火电厂热工仪表中自动化控制技术的运用

火电厂热工仪表中自动化控制技术的运用

刘伯清

许昌龙岗发电有限责任公司  河南许昌 461690

摘要：热工仪表自动化控制技术应用效果与火电厂发展水平息息相关，提升火电厂生产运行安全稳定性，保证电力生产工作质量以及效率。满足电力市场能源需求。基于此，本文以火电厂热工仪表自动化控制技术为研究对象，详细介绍自动化控制技术在热工仪表中的应用，以火电厂热工仪表故障案例为载体，具体阐述热工仪表自动化控制技术常见故障处理，旨在强化自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用效果。

关键词：热工仪表；自动化控制技术；火电厂；实际应用

    热工仪表是支撑火电厂生产运行的重要设备，为了保证火电厂运行安全稳定性，加强热工仪表控制，降低故障发生概率，将自动化控制技术应用其中，加强热工仪表设备安装、管路调试以及自动化运行控制效果，保证热工仪表运行可靠性，进而提升火电厂生产质量，获取更多的经济效益，推动火电厂自动化生产发展。

一、火电厂热工仪表自动化控制技术应用分析

（一）设备安装

    火电厂热工仪表属于精密设备，在表盘以及设备安装施工期间，开展自动化技术手段，能够有效的提升设备安装质量，结合现场热工仪表设备安装情况，制定针对性的操作方案，保证热工仪表运行质量。在火电厂自动控制系统安装施工期间，基于不同仪表设备的性能以及安装需求，结合《工业自动化仪表工程施与验收规范》文件规定内容，保证热工仪表设备安装质量，为仪表设备后期运行安全性提供接触后保障[1]。例如，火电厂温度仪安装为例，操作前对仪表表盘进行观察分析，如温度仪表需要安装在管道上，测温元件需要与管道保持45°倾斜，在测温元件插入深度控制在250mm以上，最大限度的提升温度仪表温度检测的精准度。

（二）维护管路和调试

在火电厂热工仪表自动化控制技术的应用，能够明显的优化管路敷设以及维护调试工作，结合热工仪表实际情况，不断优化管路敷设分析，明确各类仪表设备安装位置，为日后运行维护提供便利位置条件，避免热工仪表运行期间受电磁干扰，提升火电厂热工仪表运行稳定性。另外，在管路线路敷设施工前，相关技术人员多做好管道吹灰工作，在敷设完成后用密封条进行密封，预防运行期间灰尘进入内部。最后，在热工仪表管路安敷设完成后，积极开展全面的质量检查，避免热工仪表设备存在病害问题。管线敷设以实用、美观为原则，提升管线敷设方向的合理性以及经济性，压缩管线敷设成本以及后期维护成本[2]。

（三）自动化运行

火电厂自动控制系统中热工仪表安装布置完成后，在正式投入使用前，需要开展生产自动化运行调试，在调试结果达标后方可正式投入使用。以自动化控制技术为载体，全面观察热工仪表设备运行数据以及状态，一旦发现热工仪表运行参数异常，相关技术人员需要及时调整，保证自动化控制系统运行安全性。大型热工仪表设备产生的运行数据以及关联数据的体量较大，传统运行数据分析手段下，工作人员的压力较大，且数据分析结果的精度无法保障[3]。因此，借助自动化控制技术，综合分析其各项运行数据以及设备的使用性能，通过自动化控制技术提升数据分析质量以及效率，减轻自动化运行检查工作压力。在火电厂热工仪表联动试运行分析中，将发电机组设备与自动化控制技术融合，对设备运行状态以及使用性能进行全方位分析，提升热工仪表运行安全性。例如，在某公司对3号、4号机基建后开展消缺调试工作中，对现场热控设备的安装、组态、调试及故障的处理进行综合分析，特别在汽轮发电机安装期间，为了保证热工设备的安装规范、设备保护，以自动化控制技术为载体，强化热工仪表设备安装、运行调试工作，保证其安全稳定运行。

