淺談熱工儀表中的自動化控制及其應用

李敏

摘要：傳統儀器儀表常用于熱能生產單位，的主要作用是檢驗和測試，所以也被稱作熱工儀表。新時期，隨著社會經濟飛速發展、科學技術不斷進步，儀器儀表在功能和性能方面也得到一定優化，并逐漸向智能化、自動化趨勢發展。不僅擴大了應用范圍，還提高了自動化控制水平，已經成為相關領域技術改革中的一大突破。基于此，本文將對熱工儀表自動化控制進行概述，并深入分析其具體應用，希望能夠為相關研究人員提供參考、借鑒。

關鍵詞：熱工儀表;自動化控制;應用

引言：

熱工儀表自動化控制是企業生產經營中極其重要的組成部分，有利于提高設施設備利用率，同時保證設施設備穩定運行。尤其新形勢下，科學技術發展日新月異，在一定成功度上提高了熱工儀表的功能性和安全性。合理利用熱工儀表，可以為企業穩定發展提供保障。在實際應用中，將熱工儀表與電纜線路相連接，使其形成一個回路，能夠實時監督設施設備運行狀況，并根據監測數據掌握企業生產實際情況，便于及時發現問題并處理，從而為企業安全生產、自動化控制奠定基礎。可以看出，熱工儀表自動化控制已經成為相關領域未來發展的大勢所趨，當前我國在自動化控制研究和實踐方面依然處于探索期，對其展開深入研究，是推動熱工儀表現代化發展的主要任務。

一、熱工儀表自動化概述

熱工儀表組成部分較為復雜，主要包括遠程儀表、管路儀表等設備，通過電纜線路將各種設備連接在一起，使其形成一個回路或一個系統，就能夠對機組設備運行狀況進行自動化監督和控制，從而提高設備運行的安全性和可靠性。當前，隨著科技不斷進步，計算機技術、信息技術、熱能控制技術、功能控制技術等先進技術被廣泛應用到熱工儀表生產制造中，在一定程度上提高了其監測準確性，擴大了其應用范圍，同時達到了節能降耗基本目標。在企業生產中應用熱工儀表自動化技術，主要針對生產設備或輔助性設備，通過自動化控制，使設備更好的適應生產環境和工況變化，確保生產活動在安全、經濟的情況下有序進行[1]。其特征主要包括以下兩個方面：第一，全過程自動化控制。在能源合理利用背景下，熱工儀表設備逐漸向節能化、智能化趨勢發展，并與計算機管理系統、電子化系統進行深度融合，通過配備精密元件，使熱工儀表基本實現了全過程自動化控制目標。第二，技術水平不斷提高。熱工儀表自動化技術是建立在信息技術、計算機技術等先進技術基礎上發展而來的，配合先進控制理論，能夠有效提高自動化控制水平，有利于降低確保自動化控制技術滿足企業生產經營需求。

二、熱工儀表中的自動化控制技術及應用

（一）自動控制技術及應用

在設備溫度、燃燒等調節系統中應用熱工儀表自動化控制技術，能夠充分發揮其優勢和作用。具體來說：第一，應用到汽機、鍋爐系統中，將二者連接在一起，由機、爐系統兩側同時控制電網空電量，能夠有效提高其穩定性和安全性。簡單來說，就是使用一個協調控制系統，同時對鍋爐和汽機進行自動化控制，在監測其運行狀態的同時，從根源上減少不良影響和潛在問題[2]。第二，應用到燃燒系統中。鍋爐系統電量增加或減少，均可以通過熱工儀表進行自動化控制，在此過程中要嚴格按照自動化控制技術相關要求操作，以此來達到控制目標。第三，應用到主汽壓力系統中。熱工儀表自動化控制能夠對主汽壓力系統中的水溫進行合理調節，主要采用模糊控制方法提高調控水平，確保系統安全運行，為企業生產奠定良好基礎。

