火電廠熱工儀表自動化技術應用探析

包海龍

摘 要：電廠的熱工儀表自動化直接關系到企業的生產工藝流程與質量，因此，為了有效提高火電廠生產管理的高效性與安全性，電廠必須加強對熱工儀表自動化技術的研究與實踐，采用科學有效的熱工儀表自動化技術，有效提高火電機組的穩定性以及安全性。該文主要分析了電廠熱工儀表技術的概念與基本特點，介紹了熱工儀表自動化的試運行情況，分析了熱工儀表自動化技術出現故障的原因，并對其未來的發展趨勢進行展望，希望能夠促進火電廠熱工儀表自動化技術的廣泛應用與良好發展，從而保障電廠的生產以及管理工作能夠安全有效地進行。

關鍵詞：火電廠 熱工儀表自動化技術 應用

中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（b）-0059-02

作為火電廠生產運行的一個重要組成部分，熱工儀表主要是地表計以及管路儀表燈設備構成，企業利用電纜將諸多設備有機地連接起來，使其形成一個系統或者回路，從而完成對相關設備的檢測與調節工作，進而有效地提高設備運行的可靠性。熱工儀表自動化技術是充分保障電廠安全生產與高效管理的基礎。因此，為了使電廠的生產管理工作能夠安全有序地進行，必須深入研究與分析熱工儀表自動化技術。

1 火電廠熱工儀表自動化技術概述

在火力發電廠的電力生產過程中，為了有效提高生產效率，降低能耗，火力發電廠的熱工儀器通過熱能工程控制理論技術及計算機等技術對儀表的熱能參數進行嚴格地監督管理以及檢測，這些技術即為火電廠熱工儀表技術。而所謂的熱工儀表自動化技術即為借助于一定的自動化技術手段對鍋爐蒸汽設備以及其它一些輔助性的設施實施自動化控制，從而使得火電機組能夠在生產運行中充分

適應工況的變化，維持火電機組的安全穩定運行[1]。

隨著科技的發展，電廠的熱工儀表組裝技術也在不斷地完善，其主要包括以下特征：首先，設備的智能化。隨著電力能源的不斷開發與利用，電廠的熱工儀表也逐漸實現了高度智能化的監督與控制，實現了電力生產的智能化監控。其次，技術高新化。目前，電廠綜合有效地運用了信息技術以及電子電子計算機技術，同時利用最先進的熱能工程技術以及相關的控制理論，嚴格地監測相關的電力以及熱能參數，從而使得自動化能夠逐漸向高新化方向發展。

2 熱工儀表自動化的試運行

在通常狀況下，火力發電廠的熱工儀表自動化主要是在儀表二次聯校以及系統工藝安裝以后實行檢測。首先，必須要對單體單系統的運行情況給予嚴密地檢測，主要是利用傳動設備的轉動情況來檢測儀表的入口壓力值等數據值。其次，在大型機組的運轉過程中，不僅要對一些必要的數據進行檢測，而且還有測試聯鎖系統的運行能力，這樣可以有效保障自動化系統在生產過程中可以支持遠程操作以及就地操作。在聯動試運行過程中，要求自控控制系統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行[2]。根據相關的設計規范，在聯動運行的過程中，要充分保障設備能夠在安全運行三天以后才可以真正地通過檢測，通過聯動試運行，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。

3 熱工儀表自動化現場故障分析

在火電廠的熱工儀表出現故障以后，通常都是對熱工儀表的流量以及壓力等數據進行多次檢測，從而根據設備運行的實際情況以及測量獲得的數據來對儀表故障原因進行分析，進而找出故障發生的原因，并給予有效地處理。

3.1 熱工儀表故障前后的分析

在火力發電廠的熱工儀表出現故障以后，工作人員需要對故障產生前后的數據進行嚴格地對比分析。首先在故障發生以前，操作人員需要深入地分析儀表的性能系統的設計方案以及生產工藝等，而且要記錄系統正常狀態下儀表的運行參數，從而為今后的檢查與維修留下一定的依據。在熱工儀表發生故障以后，工作人員要對機組的負荷以及生產原料所發生的變化情況進行深入地分析比較，而且要及時地故障出現以后，表的記錄進行研究，從而找出故障發生的原因，并且及時更換熱工儀表。在通常狀況下，當熱工儀表的記錄曲線出現死線的時候，就說明儀表系統出現了故障。這主要是因為平時記錄曲線都是處于波動狀態，一旦波動不存在了，就證明儀表系統產生了故障，由此就能夠充分排除機組系統以及其他系統發生故障的可能。

