自動化控制技術(shù)在火電廠熱工儀表中的應(yīng)用研究

劉江山

摘要：隨著國內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ钪兴牡哪茉匆苍絹碓酱?，用水用電也達(dá)到了高峰。國家已經(jīng)開發(fā)了風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電等有效的清潔能源發(fā)電措施。隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，熱工儀表技術(shù)也得到了相應(yīng)改善。本文即討論了自動化技術(shù)在熱工儀表技術(shù)中的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：自動化控制技術(shù);熱工儀表;應(yīng)用研究

如今，熱工儀表對于大部分火電廠而言都具有重要作用。通過熱工儀表對廠內(nèi)相關(guān)參數(shù)的測量，通過數(shù)據(jù)比對可以讓火電廠整體的生產(chǎn)經(jīng)營順利進(jìn)行。熱工儀表作為檢驗設(shè)備安全的儀器，確保熱工儀表的精準(zhǔn)和靈敏度是十分重要的。自動化技術(shù)的出現(xiàn)可以很好的解決這個問題，它可以確保熱工儀表的精準(zhǔn)穩(wěn)定運行，還可以監(jiān)督工作人員進(jìn)行定期維護(hù)，發(fā)揮職能。自動化技術(shù)在熱工儀表的應(yīng)用，可以給火電廠未來的運營模式帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

一、火電廠熱工儀表控制中自動化技術(shù)的組成

（一）分散控制系統(tǒng)的組成

在火電廠熱工儀表的控制過程中，自動化技術(shù)占據(jù)了主要地位。自動化技術(shù)在應(yīng)用過程中主要起到了分散控制和監(jiān)管的作用，以確保電廠的生產(chǎn)工作能夠平穩(wěn)運行。

局域網(wǎng)是火電廠運行的基礎(chǔ)，那么分散控制系統(tǒng)就是局域網(wǎng)的基礎(chǔ)?；痣姀S需要在特定的局域網(wǎng)環(huán)境內(nèi)運行，在這個局域網(wǎng)的加持下，分散控制系統(tǒng)可以通過計算機系統(tǒng)對整個火電廠進(jìn)行自動化管理。在火電廠中，每個工作部分的局域網(wǎng)絡(luò)就好比一個“網(wǎng)絡(luò)窗口”，它可以起到控制數(shù)據(jù)的作用。分散控制系統(tǒng)通過對火電廠內(nèi)工作運行數(shù)據(jù)的采集分析來實現(xiàn)對各個“窗口”的監(jiān)管。在熱控儀表的研究項目中，經(jīng)常使用到分散控制系統(tǒng)，它可以幫助電廠進(jìn)行集中化分散式管理，即掌控了全局又能精準(zhǔn)把控每一個部分?？梢哉f，在火電廠熱控儀表的自動化研究中，分散控制系統(tǒng)占據(jù)主要地位，其應(yīng)用范圍圍之廣，應(yīng)用能力之強是其他系統(tǒng)無法比擬的。

（二）火電廠熱工儀表自動化技術(shù)

對于整個火電廠來說，生產(chǎn)數(shù)據(jù)的把控以及對工作人員的監(jiān)管都離不開監(jiān)控管理系統(tǒng)。作為電廠的監(jiān)督者，自動化技術(shù)中的監(jiān)控管理系統(tǒng)可以實時對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，分析和保存。監(jiān)控管理系統(tǒng)的核心是分散控制系統(tǒng)技術(shù)。這項技術(shù)是監(jiān)控管理系統(tǒng)的重要組成部分，決定著廠內(nèi)系統(tǒng)是否可以正常工作，整個電廠生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。在自動化技術(shù)快速迭代的今天，熱工儀表在電廠領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛，技術(shù)更加先進(jìn)，系統(tǒng)更加穩(wěn)定。在電廠的監(jiān)控管理系統(tǒng)中，利用先進(jìn)的軟件管理技術(shù)，在智能化的協(xié)調(diào)配合下，智能化技術(shù)管理著監(jiān)控管理系統(tǒng)，監(jiān)控管理系統(tǒng)又約束著智能化技術(shù)，二者相輔相成。目前國內(nèi)電廠自動化技術(shù)雖然得到了一定程度上的應(yīng)用，但仍未達(dá)到全程自動控制，比如鍋爐自動升溫升壓自動化控制，在具體應(yīng)用上也會出現(xiàn)很多問題，在系統(tǒng)運行中也存在著很多的不足。盡管在熱工儀表的自動化控制過程中，各個系統(tǒng)之間還是有一些無法避免的缺點，但是智能化熱工儀表的基礎(chǔ)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，在實際應(yīng)用中還是可以起到很好的效果[1]。

