火電廠熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用探析

包海龍

摘 要：電廠的熱工儀表自動(dòng)化直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程與質(zhì)量，因此，為了有效提高火電廠生產(chǎn)管理的高效性與安全性，電廠必須加強(qiáng)對(duì)熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)的研究與實(shí)踐，采用科學(xué)有效的熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)，有效提高火電機(jī)組的穩(wěn)定性以及安全性。該文主要分析了電廠熱工儀表技術(shù)的概念與基本特點(diǎn)，介紹了熱工儀表自動(dòng)化的試運(yùn)行情況，分析了熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)出現(xiàn)故障的原因，并對(duì)其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望，希望能夠促進(jìn)火電廠熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用與良好發(fā)展，從而保障電廠的生產(chǎn)以及管理工作能夠安全有效地進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：火電廠 熱工儀表自動(dòng)化技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）11（b）-0059-02

作為火電廠生產(chǎn)運(yùn)行的一個(gè)重要組成部分，熱工儀表主要是地表計(jì)以及管路儀表燈設(shè)備構(gòu)成，企業(yè)利用電纜將諸多設(shè)備有機(jī)地連接起來(lái)，使其形成一個(gè)系統(tǒng)或者回路，從而完成對(duì)相關(guān)設(shè)備的檢測(cè)與調(diào)節(jié)工作，進(jìn)而有效地提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)是充分保障電廠安全生產(chǎn)與高效管理的基礎(chǔ)。因此，為了使電廠的生產(chǎn)管理工作能夠安全有序地進(jìn)行，必須深入研究與分析熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)。

1 火電廠熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)概述

在火力發(fā)電廠的電力生產(chǎn)過(guò)程中，為了有效提高生產(chǎn)效率，降低能耗，火力發(fā)電廠的熱工儀器通過(guò)熱能工程控制理論技術(shù)及計(jì)算機(jī)等技術(shù)對(duì)儀表的熱能參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格地監(jiān)督管理以及檢測(cè)，這些技術(shù)即為火電廠熱工儀表技術(shù)。而所謂的熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)即為借助于一定的自動(dòng)化技術(shù)手段對(duì)鍋爐蒸汽設(shè)備以及其它一些輔助性的設(shè)施實(shí)施自動(dòng)化控制，從而使得火電機(jī)組能夠在生產(chǎn)運(yùn)行中充分

適應(yīng)工況的變化，維持火電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

隨著科技的發(fā)展，電廠的熱工儀表組裝技術(shù)也在不斷地完善，其主要包括以下特征：首先，設(shè)備的智能化。隨著電力能源的不斷開(kāi)發(fā)與利用，電廠的熱工儀表也逐漸實(shí)現(xiàn)了高度智能化的監(jiān)督與控制，實(shí)現(xiàn)了電力生產(chǎn)的智能化監(jiān)控。其次，技術(shù)高新化。目前，電廠綜合有效地運(yùn)用了信息技術(shù)以及電子電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，同時(shí)利用最先進(jìn)的熱能工程技術(shù)以及相關(guān)的控制理論，嚴(yán)格地監(jiān)測(cè)相關(guān)的電力以及熱能參數(shù)，從而使得自動(dòng)化能夠逐漸向高新化方向發(fā)展。

2 熱工儀表自動(dòng)化的試運(yùn)行

在通常狀況下，火力發(fā)電廠的熱工儀表自動(dòng)化主要是在儀表二次聯(lián)校以及系統(tǒng)工藝安裝以后實(shí)行檢測(cè)。首先，必須要對(duì)單體單系統(tǒng)的運(yùn)行情況給予嚴(yán)密地檢測(cè)，主要是利用傳動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)情況來(lái)檢測(cè)儀表的入口壓力值等數(shù)據(jù)值。其次，在大型機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，不僅要對(duì)一些必要的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，而且還有測(cè)試聯(lián)鎖系統(tǒng)的運(yùn)行能力，這樣可以有效保障自動(dòng)化系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中可以支持遠(yuǎn)程操作以及就地操作。在聯(lián)動(dòng)試運(yùn)行過(guò)程中，要求自控控制系統(tǒng)中的壓力儀表以及控制室儀表等全部自控儀器都可以投入運(yùn)行[2]。根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范，在聯(lián)動(dòng)運(yùn)行的過(guò)程中，要充分保障設(shè)備能夠在安全運(yùn)行三天以后才可以真正地通過(guò)檢測(cè)，通過(guò)聯(lián)動(dòng)試運(yùn)行，部分容器在完成惰性氣體置換以后，才能夠正式地投入生產(chǎn)。

