熱工儀表中的自動化控制及其應用

單 迪，王效春，梁海娟

（山東海化集團有限公司熱力電力分公司，山東濰坊 262737）

隨著電力科學技術的不斷發展和進步，尤其是在熱工儀表自動化技術中的應用，促使熱工儀表的功能和安全性得到提升。合理利用熱工儀表自動化技術，可以促進企業的長久健康發展。熱工儀表是促進正常生產運行的關鍵組成部分，將電纜線路和儀表儀器連接起來形成回路，能夠對熱工系統中的設備進行測試，從而保障設備的正常運作，提高安全性和可靠性。

1 熱工儀表自動化概括

熱工儀表主要由地表計、管路儀表等組成，通過電纜貫穿成為同路亦或者系統，能夠對生產過程中的溫度、壓力等熱工參數進行檢測，通常情況下應用于工作流程和設備的檢測中。而熱工儀表自動化，就是將電子技術、信息技術、熱能功能控制技術等相結合[1]。因此，熱工儀表有著智能化和技術性的特點，能夠自動完成設備的檢測，為工作人員提供實時有效的熱工參數，從而能夠及時發現生產設備存在的問題，通過自動化控制解決其問題，促進生產效率的提升和生產質量的提高，促使企業能夠得到長久發展。

2 熱工儀表自動化控制應用注意事項

2.1 嚴格按操作流程安裝

由于熱工儀表在企業發展中發揮著不可替代的作用。因此，為充分發揮其自動化水平，應嚴格按照操作流程規范安裝，并做好技術檢查工作。尤為需要注意的是，應提高對熱工儀表規格和質量檢測的重視度，其中包含溫度、壓力等相關儀表的檢測，為后續的測試工作提供保障，滿足企業生產要求[2]。同時，應根據企業實際生產情況，明確儀表安裝位置，另外對于經常出現的問題應及時進行技術方案的調整，并且分析實際數據與設計中存在的誤差，為自動化控制技術在熱工自動化中的應用提供強有力的支持。

2.2 提高對測試工作的重視度

自動化控制技術的熱工儀表自動化測試工作通常都是在完成規范安裝和儀表二次聯校之后才開展的，具體而言：①需要對單個系統的實際運行情況進行測試，即通過傳動設備轉動的作用對熱工儀表入口的壓力等參數進行測試。②對于大型機組設備而言，不僅需要對熱工電力參數進行檢測，而且還需要測試聯鎖系統的實際運行能力，從而保障企業生產過程中熱工儀表可以實現自動化遠程控制。③在進行聯動測試時，應使用就地操作的方法，將壓力儀表、控制儀表等融入其中，根據設計要求和聯動情況，對容器中的惰性氣體進行更換，為后續工作的順利進行做準備。

2.3 加強后期維護和檢修

自動化控制技術應用在熱工儀表中，工作環境較為復雜多變，條件較差，并且動作重復頻繁，運行時間長，所以很容易出現故障問題。因此，應能夠及時找到故障問題所在范圍，恢復正常運作十分必要，可以促進熱工儀表自動化能夠發揮自身作用，具體而言：①對熱工儀表故障數據信息進行深入分析，包括對熱工自動化設計方案、生產流程、正常數據信息等，從而為后續的檢修工作提供數據支持[3]。同時，還應對故障后機組負載能力進行分析，并對記錄表進行了解，從而及時發現故障原因。②對熱工儀表自動化故障參數進行分析，在企業生產過程中，熱工儀表自動化參數不斷變化，是有記錄的曲線，根據曲線的運動規律和特點發現，如果曲線變化程度較大，表示無線雜亂無序，并且不能夠進行手動控制，這與系統工藝相關；而如果儀表的DCS 顯示儀器顯示異常，則需要現場檢查儀表數據；如果項目參數誤差較大，證明故障問題是由儀表系統所致而成。

