关于火力发电厂自动控制创新优化

摘要：为解决火力发电厂自动控制系统运行时存在的测量仪表故障、设备操作人员各项技术标准水平低等问题，本文结合火力发电厂自动控制系统的创新优化意义，提出机组停顿重置参数值、调整供氨调节阀门、加强现场烟气监测仪的自动维护功能等措施，希望为创新优化火力发电厂自动控制系统的运行提供参考。

关键词：火力发电厂；自动控制；创新优化

在火力发电厂自动控制系统运行过程中会产生一系列的污染物无法得到及时有效的排放，特别是在排放的时候会遇到高温等情况，此时势必会产生出来光化学烟雾以及酸雨等，对于空气会造成非常严重的污染影响，甚至还会造成经济损失。因此火力发电厂要结合实际情况，积极采取有针对性的措施，保证自动控制系统运行的安全性和稳定性，在现有基础上进行创新和优化，这样才能够保证火力发电厂自动控制系统运行的效果。

1火力发电厂自动控制系统的运行问题

1.1测量仪表故障

火力发电厂的自动控制系统在运行过程中，其测量仪表会受到诸多因素的影响，进而引起严重的故障问题，尤其是仪表设备长期使用后，其内部元件出现磨损或老化，不仅性能下降，而且很容易就会引发严重的故障问题。如果仪表的定期维护和校准没有得到严格执行，其精度就会下降，或者出现读数错误等问题，同时高温、湿度、震动、电磁干扰等环境条件也会影响仪表的正常工作，特别是电子式仪表。此外，电路板损坏、传感器失效、接线松动等硬件故障是常见的仪表故障来源，而操作系统、通信协议或控制算法的bug也会导致仪表显示异常[1]。如果自动控制系统的参数设置不合理，会对测量数据造成影响，此时的仪表显示机会异常，特别是操作人员出现操作失误或误操作等情况，会造成仪表读数错误或设备损坏等故障问题。

1.2设备操作人员各项技术标准水平低

火力发电厂自动控制系统设备操作人员技术标准水平低，究其原因主要是由于现有的操作人员没有接受过专业的技术培训，或者培训内容与实际工作脱节，所以其对系统原理、操作规程和安全规定理解不足。同时电力行业竞争激烈，有时会优先考虑招聘成本较低的新手，长此以往，势必会忽视技术人才的选拔，尤其对于一些小型或老旧电厂，没有足够的资源来提供持续的技术提升培训。而高强度的工作环境和频繁的倒班会影响员工的学习和专注度，特别是管理层缺乏有效的激励机制和晋升通道，所以员工缺乏学习和提升的动力，在新时期经济快速发展的形势下，自动化技术的整体发展速度也越来越快，所以部分老员工无法跟上新的技术和设备，从而影响操作水平。

2火力发电厂自动控制创新优化的意义

火力发电厂自动控制创新优化时，其具有实质性意义，通常可以通过自动化和创新技术来优化燃料燃烧、汽轮机运行、发电机控制等环节，减少能源浪费，提高整体发电效率，或者利用先进的燃烧控制系统，这样可以精确调整燃料配比，提升热效率。优化控制系统有利于降低烟尘、二氧化硫和氮氧化物等污染物排放，其符合环保要求，也可以履行企业的社会责任，符合绿色低碳发展的政策导向。自动化控制能够减少人工干预，降低劳动力成本，同时减少因人为操作失误导致的损失，实现运营成本的有效控制，同时通过对自动控制系统的合理利用，还能够实时监控设备状态，预测并预防潜在故障，提高设备运行的安全性，降低事故风险。此外，创新优化控制系统可以增强电力系统的稳定性和抗干扰能力，保证供电连续性，以此来实现电网的正常运行，尤其是新时期背景下，在科技不断创新的背景下，火电厂可以保持行业领先地位，提升自身的技术水平，满足未来电力市场的智能化、数字化和网络化发展趋势[2]。通过自动控制，电力厂能更灵活的响应电力需求的变化，实现供需平衡，提高电网的灵活性和调峰能力，由此可以看出，火力发电厂自动控制创新优化对于提高生产效率、降低成本、保护环境、保证安全以及增强竞争力具有重要价值。

