自動化控制技術在火電廠熱工儀表中的應用

史鳴飛

（國電蚌埠發電有限公司，安徽蚌埠 233000）

0 引言

熱工儀表是保證各大工廠運行的重要組成部分，在火電廠中發揮著重要作用。熱工儀表自動化技術在火電廠的應用，不僅提升了企業的自動化技術及各項技術水平，還有利于提高企業工作效率和經濟效益。在新時代背景下，熱工儀表自動化技術在火電廠等企業中的應用也越來越廣泛、越來越深入。但是，在其應用過程中也出現了一些值得人們注意的問題。只有解決了這些問題，才能讓該技術在火電廠發揮更大的作用，進而帶動我國各項經濟基礎建設的健康、有序發展。

1 熱工儀表自動化技術介紹

1.1 熱工儀表自動化技術概述

熱工儀表自動化技術，顧名思義就是將自動化技術融合應用到熱工儀表中。自動化技術是包含控制、信息及系統等相關知識和技術的綜合學科，熱工儀表是包含壓力表、溫度計、液位變送器等在內的裝置，廣泛應用于各大現代化企業建設及發展中。熱工儀表自動化技術是將自動化技術和熱工儀表相融合，將熱工儀表的各項優勢及作用通過自動化技術得到最大發揮的技術。該技術在火電廠及其他企業中的應用，有不可替代的作用。

1.2 熱工儀表自動化技術的特征

（1）智能性。在計算機、互聯網技術及大數據加速快速發展的時代背景下，熱工儀表自動化技術融合了各種新時代背景下的各種最新技術，呈現出智能化的特點。

（2）系統性。熱工儀表自動化技術以計算機技術和信息技術為背景，能夠對整個工作大系統實行宏觀調配和監控，對系統中已經出現甚至是沒有出現的問題進行及時反饋，并及時作出相應的調節，可以提高系統運行的穩定性和有序性。

2 自動化控制技術在火電廠熱工儀表中的應用

2.1 設備安裝

融合了自動化技術的熱工儀表具有智能性和系統性，這給表盤與設備安裝工作帶來了很大挑戰，工作也更加繁重，因此需要做好每個安裝環節的工作。

（1）安裝之前，應做好統籌規劃工作，對表盤與設備安裝的安裝位置、安裝開始時間及完成時間提前做好規劃，并為具體安裝過程中可能出現的問題做好應急措施。

（2）安裝過程中，應嚴格按照相關技術規范和要求，做好每個安裝環節的工作：①初步檢查、檢測儀器，對儀器的質量檢查以及數據進行驗收，確保后續安裝步驟的有序進行；②注意安裝的位置，綜合考慮天氣、溫度、電磁波的干擾等，避免這些不利因素影響表盤、設備的工作；③注意安裝的角度，如測溫元件應與管道保持45°左右的傾斜。

（3）安裝完成之后，應進一步做好設備的調試工作，尤其是熱電偶、壓力變送器等的檢驗工作，確保這些設備的參數在允許的承受范圍之內，并保證其工作的及時性、精準性、高效性。

2.2 管路鋪設及配線安裝

將自動化技術應用到熱工儀表中，最重要的工作就是線路鋪設與安裝。在這一過程中要注意以下4個問題。

（1）注意電源的控制，避免因電源的突然接通或切斷影響線路的穩定性，造成線路中斷或損壞。

（2）注意測量的精準性，無論是在線路鋪設的宏觀路線中，還是在熱工儀表內部的線路中，都應做到準確無誤。自動化控制技術在熱工儀表中具有很強的關聯性，牽一發而動全身，測量精準可以為后續每一步工作提供保障。

（3）在安裝位置方面，除了要注意雨水、潮濕等自然環境的影響，還應注意熱工儀表周圍不能放置有大型電氣設備。因為大型設備的運行將產生大量的熱和電磁波，將對熱工儀表工作性能產生強烈干擾，降低其工作效率及使用壽命。

（4）在鋪設與安裝過程中，應隨時做好除塵工作，除塵之后還應將線路進行密封，保證線路的簡單有序，不可將線路安裝得錯綜復雜。線路過于復雜，不僅成本過高，也不利于后期的維修，為以后線路的管理與維修埋下隱患。

2.3 設備及線路的清潔與調試

在設備安裝、線路鋪設完成之后，應做好儀器設備與管線的清潔工作。在宏觀上，不可在設備周圍堆砌各種雜物，這不僅有利于安裝完成之后的調試、驗收工作，還可以保證設備投入運行之后的檢查和維修工作，確保設備有一個安全、良好的工作環境。在微觀上，要注意儀器屏幕及線路的吹掃工作，保證設備外部沒有裂紋或銹蝕等，這樣可以確保數據及信息的傳輸工作，避免灰塵等對數據傳輸的干擾。

