自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用

史鸣飞

（国电蚌埠发电有限公司，安徽蚌埠 233000）

0 引言

热工仪表是保证各大工厂运行的重要组成部分，在火电厂中发挥着重要作用。热工仪表自动化技术在火电厂的应用，不仅提升了企业的自动化技术及各项技术水平，还有利于提高企业工作效率和经济效益。在新时代背景下，热工仪表自动化技术在火电厂等企业中的应用也越来越广泛、越来越深入。但是，在其应用过程中也出现了一些值得人们注意的问题。只有解决了这些问题，才能让该技术在火电厂发挥更大的作用，进而带动我国各项经济基础建设的健康、有序发展。

1 热工仪表自动化技术介绍

1.1 热工仪表自动化技术概述

热工仪表自动化技术，顾名思义就是将自动化技术融合应用到热工仪表中。自动化技术是包含控制、信息及系统等相关知识和技术的综合学科，热工仪表是包含压力表、温度计、液位变送器等在内的装置，广泛应用于各大现代化企业建设及发展中。热工仪表自动化技术是将自动化技术和热工仪表相融合，将热工仪表的各项优势及作用通过自动化技术得到最大发挥的技术。该技术在火电厂及其他企业中的应用，有不可替代的作用。

1.2 热工仪表自动化技术的特征

（1）智能性。在计算机、互联网技术及大数据加速快速发展的时代背景下，热工仪表自动化技术融合了各种新时代背景下的各种最新技术，呈现出智能化的特点。

（2）系统性。热工仪表自动化技术以计算机技术和信息技术为背景，能够对整个工作大系统实行宏观调配和监控，对系统中已经出现甚至是没有出现的问题进行及时反馈，并及时作出相应的调节，可以提高系统运行的稳定性和有序性。

2 自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用

2.1 设备安装

融合了自动化技术的热工仪表具有智能性和系统性，这给表盘与设备安装工作带来了很大挑战，工作也更加繁重，因此需要做好每个安装环节的工作。

（1）安装之前，应做好统筹规划工作，对表盘与设备安装的安装位置、安装开始时间及完成时间提前做好规划，并为具体安装过程中可能出现的问题做好应急措施。

（2）安装过程中，应严格按照相关技术规范和要求，做好每个安装环节的工作：①初步检查、检测仪器，对仪器的质量检查以及数据进行验收，确保后续安装步骤的有序进行；②注意安装的位置，综合考虑天气、温度、电磁波的干扰等，避免这些不利因素影响表盘、设备的工作；③注意安装的角度，如测温元件应与管道保持45°左右的倾斜。

（3）安装完成之后，应进一步做好设备的调试工作，尤其是热电偶、压力变送器等的检验工作，确保这些设备的参数在允许的承受范围之内，并保证其工作的及时性、精准性、高效性。

2.2 管路铺设及配线安装

将自动化技术应用到热工仪表中，最重要的工作就是线路铺设与安装。在这一过程中要注意以下4个问题。

（1）注意电源的控制，避免因电源的突然接通或切断影响线路的稳定性，造成线路中断或损坏。

（2）注意测量的精准性，无论是在线路铺设的宏观路线中，还是在热工仪表内部的线路中，都应做到准确无误。自动化控制技术在热工仪表中具有很强的关联性，牵一发而动全身，测量精准可以为后续每一步工作提供保障。

（3）在安装位置方面，除了要注意雨水、潮湿等自然环境的影响，还应注意热工仪表周围不能放置有大型电气设备。因为大型设备的运行将产生大量的热和电磁波，将对热工仪表工作性能产生强烈干扰，降低其工作效率及使用寿命。

（4）在铺设与安装过程中，应随时做好除尘工作，除尘之后还应将线路进行密封，保证线路的简单有序，不可将线路安装得错综复杂。线路过于复杂，不仅成本过高，也不利于后期的维修，为以后线路的管理与维修埋下隐患。

2.3 设备及线路的清洁与调试

在设备安装、线路铺设完成之后，应做好仪器设备与管线的清洁工作。在宏观上，不可在设备周围堆砌各种杂物，这不仅有利于安装完成之后的调试、验收工作，还可以保证设备投入运行之后的检查和维修工作，确保设备有一个安全、良好的工作环境。在微观上，要注意仪器屏幕及线路的吹扫工作，保证设备外部没有裂纹或锈蚀等，这样可以确保数据及信息的传输工作，避免灰尘等对数据传输的干扰。