2.3设备运行异常

火力发电厂自动控制系统设备运行异常通常是由多种原因造成，首先设备本身存在传感器失灵、电机损坏、电路板故障等硬件问题，所以数据采集不准确，无法实现正常稳定的运行，同时控制系统的软件出现bug、编程错误、系统升级后兼容性问题等，所以会引起指令执行错误或系统运行不稳定等情况。其次，操作系统、数据库或通信网络出现问题，影响数据交换和指令传递，从而引发设备异常，而温度、湿度、尘埃或振动等环境条件超出设备设计范围，所以会造成设备性能下降或故障等情况发生。此外人为误操作、未按规程执行或系统配置错误，也会造成设备运行异常，特别是设备长期未得到适当的维护，部件磨损、润滑不良或清洁度下降，影响设备正常运行[3]。电力需求突然增加或长时间超负荷运行，会导致设备过热或承受超出设计能力的压力，而电压波动、中断或质量问题也会造成设备无法正常启动或运行，尤其是电磁干扰、电网波动或者设备之间的相互干扰，会造成设备运行不稳定。

3火力发电厂自动控制系统的创新优化措施

3.1机组停顿重置参数值

火力发电厂自动控制系统的创新优化涉及到停顿和重启时的参数重置，该环节属于一项关键任务。基于此，首先，要明确需要在机组停顿后进行重置的参数，通常包括安全限制参数、设备状态参数、控制算法系数等，这些参数根据系统的具体设计和控制策略而定，并建立一套详细的操作流程和参数管理规范，保证在停机过程中系统能够安全地存储并备份重要参数，避免停机过程中出现严重的参数丢失。在停机前，将当前运行参数存储到数据库或者安全的非易失性存储中，以备后续重启时恢复，在重启时，根据先前的存储信息，选择合适的重置策略，比如恢复出厂默认值、历史最佳值或者是根据特定的条件进行调整，需要注意的一点就是该环节需要结合实际运行数据和专家经验来决定[4]。在每次停机和重启后都要通过仿真或实际运行测试，验证重置后的参数是否能正常工作，避免影响系统的稳定性和效率，根据运行数据和反馈，不断优化参数重置策略，使其更加适应不同的运行工况和维护需求。在整个过程中，保证数据的安全性和完整性，防止未经授权的修改或数据丢失，这样不仅可以保证火力发电厂自动控制系统在停顿重置参数时系统的稳定性，而且还能够根据优化策略提升整体运行效率。

3.2调整供氨调节阀门

在火力发电厂自动控制系统中，调整供氨调节阀门时需要了解氨作为还原剂在燃烧过程中的作用，确定供氨调节阀门在系统中作用，如氨的浓度控制、温度控制等目标，并安装和配置适当的传感器，实时监测氨的浓度、压力、流量等关键参数，以便于精确调整。同时利用PID控制器、模型预测控制等先进控制算法，设定控制目标并根据实时数据进行计算，以精确调整阀门开度。通过试验或数据分析，确定开度与流量关系等相关的阀门特性曲线，以便在调整时考虑到阀门的动态响应，或者设置故障诊断模块，当氨供应异常或阀门动作不正常时，能快速识别并采取备用策略，为系统的连续性提供基本保证。此外，还要实施预防性维护策略，定期检查阀门的磨损、腐蚀情况，保证其动作准确无误，将供氨调节阀门的控制与锅炉控制、环境控制等其他系统集成，通过协调优化，提高整个发电厂的运行效率。在调整过程中，始终保证氨的泄漏检测和紧急处理机制，这样防止安全风险，促使供氨调节阀门的调整能够达到高效、稳定和安全的目标，从而优化整个火力发电厂的自动化控制系统。

