过程中，存在着很多影响因素，对于电厂热工系统而言，锅炉燃烧情况直接关系着整个电厂的运作，所以对锅炉燃烧系统加强管控至关重要。燃料、空气严格按照比例输送到燃烧室中，在具体的燃烧过程中产生热量，然后传到蒸汽发生系统之中，进而形成饱和的水蒸气，通过调节阀为负荷设备供应。在此过程中，燃烧会产生大量的烟气，其中的饱和蒸汽会转变成过热蒸汽。基于此，应加强电厂热工自动化过程中的锅炉燃烧智能化控制，对具体的环节加强管控，只有这样才能有效促进热工自动化发展。

3.4 单元机组负荷管控设备施工安装

电厂热工自动化机组负荷管控设备应用过程中，采用智能化控制技术手段，其随着时间的变化而变化。基于该种特殊性质，企业需要在电厂热工自动化发展过程中安装单元机组负荷管控设备，只有这样才能提高电厂热工自动化模型的准确度。对于测试智能控制单元结果而言，单元机组荷载管控设备抗干扰能力非常强大，而且具有高度的技术适应性，可有效提高系统运行效率。

3.5 对中储式制粉系统进行智能化控制

智能控制系统在国内电厂热工自动化中的应用，面临着非常大的困境，部分电厂在自动化热工智能控制过程中，需要以复杂、科学的数学模型为基础，只有这样才能接收到良好的信号。在此过程中，部分电厂热工自动化过程中应用智能控制技术，有效提高了电厂热工效率和经济性。

[1] 顾宏斌.探析火电厂中热工自动化控制的应用和发展[J].企业技术开发(下旬刊)，2016，(04)：117-118.

[2] 黄遵华.探讨火电厂热工自动化及控制[J].科技与企业，2016，(04)：84-85.

Studyonautomaticcontroltechnologyofthermalpowerplant

ZHAO Liang

(Harbin Thermoelectric Co., Ltd., Harbin 150001, China)

In the process of thermal power automation control in domestic power plants, the application of intelligent control technology has gradually matured, which effectively solves the problems and drawbacks of thermal power automation and its development in traditional power plants. It can effectively meet the needs of social and economic development and promote China’s intelligence management. By analyzing the composition of thermal power automation control system in power plant, the application of thermal power automation and intelligent control technology in power plant is expounded.

Power plant; Thermal engineering; Automatic control; Technology

TM621.6

A

1674-8646(2017)21-0060-02

2017-09-29