火力发电厂热工仪表自动化的安装及现场故障分析

火力发电厂热工仪表自动化的安装及现场故障分析

盛东

中电建湖北电力建设有限公司，湖北 武汉 4300 8 0

摘要:为实现热力系统稳定且可控运行,需重视热工仪表的设计与安装,尤其是要注重热工自动化技术的应用,使其具备自动、精确、智能控制功能。基于此,本文简述了热工仪表自动化,分析了热工仪表自动控制功能的实现,并对其安装、维护等应用要求进行研究探讨,以期促进热工仪表智能化发展^[1]。

关键词:热工仪表；自动化控制；应用

引言

随着经济水平的提升和现代科学技术的高速发展，对电力能源的需求也日渐上涨，由此也推动了电力行业各项技术的革新。火电厂是我国电力行业当中重要的发电企业，其热工自动化技术在现代科技高速发展推动下也开始了新一轮的技术研究，尤其热工自动化系统在大型火电机组当中的重要性也得到进一步凸显，而热工自动化设备运行的安全性与稳定性，直接决定了火电发电机组工作效率，必须要给予高度的重视，要不断进行热工自动化的相关技术研究，降低其事故的发生概率，并制定有效的事故防范措施^[2]。

1热工仪表自动化简述

在工业生产中,为获取到准确的压力、温度、流量等设备工艺状态,通常设计有热工仪表系统,其包含有多种功能性表计、校验等装置,如管路仪表、热工信号校验仪、程控仪等,而且各装置间由通信电缆相连,在生产控制中作用显著。同时,电子信息、自动化技术与热工仪表的融合,使其更具技术性及智能化特点,热工仪表功能及设计也更加精密,在进行设备检测及状态识别时,热工仪表基本可实现自动、精确、智能控制,热工参数的获取也更为高效、可靠,不仅可对设备及工艺异常进行及时精准反馈,而且热工仪表还具有自适应功能,使工况处于可控范围。在安全、经济、高质量生产中,热工仪表自动化应用,发挥着关键性作用,应予以重视。

2火电厂热工自动化的必要性分析

长久以来，火电厂发电机组的设备、技术内容极为繁杂，其中生产系统是由锅炉与相关辅助设备组成，要想确保生产系统安全和运行稳定性，就需要发挥出发电机组最大功效，保证各项设备之间高度的协调。而火电厂热工自动化技术的应用能够通过多种自动化仪器仪表以及相关设备装置对火力发电厂的热力产生过程进行开环和闭环的监视以及自动化控制，能够节省大量的人力成本，使之更加经济、安全，且运行也较为高效。

3热工仪表自动化控制功能

3.1分散控制系统(DCS)

在实际应用中,要想实现热工仪表的自动化控制,通常会设计为DCS模式。针对各生产工序,将其热工仪表以计算机局域网来实现互联与控制,进而构建出网络化的DCS控制系统。因其处理器是分散布置的,往往存在于热工仪表现场,较好的弥补集中控制下的系统隐患,即使有单个处理器故障,热工仪表DCS系统整体仍能可靠运行。同时,通过构建DCS系统,可有效控制系统规模,减少热工仪表通信电缆成本投入,经济性较好,而且还能灵活扩展热工仪表系统。

3.2自动控制及调节功能

在热力系统中,其自动调节功能的实现,还需借助热工自动化技术,而且热力设备的温度、压力等参数,在经热工仪表获取后,还可作为系统控制调节的输入。以电厂热力系统为例,热工自动控制的应用集中在几点范围:(1)机炉协调控制,在发电单元模块中,通常汽机与锅炉是相对应的,要想稳定机炉发电状态,应对其进行统一调控,基于热工仪表构建起协调控制系统,可有效降低机炉状态变化影响。(2)燃烧系统,在机组运行中,燃烧系统控制与发电功率关系密切,可通过热工仪表自动控制实现对燃烧系统温度、压力等关键参数的调控。(3)主汽压力系统,当涉及到水温控制时,也需利用热工仪表,并且采用模糊控制方法,能够显著提高主汽调节功能,对热力系统运行作用显著。

