基于智能控制的电厂热工自动化研究

刘江山

摘  要：随着信息时代的发展，我国科学技术水平也得到了显著提升，尤其是人工智能控制表现最为突出，智能控制的影响力将到达各个行业领域。而电厂作为经济发展的排头兵，在对于应用智能控制技术和自动化技术上已经相对成熟。本文主要针对与电厂的发展情况，基于智能控制的电厂热工自动化技术中的实际应用进行分析。希望能促进电厂发展，保障电厂生产品质。

关键词：自动化  智能控制  研究  发展

中图分类号：TP273                             文獻标识码：A                 文章编号：1674-098X（2020）07（a）-0003-03

Abstract： With the development of the information age， the level of science and technology in China has also been significantly improved， especially the performance of artificial intelligence control is the most prominent， and the influence of intelligent control will reach various industries. As the vanguard of economic development， power plants have been relatively mature in the application of intelligent control technology and automation technology. This paper analyzes the application of thermal automation technology based on intelligent control for the development of power plant， hope to promote the development of power plants and ensure the production quality of power plants.

Key Words： Automation; Intelligent control; Research; Development

1  智能控制技术的发展及探究

1.1 智能控制的电厂热工自动化技术的现状

智能控制观念发源于20世纪70年代，是1967年由美国人莱昂德斯提出智能控制观念，随着时代、经济的不断发展进步，各个企业不断发展、扩大，企业的需求也在逐渐增大，尤其是对设备实施的需求量变得越来越多，对特定的设备要求也逐渐变高。因此，大力发展智能控制电厂热工系统就逐渐显得越来越关键，只有这样才能更好地发挥出智能控制系统的优势、强化电厂热工设备设施的安全数值，确保其平稳运转，为电力工程智能控制发展做出不可替代的技术支持[1]。

1.2 智能控制的电厂热工自动化的主要控制方式

1.2.1 神经控制技术方式

所谓神经控制技术通俗来说就是经过建立神经型网络工具的方法，在确保讲述目标精确的基础上，进而监测并且控制热工系统的运转情况。神经控制技术是由许多的人工神经组成的网络技术，将生物学与科学技术进行有机结合产生的，此项技术的好处就是具有极强的自调节能力和自主学习能力，可使人工智能控制系统的发展迈向下一个台阶。由于用户对智能控制系统的要求变高，要求系统能够适应现场，导致传统人工控制系统很难达到要求。但是神经控制系统就能高效地解决这一问题，所以受到广泛关注[2]。

1.2.2 专家控制技术方式

专家控制技术方式就是把专家提出理论和相应的控制技术相结合，将理论和实践融合，模仿专家操纵的方法控制其整个热工系统，为电厂热工自动化系统的安稳运转提供坚实的基础。专家式控制技术在自动控制系统中运用较多，实现方式分为两种：一种是在原有基础上留有专家控制系统组成特征，它的缺点在于知识库内的知识内容量少，造成推理逻辑简单;另一种是在运用控制算法的基础之上，将专家控制技术运用其中，从而提高原本系统的判断能力。

1.2.3 模糊控制技术

模糊控制技术关键是能反映人类的逻辑思维和经验，但是上述思维和经验都是运用语言进行表达的。如“温度上升过快，则降低升温速度”。运用控制系统前期，因为技术人员对系统了解不够全面，导致自动控制效果不佳，但是经过技术人员思考探索，升级了模糊控制技术。与传统自动控制技术对比，模糊控制技术的优势在于：可以规避繁锁的数学模型，加快解决特定的控制问题，能够总结经验知识，提炼控制规律，从而实现对复杂系统的控制[3]。

2  电厂热工自动化的控制系统中的实际运用

2.1 电厂热工自动化的控制系统的智能检测

将自动化仪器测量出的数据进行统计并记录，然后依照热系统运行的数据信息进行判断系统的运转情况，如：温度、流量、压力、液位等。利用这些数据使用智能控制系统来检测数据，如果发生问题，系统可以自动进行预警，这样便于相关工作人员进行技术操作。

2.2 电厂热工自动化的控制系统中的自我保护

自我保护功能是智能化自我检测向外延伸出的重要技术功能，其主要作用是能对热工系统故障做出更详细的监测和解析，并将其故障数据自动传至控制系统中心，这样能够有效地避免因局部故障影响整体系统的运转工作。

2.3 电厂热工自动化的控制系统中的自动控制

电厂热工系统能否安全平稳运转的关键性因素就是电厂热工自动化系统的自动控制，由于热工系统运转的步骤较为繁琐和复杂，若是单单凭借员工手动进行操控，是绝不可能保证其安全平稳运转的。因此，强化电厂热工自动化智能控制的研发力度是必须要迈出的关键性步伐，只有这样才能实现智能控制电厂热工系统自动化运转，这样不但能使其系统整套控制更加规范化，还能削减其他因素对整个系统产生的扰动，进而达到提高运转效率的目的[4]。