3 熱工儀表中自動化控制的應用

3.1 DCS

DCS 是熱工自動化技術的主要表現形式，在企業生產中被廣泛應用。DCS 控制是計算機局域網為前提，然后對發電機組進行控制，從而形成網絡化的控制系統。在DCS 系統中擁有較多的處理器，在生產中應用，能夠有效填補系統存在的缺陷，其最大優點是如果一個處理器出現問題，也不會影響DCS 系統的正常運作[4]。另外，DCS 系統還能夠控制建設規模，控制電纜的使用情況，無需引進大量的設備和原件。同時，DCS 系統還可以提升熱工自動化技術的經濟收益。

3.2 自動控制

熱工自動化技術的自動化控制可以應用于調節系統中，例如溫度、燃燒等，從而充分發揮自動控制的優勢。將自動控制應用在三個系統模塊中：①機、爐協調控制系統中，單元制機組的鍋爐和汽機兩者密切相連，由機、爐兩側一同負擔對電網的供電量控制的穩定性[5]。實際上就是過通統一的協調控制系統，將鍋爐-汽機作為一個整體進行控制，從而使得機、爐兩側的影響力有所減少。②燃燒系統。無論是增加電量，還是減少負載量，都需要通過自動化控制的方式進行，并且應根據熱工自動技術的相關要求進行。③主汽壓力系統。自動控制在水溫調節中應用，能夠實現對主汽溫度的調控[6]。熱工自動化技術主汽壓力自動控制中融入模糊控制方法，可以在一定程度上提升主汽的調控能力，保障設備正常運作。

3.3 熱工測量

熱工測量是熱工自動化技術的重要組成部分，擔任多項檢測工作，其中包含流量、壓力等測量。熱工測量的應用主要表現在以下幾個方面：①對流量的測量。根據差壓原理，在熱工測量中采用規范的節流件或者儀表，可以有效避免流量誤差的出現，促使熱工測量數據的精準性有所提升，避免流量隱患問題的發生[7]。②對壓力的測量。熱工測量在壓力中，需要遵循應變準則，并且與傳感器結合應用，可以使得熱工檢測在壓力測量中得到合理的分配。③對溫度的測量。熱工自動化控制技術在溫度中的測量，實際上就是傳感器，需要根據熱工測量系統的實踐，執行溫度測量工作，從而保障溫度測量的真實性。④對液位的測量。熱工測量中選擇符合實際的傳感器，能夠精準地對液位變化進行測量。

3.4 熱工保護系統誤動和拒動的對策

3.4.1 對DCS本身特性進行改變

為避免DCS 系統端子板保險絲熔斷而發生的誤動情況，可以在設備反饋信號回路中加入電流信號[8]。同時，為有效避免電流信號不佳，對熱工保護系統造成的拒動影響，可以在電流回路中加入可以檢測質量的模塊，即如果檢測質量模塊檢測到電流信號不佳，及時切斷電流信號，避免由于電流信號不佳而造成的誤動情況的發生，保障設備的正常運作。

3.4.2 減少電纜故障造成的誤動

如果想要避免電纜故障造成的誤動，可以從管理和檢修兩個方面入手，具體而言：①杜絕一個機柜中安裝多個模件情況的發生，機柜電源總容量不得超過單路供電電源的一半以上。②對電源模件的輸出電壓進行定期檢查，如果發現電壓輸出量較低時，應及時更換電源模件。③對電源的接頭處溫度定期進行檢測，如果發現異常情況，應要及時對接頭處進行加固處理。

4 結語

總而言之，熱工儀表中應用自動化控制技術，不僅是時代發展需求，而且也是必然選擇。因此，需要重點掌握應用相關注意事項，合理、規范地應用自動化控制技術，才可以充分發揮熱工儀表自動化的優點，從而促使運行效率有所提升，完善系統功能，實現安全可靠生產的目的，促進企業的健康長久發展，為企業的經濟收益和社會效益提供強有力的支持和幫助。