二、火電廠熱工儀表中自動化技術(shù)的應(yīng)用

（一）輔助系統(tǒng)中的自動化應(yīng)用

電廠的運營規(guī)模龐大，單靠人進(jìn)行管理是十分困難的。在這種管理模式下，人力資源就成為了一個需要考慮的問題，如果每個崗位都需要安排人員進(jìn)行管理，那么勢必會增加成本，降低工作效率。在自動化產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，輔助系統(tǒng)的出現(xiàn)解決了這一難題。當(dāng)火電廠應(yīng)用了自動化技術(shù)之后，情況得到有效改善，提高了工作效率。通過自動化作業(yè)，可以有效的節(jié)省人工作業(yè)需要的人力資源。在一些自動機械、自動檢測的項目中，自動化技術(shù)還可以代替人工，自動化技術(shù)具有高效，穩(wěn)定和精準(zhǔn)的特點。自動化技術(shù)在火電廠輔助系統(tǒng)中的應(yīng)用十分明顯，高效、準(zhǔn)確的自動化技術(shù)應(yīng)用勢必會提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。自動化技術(shù)將是未來電廠乃至整個工業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)。

（二）熱工自動控制的應(yīng)用

熱工自動控制被稱為電廠運行中人的“大腦和眼睛”，對各個系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視并根據(jù)反饋信號由“大腦”發(fā)出指令，對系統(tǒng)偏差進(jìn)行調(diào)整，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在此過程中必須確保熱工儀器的精準(zhǔn)性，邏輯的正確性。在電廠自動控制中，對于自動控制技術(shù)中的重要控制項目，比如機組的APS控制、FCB控制、鍋爐自動升溫升壓、給水自動控制、RB控制等，隨著對熱工自動控制技術(shù)的研究，在電廠自動控制中得到了應(yīng)用。這些功能主要是應(yīng)對機組在各種惡劣工況下能夠通過自動控制功能保證機組穩(wěn)定運行，有效減少機組非正常停機次數(shù)。就目前自動控制技術(shù)發(fā)展趨勢及對熱工自動化控制技術(shù)深入探討和研究，將會得到進(jìn)一步的熟練應(yīng)用。從這里我們可以看出自動控制技術(shù)研究應(yīng)用的重要性，保證了整個電廠生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈可以穩(wěn)定、持續(xù)、高效的進(jìn)行。

（三）火電廠熱工儀表的矯正措施

工作人員可以直接觀察熱工儀表的外觀是否受到損壞，檢查內(nèi)部連線是否正常，看具體參數(shù)是否穩(wěn)定，各個零部件是否有老化需要更換的情況。直接觀察法是最傳統(tǒng)，最直接的檢查校對方法。但是缺點就是人工校對存在誤差，如果由于操作員的失誤導(dǎo)致校對失敗，那么對后續(xù)的工作進(jìn)展都具有很大的安全隱患。

在觀察過程中，檢查人員還可以對熱工儀表進(jìn)行敲擊，這樣做的主要目的就是檢查熱工儀表外部是夠存在接觸不良、磨損、破裂等危險情況。如果出現(xiàn)這種情況，熱工儀表在使用中則會出現(xiàn)指針數(shù)值不準(zhǔn)確，儀表指示燈不規(guī)則閃動等情況。通過敲擊和直接觀察法相類似都是通過員工經(jīng)驗來進(jìn)行檢查，無法達(dá)到自動化的標(biāo)準(zhǔn)，且存在誤差。

相對于直接觀察和敲擊，更準(zhǔn)確的方法要屬于電阻檢測。電阻檢測顧名思義就是通過使用測量電阻儀器對熱工儀表內(nèi)的各個線路兩端的電阻進(jìn)行測量。通過測量結(jié)果和準(zhǔn)確數(shù)據(jù)進(jìn)行對比來判斷熱工儀表是否出現(xiàn)問題。這種方法相對于前兩中而言要具有準(zhǔn)確性的優(yōu)點，實際數(shù)據(jù)顯示直觀，效果更加明顯。