3 熱工儀表自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)故障分析

在火電廠的熱工儀表出現(xiàn)故障以后，通常都是對(duì)熱工儀表的流量以及壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行多次檢測(cè)，從而根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況以及測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)儀表故障原因進(jìn)行分析，進(jìn)而找出故障發(fā)生的原因，并給予有效地處理。

3.1 熱工儀表故障前后的分析

在火力發(fā)電廠的熱工儀表出現(xiàn)故障以后，工作人員需要對(duì)故障產(chǎn)生前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格地對(duì)比分析。首先在故障發(fā)生以前，操作人員需要深入地分析儀表的性能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案以及生產(chǎn)工藝等，而且要記錄系統(tǒng)正常狀態(tài)下儀表的運(yùn)行參數(shù)，從而為今后的檢查與維修留下一定的依據(jù)。在熱工儀表發(fā)生故障以后，工作人員要對(duì)機(jī)組的負(fù)荷以及生產(chǎn)原料所發(fā)生的變化情況進(jìn)行深入地分析比較，而且要及時(shí)地故障出現(xiàn)以后，表的記錄進(jìn)行研究，從而找出故障發(fā)生的原因，并且及時(shí)更換熱工儀表。在通常狀況下，當(dāng)熱工儀表的記錄曲線出現(xiàn)死線的時(shí)候，就說(shuō)明儀表系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。這主要是因?yàn)槠綍r(shí)記錄曲線都是處于波動(dòng)狀態(tài)，一旦波動(dòng)不存在了，就證明儀表系統(tǒng)產(chǎn)生了故障，由此就能夠充分排除機(jī)組系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)發(fā)生故障的可能。

3.2 熱工儀表故障參數(shù)的分析

由于熱工儀表在生產(chǎn)過(guò)程中的參數(shù)是不斷變化的，而當(dāng)記錄曲線出現(xiàn)較大幅度的變化時(shí)，就有可能是由于熱工儀表發(fā)生了故障。在故障出現(xiàn)以前，熱工儀表的記錄曲線波動(dòng)是呈現(xiàn)出一定的秩序，而當(dāng)故障產(chǎn)生以后，記錄波動(dòng)曲線就會(huì)處于雜亂無(wú)序的狀態(tài)，而且不能啟用手動(dòng)控制裝置。這種故障主要是由系統(tǒng)工藝導(dǎo)致的，儀表自身發(fā)生故障時(shí)，通常主要是表現(xiàn)出死線狀態(tài)。當(dāng)DCS顯示儀器出現(xiàn)不正常狀況的時(shí)候，可采用現(xiàn)場(chǎng)檢查的方式來(lái)查看儀表的數(shù)據(jù)。假如數(shù)據(jù)的項(xiàng)目參數(shù)值比較大，那么就可能是由于儀器系統(tǒng)出現(xiàn)故障[3]。總而言之，在電廠熱工儀表自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中難免會(huì)發(fā)出現(xiàn)故障，一旦故障發(fā)生，則需要對(duì)被控制閥以及控制對(duì)象的特性變化情況給予深入地分析與嚴(yán)格地監(jiān)控，因?yàn)檫@些都可能是導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因。因此在熱工儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障以后，要嚴(yán)格檢查電廠的工藝操作系統(tǒng)以及現(xiàn)場(chǎng)儀表系統(tǒng)，以此查找故障成因，并采取相應(yīng)的解決措施。

