俞凱倫

[摘 ? ?要]隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，自動(dòng)化技術(shù)擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，并在各行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮主導(dǎo)作用，充分凸顯自身優(yōu)勢(shì)與價(jià)值?；谛聲r(shí)代背景下，在企業(yè)建設(shè)與發(fā)展中，自動(dòng)化控制技術(shù)受到良好的青睞，其中就包括火電廠，在熱工自動(dòng)化中應(yīng)加大資金投入力度，借助科技手段代替人工勞作，有效降低人工操作安全事故發(fā)生率。同時(shí)，依據(jù)自動(dòng)控制理論，完善火電廠熱工自動(dòng)化應(yīng)用流程與制度，能為科學(xué)技術(shù)手段實(shí)施提供有利條件，并在實(shí)施階段合理化管控，規(guī)避常規(guī)問(wèn)題持續(xù)性發(fā)生。

[關(guān)鍵詞]自動(dòng)控制理論;火電廠;熱工;自動(dòng)化系統(tǒng)

[中圖分類(lèi)號(hào)]TM621 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）08–0–03

[Abstract]With the continuous improvement of China's science and technology level， automation technology has expanded the scope of application， and played a leading role in the development of various industries， fully highlighting its own advantages and values. Based on the background of the new era， in the construction and development of enterprises， automation control technology is favored， including thermal power plants. In the thermal automation， increase capital investment， with the help of scientific and technological means instead of manual labor， effectively reduce the incidence of manual operation safety accidents. At the same time， according to the automatic control theory， improving the application process and system of thermal automation in thermal power plants can provide favorable conditions for the implementation of scientific and technological means， rationalize the management and control in the implementation stage， and avoid the continuous occurrence of conventional problems.

[Keywords]automatic control theory; thermal power plant; thermal engineering; automatic system

自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)各領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展均取得良好效果，其中就包括電力工業(yè)，在發(fā)展階段加大了對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用力度，具備調(diào)動(dòng)控制、分散控制等功能，通過(guò)創(chuàng)新自動(dòng)化技術(shù)控制手段，有效解決電力供應(yīng)短缺問(wèn)題。結(jié)合當(dāng)前我國(guó)火電廠發(fā)展實(shí)況，關(guān)于熱工自動(dòng)化應(yīng)用，是以自動(dòng)控制理論為基礎(chǔ)，詳細(xì)探究生產(chǎn)環(huán)節(jié)中“連續(xù)發(fā)電”穩(wěn)定性與安全性，既能滿足火電廠創(chuàng)新發(fā)展需求，又能在技術(shù)水平提升方面有顯著效果，為火電廠穩(wěn)定發(fā)展帶來(lái)積極影響。

1 熱工自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)火電廠生產(chǎn)的影響

1.1 強(qiáng)化系統(tǒng)功能

熱工自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行受控制器、網(wǎng)絡(luò)等因素影響，也是該系統(tǒng)內(nèi)部組成重要部分，從自動(dòng)控制理論角度分析，控制器、網(wǎng)絡(luò)是強(qiáng)化熱工自動(dòng)化系統(tǒng)功能的主要條件，有較大的開(kāi)發(fā)潛力。同時(shí)，在火電廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對(duì)熱工自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用，依據(jù)計(jì)算機(jī)原理，以“輔助”角色存在，依據(jù)火電廠生產(chǎn)要求，有相應(yīng)的配套設(shè)施，保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與運(yùn)行安全性[1]。其中，DCS架構(gòu)模式以分布式控制系統(tǒng)為核心，在當(dāng)前我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)水平提升方面，屬于一項(xiàng)較成功與成熟的控制系統(tǒng)。該結(jié)構(gòu)模式具備較強(qiáng)的控制能力，主要負(fù)責(zé)對(duì)DCS控制器、新型PLC控制器管理。同時(shí)，在系統(tǒng)運(yùn)行階段還與其他控制設(shè)備相互作用，擴(kuò)大其影響范圍，拓展不同的運(yùn)行模式，強(qiáng)化系統(tǒng)功能，在熱工自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。

1.2 模塊設(shè)計(jì)

