電力系統熱工儀表自動化技術的應用

馮小龍，霍明鑫(陜煤集團榆林化學有限責任公司，陜西 榆林 719100)

0 引言

基于當前現代工業的發展，儀表自動化技術的應用已成為主要趨勢，對推動我國各類工業企業的發展具有重要作用。隨著社會經濟的飛速發展，企業在生產發展中將投入更多自動化技術，推動企業生產效率的提高，從而科學、有效地拓寬發展道路。就目前電力系統熱工儀表應用情況看，自動化技術的應用水平不斷提高，應用效果逐步顯現。文章全面分析了自控儀表系統的各個方面情況，主要的目的在于提高熱電企業生產工藝水平，更好地保障生產安全性、穩定性，助力電力系統日后穩定發展。

1 電力系統熱工儀表類型

目前我國熱電廠有關熱工儀表的應用情況，根據不同功能的需求，對儀表設備裝置的要求也不同。熱工儀表主要包含了壓力校驗儀、壓力變送器、壓力傳感器、溫度變送器、差壓變送器、熱電阻、熱電偶、液位變送器、智能數顯儀、閃光報警儀、熱工信號校驗儀、無紙記錄儀、流量積算儀，此外還有壓力校驗裝置、溫度校驗裝置等。

2 電力系統熱工儀表自動化分析

2.1 熱工儀表自動化技術內容

所謂的熱工儀表，主要就是指設備包含了程序控制、傳感器組件、信號傳導管路、數據顯示儀表等基礎部分，通過電纜的作用連接相應的設備，從而構建出熱力學工程物理信息的科學回路及系統。而熱工儀表自動化技術，嚴格意義上講屬于一種綜合性技術，其中包含了智能化器械儀表、熱能工程控制理論，還有電子計算機技術，在這些內容組合下實現了熱工儀表自動化。熱電廠可以充分應用熱工儀表自動化技術，實現對熱能電力參數的全面檢測、有效監控，確保企業可以隨時掌握相應的情況，減少甚至規避生產事故，從而有效地提升企業經濟效益。分析熱電廠日常生產經營情況可知，其包含了蒸汽、鍋爐、汽機、管道、電氣設備還有其他設備，而通過應用自動化技術后可以監控這些設備的實際運行狀態，隨時了解設備情況，使得熱電企業能夠在自動化條件下實現安全正常的生產。不僅如此，熱電企業引入熱工儀表自動化技術后，能夠切實針對不同設備實施相應的科學調節、檢測，有助于提高設備安全性、可靠性，從而更好地保障企業生產安全、提高穩定性[1]。

2.2 熱工儀表自動化技術特征

熱工儀表自動化技術的應用，主要的目的就是為熱電企業提供更好地提供生產服務，進而有效提升企業整體工藝水平。因此，有必要全面把握好熱工儀表自動化技術特征，助力熱電企業實現高效生產。綜合分析熱電企業熱工儀表自動化技術，可以將其特征總結為以下三點：第一，檢測智能化。基于當前電子信息技術、計算機技術的發展與應用，為熱工儀表設備提供了強大技術支持，使得儀表實現了智能化檢測、高效控制。熱電企業通過應用這些智能化的設備后，在很大程度上提高了生產效率。與此同時，在智能化生產檢測作用下，更好保障了企業生產安全性，促使企業發展趨于穩定。第二，技術高新化。熱工儀表自動化技術其中包含了電子計算機信息技術、數控技術、熱能工程技術等，在這些高新技術的共同組合下，使得熱工儀表自動化技術高新化水平得到提升，這對熱電企業實際生產經營活動具有重要影響，是推動企業有創新發展的主要趨勢。第三，管理科學化。熱電廠在生產實踐中，為提升生產效率，積極引入先進的電子和計算機管理技術。在此過程中，通過建立科學的監測、預警機制，實現了智能化管控，這對于熱電企業而言，不僅可以提高電力系統運行質量，保證工作質量，而且也極大程度上提高了工作精準性[2]。