3  智能化控制技术所包含的内容及应用

3.1 对燃气轮机温度的智能控制

燃气轮机是整个电厂热工系统的关键性设备，智能控制技术是运用自主控制燃气轮机的温度的方式来强化其运转功效的平稳增强。除此之外，运用智能化技术控制燃气轮机的温度，防止设备温度不稳定等其他问题的出现，直接有效地提高了工作效率。虽然影响燃气轮机的其他因素还有很多种，但在这一环节智能控制的应用得到了很大改善，为其他环节智能化的应用打下了坚实的基础。例如：在锅炉运行中，温度控制也是极为关键的，所以需要对锅炉运转的温度进行有效控制，以减少温度过高带来的安全问题，同时也能够优化因温度过高而燃料过度浪费的问题，达到机组的经济、高效运行[5]。

3.2 对锅炉燃烧时进行控制

锅炉燃烧时有很多不利因素会影响锅炉燃烧的效果，例如：燃烧是否充分、燃料质量是否符合标准等等。但运用智能控制技术是完全可以有效地控制锅炉燃烧过程，优化燃烧调整，有效控制并提高锅炉燃烧效率，提高烟气排放标准，减少对环境造成的污染。基于以上所述，锅炉燃烧必须实施智能化控制，通过智能化控制能实时监控锅炉的运行情况，能够最大限度地保障锅炉的安全平稳运行。

3.3 对发电机组进行加水、药的控制

水循环系统是保证发电机组能够正常运行的基本条件，所以要保证发现机组平稳的运转，就要适时在水循环设备中加入添加剂，以改变水质，防止其在设备内形成水垢等有害物质。传统的工作模式中大部分都是相关工作人员通过自身的工作经历和经验进行判断需要加多少量，并没有准确的仪器来进行衡量，没有统一的标准，这导致了加水、药的作用发挥不到最大，质量问题得不到保障。而智能化控制技术的应用极大程度地改善了这一现状，智能化控制技术运用专业仪器使用模糊控制技术来进行控制，很好地实现了对发电机组进行加水、药的控制，将这一过程转变了自动化处理。这种转变极大地提高了这一环节的工作效率，且提高了整个电厂的经济效益。

3.4 對制粉系统进行智能化化控制

中储式制粉在整个电厂制粉系统中是最为普遍且应用最为广泛的，但由于众多因素导致中储式制粉系统还是处在传统模式下的手动控制状态，这会致使系统产生丟粉和跑空磨的情况出现，这对于系统能否平稳运转影响是非常大的，特别是随着时代的发展，多数国外电厂已实现机组FCB功能，磨的控制模式必须适应FCB工况，面对这一现象，专家运用了模糊控制技对磨进行优化控制。不仅满足了磨的经济运行同时满足机组在各大功能试验及恶劣工况下的需求。

3.5 对发电机组的智能化预警控制

在传统模式生产过程中，发电机组在运转时极易出现单元组超出负荷的情况，当发电机单元机组产生超负荷情况时，必须要及时加以干预，若不能及时加以控制并有效解决，会对电厂安全生产造成一定的影响。但由于发电单元机组数量多、控制过程繁琐，传统模式控制方式，已无法满足综合性大型电厂要求，特别是厂级控制。通过智能化控制就能很好地改变这一现状，通过应用智能控制能够对每一个发电单元组进行单独掌控，同时能够实现全厂机组间的整体控制，实现全厂燃料、负荷的优化匹配。这样可以有效地避免人工检测失误的出现，进而确保工作中不会突发安全隐患[5]。

4  结语

现今，时代、社会的不断发展，经济化建设不断增强，致使基于智能控制的电厂热工自动化进行研究，是电厂在当今社会中发展所要进行的必要路程，此举对当今国家经济建设和人民群众生活水平都有着非常深远的影响。研讨智能化控制技术在电厂热工系统里的运用，解析潜在的隐患，并且制定改良的策略，发挥出智能化控制技术的优势，是当下社会发展的必要要求。

参考文献

[1] 毛林燕.热工自动化中的智能控制研究[J].科技创新导报，2019，16（13）：5，61.

[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] 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.

[4] 张学.智能控制在电厂热工自动化中的应用分析[J].数字技术与应用，2018，36（11）：20，22.

[5] 高玉龙.智能控制在电厂热工自动化中的应用研究[J].科技与创新，2018（9）：160-161.

[6]王一男.试析智能控制及其在火电厂热工自动化的应用[J].科技创新导报，2019，16（30）：1+3.

[7] 徐文闻. 智能控制在电厂热工自动化中的应用[J]. 华东科技：学术版， 2014（6）：252-252.