關(guān)于自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)建，主要是以自動(dòng)化技術(shù)為主，并在應(yīng)用中不斷地開(kāi)發(fā)，使系統(tǒng)能自行積累眾多高級(jí)算法模塊，因工作內(nèi)容不同、模塊設(shè)計(jì)要求不同，所具備的功能、優(yōu)勢(shì)等也會(huì)有差異性。火電廠所應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備中，所具備的計(jì)算模塊，從其總量上對(duì)比分析，無(wú)論是計(jì)算機(jī)模塊還是應(yīng)用形式均有一定的復(fù)雜性，建議在應(yīng)用階段分析PLC作業(yè)階段所需的模塊類(lèi)別與數(shù)量?；诟呒?jí)算法模塊應(yīng)用下，在創(chuàng)新階段與現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)傳遞技術(shù)綜合應(yīng)用，能對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)接傳輸，既快速又有效，為火電廠生產(chǎn)質(zhì)量提升、效率提升、技術(shù)水平提升等帶來(lái)巨大影響。同時(shí)，因PLC自身還有待創(chuàng)新與優(yōu)化的空間，會(huì)在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)異常情況，需火電廠與工作人員引起重視。

2 火電廠熱工中的自動(dòng)化應(yīng)用

2.1 提升主廠房控制系統(tǒng)性能

①生產(chǎn)工作開(kāi)展，最主要的要求就是主廠房控制系統(tǒng)穩(wěn)定性，各項(xiàng)工作均需在系統(tǒng)支持下有序開(kāi)展，分析各指令傳達(dá)、信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)认妮^長(zhǎng)的時(shí)間，需增加信號(hào)模擬量。②分析經(jīng)濟(jì)因素影響實(shí)況，因大部分熱電廠習(xí)慣性地集中處理DCS系統(tǒng)，并設(shè)置在主廠房中，但極易因工作地點(diǎn)要求不同而影響系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。對(duì)此，建議在工作方式方面進(jìn)行相應(yīng)的創(chuàng)新，既可合理化管控系統(tǒng)，又能依據(jù)實(shí)況節(jié)約成本，為火電廠熱工處理提供基礎(chǔ)保障，同時(shí)為火電廠創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 檢測(cè)鍋爐壓力技術(shù)

結(jié)合火電廠發(fā)展實(shí)況探究，在鍋爐壓力檢測(cè)、檢驗(yàn)、結(jié)果計(jì)算等方面，能全面性掌握火電廠鍋爐壓力值。而在鍋爐使用階段，會(huì)因煤礦燃燒因素影響，鍋爐壓力發(fā)生變化。對(duì)此，需在設(shè)備運(yùn)行階段以壓力控制、壓力檢測(cè)與計(jì)算為核心內(nèi)容，能保證壓力差值的正確性，并為煤礦燃燒率管控及提升提供基礎(chǔ)條件。

此外，在火電廠熱工開(kāi)展環(huán)節(jié)，為保證鍋爐工作穩(wěn)定性與可靠性，建議在設(shè)計(jì)階段明確鍋爐設(shè)備使用位置，能在特定區(qū)域內(nèi)限制鍋爐壓力，而在日常監(jiān)管過(guò)程中，工作人員只需依據(jù)AP理念就可準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)檢測(cè)鍋爐壓力，從而確保鍋爐設(shè)備運(yùn)行良好性[2]。

2.3 測(cè)量鍋爐汽包液位

鍋爐汽包液位測(cè)量工作也是火電廠熱工開(kāi)展核心內(nèi)容之一，因鍋爐汽包液位測(cè)量過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生眾多信息數(shù)據(jù)，而各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)均會(huì)對(duì)各項(xiàng)工作開(kāi)展產(chǎn)生一定影響，充分說(shuō)明此環(huán)節(jié)中所測(cè)量到的信息數(shù)據(jù)要精確、完整?；谄何徽l件下，測(cè)量核心是鍋爐內(nèi)蒸汽供水量、蒸汽流量，依據(jù)測(cè)量到的信息數(shù)據(jù)分析鍋爐汽包液位值。如果其液位值出現(xiàn)錯(cuò)誤，需工作人員結(jié)合實(shí)況及時(shí)調(diào)整，避免對(duì)后續(xù)工作開(kāi)展造成阻礙。

3 火電廠熱工自動(dòng)化中主蒸汽壓力應(yīng)用

3.1 優(yōu)化調(diào)節(jié)

