包海龍

摘 要：電廠的熱工儀表自動化直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程與質(zhì)量，因此，為了有效提高火電廠生產(chǎn)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(shù)的研究與實踐，采用科學有效的熱工儀表自動化技術(shù)，有效提高火電機組的穩(wěn)定性以及安全性。該文主要分析了電廠熱工儀表技術(shù)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(shù)出現(xiàn)故障的原因，并對其未來的發(fā)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(shù)的廣泛應用與良好發(fā)展，從而保障電廠的生產(chǎn)以及管理工作能夠安全有效地進行。

關(guān)鍵詞：火電廠 熱工儀表自動化技術(shù) 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(chǎn)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(gòu)成，企業(yè)利用電纜將諸多設備有機地連接起來，使其形成一個系統(tǒng)或者回路，從而完成對相關(guān)設備的檢測與調(diào)節(jié)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(shù)是充分保障電廠安全生產(chǎn)與高效管理的基礎(chǔ)。因此，為了使電廠的生產(chǎn)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(shù)。

1 火電廠熱工儀表自動化技術(shù)概述

在火力發(fā)電廠的電力生產(chǎn)過程中，為了有效提高生產(chǎn)效率，降低能耗，火力發(fā)電廠的熱工儀器通過熱能工程控制理論技術(shù)及計算機等技術(shù)對儀表的熱能參數(shù)進行嚴格地監(jiān)督管理以及檢測，這些技術(shù)即為火電廠熱工儀表技術(shù)。而所謂的熱工儀表自動化技術(shù)即為借助于一定的自動化技術(shù)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(chǎn)運行中充分

適應工況的變化，維持火電機組的安全穩(wěn)定運行[1]。

隨著科技的發(fā)展，電廠的熱工儀表組裝技術(shù)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(fā)與利用，電廠的熱工儀表也逐漸實現(xiàn)了高度智能化的監(jiān)督與控制，實現(xiàn)了電力生產(chǎn)的智能化監(jiān)控。其次，技術(shù)高新化。目前，電廠綜合有效地運用了信息技術(shù)以及電子電子計算機技術(shù)，同時利用最先進的熱能工程技術(shù)以及相關(guān)的控制理論，嚴格地監(jiān)測相關(guān)的電力以及熱能參數(shù)，從而使得自動化能夠逐漸向高新化方向發(fā)展。

2 熱工儀表自動化的試運行

在通常狀況下，火力發(fā)電廠的熱工儀表自動化主要是在儀表二次聯(lián)校以及系統(tǒng)工藝安裝以后實行檢測。首先，必須要對單體單系統(tǒng)的運行情況給予嚴密地檢測，主要是利用傳動設備的轉(zhuǎn)動情況來檢測儀表的入口壓力值等數(shù)據(jù)值。其次，在大型機組的運轉(zhuǎn)過程中，不僅要對一些必要的數(shù)據(jù)進行檢測，而且還有測試聯(lián)鎖系統(tǒng)的運行能力，這樣可以有效保障自動化系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中可以支持遠程操作以及就地操作。在聯(lián)動試運行過程中，要求自控控制系統(tǒng)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(jù)相關(guān)的設計規(guī)范，在聯(lián)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(lián)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(chǎn)。

3 熱工儀表自動化現(xiàn)場故障分析

在火電廠的熱工儀表出現(xiàn)故障以后，通常都是對熱工儀表的流量以及壓力等數(shù)據(jù)進行多次檢測，從而根據(jù)設備運行的實際情況以及測量獲得的數(shù)據(jù)來對儀表故障原因進行分析，進而找出故障發(fā)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(fā)電廠的熱工儀表出現(xiàn)故障以后，工作人員需要對故障產(chǎn)生前后的數(shù)據(jù)進行嚴格地對比分析。首先在故障發(fā)生以前，操作人員需要深入地分析儀表的性能系統(tǒng)的設計方案以及生產(chǎn)工藝等，而且要記錄系統(tǒng)正常狀態(tài)下儀表的運行參數(shù)，從而為今后的檢查與維修留下一定的依據(jù)。在熱工儀表發(fā)生故障以后，工作人員要對機組的負荷以及生產(chǎn)原料所發(fā)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(xiàn)以后，表的記錄進行研究，從而找出故障發(fā)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(xiàn)死線的時候，就說明儀表系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。這主要是因為平時記錄曲線都是處于波動狀態(tài)，一旦波動不存在了，就證明儀表系統(tǒng)產(chǎn)生了故障，由此就能夠充分排除機組系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)發(fā)生故障的可能。