3 電力系統熱工儀表自動化技術的應用

3.1 管線敷設與安裝

為了保證熱工儀表可以在電力系統中充分發揮作用，首要任務就是做好管線敷設和安裝，高度重視安裝質量，確保熱工儀表能夠達到正常運行要求。因此，在實際安裝過程中，工作人員必須結合實際情況，做好管、線敷設，加強管理，保證設備安裝后可以正常投入生產運營中。對于熱電企業來說，在日常生產中對熱工儀表自動化系統的建設，必須加大力度管理設備管線敷設，做好配線工作，保證安裝工程有序開展。和常規電氣安裝不同，熱工儀表自動化管線無論是敷設過程還是安裝環節，都表現出了較大的復雜性，當中涉及到很多細節，如果不注意，會直接影響到安裝質量[3]，例如：電源管理、信號管理、測量管理等環節。需要專業的安裝人員結合實際安裝現場，根據使用需求，做出科學的調整、變通，確保儀表安裝后可以正常使用，從而助力熱電企業提高生產效率，保證生產質量。為實現這一目標，企業必須在最短時間內完成熱工儀表的安裝，杜絕后期返工。除此之外，在管線實際敷設時，應當綜合考慮到后續熱工儀表的維護，為保證便利性，安裝人員應當預先選擇合理的安裝位置，注意躲避磁場、電場等區域，防止干擾到信號、數據傳輸。完成上述操作后，企業專業人員應當做好管線的吹掃工作，保證沒有雜物覆蓋，而后再進行儀表調試，保證安全防護工作[4]。

3.2 設備的安裝

企業在應用熱工儀表自動化技術過程中，為保證技術充分發揮，企業必須保證熱工儀表自動化設備能夠滿足實際工作需要。只有設備性能保持完好，才能促使熱工儀表發揮作用，助力企業逐步提高生產效率。為此，企業需要保證表盤與設備安裝到位，使得熱工儀表能夠在電力系統運行過程中，全面監測與管理生產設備數據、生產系統流程等環節。安裝人員在實際安裝時，必須做到嚴格遵守熱工儀表的安裝要求、規則，保障安裝質量，在實際安裝前做好儀表的檢驗工作，確保自動化儀表質量，而后結合安裝規定和要求，進一步明確安裝中所需設備，保證熟悉安裝流程、明確安裝關鍵點，從而全面提升安裝規范性。在此過程中，安裝人員要注意儀表安裝各個環節的質量，同樣要強化把控控制室內表盤、柜的安裝質量，之后結合現場實際情況，合理調整、優化安裝質量。

3.3 故障診斷

從當前熱電廠熱工儀表自動化的實際應用情況看，不可避免地會出現故障問題。如果正常生產中突發故障，需要對各類數據進行重復、多次檢測，而后綜合考量實際情況，找出故障原因，制定相應的解決措施。

首先，需要做好熱工儀表故障前后的分析。企業相關人員在實際處理熱工儀表故障過程中，應注意觀察、對比儀表故障前后顯示的信息，必須保證工作人員全面了解并掌握熱工儀表性能、系統設計、企業實際生產等情況。為保證故障數據分析有效性，需要注重提升儀表數據記錄的完整性、準確性。相關工作人員完成故障前數據檢測、記錄后，需要進一步對比運行數據，找出熱工儀表出現的故障原因，并結合具體情況，做好儀表的調試，必要條件時要注意更換方案。在此過程中，工作人員可以結合熱工儀表中記錄的曲線情況，根據曲線的波動變化加以判斷，如果沒有變化，則說明不是其他系統故障問題，此時工作人員應當做好儀表系統自身故障的分析[5]。

其次，熱工儀表自動化技術在實踐應用過程中，正常情況下實際運行參數會呈現出較為明顯的規律性波動，進而得到規律的曲線波動。如果工作人員發現記錄曲線呈現出非常明顯的變化，這種變化波動較大；分析曲線波動，發現其為無序狀態；查看自動控制裝置，發現其并未啟動，根據這幾種情況，可以很好地找出熱工儀表故障點。