從火電廠鍋爐本質(zhì)特點(diǎn)方面分析，較突出的是容量大、熱慣性強(qiáng)等。但在主蒸汽壓力調(diào)節(jié)過(guò)程中，也會(huì)受其自身本質(zhì)特點(diǎn)影響，出現(xiàn)調(diào)節(jié)延遲情況，無(wú)法保證調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性，使火電廠鍋爐設(shè)備運(yùn)行存在安全隱患。對(duì)此問(wèn)題，一般情況下是應(yīng)用預(yù)估器、調(diào)節(jié)器，可在火電廠鍋爐設(shè)備功能上進(jìn)行改善。以自動(dòng)控制理論為基礎(chǔ)，通過(guò)調(diào)節(jié)分析自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、模塊等，控制其延遲維度，既不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性，又提升火電廠鍋爐技術(shù)水平[3]。

此外，在調(diào)控階段也對(duì)工作人員專(zhuān)業(yè)能力與職業(yè)技能等提出較高要求，為保證調(diào)控效果，建議選擇近似模型建立方式，用數(shù)學(xué)函數(shù)對(duì)其維度狀態(tài)表達(dá)。再加上預(yù)估器、調(diào)節(jié)器可對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)優(yōu)化處理，能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的不足問(wèn)題，并深度探究各項(xiàng)問(wèn)題，全面掌握引發(fā)問(wèn)題的具體原因，工作人員只需依據(jù)所提示的相關(guān)內(nèi)容與信息數(shù)據(jù)，就可制定出合理的解決措施，從根源上處理系統(tǒng)各類(lèi)問(wèn)題，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)與管理。

3.2 主蒸汽壓力調(diào)節(jié)

影響火電機(jī)組運(yùn)行安全性的關(guān)鍵性條件是主蒸汽壓力，依據(jù)檢測(cè)環(huán)節(jié)中所獲得到的主蒸汽壓力參數(shù)，為機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)提供重要依據(jù)，實(shí)時(shí)掌控鍋爐汽機(jī)平衡狀態(tài)。大部分火電廠對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，會(huì)通過(guò)分析系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)，保證調(diào)節(jié)方法的合理性，強(qiáng)化系統(tǒng)功能?；痣姀S熱工自動(dòng)化生產(chǎn)有良好的安全保證，工作人員實(shí)操難度降低，只需結(jié)合系統(tǒng)反饋的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，全面掌握系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)況，減化火電廠熱工自動(dòng)化生產(chǎn)流程。

其中，鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括送風(fēng)調(diào)節(jié)、引風(fēng)調(diào)節(jié)、燃料調(diào)節(jié)單方面，最突出的特點(diǎn)是既獨(dú)立存在又在運(yùn)行階段相互影響，依據(jù)實(shí)況探究，可選擇單回路調(diào)節(jié)方式與雙回路調(diào)節(jié)方式。

單回路調(diào)節(jié)方式：控制信號(hào)是排差，整定方便、參數(shù)少、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單。而在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中也有不足之處，包括克服擾動(dòng)能力較差、響應(yīng)速度較慢等。

雙回路調(diào)節(jié)方式：控制信號(hào)是導(dǎo)前信號(hào)與偏差，超調(diào)小、抗擾動(dòng)能力較強(qiáng)、享獨(dú)家速度較快。而缺點(diǎn)是參數(shù)整定不便捷、控制系統(tǒng)有一定的復(fù)雜性[4]。

基于調(diào)節(jié)方式選擇條件下，以自動(dòng)控制理論為主開(kāi)展模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)比鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)處理效果，有目的性、針對(duì)性地調(diào)整系統(tǒng)模塊、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，突出鍋爐燃燒系統(tǒng)特性。同時(shí)，還能在系統(tǒng)調(diào)節(jié)過(guò)程中對(duì)燃料側(cè)內(nèi)問(wèn)題合理解決，從而滿足火電廠熱工生產(chǎn)要求。

4 自動(dòng)控制理論在火電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用

4.1 設(shè)備應(yīng)用

自動(dòng)控制理論在火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用，是新時(shí)代背景下促進(jìn)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域自動(dòng)化、智能化發(fā)展的必要條件，并對(duì)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)、配套設(shè)施引進(jìn)與應(yīng)用，改變傳統(tǒng)化、單一化的工作模式，也是現(xiàn)代化火電廠熱工自動(dòng)化發(fā)展的必要趨勢(shì)[5]。同時(shí)，在火電廠熱工自動(dòng)化中對(duì)自動(dòng)控制理論應(yīng)用，可影響火電廠內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性，把工作重心放在熱工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，不僅是生產(chǎn)效率、技術(shù)水平、生產(chǎn)質(zhì)量等有效提升，而且還能為工作人員對(duì)各項(xiàng)工作開(kāi)展提供良好的安全保障，降低設(shè)備故障發(fā)生率，實(shí)施階段均能?chē)?yán)格遵循各項(xiàng)制度要求，降低火電廠熱工生產(chǎn)損耗，能把更多的資金投入設(shè)備技術(shù)引進(jìn)與更新等方面，利用先進(jìn)設(shè)備代替人工，也降低工作人員管理難度。

