熱工儀表的自動化控制及應用

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摘要：熱工儀表中的自動化控制技術，在火電廠的生產及管理過程中發揮著極為重要的作用。通過合理的使用熱工儀表中的自動化技術，不僅能夠大大提高電力生產過程的效率，還能夠促進火電廠安全穩定的發展。所以，這篇文章就是對熱工儀表當中的自動化技術進行研究和分析。

關鍵詞：自動化控制；熱工儀表；應用

在社會經濟不斷發展的當下，人民群眾的生活水平也在快速得到提升，所以對電能的需求也會越來越大。為了能夠保證電力系統能安全穩定的供給充足的電能，相關的火力發電廠就需要進一步推進自動化控制技術，進而不斷的加快產業的升級和具體結構的完善[1]。對于熱工自動儀表來說，其擁有著強大的智能化、總線化、網絡化、開放性的特點，在整個火力發電廠自動化建設的過程中，是一個非常重要的組成部分。

1火電廠的熱工儀表自動化控制技術方面的概述

過去很長一段時期采用的都是傳統的電力生產方法，而傳統電力生產過程中，通常采用熱工儀表進行參數測量，但是由于測量過程中難免存測量誤差，就會使操作人員很難及時發現生產過程中的異常問題，導致火力發電機組在運行的過程中發生故障[2]。而針對這些問題，采用儀表的自動化控制技術就能夠有效地加以解決。火力發電廠當中的熱工儀表的自動化控制技術擁主要的特點有兩點，智能化和技術的高新化[3]。其中，智能化可以對火力發電的設備參數進行即時的監控，可以立即發現參數出現異常的現象，及時采取措施，進而就能夠保證設備的質量和系統的穩定；對于技術高新化，就是把信息技術、熱工工程還有過程控制技術相結合，同時使用熱工儀表對火力發電生產的相關參數進行實時的監控。

2對于自動化技術的使用情況

2.1自動化系統的調試

只有進行合理規范的設計，火力發電廠的熱工自動化系統才可以最大程度的發揮出自身的價值。在火力發電廠安裝完成后，要對熱工自動化系統各個環節的儀表進行調試和檢驗，依據儀表在運行過程中的數據來檢驗自控系統能不能滿足設計方案當中的要求，還要對數據進行評估。火力發電廠的熱工自動化儀表運行的最根本保障就是線纜系統，而且也是安裝調試環節當中非常重要的一個階段。在充分分析機組的運行和性能之后，再以此為基礎科學合理的鋪設線纜。在具體的操作過程當中，還要對不同設備之間的協調性做到進一步完善和優化，這樣才能夠保證系統的相對穩定性，最終完成合理的控制整體。

2.2對現場故障的分析

火力發電廠儀表在出現異常問題的時候，要對于出現問題前后的數據變化加以對比，然后再確認故障的類型，并選擇合適的維修方向，故障處理完畢，設備可以正常運行之后，還要對新的參數進行相應的錄入和備份。在整個系統運行過程中，火力發電廠的熱工儀表數值會產生一些變動，如果幅度過大的話，就說明出現了一些問題，要結合數值的具體變化確認故障的實際類型。在確定好故障的類型后，在運用有效的維修方案，快速的進行查找故障，進行檢修和排除故障工作。在火力發電廠當中熱工儀表的發生變動之后，測量數據發生有序的波動情況就是預示著調節儀表回路可能發生了異常；如果測量數據產生的是無序的波動，就很有可能是生產工藝或者設備出現了問題，這時就要對異常波動的曲線進行細致嚴格的審查，進而來分析儀表的參數發生變動的原因。利用DCS系統中的PID調節功能可以有效的進行溫度、壓力、液位等參數的自動控制調節，如果儀表顯示的數據是滯后的，或者產生了激烈的波動時，可能就是因為PID的不合理設置而造成的。從另外一個方面來說，如果儀表顯示出數據減緩的現象，同樣也要科學合理的進行檢查和評定工藝的操作及PID的設置問題。

2.3進行儀表和相關設備的試驗運行

火力發電廠在設備檢修后開車之前，必須要對相關設備和熱工自動化儀表聯鎖回路進行聯動調試試驗，以確保相關設備和整個生產過程的安全與穩定。首先，需要確認設備的試驗運行的實際情況，之后再進行制定具體的措施，這樣能夠保證這些具體的措施有效地降低發生異常的概率，保證整個系統正常穩定的運行。在對設備進行調試的過程中，不僅要對數據加以獨立的評論，還要對數據進行穩定性和準確性的研究。另一方面，要結合實際情況調試和處理儀表設備，能夠用遠程監控和遠程管理系統的運行情況的監測和處理。