二、火电厂热工仪表自动化控制技术常见故障处理分析

（一）故障前后状态分析

    火电厂日常运行期间，热工仪表发生故障的风险等级较高、影响较大，严重威胁火电厂生产发展。因此，在火电厂运行发展期间，需要提升热工仪表设备故障分析以及治理能力，定期开展仪表故障检修，一旦发现问题及时处理。以某火电厂为例，经过技术人员热工仪表运行状态检查，发现一期机组设备老化，二期新上机组设备缺陷隐患不断，简单的消缺补漏不能从本质上带来机组的安全可靠，联合自动化控制技术，提升火电厂热工仪表机组运行稳定性至关重要。同时，为了降低热工仪表故障影响，在加强故障风险控制的同时，提升故障处理技术非常关键，借助自动化控制技术，对故障人工仪表设备的状态进行全面检查分析，结合热工仪表管路布置、安装以及其他功能实现方式，初步判断热工仪表故障类型以及具体故障位置，再结合实际情况，制定针对性的维修方案[4]。例如，火电厂自动控制系统实时监控热工仪表运行情况，并将其运行状态转化为数据上传至数据库中备份，一旦热工仪表出现故障问题，自动化控制系统将能调出仪表故障前后的状态数据，通过数据分析掌握故障实情，为后续故障维修方案奠定数据基础。

（二）热工仪表故障处理数据分析

    在火电厂热工仪表生产运行中，其数据曲线具有一定的规律性，自动化控制系统对热工仪表运行数据进行检测，一旦数据曲线出现异常波动情况，预示着火电厂热工仪表存在故障的风险。调取自动化控制系统仪表运行数据信息，一旦数据波动超出正常范围，判定热工仪表发生故障问题，需要及时开展故障检查以及故障维修，把握故障根源，基于自动化控制系统数据信息开展维修工作，保证维修质量以及效率。热工仪表死机故障出现的频次较多，需要结合热工仪表运行数据，综合判定故障问题。例如，在仪表运行数据出现波动异常情况时，全方位分析故障诱发原因，在故障处理期间，手动操控难以实现，技术人员将考虑是否为热工仪表制造方面故障问题，如仪表温度变送器数据存在时效性问题，则需要基于数据变化开展自动化分析，固定故障具体位置，如发现是热电阻问题补偿线路，如温度变送器依旧出现巨大的数据源波动，技术人员将利用自动化控制技术重点检查PID控制部分。

    PID调节器是一种线性关系控制器，其运行机制为实现设定目标值，将目标值与实际值进行对比得出偏差比例、积分、微分，将三者进行整合，完成对系统经的控制[5]。

传递函数可以表达为：

    控制理论数学分析中，利用拉普拉斯变化和傅里叶变换辅助系统特性故障分析，掌握火电厂热工仪表暂态响应、稳态响应数据，再将上式转换为时域表达式：

    借助计算机设备自动编程实现表达式，由于上方时域表达式代表连续时间，只能先将其离散，最终推导出差分方程：

结束语：

综上所述，热工仪表自动化控制技术在火电厂中较为常见，是提升其电力生产质量以及效率的关键，随着我国技术创新发展，要求火电厂热工仪表自动化控制技术完成技术革新，基于热工仪表自动化控制技术特点，针对现有问题开展处理分析，旨在提升火电厂运行稳定。

参考文献：

[1]许光华. 热工仪表在发电厂中的自动化控制及其应用研究[J]. 中国设备工程,2022,(04):154-155.

[2]史鸣飞. 自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用[J]. 设备管理与维修,2021,(02):122-124.

[3]薛占良. 自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用[J]. 电气传动自动化,2020,42(02):47-49.

[4]周磊. 自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用[J]. 通信电源技术,2020,37(02):97-98.

[5]齐建强. 对火电厂热工仪表自动化控制技术的相关探析[J]. 科学家,2017,5(17):161+189.

[6]许丹丹. 自动化控制技术在火电厂热工仪表中的应用[J]. 中国高新区,2017,(15):24-25.