3.2 熱工儀表故障參數(shù)的分析

由于熱工儀表在生產(chǎn)過程中的參數(shù)是不斷變化的，而當記錄曲線出現(xiàn)較大幅度的變化時，就有可能是由于熱工儀表發(fā)生了故障。在故障出現(xiàn)以前，熱工儀表的記錄曲線波動是呈現(xiàn)出一定的秩序，而當故障產(chǎn)生以后，記錄波動曲線就會處于雜亂無序的狀態(tài)，而且不能啟用手動控制裝置。這種故障主要是由系統(tǒng)工藝導致的，儀表自身發(fā)生故障時，通常主要是表現(xiàn)出死線狀態(tài)。當DCS顯示儀器出現(xiàn)不正常狀況的時候，可采用現(xiàn)場檢查的方式來查看儀表的數(shù)據(jù)。假如數(shù)據(jù)的項目參數(shù)值比較大，那么就可能是由于儀器系統(tǒng)出現(xiàn)故障[3]。總而言之，在電廠熱工儀表自動化系統(tǒng)當中難免會發(fā)出現(xiàn)故障，一旦故障發(fā)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(jiān)控，因為這些都可能是導致現(xiàn)場儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因。因此在熱工儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障以后，要嚴格檢查電廠的工藝操作系統(tǒng)以及現(xiàn)場儀表系統(tǒng)，以此查找故障成因，并采取相應的解決措施。

4 參數(shù)儀表控制系統(tǒng)的故障分析

在對溫度控制儀表系統(tǒng)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(tǒng)儀表通常都是采用數(shù)字智能儀表進行控制以及測量。其次，對系統(tǒng)儀表的測量通常會具有滯后性。由于溫度儀表系統(tǒng)測量具有較強的滯后性，并不會突然發(fā)生變化，那么一旦溫度儀表系統(tǒng)的指示數(shù)值突然發(fā)生變化，很可能就是儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障。此時，大多數(shù)都是由于變送器放大器失靈以及熱電偶發(fā)生斷線等原因造成的儀表故障的發(fā)生。

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

5 熱工儀表技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

隨著國內(nèi)外電力學科的不斷發(fā)展，熱工儀表也面臨著更高的標準與要求。根據(jù)我國熱工儀表自動化技術(shù)的發(fā)展情況，可以將其發(fā)展趨勢總結(jié)如下。

5.1 綜合自動化

在火力發(fā)電廠的實際生產(chǎn)過程中，熱工儀表具有數(shù)據(jù)加大 以及資產(chǎn)較為密集等特點。所以在電廠熱工儀表的發(fā)展過程中，要將整個生產(chǎn)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(shù)[5]。要以企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)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(yè)的管理及運轉(zhuǎn)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(guān)數(shù)據(jù)進行深入地研究與分析，合理地配置生產(chǎn)資源，從而提高火力發(fā)電廠的經(jīng)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(tǒng)的實際運行效率以及質(zhì)量。而隨著電廠技術(shù)的不斷創(chuàng)新，在電廠的技術(shù)軟件中加入了更多的功能與概念，這使得組態(tài)軟件的實際含義與功能發(fā)生了很多變化。而目前的電腦軟件都主要是采用PC結(jié)構(gòu)，這也為電廠的熱工儀表性能提供了有力的技術(shù)支持。因此，在未來的發(fā)展中，我國電廠的熱工儀表自動化技術(shù)會出現(xiàn)高性能化的發(fā)展趨勢。

總而言之，火電廠的熱工儀表自動化技術(shù)是企業(yè)安全生產(chǎn)以及高效管理的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代電力生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展的重要體現(xiàn)。因此，在現(xiàn)代化火電廠的技術(shù)改造過程中，需要加強對熱工儀表自動化技術(shù)的研究與探討，要深入分析火電廠熱工自動化技術(shù)的適應性以及故障的發(fā)生情況，根據(jù)相關(guān)理論與研究成果，實現(xiàn)火電廠熱工儀表自動化技術(shù)的智能化以及高性能化發(fā)展，從而促進火電廠生產(chǎn)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(shù)應用[J].科技與企業(yè)，2012，17（9）：67-68.

[2] 李行，李益.電廠熱工自動化技術(shù)應用現(xiàn)狀及研究展望[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2014，6（7）：47-49.

[3] 孫平.電廠熱工儀表的安裝技術(shù)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(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新與應用[J].硅谷，2011，9（3）：92-94.endprint