热控和运行「热电厂热工前景」

今天带来热控和运行「热电厂热工前景」，关于热控和运行「热电厂热工前景」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

α星由于生存环境艰难，所以那里的人类学会了逆境中成长，他们也从根本上见证了人性的恶。恐怕全世界，只有中国人的哲学中才会说，“人之初，性本善”，但人性本恶可能才是大多数，善良只是人性光辉中短暂的一刻。就像三体世界中那个1379号监听员一样，他从出生那一刻就注定了一辈子的卑微，而这种卑微恰巧是三体世界中人性本恶最基本的一面造成的。正如他所说的，“我是个小人物，生活在社会的最底层”，这句话似乎又影射了很多地球这个单体的社会一面。"给岁月以文明，而不是给文明以岁月，给时光以生命，而不是给生命以时光。"所以，首先是先有了岁月，才有了文明，如果岁月不能静好，那么文明就失去了最基本载体。

α星的人类如果想要生存，去发展哲学或者道德价值是没有多少意义的，他们要做的首先是生存，所以社会学在那里没有意义。反而是物理学、生命科学这些能够改变生存现状的学科得到了更好的发展。所以，三体文明领先地球文明，根本上是三体的物理学、生命科学更领先，而社会学、哲学领域落后很多。后来名不见经传的云天明在三体星球成了畅销小说家，也就不足为奇，毕竟在此之前三体星是没有小说家的。

在三体星球上，社会学这样的意识学科是静止的，但是在地球上物理学史静止的。如果大家回头看一下，人类走进现代化石什么时候的事，如果从基础物理的角度看，我认为是从牛顿发现“三大定律”开始的，大约是17世纪的事情；如果是从应用物理的角度看，那么应该是从瓦特发明蒸汽机开始的，大约是18世纪的事情；当然，人类走进电磁时代，其实是从19世纪开始的，法拉第做出了自己的贡献。也就是说，在过去的三百年，人类在理论物理上自从发现了牛顿三大定律和法拉第电磁定律后，人类基础物理学科几乎就停滞不前了，当然爱因斯坦的相对论是基础物理的重大发现。但是有必要说明的是，无论是牛顿的三大定律还是法拉第电磁定律，都在应用物理上得到了很好的利用，但是相对论没有，至今还是处在理论物理研究方面。

换句话说，人类在过去的三百多年时间里，几乎是一夜之间得到了地球上的真理，并且得到了很好的使用，之后我们在基础物理方面没有了进步，进步只是将基础物理做了很好的应用。无论是喷气式飞机，还是火箭飞船，还是无线通讯，都是基础物理的最好例证。

细思极恐，人类的文明就像是被罩住了一样，基础物理再也没有重大突破！

就像上世纪四十年代，美国人已经开发出了300MW的亚临界机组，然而半个多世纪已经过去了，人类还在使用这项技术。甚至在地球上一些偏远落后的国度，火电厂的单机规模只限于135MW的亚临界机组。如果从这个角度看，我们在很多方面的确是没有进步的，半个世纪没有进步的。

火电厂半个世纪没有进步，那就代表着在材料学、动力学、蒸汽学等领域没有进步。我们的管道无法承受更高温高压的蒸汽参数，即便是到了超临界机组以及高效超超临界机组，其实很大程度上是原有技术的一种拓展而非创新和革命。

如果说半个世纪有进步的话，那么我相信热控相关的应用物理是进步的。机务相关的设备受制于材料学、高分子学的限制无法做到进一步的革新，但是热控专业却发生了重大变化。最早的火电厂，参数检测都是在现场进行目测，有了一些最基本的温压元件，但是只能现场显示。后来，逐渐出现了些通过线圈控制的电动阀门，电厂工人开始解放自己的双手。再到后来，出现了一些远传的通讯技术，通过有线将温压流的信号集中传到固定的地点，你再也不用为了观察一个参数在炉子上上蹿下跳了。

等到冯.诺依曼发明了计算机，开始出现了远传信号在CRT的显示技术，到后来PLC和DCS系统的诞生，再到如今总线技术的应用。可以说，热控技术在电厂的发展过程中起到了排头兵的示范作用。如今，一些电厂开始使用无线传感技术，很多设备厂家在此应用上煞费苦心。可以说，随着时代的进步，电厂的热控技术逐渐朝着智能化的方向在进步。

但是电厂热控的理论基础，还是没有摆脱上世纪诺伯特.维纳提出的控制论学，这个学科为今后的过程控制理论打下了坚实的理论基础，更是涉及到了生命科学、数学、逻辑学等。如今我们在电厂所有用到的控制理论都是在此基础上的眼神和转化，没有实质性的改变。虽然我们的机组规模越来越大，设备越来越多，控制神经元越来越复杂，但是基本理论的框架没有变，只是在优化而已。