最后，針對控制系統的故障分析，為保證分析有效性，工作人員應當根據企業電力系統實際生產、設備情況等內容，綜合數據采集和分析。在此過程中，要保證智能化數據采集完整性，同時，還要明確測量數據及時性。除此之外，工作人員在分析過程中，還要注意觀察儀表測量中發生的滯后性情況，在此基礎上，再根據數據的變化情況，加強對故障原因的分析，從而進一步明確故障源頭。比如儀表系統自身故障，或者是受到企業實際生產操作造成的影響，而導致的數據偏差情況，綜合考量后做出調整和優化。

熱電廠應用熱工儀表自動化系統很難避免發生故障問題，通過上文分析可知，工作人員在實際分析熱工儀表故障過程中，應當從生產現場儀表系統、生產工藝操作系統兩個層面，加以分析和判斷，進而總結出故障原因。

3.4 調試運行

做好熱工儀表自動化的安裝與調試工作，確保儀表調試后能夠正常落實到熱電生產中，這也是保證熱工儀表自動化技術發揮作用的基礎和前提。通過科學合理的調試運行，可以保證儀表順利投入到正式生產運營中。在實際調試運行中，專業技術人員應當先進行單系統的運行測試，包含整個熱工系統的各個部分，可以利用傳動設備作用，完成對儀表數據值的檢測。此外，還要從一些大型機組的運轉情況入手，檢測儀表數據，從而更好地測試聯鎖系統情況，加強這兩方面的測試，主要目的在于促使熱工儀表自動化技術能夠在日后生產實踐中，有效發揮出智能聯動作用，進而實現遠程操作、現場操作同時進行的目標。在這種聯合試運行過程中，工作人員應全面仔細檢查各單體的同時開啟試運行狀態，規范各個細節。需要注意的是，必要時保證設備安全運行達到72 小時，才能判斷設備是否試運行成功。滿足這一要求后，方能允許該設備進入到企業生產中，從根本上保證了企業生產效率，有利于維護電力系統生產安全性、穩定性[6]。

4 電力系統熱工儀表自動化技術的趨勢

首先，在日后電力系統熱工儀表技術應用中，將呈現出自動化綜合運用趨勢。分析熱電廠生產可知，具有技術密集、資產密集等特性，這對熱工儀表自動化技術的日后應用提出了較高要求，需要滿足對生產全過程的有效管理，整體把控。簡單說，就是實現對技術的綜合自動化運用。因此，為了更好地實現生產資源的優化配置，提高整體效益，需要在日后技術發展過程中，全面分析、管理、應用熱電廠監控、過程控制以及管理方面獲得的信息數據。

其次，逐步趨向電氣熱工控制一體化發展。從目前實際情況看，我國熱電行業采用的熱工儀表自動化系統，絕大部分都是現場總線控制系統。這也就意味著以往模擬量信號無法保證技術人員高質量完成對熱工儀表的診斷、管理與維護要求得到滿足，在一定程度上制約了熱工儀表實際應用效果。因此，在熱工儀表自動化技術日后發展應用中，應加大力度研發電氣熱工控制一體化技術。通過現場總線的方式，不僅可以節省電纜資源，同時還可以獲得較為豐富全面的信息，工作人員在安裝與調試過程中也可以更為簡便、快捷。

熱工儀表自動化監控系統在國內熱電廠實際應用中，為進一步提高運行效率、質量，需要實現人機對話。伴隨當代熱電技術的研究和發展，衍生出多種新概念、新功能，例如：SCADA、實時數據庫、I/OSERVER、OPC 等先進技術，在很大程度上推動了熱電廠熱工儀表自動化軟件的應用，以PC, WinIntel 結構為主，如：流程控制軟件、HMI 及相關控制軟件等，這為日后熱工儀表高性能化發展給予了充足的技術性支持。

5 結語

綜上所述，熱工儀表自動化技術的應用對電力企業保障和提升生產運營效率、質量具有重要作用，也是電力生產技術現代化發展的重要方向和趨勢。文章通過全面分析熱工儀表自動化系統，深入分析電力系統熱工儀表自動化技術的應用，并結合當前實踐情況探索出熱工儀表自動化技術日后的發展趨勢，希望能夠助力企業生產，強化管理水平，促使我國電力系統能夠安全和高效的運行。