工作人員還應重視設備調試及線路檢查工作。熱工儀表的工作具有精密性、復雜性等特點，如果不及時做好設備的調試與檢驗工作，可能會導致熱工儀表投入正常使用中的諸多問題，阻礙火電廠企業各項任務的進行，甚至會造成企業停工停產，影響人們的正常生活。因此，相關技術人員一定按照相關規范要求，對設備及線路進行全方面的檢查，應對熱工儀表管路展開單獨試壓，調試后結合具體的安裝工藝，在控制室中二次聯校。還要注意熱工儀表系統整體的統一協調，讓系統中的設備及線路既能自己進行局部調控，又統一從屬于中央控制的領導指揮。

2.4 自動化試運行

在設備安裝完成、線路鋪設以及調試與檢查完成之后，就可以進入自動化試運行階段。與設備及線路調試工作相比，試運行階段的工作更加繁重和復雜。在這一階段，需要對設備運行工作的長期穩定性進行測試，設備運行在初期可能不會出現什么問題，但隨著時間推移，數據與信息的傳輸工作量加大，設備可能承受不了過大的信息載荷而出現問題，如：導致設備局部溫度過高，影響其他相關工作；導致數據傳輸失真，導致數據及信息傳輸的不準確性；系統運行正常，但不能反饋具體工作中的問題等。考慮到以上種種可能出現的問題，相關技術人員要觀察設備連續工作較長時間之后，對熱工自動化設計方案、生產流程、正常數據信息等進行記錄備份，還要注意整個工作系統的反饋調節機制是否正常，能否對系統中哪一設備、哪一環節、什么問題作出反饋，并自動進行調節。

3 熱工儀表自動化技術的故障及應對措施

3.1 電纜故障造成的誤動

首先要避免在一個設備機柜中安裝多個設備及組件，防止它們在工作中的相互干擾，造成運行系統紊亂和電路故障。其次，在線路安裝及后期維護中，在保證線路正常需要的前提下，應按照“能簡則簡，節約至上”的原則，使線路設置簡單有序，最大限度避免線路交叉而引起線路故障。最后，定期檢查電源模件的輸出電壓，當電壓輸出量過低或過高時，及時更換電源模件。

3.2 熱工儀表的參數故障

熱工儀表工作時，其參數曲線會在一定合理范圍內上下浮動，但是不會超過一定的限度，否則就表明其工作狀態出現了異常。一旦出現異常，相關工作人員應該及時分析故障（通常DCS儀表失常會導致熱工儀表失穩），逐一排查設備、查看儀表各項參數是否在合理的范圍之內，最終確定數據顯示是否存在滯后性、是電阻出現了問題還是系統失穩等，問題一經發現應立即根據熱工儀表工作規范上報備案，將不良影響降到最低。

4 熱工儀表自動化技術的應用前景

4.1 綜合自動化發展趨勢愈加明顯

盡管熱工儀表自動化技術的發展已經有了很大進步，但是隨著我國電力行業和自動化技術的不斷發展、進步，熱工儀表自動化技術還有很大的發展空間。在未來，自動化技術將不是熱工儀表等單個系統的自動化調節，而是向系統一體化的方向發展。這將實現故障的全面檢查、有序管理和自動維護，進而顯著提高熱工儀表的自動化控制效果。

4.2 智能性得到充分體現

對熱工儀表自動化技術來說，大數據時代既是挑戰又是機遇。在競爭激烈的市場中，企業只有與時俱進、緊跟時代的步伐，才能在當今社會中生存和發展。同時，各種科學技術的進步，也為熱工儀表自動化技術的進步發展提供了支撐。目前國內熱工儀表自動化軟件中發揮主要功能的是PC、Win-Intel機構，這些軟件大多數只是發揮了監控功能，未來熱工儀表將會融合更多先進甚至是前沿的科技，如SCADA、OPC等技術，相關技術人員也一定能通過發展創新來實現熱工儀表的智能化。

4.3 創新性得到更大體現

現階段火電廠熱工儀表系統需要大量設備的支持，其安裝還需很多的電纜線路，這不僅占用大量的空間資源，還容易出現后期故障，導致檢查維修工作量加大。未來可以將電氣熱工控制中的相關理論融合到熱工儀表自動化技術中，如將原位校準技術融合到熱工儀表、使用更多類型的傳感器、通過無線通信技術傳輸數據等，既可以節約空間，又可以提高傳輸的效率和準確性。此外，可以在熱工儀表中應用信息化系統，自動收集儀表運行數據并進行統一分析，從而實現儀表參數的自動調整及自動校驗維護。

5 結束語

自動化控制技術在火電廠熱工儀表中的應用，是順應時代發展的必然趨勢，對企業生產、人們日常生活、國家和社會都有著重要作用。自動化控制技術在火電廠熱工儀表中的應用，體現在越來越多的方面，應重視其在應用中出現的問題，并逐步掌握解決這些問題的有效途徑。未來應將更多、更先進和前沿的技術應用到熱工儀表自動化控制系統，使其不斷發展和更加完善。