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智能控制在电厂热工自动化中的应运分析郭彦飞

发表时间：2021/8/10 来源：《中国电力企业管理》2021年4月作者：郭彦飞

[导读] 进入信息化时代智能控制成为各个领域创新升级的主要方向，将智能控制运用于电厂热工自动化中，可提高电厂热工系统运行效率并推动发电行业发展。与其他国家相比，我国智能控制依然处于发展阶段，无论是发展水平还是实践经验均不够成熟，并在电厂热工系统应用中存在问题。基于此，本文就智能控制在电厂热工自动化中的应运进行详细探究。

内蒙古岱海发电有限责任公司郭彦飞内蒙古乌兰察布 013700

摘要：进入信息化时代智能控制成为各个领域创新升级的主要方向，将智能控制运用于电厂热工自动化中，可提高电厂热工系统运行效率并推动发电行业发展。与其他国家相比，我国智能控制依然处于发展阶段，无论是发展水平还是实践经验均不够成熟，并在电厂热工系统应用中存在问题。基于此，本文就智能控制在电厂热工自动化中的应运进行详细探究。
关键词：智能控制；电厂热工自动化；应运分析
中图分类号：TM621文献标识码：A
        1 引言
        在电厂运行过程中，热工自动化装置的应用能够在很大程度上节省人工成本，提高发电机组运行效率，取代人力进行一系列发电生产操作，同时也能够通过热工自动化从不同层面进行数据监测的优化，增强控制自动化的水平。另外，在实际运行过程中，如果发电机组发生故障，也可以通过自动控制系统发出自动预警，最大程度上降低故障发生蔓延的概率，减少故障所带来的损失，提高发电机组运行的安全系数。
        2 智能控制
        智能控制技术主要是指在没有其他人干预的情况下借助智能机器实现对控制目标的管理。智能控制技术是通过智能机器设备来完成想要达到的动作，实现对目标的控制。在 DCS 上实现智能控制技术是根据工艺要求事先编制好的计算机程序，该技术是能够极大解放人工劳动，提升工作效率，同时解决常规 PID 控制难以实现的自动控制的问题。智能控制技术具有较好的发展潜力，它是基于计算机的操作系统，将现代化工作模式融入其中。相比而言，电厂在 DCS 上实现智能控制技术能够大大降低系统运行过程中发生故障的概率，使电厂运行指标在规定合理范围内，达到相关要求。由于智能控制过程中避免了人员的参与，所以其数据可信度更高，每一天系统的正常运转都需要相关工作人员的参数设，使电厂运行可以实现自动化、智能化，提高了效率。在 DCS 上实现智能化控制技术是将人工智能技术在 DCS 上建立数学模型并进行计算机编程，在生产过程中快速进行统计数据、故障诊断和参数的处理，从而实现控制，使电厂热工系统在运行过程中更加稳定安全。
        3 电厂热工自动化系统功能
        电厂热工自动化主要是指运用先进设备仪器，通过自动化测量、处理和控制等功能来为实现电厂全程生产自动化提供有力的保障，其能够帮助电厂企业提高设备运行的整体安全性与稳定性，真正达到节约成本、节能降耗的目的，为电厂经济效益最大化提供保证。热工自动化系统功能主要包含了以下几方面：首先，可以对各项数据信息进行收集与分析。该功能主要就是对电厂热工生产与转换之间进行检测，并且在仪器运转的过程中，对仪器各项数据进行收集，从而对数据进行分析，确保仪器设备运行的稳定性，而且一旦在生产的过程中出现问题，仪器也会自动发出警示，工作人员能够通过数据分析，对产品进行检测，并对生产效率进行控制，为相关工作人员提供操作便利。其次，模拟量调节功能。该功能主要对汽包水位进行调节、对主汽温度、风量进行控制，可以有效满足电厂机组运行需求，对各项设备运行数据进行调控，发挥出热工自动化技术的优势。再次，顺序控制功能。该功能在电厂热工自动化运行中，可以对各项设备进行统一化管理，在顺序控制功能的作用下，可以对各项设备开关、关闭顺序进行有序的调整，加强机组运行效率。最后，锅炉安全检测功能。该功能主要就是确保锅炉运转的安全，并对锅炉运转的全过程进行实时监控，确保锅炉的正常运行。