3.3加强现场烟气监测仪的自动维护功能

在火力发电厂的自动控制系统中，加强现场烟气监测仪的自动维护功能可以提高数据准确性，降低运维成本（烟气监测仪仪，如图1所示），在此基础上要选择高灵敏度、高准确度的烟气监测传感器，如颗粒物PM2.5/PM10、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）等，保证实时监测数据的可靠性。同时建立实时数据采集系统，对监测数据进行连续分析，一旦发现异常值或偏离标准，立即触发报警，提醒维护人员进行检查[5]。还可以利用预测性维护技术，通过数据分析来识别设备潜在的故障模式，提前安排维护，减少突发故障的可能性，并集成智能诊断算法，这样可以自动检测设备故障，指导维护人员进行简单的自我修复，如更换滤网或清理积尘。此外，利用物联网技术，将监测设备与控制室连接，实现远程监控和故障管理，以此来提高运维效率，或者运用人工智能技术，不断学习和优化监测数据，提高对故障模式的理解，从而提升维护决策的准确性。另外，建立完善的数据备份和恢复机制，保证即使发生故障也能迅速恢复烟气监测数据的完整性，并根据历史数据和设备状态，制定维护计划，结合设备使用年限和性能趋势，合理安排维护周期，提高资源利用率。在此基础上，不仅可以提高现场烟气监测仪的自动化维护水平，保证发电厂排放指标合规，而且还可以保证环境监控系统的持续稳定运行。

3.4及时处理现场设备故障

在火力发电厂的自动控制系统中，及时处理现场设备故障是非常关键的，所以要安装实时监控系统，对关键设备的运行状态进行实时数据采集，通过数据分析和算法模型，识别出异常振动、温度升高、电流异常等故障迹象，并设置故障预警模块，一旦监测到设备参数超过预设的阈值或模式变化，立刻发出报警通知，让维护人员能够及时响应。故障发生时，系统应自动记录相关数据，包括时间、地点、故障类型和严重程度，便于后期故障分析和追踪，还要提供故障诊断工具，快速定位问题，对其中存在的硬件故障、软件错误或操作失误等问题进行分析和处理，在整个处理过程中，需要与设备制造商的技术支持数据库相结合，或使用AI和机器学习算法进行智能诊断。对于可编程的设备，可以设计自动化程序来执行故障排除或隔离措施，如关闭故障设备，切换到备用设备，或者调整运行参数以减小故障影响，并根据故障历史和频率，不仅需要及时更新维护计划，而且还要实施预防性维护，还要定期检查和更换易损件，避免小故障演变成大问题。此外，利用远程监控和互联网，快速获取外部专家或厂家的技术支持，缩短故障解决时间，定期对维护人员进行培训，保证其熟悉自动化系统和快速处理故障的方法，并制定详尽的应急预案，以此来更好的应对突发故障。基于此，通过火力发电厂自动控制系统的高效、稳定运行，能够更有效的处理现场设备故障，减少停机时间和维护成本，以此来提高整体运营效率。

4结语

目前火力发电厂自动控制系统在运行时，其中存在的问题不容忽视，需要引起人们的广泛关注和重视，尤其是新时期背景下，要根据目前提出的一系列标准要求，同时还要顺应时代发展进程，对火力发电厂自动控制系统的运行进行创新优化。在此基础上，对磨负荷风门和一次风机自动控制、火检冷却风控制等进行创新和优化，更重要的是可以在实践中积极推进对应的创新管理系统，这样不仅可以实现对自动控制系统的优化和完善，而且还可以促使火力发电厂自动控制系统实现高效、稳定运行的目标。

参考文献：

[1]沈闯.火力发电厂发电机组集控运行技术探讨[J].光源与照明，2023，（06）：237-239.

[2]赵创.火力发电厂的热控保护技术及实施要点研究[J].应用能源技术，2022，（11）：11-13+24.

[3]梁馨月.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究[J].中国设备工程，2021，（24）：91-92.

[4]滑娇琴.火力发电厂水循环控制系统的应用研究[J].机械管理开发，2021，36（11）：235-237.

[5]张立强.火力发电厂输煤机械设备的管理和检修[J].湖北农机化，2020，（17）：143-145.

作者简介：孙红波（1985.4.20-）男，工程师，本科，主要从事工作：电力工程。