火电厂热工仪表自动化技术应用探析

包海龙

摘 要：电厂的热工仪表自动化直接关系到企业的生产工艺流程与质量，因此，为了有效提高火电厂生产管理的高效性与安全性，电厂必须加强对热工仪表自动化技术的研究与实践，采用科学有效的热工仪表自动化技术，有效提高火电机组的稳定性以及安全性。该文主要分析了电厂热工仪表技术的概念与基本特点，介绍了热工仪表自动化的试运行情况，分析了热工仪表自动化技术出现故障的原因，并对其未来的发展趋势进行展望，希望能够促进火电厂热工仪表自动化技术的广泛应用与良好发展，从而保障电厂的生产以及管理工作能够安全有效地进行。

关键词：火电厂 热工仪表自动化技术 应用

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0059-02

作为火电厂生产运行的一个重要组成部分，热工仪表主要是地表计以及管路仪表灯设备构成，企业利用电缆将诸多设备有机地连接起来，使其形成一个系统或者回路，从而完成对相关设备的检测与调节工作，进而有效地提高设备运行的可靠性。热工仪表自动化技术是充分保障电厂安全生产与高效管理的基础。因此，为了使电厂的生产管理工作能够安全有序地进行，必须深入研究与分析热工仪表自动化技术。

1 火电厂热工仪表自动化技术概述

在火力发电厂的电力生产过程中，为了有效提高生产效率，降低能耗，火力发电厂的热工仪器通过热能工程控制理论技术及计算机等技术对仪表的热能参数进行严格地监督管理以及检测，这些技术即为火电厂热工仪表技术。而所谓的热工仪表自动化技术即为借助于一定的自动化技术手段对锅炉蒸汽设备以及其它一些辅助性的设施实施自动化控制，从而使得火电机组能够在生产运行中充分

适应工况的变化，维持火电机组的安全稳定运行[1]。

随着科技的发展，电厂的热工仪表组装技术也在不断地完善，其主要包括以下特征：首先，设备的智能化。随着电力能源的不断开发与利用，电厂的热工仪表也逐渐实现了高度智能化的监督与控制，实现了电力生产的智能化监控。其次，技术高新化。目前，电厂综合有效地运用了信息技术以及电子电子计算机技术，同时利用最先进的热能工程技术以及相关的控制理论，严格地监测相关的电力以及热能参数，从而使得自动化能够逐渐向高新化方向发展。

2 热工仪表自动化的试运行

在通常状况下，火力发电厂的热工仪表自动化主要是在仪表二次联校以及系统工艺安装以后实行检测。首先，必须要对单体单系统的运行情况给予严密地检测，主要是利用传动设备的转动情况来检测仪表的入口压力值等数据值。其次，在大型机组的运转过程中，不仅要对一些必要的数据进行检测，而且还有测试联锁系统的运行能力，这样可以有效保障自动化系统在生产过程中可以支持远程操作以及就地操作。在联动试运行过程中，要求自控控制系统中的压力仪表以及控制室仪表等全部自控仪器都可以投入运行[2]。根据相关的设计规范，在联动运行的过程中，要充分保障设备能够在安全运行三天以后才可以真正地通过检测，通过联动试运行，部分容器在完成惰性气体置换以后，才能够正式地投入生产。

3 热工仪表自动化现场故障分析

在火电厂的热工仪表出现故障以后，通常都是对热工仪表的流量以及压力等数据进行多次检测，从而根据设备运行的实际情况以及测量获得的数据来对仪表故障原因进行分析，进而找出故障发生的原因，并给予有效地处理。

3.1 热工仪表故障前后的分析

在火力发电厂的热工仪表出现故障以后，工作人员需要对故障产生前后的数据进行严格地对比分析。首先在故障发生以前，操作人员需要深入地分析仪表的性能系统的设计方案以及生产工艺等，而且要记录系统正常状态下仪表的运行参数，从而为今后的检查与维修留下一定的依据。在热工仪表发生故障以后，工作人员要对机组的负荷以及生产原料所发生的变化情况进行深入地分析比较，而且要及时地故障出现以后，表的记录进行研究，从而找出故障发生的原因，并且及时更换热工仪表。在通常状况下，当热工仪表的记录曲线出现死线的时候，就说明仪表系统出现了故障。这主要是因为平时记录曲线都是处于波动状态，一旦波动不存在了，就证明仪表系统产生了故障，由此就能够充分排除机组系统以及其他系统发生故障的可能。