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        4 智能控制在电厂热工自动化中的应运分析
        4.1 自动调节控制
        在热力系统中，其自动调节功能的实现，还需借助热工自动化技术，而且热力设备的温度、压力等参数，在经热工仪表获取后，还可作为系统控制调节的输入。以电厂热力系统为例，热工自动控制的应用集中在几点范围：（1）机炉协调控制，在发电单元模块中，通常汽机与锅炉是相对应的，要想稳定机炉发电状态，应对其进行统一调控，基于热工仪表构建起协调控制系统，可有效降低机炉状态变化影响。（2）燃烧系统，在机组运行中，燃烧系统控制与发电功率关系密切，可通过热工仪表自动控制实现对燃烧系统温度、压力等关键参数的调控。（3）主汽压力系统，当涉及到水温控制时，也需利用热工仪表，并且采用模糊控制方法，能够显著提高主汽调节功能，对热力系统运行作用显著。
        4.2 顺序控制
        热工自动化系统的顺序控制，主要重视的是结合生产设备的实际运行状况进行各项数据的调整，所以引用的顺序装置能够确保控制流程的识别，并以此来进行逻辑判断能力的落实，进而更好地为设备运行提供连锁保护，针对电厂热工自动化顺序控制，其主要是结合系统当中生产的工艺顺序，提前进行相关控制程序的设定和编辑，从而确保系统中被控对象能够结合时间顺序以及相应条件来进行有步骤操作的自动化执行。一般情况下，顺序控制多维应用主要在发电机组运行和故障处理以及启停处理当中，每一项顺序控制都需要与相关设备紧密地联系，保证满足其运行要求。
        4.3 给水加药
        给水加药是电厂热工自动化生产中一个非常重要的环节。因此，在智能控制的应用中，必须注意给水加药环节，可通过变频器进行调节，并根据生产状态建立模型，采用模糊控制提高电力输出。在此期间，根据电厂热工自动化生产的需要，可以采用自动给水加药，在一定程度上可以提高电厂热工自动化生产的效率。另外，智能控制在给水加药中的应用可以解决水质和供水问题，保证电厂热工自动化生产的稳定。另外，在给水加药期间，可根据情况进行调整，以满足电厂热力生产需求。
        4.4 故障诊断
        在电厂生产中，设备要长时间运行，使得设备经常会承载着较大的负荷量，非常容易出现故障。系统故障本身就有较强复杂性，不确定因素很多，同时还能呈现出非线性的特点。因此在对系统故障进行检查和排除的过程中其难度相对较高，为电厂热工系统正常运行造成了非常大的影响。然而，如若要处理上述缺陷，借助智能控制便能得以解决。在长久的发展过程中，由于电厂规模不断扩大，导致其结构更加趋于复杂，在人力及自然等条件的影响下，导致电厂运行过程中存在的故障愈发明显。在后期需针对电厂运行中出现的各种故障展开分析，以智能控制为基础加强应用，对系统中存在的潜在故障展开排除，避免安全事故的发生。在对系统的潜在故障展开分析时发现，将故障诊断技术应用其中，不仅可及时发现已经出现的问题，还能有针对性的展开应对措施。在电厂的生产过程中，会造成系统的先前运行形式出现结构性的改变，从而造成系统发生根本性的改变，导致系统的运行需更多的设备进行支撑，随着系统内设备数量不断增加，导致系统的结构愈发趋于复杂化。因此，在进行维修时，应使用相关的故障诊断技术，制定有针对性性的诊断方案，以实现在短时间内对系统内部故障的安全处理的目的。
        5 结束语
        综上所述，为了加强电厂热工自动化生产控制，逐步将智能控制应用到其中，通过自身的控制方式，深入到生产的各个环节，保证良好的控制效果。同时，在电厂热工自动化中应用智能控制时，根据生产情况进行判断和反馈，找出可能出现的问题，或由工作人员根据情况解决问题，确保控制效果，提高了电厂热工自动化生产的稳定性，取得了良好的经济效益。
参考文献：
[1]宋翔宇.智能控制在电厂热工自动化中的应用研究[J].中国设备工程,2019(22):164-165.
[2]顾伟.智能控制在电厂热工自动化中的应用[J].通信电源技术,2019,36(11):128-129.
[3]孟祥鹤.智能控制在电厂热工自动化中的应用[J].内蒙古科技与经济,2019(11):87-88.