3.3顺序控制

热工自动化系统的顺序控制，主要重视的是结合生产设备的实际运行状况进行各项数据的调整，所以引用的顺序装置能够确保控制流程的识别，并以此来进行逻辑判断能力的落实，进而更好地为设备运行提供连锁保护，针对火电厂热工自动化顺序控制，其主要是结合系统当中生产的工艺顺序，提前进行相关控制程序的设定和编辑，从而确保系统中被控对象能够结合时间顺序以及相应条件来进行有步骤操作的自动化执行。一般情况下，顺序控制多维应用主要在发电机组运行和故障处理以及启停处理当中，每一项顺序控制都需要与相关设备紧密地联系，保证满足其运行要求。

3.4自动保护

自动保护是火力发电厂热工自动化的重要内容，其主要强调的是通过自动化装置的应用，为电力生产设备运行安全提供有力的保障，一旦发生安全隐患会自动进行预警并采取有效的措施来予以及时的解决，防止系统遭到破坏，在自动控制系统当中，通常会进行相应参数的设置，当热工参数超出参数限定值时，自动保护装置功能会自动启动，为发电机组和设备的运行提供保障。

3.5做好设备日常管理维护

电厂想要充分发挥热工仪表和自动设备的实际应用效能，延长设备使用寿命，需要切实做好仪表设备的日常维护和管理工作，避免由于仪表设备自身或外界干扰长时间积累，缩短了仪表设备使用寿命，同时其使用质量和效率也大幅下降，难以满足发电设备的实际要求。从仪表设备工作环境角度看，大多数情况下工作环境都比较恶劣，经常会出现污染、潮湿以及设备振动幅度过大等不良情况，对热工仪表和自动装置的使用性能造成影响，导致运行失败，因此必须要做好设备日常维护管理工作。

4热工仪表自动化设备安装

4.1设备和表盘安装要点

在生产现场,热工仪表的安装要与设计相符,在明确安装位置的基础上,需就热工系统整体构造加以分析,并梳理好现场设备,掌握热工仪表安装相关设备数量及类别,还要完成热工仪表的现场校验工作,杜绝质量、性能不达标的仪表设施,做好安装准备工作。同时,考虑热工仪表的设计功能,需借助定值测试的手段,来分析其仪表性能可靠性,并且只有通过相关测试,相应的仪表设备方可用于热工系统安装,这也是系统获得功能稳定性的基本要求。

4.2管线铺设和配线安装

热工仪表在安装时,要想满足其对测量、电源供给及信号传输要求,需要合理安装各类管线、配线等。而且考虑到热工仪表管线布线较为复杂,如何准确的走线、布线,关系着热工仪表安装效率及经济性,为此,应当做好仪表管线设计工作,需对热力系统现场调研,分析管线铺设方案可行性,以免因此而出现热工仪表安装返工问题。除了环境因素外,当涉及到热工仪表管线、配线铺设时,还需从维护、检查便利性考虑,合理规划管线布局,优化其最终呈现效果。而且,还要提高仪表接线工艺水准,使热工仪表接线更为可靠、安全。

结语

结合上述文章内容所述，在火电厂的电力生产过程中，热工自动化系统和相关技术的应用极为重要，但由于受到设备和技术复杂性影响，在实际操作当中也容易出现各类问题或引发一些安全隐患。所以，为了有效提高火电厂生产过程的稳定性与安全性，除要结合具体实际情况进行仔细分析之外，还要从不同的角度来加强热工自动化技术应用的研究探索，制定出完善且具有较高可执行性的措施方法来防范各类事故的发生，以此来促进火电厂的健康持续发展^[3]。

参考文献

[1]霍晓强.火电厂热工自动化的可靠性分析及提升措施[J].建筑工程技术与设计，2018(6)：684.

[2]李海楼.火力发电厂热工仪表自动化的安装及现场故障分析[J].智能城市，2018(17)：175-176.

[3]刘伟，田亮.简析火电厂热工自动化仪表的应用原理及故障[J].百科论坛电子杂志，2018(01)：301.