此外，分析火電廠熱工自動(dòng)化發(fā)展階段的自動(dòng)化控制理論作用，火電廠所應(yīng)用的技術(shù)類(lèi)別較多，在眾多技術(shù)手段支持下能提升工作效率，降低人員管控難度。如智能儀器儀表、信息技術(shù)、熱工自動(dòng)化技術(shù)等，均能為生產(chǎn)、設(shè)備檢測(cè)、性能強(qiáng)化、系統(tǒng)功能拓展等帶來(lái)積極影響。同時(shí)，各項(xiàng)工作環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)也被詳細(xì)記錄，關(guān)于火電廠熱工自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的管理工作，只需依據(jù)各項(xiàng)技術(shù)所檢測(cè)到的信息數(shù)據(jù)分析，就可了解與掌控系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)況，便于第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究問(wèn)題、解決問(wèn)題，充分發(fā)揮出自動(dòng)控制理論在火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用價(jià)值。

4.2 新產(chǎn)品引發(fā)應(yīng)用

基于新時(shí)期背景下，現(xiàn)代化社會(huì)快速發(fā)展使各領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)越來(lái)越激烈，各領(lǐng)域中的企業(yè)為穩(wěn)定自身發(fā)展地位，并創(chuàng)新巨大的經(jīng)濟(jì)效益，還需增強(qiáng)自身綜合實(shí)力，在發(fā)展過(guò)程中對(duì)新技術(shù)引進(jìn)與應(yīng)用，組建專(zhuān)業(yè)化研發(fā)隊(duì)伍，可在日常發(fā)展環(huán)節(jié)中加大對(duì)新產(chǎn)品創(chuàng)新與研發(fā)力度，并投入到日常生產(chǎn)中，通過(guò)實(shí)際行動(dòng)說(shuō)明新技術(shù)應(yīng)用價(jià)值與影響性，在各領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用[6]。其中，在火電廠熱工自動(dòng)化發(fā)展階段，火電廠不單單是對(duì)工作重心進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，而且還會(huì)在發(fā)展階段優(yōu)化自動(dòng)化設(shè)備性能，創(chuàng)新多樣化的技術(shù)手段，嚴(yán)控各類(lèi)材料質(zhì)量與性能，保證產(chǎn)品工藝質(zhì)量與技術(shù)水平。依然是受自動(dòng)控制理論影響，火電廠可對(duì)自身實(shí)況全面性掌握，無(wú)論是對(duì)機(jī)械設(shè)備換代，還是改變生產(chǎn)材料等，均能革新自動(dòng)控制理論，對(duì)火電廠熱工自動(dòng)化生產(chǎn)起到促進(jìn)作用，實(shí)現(xiàn)預(yù)期發(fā)展目標(biāo)。

5 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)控制理論應(yīng)用于火電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用價(jià)值與影響性，能提升主廠房控制系統(tǒng)性能，也是火電廠熱工自動(dòng)化發(fā)展的主要條件之一，可對(duì)火電廠熱工工作開(kāi)展有效控制，是火電廠熱工自動(dòng)化控制的核心技術(shù)，但是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，也有較高的要求，需依據(jù)火電廠發(fā)展實(shí)況展開(kāi)探究，具備完善的管理制度與措施，能在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對(duì)操作流程、人員行為等嚴(yán)格管束，才可保證火電廠熱工工作質(zhì)量與技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 王冬生.火電廠熱工自動(dòng)化中自動(dòng)控制理論及實(shí)際應(yīng)用研究[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2020，32（10）：14-16.

[2] 陳亞凱.自動(dòng)控制理論在火電廠熱工自動(dòng)化中的有效運(yùn)用分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019，48（34）：195-196.

[3] 陸曄，薛輝.火電廠熱工自動(dòng)化中自動(dòng)控制理論的實(shí)際應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（26）：38-39.

[4] 洪盤(pán).淺談自動(dòng)控制理論在火電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程，2018（16）：185-186.

[5] 鄭輝.淺析火電廠熱工自動(dòng)化中自動(dòng)控制理論的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018，42（2）：145.

[6] 寧中偉.試論火電廠熱工自動(dòng)化中自動(dòng)控制理論的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（33）：149，151.