从这个角度讲，热控专业是静止的，或者说整个电力技术的发展是静止的，其实一点也不为过。

如果有什么让我觉得我们在能源有效利用方面得到了进步，我认为是核能和光能的开发。核能的开发存在争议，毕竟核能的使用有日本福岛的惨痛教训，但是很能的确是目前人类可大力开发的重要的技术资源。在人类没有找到更好的技术资源之前，核能的开发可能会在未来几个世纪都像如今的煤炭和石油一样普及，我们会用上核能汽车、核能厨房甚至是核能的手机。当然，那个时候核能的安全肯定已经不是问题，就像现在锂电池的安全程度一样。

光能的使用较为可惜，目前光能的使用方式就两种，一种是光伏，一种是光热，前者很普及，后者处在初始开发阶段。但是，光伏的利用率较低，能量转化率较低，可以作为火电的补充，但是不能取代。至于光热发现成功的案例，国内就那么几家。倒是在我国的地步的确，光热资源丰富，大力发展是可行的，但是需要配套特高压等技术，否则一切都是空谈。

所以，目前电厂的发展来看，其实还是要在眼前细节着手。火电厂优化控制领域，如今得到了各个电厂的青睐，降低煤耗、提高厂用电率、优化环保参数成为了当前火力发电厂核心的任务。而这一切，在没有更好的设备开发出来之前，热控优化的手段就成为了一种必然选择。

所谓的火电厂优化控制，就是在现有设备和材料的基础上，通过DCS内调整设备参数，使得火电厂煤耗降低、环保参数更优、厂用电率更低的方法，说到底就是通过参数修改达到节能降耗的目的。前段时间得到了一些数据，仅做参考，目前生物质电厂的厂用电率在10%左右，大型火电厂用电率可以达到5%~6%，而我见过一台辅汽汽轮发电机组，厂用电率高达17%。

理论上，大型火电厂参数可以优化到什么程度，这取决于很多方面，包括设备的老化程度、机组的设计参数以及煤质的情况。设备的老化程度是不可控的参数，机组的设计参数也初期形成，煤质倒是可以把控，但是需要综合价格等方面的因素。但是，热控技术作为一项工程控制理论，“他完全不用去考虑能量、质量和效率等因素”（《工程控制论》钱学森 译）。是的，热控技术可以最大程度上将其他客观因素抛弃掉，利用自己的理论体系去解决实际问题。换言之，任何问题都可以在热控技术中找到解决的方式，至于解决的结果需要通过优化控制理论去调整。

没错，在上一篇文章中，我给大家提出了PID控制、模糊控制、鲁棒控制等理论，加上目前市场流行的控制理论，构建了热工控制技术的宏伟大厦。如果把现场仪表、执行器等乘坐热控技术这座大厦基础的话，那么这些优化控制的理论则是整个大厦的支柱、梁架和绚丽的外表。没有了这些璀璨的理论，我们顶多建造一套低矮的平房，有了这些理论作为支持，整个控制技术才得到了贯通。

所以，当你还在认为更换个温压流元件就是热控专业的工作的话，当你以为学会了执行机构接线就是热控人才的话，当你认为热控只是电厂的辅助专业的话，那么今天给你展示的则是真正的的电厂热控的核心技术。这项技术外表看古怪而晦涩，深入进去则是千奇百怪。虽然热控技术所有的原理离不开三大定律，离不开电磁定律，离不开基础数学原理，但是电厂热控技术将所有的这些基础学科做到了弘扬、放大和传承。

或许，在我们这个三维的世界，基础物理学科很难再做到大的突破，但是电厂热控技术却可以在这些基础学科上变的更加友好、实用和绚丽多姿。就像PID控制理论的提出者很难追根溯源了，但是这项技术在经历了初始的理论阶段、单片机使用阶段到如今在DCS系统和PLC系统中的大力应用，可以说热工控制理论正在有一个灵魂逐渐有了血液和骨架，开始穿上华丽的外衣，开始讲触角深入到火电厂的方方面面。可以毫不客气的说，火电厂生产过程中的问题，如果在其他专业找不到解决方法，那么一定能在热控专业找到一个途径。就像前文中说的那样，我们在找不到更合适的资源替代矿石资源的时候，完全可以通过热控的优化控制来最大限度的提高火电厂的生产效率和经济效益。而要做到这一切，需要耐心去钻研热控技术的核心层面，而不是简单的去更换个测点元件。

这一切，其他人可以不懂，作为一名热控工程师，必须努力向前进！