3.2 熱工儀表故障參數的分析

由于熱工儀表在生產過程中的參數是不斷變化的，而當記錄曲線出現較大幅度的變化時，就有可能是由于熱工儀表發生了故障。在故障出現以前，熱工儀表的記錄曲線波動是呈現出一定的秩序，而當故障產生以后，記錄波動曲線就會處于雜亂無序的狀態，而且不能啟用手動控制裝置。這種故障主要是由系統工藝導致的，儀表自身發生故障時，通常主要是表現出死線狀態。當DCS顯示儀器出現不正常狀況的時候，可采用現場檢查的方式來查看儀表的數據。假如數據的項目參數值比較大，那么就可能是由于儀器系統出現故障[3]。總而言之，在電廠熱工儀表自動化系統當中難免會發出現故障，一旦故障發生，則需要對被控制閥以及控制對象的特性變化情況給予深入地分析與嚴格地監控，因為這些都可能是導致現場儀表系統出現故障的主要原因。因此在熱工儀表系統出現故障以后，要嚴格檢查電廠的工藝操作系統以及現場儀表系統，以此查找故障成因，并采取相應的解決措施。

4 參數儀表控制系統的故障分析

在對溫度控制儀表系統故障進行分析的時候，需要注意以下幾方面的問題：首先，此系統儀表通常都是采用數字智能儀表進行控制以及測量。其次，對系統儀表的測量通常會具有滯后性。由于溫度儀表系統測量具有較強的滯后性，并不會突然發生變化，那么一旦溫度儀表系統的指示數值突然發生變化，很可能就是儀表系統出現故障。此時，大多數都是由于變送器放大器失靈以及熱電偶發生斷線等原因造成的儀表故障的發生。

當溫度控制儀表系統突然出現快速振蕩現象的時候，通常都是由于控制參數PID卡調整不合理或者是存在干擾。當溫度控制儀表系統發生較大緩慢波動的時候，很有可能是控制系統本身發生故障。可以通過以下幾個步驟來分析溫度控制系統自身存在的故障：首先，要嚴格地檢查調節閥輸入型號是不是發生改變，如果信號不變，說明調節閥膜片發生泄漏。其次，要嚴格檢查調節閥定位器的輸入信號是不是發生變化，一旦輸入信號沒有發生變化而輸出信號出現改變，那么就說明定位器發生故障[4]。最后要檢查定位器的輸入信號是不是發生變化，一旦發現輸入信號并沒有改變，但是輸出信號發生改變，那就說明是調節器本身出現故障。endprint

5 熱工儀表技術未來的發展趨勢

隨著國內外電力學科的不斷發展，熱工儀表也面臨著更高的標準與要求。根據我國熱工儀表自動化技術的發展情況，可以將其發展趨勢總結如下。

5.1 綜合自動化

在火力發電廠的實際生產過程中，熱工儀表具有數據加大 以及資產較為密集等特點。所以在電廠熱工儀表的發展過程中，要將整個生產過程看做一個有機的整體，從而對其進行嚴格地管理與控制，這就是所謂的熱工儀表的自動化控制技術[5]。要以企業的生產經營目標為根本，加強對火電廠熱工自動化的研究，從而為企業的管理及運轉流程提供有利的信息支持，而且還要對火電廠管理信息與過程控制等相關數據進行深入地研究與分析，合理地配置生產資源，從而提高火力發電廠的經濟效益。

5.2 高性能化

到目前為止，我國火電廠的熱工儀表自動化尚未充分解決人機對話的界面問題，這也大大影響了自動化系統的實際運行效率以及質量。而隨著電廠技術的不斷創新，在電廠的技術軟件中加入了更多的功能與概念，這使得組態軟件的實際含義與功能發生了很多變化。而目前的電腦軟件都主要是采用PC結構，這也為電廠的熱工儀表性能提供了有力的技術支持。因此，在未來的發展中，我國電廠的熱工儀表自動化技術會出現高性能化的發展趨勢。

總而言之，火電廠的熱工儀表自動化技術是企業安全生產以及高效管理的基礎，也是現代電力生產技術不斷發展的重要體現。因此，在現代化火電廠的技術改造過程中，需要加強對熱工儀表自動化技術的研究與探討，要深入分析火電廠熱工自動化技術的適應性以及故障的發生情況，根據相關理論與研究成果，實現火電廠熱工儀表自動化技術的智能化以及高性能化發展，從而促進火電廠生產管理工作的安全有序進行。

參考文獻

[1] 陳為金.探析火電廠熱工儀表自動化技術應用[J].科技與企業，2012，17（9）：67-68.

[2] 李行，李益.電廠熱工自動化技術應用現狀及研究展望[J].產業與科技論壇，2014，6（7）：47-49.

[3] 孫平.電廠熱工儀表的安裝技術探析[J].黑龍江科學，2014，3（5）：59-60.

[4] 田國斌.電廠熱工儀表典型故障分析[J].機電信息，2011，33（10）：86-87.

[5] 趙楊，丁寶峰，杜翠女，等.淺談電氣自動化技術在火力發電中的創新與應用[J].硅谷，2011，9（3）：92-94.endprint