（二）設施設備故障處理技術及應用

企業生產中，設施設備故障情況較為常見，故障引發原因有很多種，包括環境因素、人為因素，自身磨損因素等，對設施設備進行維護管理極為重要，這也是保證企業安全生產的基本保障。而合理應用熱工儀表自動化控制技術，能夠對設施設備運行情況進行全過程監管，便于及時發現其中問題和隱患，一方面能夠降低故障發生率，另一方面能夠節約維護管理成本[3]。具體來說：在設備運行過程中，熱工儀表能夠結合提前設置的參數和指標進行自動化監管，一旦設施設備出現問題，熱工儀表則能夠自動排查問題，并發出報警信號，維護人員根據報警提示可以針對性解決問題，不僅能夠提高故障解決效率，還能夠降低人工勞動強度，同時可以使工況盡快恢復正常，為企業穩定生產提供保障。

（三）熱工儀表自動化測量技術及應用

熱工儀表測量技術是自動化控制技術中的重要組成部分，其在流量、壓力等檢測工作中發揮重要作用。具體來說：第一，在流量測量中應用熱工儀表自動化測量技術。主要基于差壓原理，在流量測量中應用節流件，將流量控制在誤差允許范圍內，如此不僅能夠規避流量隱患的發生，還能夠提高流量數據控制精確度，這對于企業安全生產而言十分重要。第二，在壓力測量中應用熱工儀表自動化測量技術。為了充分發揮技術優勢和作用，需要全面遵循應變準則，并合理使用傳感器等設備，確保壓力在企業生產中能夠始終維持穩定狀態。第三，在溫度控制中應用熱工儀表自動化測量技術。溫度自動化控制離不開傳感器設備的支撐，需要結合熱工測量系統實際情況，開展溫度自動化測量工作，確保測量結果準確、真實。第四，在液位測量中應用熱工儀表自動化測量技術[4]。在實際應用中要合理選擇傳感器設備，對液位變化情況進行精準測量，保證測量結果準確無誤。

三、熱工儀表自動化設備安裝要點

（一）設備和表盤安裝要點

熱工儀表自動化設備安裝效果與自動化控制水平有直接關系，在實際安裝過程中，需要注意以下要點：第一，技術人員需要全面了解自動化控制系統功能，明確安裝現場的設備類型、數量，同時做好儀表檢查工作，對儀表進行校正，在保證設備質量過關、性能穩定基礎上，即可開展安裝工作。第二，做好信號儀表測試工作，可以采用定值測試方式，在保證信號儀表性能達到自動化控制系統功能需求的基礎上，代表測試合格。在完成定值測試并保證測試結果合格后，才能安裝信號儀表。第三，在安裝熱工儀表自動化系統過程中，由于流程復雜、內容較多，所以對安裝工藝要求較高，需要在保證安裝工藝科學合理的基礎上，嚴格按照技術流程和相關規范進行。針對其中存在的無法安裝或安裝難度較大的設備，要及時采取措施優化和改進，而后合理安裝[5]。同時，技術人員作為熱工儀表自動化系統安裝執行者，也要充分掌握技術要點和工藝流程，并嚴格規范自身行為，杜絕擅自更改安裝步驟。

（二）管線敷設和配線安裝要點

管線敷設和配線安裝是熱工儀表自動化系統安裝中的關鍵環節，其本身具有復雜性、綜合性特點，涉及到諸多內容，一旦其中一個環節出現問題，將會影響自動化控制系統整體功能。所以在管線敷設和配線安裝過程做好管理工作至關重要，重點要對信號、電源等環節進行管理。在實際安裝中，技術人員必須充分了解安裝現場實際情況，確保安裝工作與現場條件相適應，如此才能夠在保證安裝質量的同時提高安裝效率，從根源上減少質量問題和安全隱患。另外，在管線安裝過程中，要全面考慮維護檢修工作的便捷性。同時合理選擇設備安裝地點，盡可能遠離干擾源和磁場，從而為熱工儀表穩定運行奠定基礎[6]。眾所周知，熱工儀表自動化系統的管路敷設和裴玄安裝，主要涉及到機械、氣源、測量等方面，通常安裝方式有兩種，一種為就地安裝，另一種為遠程安裝，技術人員需要結合實際情況，分析兩種安裝方式的便捷性、可行性和經濟性，在保證安裝質量、安裝效率的同時，盡可能減少成本支出。除此之外，完成管路敷設工作后，技術人員需要做好管內清理工作，并對兩端進行臨時封閉，避免雜物進入其中，影響管路通暢性。在儀表管敷設過程中，要結合安裝現場實際情況，做好二次施工設計工作，為管線敷設和配線安裝順利進行奠定基礎。如果設計圖紙中沒有明確標出管路敷設位置，需要遵循路徑最短、維護便捷基本原則進行敷設。

