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电厂热工自动化的探讨研究（5篇材料）

第一篇：电厂热工自动化的探讨研究电厂热工自动化的探讨研究摘要：电厂热工自动化技术的推广应用能提高电厂的安全性，降低生产成本，是社会发展的必然趋势。DCS控制系统，以及热工自动控制优化技术的应用实现了传统控制系统不可能实现的效果。本文对电厂热工自动化进行了分析探讨。关键词：热工自动化；DCS；控制系统；优化引言就目前国内火电厂发展情况来看，国内热工自动化控制系统的发展前景较为可观。在火电厂实际运营过程中，自动化系统应当为整个火电厂的顺利运行提供有力保障。这一方面要求我们不断对系统构造进行优化，提高其协调性，另一方面又需要逐渐运用现场总线法，逐渐尝试在该系统中运用人工智能，促进火电厂的可持续发展。一、电厂热工自动化的基本概念所谓电厂热工自动化，是指采用自动化控制装置和仪表等对电厂的热力过程进行操作，它无需人员参与操作和监视过程。可见，电厂热工自动化技术解放了劳动力，有利于提高发电机组运行的安全性和经济性。具体而言，该技术涉及以下几个方面：1、自动检测在热力操作过程中，流量、成分、液位以及温度等是主要的运行参数，通过自动化仪表对这些参数进行自动测量；自动检测各项运行参数是保证机组稳定运行的核心，通过反馈环节还可以实现参数的自动调节，并在必要时及时给出报警信号。2、自动控制通过自动控制装置，可以对部分生产过程进行控制和调节，主要有自动调节、顺序和远方控制之分。3、自动报警在自动检测过程中，一旦出现热工参数与规定值偏差较大，将会给出报警信号提醒工作人员及时处理。4、自动保护当热工参数在限定值以外时，或设备的运行条件不满足要求，相应的自动控制装置将会终止生产过程，实现自动保护。二、电厂热工自动化技术的应用1、DCS控制系统分布式控制系统即DistributedControlSystem（DCS），是一种在集中式控制系统的基础上发展而来的新型计算机控制系统，在国内自动控制领域又被称为为集散控制系统。DCS技术减少了系统内的各种连接接口以及接口数量，减少了设备的建设以及维修费用，同时降低了系统运行过程中的故障发生率，DCS控制系统已经发展成为大型发电厂的主流控制系统。通过对逻辑器件的编程控制，DCS控制系统可以通过网络系统实现对火力发电整个生产过程的检测，并操纵相应执行机构控制生产设备的运行与停止。近年来随着电子技术的发展，DCS系统在结构上也得到了改善。随着控制器的功率以及容量的增加，为了保证系统的安全性，安全性控制器、冗余控制技术（CPU、控制器冗余等）得到了发展和应用，DCS控制系统也正在转向适度集中，采用一体化控制技术，将复杂或者是联系紧密的控制模块集中到一个控制系统中，这样可以增强内部信息交流的便捷性，减少故障发生环节，这也是DCS控制系统在电厂热工自动化技术中的一个发展方向。2、热工自动控制理论随着社会的发展，大型火电厂装机容量不断增大，过程生产领域对控制系统的精度以及稳定性要求也在不断提高，传统控制方法的弊端已经显现出来，难以满足火电厂热力对生产系统稳定性和性能最优化要求。同时由于传统控制方法与当前广泛应用的计算机技术、自动控制理论不能很好兼容，很多火力发电厂已经大量应用热工自动控制优化技术。在火电领域应用最广泛的最深入的是PID控制技术，PID控制器（比例-积分-微分控制器）是由比例单元P（proportion）、积分单元I（integration）和微分单元D（differentiation）组成。由于热工控制技术上有很多非线性、时变、耦合以及参数不确定的复杂过程，而PID控制器对于这些复杂过程的控制上有一定的缺陷。为了提高对于复杂过程的控制能力，一些先进控制理论也被引入到热工自动控制领域当中，如模糊控制、神经网络控制、以及这些PID模糊控制以及PID神经网络控制等，这些先进的控制技术给电厂的热工自动化稳定高精度运行提供了良好的保障。3、辅助系统的自动控制技术一个火电厂是一个庞大的工程项目，往往需要很多的辅助系统，每个辅助系统都需要配备大量的财力物力人力才能保证其生产设备的运行。在整个系统运行过程中，这些辅助系统出现的故障以及耗费的成本往往占据系统的很大一部分。为了降低生产成本，提高辅助设备的控制水平，辅助系统的自动控制技术也是电厂热工自动化技术的一个重要发展方向。辅助系统的自动控制技术能够缓解操作工人的压力，用机器代替人工完成一些环境恶劣操作复杂、或是单调重复的工作实现到减员增效的目标。4、过程控制优化工业中的过程控制是面向整个生成过程的自动控制，过程控制以温度、湿度、压力、力矩、流量、液位、成分和比率等工艺参数作为被控变量的。过程控制比自动控制理论中实现的目标控制更加全面，同时也更加复杂。火电厂的热工过程控制由于涉及的因素多，涵盖面广，同时由于过程的高度时变与非线性化，以及压力、温