3.2 热工仪表故障参数的分析

由于热工仪表在生产过程中的参数是不断变化的，而当记录曲线出现较大幅度的变化时，就有可能是由于热工仪表发生了故障。在故障出现以前，热工仪表的记录曲线波动是呈现出一定的秩序，而当故障产生以后，记录波动曲线就会处于杂乱无序的状态，而且不能启用手动控制装置。这种故障主要是由系统工艺导致的，仪表自身发生故障时，通常主要是表现出死线状态。当DCS显示仪器出现不正常状况的时候，可采用现场检查的方式来查看仪表的数据。假如数据的项目参数值比较大，那么就可能是由于仪器系统出现故障[3]。总而言之，在电厂热工仪表自动化系统当中难免会发出现故障，一旦故障发生，则需要对被控制阀以及控制对象的特性变化情况给予深入地分析与严格地监控，因为这些都可能是导致现场仪表系统出现故障的主要原因。因此在热工仪表系统出现故障以后，要严格检查电厂的工艺操作系统以及现场仪表系统，以此查找故障成因，并采取相应的解决措施。

4 参数仪表控制系统的故障分析

在对温度控制仪表系统故障进行分析的时候，需要注意以下几方面的问题：首先，此系统仪表通常都是采用数字智能仪表进行控制以及测量。其次，对系统仪表的测量通常会具有滞后性。由于温度仪表系统测量具有较强的滞后性，并不会突然发生变化，那么一旦温度仪表系统的指示数值突然发生变化，很可能就是仪表系统出现故障。此时，大多数都是由于变送器放大器失灵以及热电偶发生断线等原因造成的仪表故障的发生。

当温度控制仪表系统突然出现快速振荡现象的时候，通常都是由于控制参数PID卡调整不合理或者是存在干扰。当温度控制仪表系统发生较大缓慢波动的时候，很有可能是控制系统本身发生故障。可以通过以下几个步骤来分析温度控制系统自身存在的故障：首先，要严格地检查调节阀输入型号是不是发生改变，如果信号不变，说明调节阀膜片发生泄漏。其次，要严格检查调节阀定位器的输入信号是不是发生变化，一旦输入信号没有发生变化而输出信号出现改变，那么就说明定位器发生故障[4]。最后要检查定位器的输入信号是不是发生变化，一旦发现输入信号并没有改变，但是输出信号发生改变，那就说明是调节器本身出现故障。endprint

5 热工仪表技术未来的发展趋势

随着国内外电力学科的不断发展，热工仪表也面临着更高的标准与要求。根据我国热工仪表自动化技术的发展情况，可以将其发展趋势总结如下。

5.1 综合自动化

在火力发电厂的实际生产过程中，热工仪表具有数据加大 以及资产较为密集等特点。所以在电厂热工仪表的发展过程中，要将整个生产过程看做一个有机的整体，从而对其进行严格地管理与控制，这就是所谓的热工仪表的自动化控制技术[5]。要以企业的生产经营目标为根本，加强对火电厂热工自动化的研究，从而为企业的管理及运转流程提供有利的信息支持，而且还要对火电厂管理信息与过程控制等相关数据进行深入地研究与分析，合理地配置生产资源，从而提高火力发电厂的经济效益。

5.2 高性能化

到目前为止，我国火电厂的热工仪表自动化尚未充分解决人机对话的界面问题，这也大大影响了自动化系统的实际运行效率以及质量。而随着电厂技术的不断创新，在电厂的技术软件中加入了更多的功能与概念，这使得组态软件的实际含义与功能发生了很多变化。而目前的电脑软件都主要是采用PC结构，这也为电厂的热工仪表性能提供了有力的技术支持。因此，在未来的发展中，我国电厂的热工仪表自动化技术会出现高性能化的发展趋势。

总而言之，火电厂的热工仪表自动化技术是企业安全生产以及高效管理的基础，也是现代电力生产技术不断发展的重要体现。因此，在现代化火电厂的技术改造过程中，需要加强对热工仪表自动化技术的研究与探讨，要深入分析火电厂热工自动化技术的适应性以及故障的发生情况，根据相关理论与研究成果，实现火电厂热工仪表自动化技术的智能化以及高性能化发展，从而促进火电厂生产管理工作的安全有序进行。

参考文献

[1] 陈为金.探析火电厂热工仪表自动化技术应用[J].科技与企业，2012，17（9）：67-68.

[2] 李行，李益.电厂热工自动化技术应用现状及研究展望[J].产业与科技论坛，2014，6（7）：47-49.

[3] 孙平.电厂热工仪表的安装技术探析[J].黑龙江科学，2014，3（5）：59-60.

[4] 田国斌.电厂热工仪表典型故障分析[J].机电信息，2011，33（10）：86-87.

[5] 赵杨，丁宝峰，杜翠女，等.浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J].硅谷，2011，9（3）：92-94.endprint