（三）控制及功能調節要點

想要在熱力系統中實現自動調節目標，需要依賴于熱工自動化技術。例如：在熱電廠熱力系統中，應用熱工儀表自動化控制系統，能夠對各發電單元模塊進行實時監管、有效控制。便于實施掌握系統運行狀況，及時發現其中問題，并對相關參數進行合理調節，從而提高其功能性和穩定性，這對于提高熱工儀表安全性能、促進其穩定運行而言意義重大。

（四）做好預防性維護工作要點

為了確保熱工儀表自動化系統穩定運行，有效降低故障發生率，需要技術人員采取預防性措施做好維護工作，及時發現潛在問題和隱患，并將其杜絕在源頭。為了滿足這一需求，技術人員可以采用TNP管理模式，對儀器設備運轉情況進行管理，并不斷優化和完善設備維護管理水平，確保熱工儀表穩定運行。另外，在預防性維護管理過程中，技術人員要充分掌握熱工儀表自動化系統操作規律，了解相關應用規范和制度，確保自動規劃系統得到高效管控[7]。

（五）熱工儀表調試和試運行要點

熱工儀表自動化控制技術的合理運用，能夠實現企業自動化生產、遠程控制基本目標。上文提到，熱工儀表自動化是通過電纜線路將設備與儀表連接在一起，使其形成一個系統或回路，這也意味著，其連接水平好壞與否，能夠直接影響自動化控制程度。所以，技術在熱工儀表自動化系統安裝完畢后，必須做好調試和試運行工作。眾所周知，熱工儀表自動化系統中是由多個單體系統組成，所以在試運行和調試過程中，要對單體系統進行檢測，確保所有單體系統穩定，而后對熱工儀表自動化系統進行整體調試，確保系統運行正常。在單體系統調試和試運行時，要結合安裝工藝、與設備配備度、相關參數等進行綜合分析，如果試運行階段出現數據突然增加或減少現象，則代表熱工儀表設備發生故障，需要及時找到問題引發原因，并針對性采取措施解決。如果熱工儀表自動化系統故障后產生無規律變化，并且技術人員采取手動調試方式也無法解決，需要重新安裝自動化系統，直到系統運行正常。

結束語：

綜上所述，隨著社會經濟飛速發展，人民生活水平逐漸提高，對生活質量、供電質量提出更高要求，為了確保供電安全性和穩定性，需要不斷提高電廠自動化控制水平。近年來，在科學技術推動下，智能化、自動化熱工儀表應運而生，將其應用到企業生產中，不僅能夠提高生產效率和質量，還能夠保證設施設備安全運行。當前，我國在熱工儀表自動化研究和分析方面，依然處于探索階段，雖然取得了顯著成績，但尚未完全開發其功能和作用，需要相關學者加大研究力度，為加快熱工儀表自動化進程奠定基礎，以此來擴大其應用范圍，提高其運行穩定性。

參考文獻：

[1]崔新平.熱工儀表中的自動化控制及其應用[J].中國石油和化工標準與質量，2021，41（21）：28-29.

[2]雷軍圣.熱工儀表的自動化控制及其應用探析[J].中國金屬通報，2021（09）：62-63.

[3]高洋.火電廠熱工儀表自動化技術的應用與發展[J].中國高新科技，2021（14）：121-122+125.

[4]李澤棟.熱工儀表中的自動化控制及其應用[J].數字技術與應用，2021，39（04）：16-18.

[5]劉華.淺析電廠熱工儀表及自動裝置維護與調試[J].低碳世界，2021，11（03）：80-81.

[6]王林.電力系統中熱工儀表自動化安裝及運行微探[J].電力設備管理，2021（03）：202-205.

[7]史鳴飛.自動化控制技術在火電廠熱工儀表中的應用[J].設備管理與維修，2021（02）：122-124.