工作人员还应重视设备调试及线路检查工作。热工仪表的工作具有精密性、复杂性等特点，如果不及时做好设备的调试与检验工作，可能会导致热工仪表投入正常使用中的诸多问题，阻碍火电厂企业各项任务的进行，甚至会造成企业停工停产，影响人们的正常生活。因此，相关技术人员一定按照相关规范要求，对设备及线路进行全方面的检查，应对热工仪表管路展开单独试压，调试后结合具体的安装工艺，在控制室中二次联校。还要注意热工仪表系统整体的统一协调，让系统中的设备及线路既能自己进行局部调控，又统一从属于中央控制的领导指挥。

2.4 自动化试运行

在设备安装完成、线路铺设以及调试与检查完成之后，就可以进入自动化试运行阶段。与设备及线路调试工作相比，试运行阶段的工作更加繁重和复杂。在这一阶段，需要对设备运行工作的长期稳定性进行测试，设备运行在初期可能不会出现什么问题，但随着时间推移，数据与信息的传输工作量加大，设备可能承受不了过大的信息载荷而出现问题，如：导致设备局部温度过高，影响其他相关工作；导致数据传输失真，导致数据及信息传输的不准确性；系统运行正常，但不能反馈具体工作中的问题等。考虑到以上种种可能出现的问题，相关技术人员要观察设备连续工作较长时间之后，对热工自动化设计方案、生产流程、正常数据信息等进行记录备份，还要注意整个工作系统的反馈调节机制是否正常，能否对系统中哪一设备、哪一环节、什么问题作出反馈，并自动进行调节。

3 热工仪表自动化技术的故障及应对措施

3.1 电缆故障造成的误动

首先要避免在一个设备机柜中安装多个设备及组件，防止它们在工作中的相互干扰，造成运行系统紊乱和电路故障。其次，在线路安装及后期维护中，在保证线路正常需要的前提下，应按照“能简则简，节约至上”的原则，使线路设置简单有序，最大限度避免线路交叉而引起线路故障。最后，定期检查电源模件的输出电压，当电压输出量过低或过高时，及时更换电源模件。

3.2 热工仪表的参数故障

热工仪表工作时，其参数曲线会在一定合理范围内上下浮动，但是不会超过一定的限度，否则就表明其工作状态出现了异常。一旦出现异常，相关工作人员应该及时分析故障（通常DCS仪表失常会导致热工仪表失稳），逐一排查设备、查看仪表各项参数是否在合理的范围之内，最终确定数据显示是否存在滞后性、是电阻出现了问题还是系统失稳等，问题一经发现应立即根据热工仪表工作规范上报备案，将不良影响降到最低。

4 热工仪表自动化技术的应用前景

4.1 综合自动化发展趋势愈加明显

尽管热工仪表自动化技术的发展已经有了很大进步，但是随着我国电力行业和自动化技术的不断发展、进步，热工仪表自动化技术还有很大的发展空间。在未来，自动化技术将不是热工仪表等单个系统的自动化调节，而是向系统一体化的方向发展。这将实现故障的全面检查、有序管理和自动维护，进而显著提高热工仪表的自动化控制效果。

4.2 智能性得到充分体现

对热工仪表自动化技术来说，大数据时代既是挑战又是机遇。在竞争激烈的市场中，企业只有与时俱进、紧跟时代的步伐，才能在当今社会中生存和发展。同时，各种科学技术的进步，也为热工仪表自动化技术的进步发展提供了支撑。目前国内热工仪表自动化软件中发挥主要功能的是PC、Win-Intel机构，这些软件大多数只是发挥了监控功能，未来热工仪表将会融合更多先进甚至是前沿的科技，如SCADA、OPC等技术，相关技术人员也一定能通过发展创新来实现热工仪表的智能化。

4.3 创新性得到更大体现

现阶段火电厂热工仪表系统需要大量设备的支持，其安装还需很多的电缆线路，这不仅占用大量的空间资源，还容易出现后期故障，导致检查维修工作量加大。未来可以将电气热工控制中的相关理论融合到热工仪表自动化技术中，如将原位校准技术融合到热工仪表、使用更多类型的传感器、通过无线通信技术传输数据等，既可以节约空间，又可以提高传输的效率和准确性。此外，可以在热工仪表中应用信息化系统，自动收集仪表运行数据并进行统一分析，从而实现仪表参数的自动调整及自动校验维护。

5 结束语

自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用，是顺应时代发展的必然趋势，对企业生产、人们日常生活、国家和社会都有着重要作用。自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用，体现在越来越多的方面，应重视其在应用中出现的问题，并逐步掌握解决这些问题的有效途径。未来应将更多、更先进和前沿的技术应用到热工仪表自动化控制系统，使其不断发展和更加完善。