4 參數(shù)儀表控制系統(tǒng)的故障分析

在對(duì)溫度控制儀表系統(tǒng)故障進(jìn)行分析的時(shí)候，需要注意以下幾方面的問(wèn)題：首先，此系統(tǒng)儀表通常都是采用數(shù)字智能儀表進(jìn)行控制以及測(cè)量。其次，對(duì)系統(tǒng)儀表的測(cè)量通常會(huì)具有滯后性。由于溫度儀表系統(tǒng)測(cè)量具有較強(qiáng)的滯后性，并不會(huì)突然發(fā)生變化，那么一旦溫度儀表系統(tǒng)的指示數(shù)值突然發(fā)生變化，很可能就是儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障。此時(shí)，大多數(shù)都是由于變送器放大器失靈以及熱電偶發(fā)生斷線等原因造成的儀表故障的發(fā)生。

當(dāng)溫度控制儀表系統(tǒng)突然出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象的時(shí)候，通常都是由于控制參數(shù)PID卡調(diào)整不合理或者是存在干擾。當(dāng)溫度控制儀表系統(tǒng)發(fā)生較大緩慢波動(dòng)的時(shí)候，很有可能是控制系統(tǒng)本身發(fā)生故障。可以通過(guò)以下幾個(gè)步驟來(lái)分析溫度控制系統(tǒng)自身存在的故障：首先，要嚴(yán)格地檢查調(diào)節(jié)閥輸入型號(hào)是不是發(fā)生改變，如果信號(hào)不變，說(shuō)明調(diào)節(jié)閥膜片發(fā)生泄漏。其次，要嚴(yán)格檢查調(diào)節(jié)閥定位器的輸入信號(hào)是不是發(fā)生變化，一旦輸入信號(hào)沒(méi)有發(fā)生變化而輸出信號(hào)出現(xiàn)改變，那么就說(shuō)明定位器發(fā)生故障[4]。最后要檢查定位器的輸入信號(hào)是不是發(fā)生變化，一旦發(fā)現(xiàn)輸入信號(hào)并沒(méi)有改變，但是輸出信號(hào)發(fā)生改變，那就說(shuō)明是調(diào)節(jié)器本身出現(xiàn)故障。endprint

5 熱工儀表技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著國(guó)內(nèi)外電力學(xué)科的不斷發(fā)展，熱工儀表也面臨著更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求。根據(jù)我國(guó)熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展情況，可以將其發(fā)展趨勢(shì)總結(jié)如下。

5.1 綜合自動(dòng)化

在火力發(fā)電廠的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，熱工儀表具有數(shù)據(jù)加大 以及資產(chǎn)較為密集等特點(diǎn)。所以在電廠熱工儀表的發(fā)展過(guò)程中，要將整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程看做一個(gè)有機(jī)的整體，從而對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格地管理與控制，這就是所謂的熱工儀表的自動(dòng)化控制技術(shù)[5]。要以企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)為根本，加強(qiáng)對(duì)火電廠熱工自動(dòng)化的研究，從而為企業(yè)的管理及運(yùn)轉(zhuǎn)流程提供有利的信息支持，而且還要對(duì)火電廠管理信息與過(guò)程控制等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入地研究與分析，合理地配置生產(chǎn)資源，從而提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

5.2 高性能化

到目前為止，我國(guó)火電廠的熱工儀表自動(dòng)化尚未充分解決人機(jī)對(duì)話的界面問(wèn)題，這也大大影響了自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效率以及質(zhì)量。而隨著電廠技術(shù)的不斷創(chuàng)新，在電廠的技術(shù)軟件中加入了更多的功能與概念，這使得組態(tài)軟件的實(shí)際含義與功能發(fā)生了很多變化。而目前的電腦軟件都主要是采用PC結(jié)構(gòu)，這也為電廠的熱工儀表性能提供了有力的技術(shù)支持。因此，在未來(lái)的發(fā)展中，我國(guó)電廠的熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)會(huì)出現(xiàn)高性能化的發(fā)展趨勢(shì)。

總而言之，火電廠的熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)是企業(yè)安全生產(chǎn)以及高效管理的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代電力生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展的重要體現(xiàn)。因此，在現(xiàn)代化火電廠的技術(shù)改造過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)的研究與探討，要深入分析火電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的適應(yīng)性以及故障的發(fā)生情況，根據(jù)相關(guān)理論與研究成果，實(shí)現(xiàn)火電廠熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)的智能化以及高性能化發(fā)展，從而促進(jìn)火電廠生產(chǎn)管理工作的安全有序進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

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