2.4溫度儀表的測量與運用

火力發電廠溫度測量儀表通常采用專用熱電偶和熱電阻。在進行維修和校驗熱工儀表時，首先要區分清楚采用的熱電偶和熱電阻的分度號，并熟悉其測溫原理。熱電偶的基本原理是熱電效應，二次表是一個檢伏計或為了提高精度時使用電子電位差計。熱電阻則是基于導體和半導體的電阻值隨溫度而變化的特性而工作的，二次表是一個不平衡電橋。一般來說，溫度在300℃以下的選用熱電阻作為測溫元件，300℃以上的則選用熱電偶進行測溫。在實際的檢修過程中，應該在儀表原理的基礎之上，并結合現場的實際情況分析儀表產生的故障，從而來進行判斷出現的故障會不會影響到熱工儀表進行正常的運行[7]。

2.5對儀表和設備進行安裝

火力發電廠當中的設備本身具有極強的精密性，所以在設備的安裝過程中，需要先明確系統的實際情況，然后再合理的進行確定相應的安裝方案。在開展安裝熱工自動化的系統工作之前，就要切實進行了解熱工儀表的相關性能，之后再確認熱工儀表的實際情況，確保儀表能夠滿足實際使用中的需求。

2.6對于線路的布置和配線的安裝

對于線路的布置來說，不僅關系到數據的測量、信號的輸送，也關系到電源的配置等幾個方面。在進行線路的布置和配線的安裝過程中，要結合具體的情況進行調整測量管理和電源的管理，在能夠保證不返工的基礎之上，合理的選擇安裝的最佳位置。對于安裝的具體位置不能在有電磁干擾的位置，因為這樣安裝的原因是能夠方便以后的故障檢修。

2.7管路對儀表調試影響

在進行安裝火力發電廠熱工儀表的自動化設備之前，對于管道中的一些雜物就需要先進行處理，要保證好管道的清潔，再進行設備的調試工作，進而使得數據的傳輸更加安全穩定，這樣就可以減少發生傳輸數據的失真情況[3]。

3發展的趨勢

（1）發展趨勢之一就是機電一體化，就是將設備、信息技術和自動控制技術等進行綜合設計。工作人員就不用再耗費大量的體力和精力，這樣將會把人為失誤產生的概率降到最低的范圍，所以，在追求控制精度和速度的同時，控制的效果是會讓人們更加滿意的。（2）發展趨勢之二就是推廣的速度加快，在有限的時間范圍內，就能夠進行非常廣泛的應用，有效的滲透到不同的領域當中。（3）發展趨勢之三就是進行多元化，因為在未來的發展中，單一的產品類型會被社會市場淘汰，然而，對于綜合型比較強的產品來說就會占領整個市場，還會吸引到廣大人群。（4）發展趨勢之四就是將設備、信息技術、電子、電力等進行綜合化、智能化整合。這種類型的系統操作難度會大幅度降低，但對操作人員的綜合素質會有更高的要求。根據現有的自動化控制的系統來看，大多數都是以PLC和DCS為主。這種類型的系統有著很多的優勢，但是也存在著很多的缺點，最重要的就是不能和其他的系統相融合，又或者是應用方面的指令系統與普通的系統有著很大的差距。這樣一來，工作人員在進行實際的使用過程中，整合的難度就會非常的大。所以，在未來的發展中，智能化技術必須要突破這一個難關，不僅在使用功能上變的非常強大，還在操作的模式上變得十分的便利。

4結語

根據上面多個方面的論述來看，不論是自動化的儀表還是進行自動化控制的技術，在當前發展中都滲透到了多個領域當中。單單的從具體的實際情況來看，在相關的發展層面還存在著一些缺陷。所以，相關的研究人員要繼續進行研究和分析，對不足之處進行不斷的改進，全面的提升設備和技術的應用效果，提高企業的綜合水平，從而來進行推動這個行業的進步和發展，極大地改善人民群眾的生活水平。

參考文獻：

[1]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(2):122-124.

[2]李永盛.熱工儀表中的自動化控制及其應用[J].技術與市場，2021,28(1):137,139.

[3]周磊.自動化控制技術在火電廠熱工儀表中的應用[J].通信電源技術，2020,37(2):97-98.

作者：崔新平 單位：河南駿化發展股份有限公司