在確定熱工儀表的量程和精度都符合規(guī)范之后，依據(jù)作業(yè)規(guī)范進(jìn)行安裝、單體調(diào)試、回路檢測等冷態(tài)試驗及分系統(tǒng)調(diào)試前的熱態(tài)調(diào)試等相關(guān)預(yù)調(diào)試工作。

（四）熱工儀表對電廠系統(tǒng)的檢測功能

熱控儀表可以對電廠系統(tǒng)介質(zhì)及功能進(jìn)行檢測，確保他們穩(wěn)定運行。這一部分工作主要是在火電廠分系統(tǒng)調(diào)試、整套啟動、帶負(fù)荷試驗階段進(jìn)行系統(tǒng)自動優(yōu)化調(diào)整，保證熱工儀表檢測的規(guī)范性、準(zhǔn)確性及嚴(yán)謹(jǐn)性，一旦機組優(yōu)化調(diào)整完成后，熱工儀表及自動化控制邏輯得到有效結(jié)合，在電廠運行過程中進(jìn)行實時檢測和數(shù)據(jù)分析，形成電廠運行的核心動力和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制中心，保證機組的安全穩(wěn)定運行的同時提高機組運行的經(jīng)濟(jì)性能。但在調(diào)試階段一旦出現(xiàn)上述熱工儀表校驗誤差，系統(tǒng)在一定程度上會出現(xiàn)誤動作，即我們所說的熱工儀表及邏輯控制的“拒動、誤動”，這就要求我們從熱工儀表校驗、安裝、調(diào)試等環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制操作流程，保證各環(huán)節(jié)質(zhì)量可控。

（五）過程控制中的應(yīng)用

在生產(chǎn)工作中，影響火電廠熱工儀表制作的因素有很多。一個精度合格的儀表需要在制作過程中注意運行時的溫度，設(shè)備之間的壓力大小等很多方面。以往的人工作業(yè)只能通過多年工作經(jīng)驗來確定質(zhì)量。在自動化技術(shù)的幫助下，操作人員只需要在操作室操縱電腦就可以完成對溫度、壓力、流量的把控。通過儀器設(shè)備的檢測，制作過程等都會在電腦屏幕上做出顯示。在火電廠的電網(wǎng)調(diào)節(jié)工作中，電壓經(jīng)常超負(fù)荷運作，上下波動較大，極易發(fā)生危險很容易造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。在火電廠引入自動化技術(shù)之后，擺脫了人工操作，通過機器之間的相互運作可以有效的減少機器與機器之間的壓力。自動化技術(shù)可以根據(jù)工作人員在電腦里輸入的系統(tǒng)進(jìn)行工作，可以按照具體的參數(shù)、數(shù)值要求進(jìn)行運作，將各項數(shù)值參數(shù)達(dá)到要求的最高的標(biāo)準(zhǔn)，以確保熱工儀器的精準(zhǔn)性。自動化技術(shù)在真正意義上幫助了電廠經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展[2]。

結(jié)束語：

綜上所訴，通過對火電廠熱工儀器自動化技術(shù)的研究，不難發(fā)現(xiàn)，利用計算機信息技術(shù)所研發(fā)的自動化技術(shù)可以有效的節(jié)約火電廠的消耗能源、人力資源和經(jīng)濟(jì)損耗。自動化技術(shù)最重要的功能就是可以保證火電廠可以穩(wěn)定、安全的發(fā)展。在對機器的檢測和控制中，自動化技術(shù)也有著不俗的表現(xiàn)。自動化技術(shù)利用自身的優(yōu)勢，增強火電廠的生產(chǎn)效率，提高熱工儀器的精度，還為電廠的平穩(wěn)運行做出了重要貢獻(xiàn)。在自動化技術(shù)的幫助下，工作人員可以脫離手動操作，可以根據(jù)實際要求進(jìn)行編寫程序。自動化技術(shù)可以推動熱工控制的發(fā)展，可以確保整個火電廠的穩(wěn)定運行，為火電廠的經(jīng)濟(jì)提供了可靠的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]周磊.自動化控制技術(shù)在火電廠熱工儀表中的應(yīng)用[J].通信電源技術(shù)，2020，37（02）：97-98.

[2]劉杰.火電廠熱工儀表自動化技術(shù)的應(yīng)用探討[J].科技視界，2018（17）：197-198.