吳 鵬

研究自動(dòng)化技術(shù)在火電廠熱工儀表中的應(yīng)用

吳 鵬

吳 鵬

中國(guó)神華能源股份有限公司國(guó)華惠州熱電分公司

1 前言

社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，離不開(kāi)穩(wěn)定的電力供應(yīng)來(lái)作為基礎(chǔ)保障，火力發(fā)電是我國(guó)電力供應(yīng)的主要手段。如何通過(guò)熱工儀表和設(shè)備的正常合理化調(diào)控，來(lái)滿(mǎn)足火電廠自動(dòng)化運(yùn)行是需要注意的?；痣姀S在提高產(chǎn)能中需要熱工儀表的正常運(yùn)作，這對(duì)于自動(dòng)化程度整體發(fā)展的角度分析，是火力發(fā)電廠自動(dòng)化管理和建設(shè)的一個(gè)必備保障。通過(guò)火電廠熱工儀表中的自動(dòng)化技術(shù)完整科學(xué)的研究，我們可以得到對(duì)火電廠發(fā)展具有積極意義的建議，并實(shí)現(xiàn)在安裝和維護(hù)火電廠熱工儀表過(guò)程中，形成自動(dòng)化體系建立的目標(biāo)。

2 火電廠熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)的含義

熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)是火電廠智能化建設(shè)的一個(gè)必要條件，是整個(gè)火電廠在智能化建設(shè)中需要重視的一個(gè)主要環(huán)節(jié)。熱工儀表自動(dòng)化在通過(guò)科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)性?xún)?yōu)勢(shì)可以滿(mǎn)足當(dāng)前我國(guó)電力供應(yīng)事業(yè)發(fā)展腳步。核心技術(shù)和高新技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)為火電廠實(shí)現(xiàn)智能化提高了前提保障，我們可以通過(guò)熱工儀表自動(dòng)化水平的提高，來(lái)對(duì)電力生產(chǎn)進(jìn)行合理化控制調(diào)配，并對(duì)各項(xiàng)功能的應(yīng)用進(jìn)行最基礎(chǔ)的技術(shù)保障，因而熱工儀表是火力熱電廠智能化發(fā)展的整體趨勢(shì)。熱工儀表的運(yùn)行過(guò)程是通過(guò)對(duì)相關(guān)電纜連接和合理布置，在通過(guò)嚴(yán)格設(shè)計(jì)方案執(zhí)行下，對(duì)每個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行恰當(dāng)連接和調(diào)配，其目的是對(duì)火電機(jī)組達(dá)到最優(yōu)化合理控制和管理。通過(guò)相應(yīng)的火力電控系統(tǒng)熱工儀表自動(dòng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，我們可以在實(shí)踐工作中從根本上提高火電廠對(duì)生產(chǎn)的調(diào)節(jié)水平和管理能力。先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用在電廠可以對(duì)整個(gè)電力生產(chǎn)帶來(lái)一種無(wú)可比擬的效能提高模式，自動(dòng)化技術(shù)具有控制更精準(zhǔn)、管理手段更科學(xué)合理以及運(yùn)行更準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)?；痣姀S建設(shè)和管理工作需要涉及眾多復(fù)雜程度高、繁瑣程度大的工作流程和管理步驟。在自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用在火電廠的整體發(fā)展趨勢(shì)的作用下，熱工儀表的應(yīng)用會(huì)帶來(lái)最具直接效果的發(fā)揮，并對(duì)火電廠相應(yīng)大型運(yùn)作機(jī)組的效能帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的提高。如何使得先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)為火電廠帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效能產(chǎn)出和安全指標(biāo)提高，以及相應(yīng)技術(shù)水平的整體攀升是需要仔細(xì)衡量和著重研究的。

3 火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

首先，火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)是極其精密和復(fù)雜的，需要科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案和嚴(yán)格細(xì)致的安裝調(diào)配才能發(fā)揮應(yīng)有的功能效果。同時(shí)，火電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)中儀表的調(diào)試和檢驗(yàn)特別重要，其技術(shù)指標(biāo)系數(shù)是否達(dá)到設(shè)計(jì)方案標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)儀表數(shù)據(jù)異常的地方進(jìn)行完整細(xì)致的檢查和檢測(cè)。對(duì)熱工自動(dòng)化儀表需要表述的溫度和壓力以及流量等數(shù)值進(jìn)行準(zhǔn)確性判定分析，在安裝工程完成后對(duì)各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確性的評(píng)估。同時(shí)要認(rèn)真執(zhí)行技術(shù)方案，要全方位滿(mǎn)足熱工自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和效率。如果在檢查中發(fā)現(xiàn)火電廠熱工自動(dòng)化儀表數(shù)據(jù)的判定不準(zhǔn)和設(shè)備安裝方案的不協(xié)調(diào)，需要對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行改良和調(diào)整，把偏差度降低到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

其次，管路系統(tǒng)的安裝和維護(hù)是需要保障的。它是整個(gè)火電廠熱工自動(dòng)化儀表和相關(guān)設(shè)備性能在實(shí)踐運(yùn)行中保護(hù)的最基礎(chǔ)保障，同時(shí)也是在整個(gè)火電廠熱工自動(dòng)化儀表和相關(guān)設(shè)備安裝調(diào)試過(guò)程無(wú)法避免的一個(gè)重要點(diǎn)。我們要對(duì)整體機(jī)組性能和運(yùn)行模式進(jìn)行分析和考量，使管路系統(tǒng)在整個(gè)線纜安裝連接調(diào)配中，進(jìn)行全面合理的鋪設(shè)，并對(duì)布局的嚴(yán)密性進(jìn)行最大程度的合理性機(jī)構(gòu)優(yōu)化。在實(shí)際中可以為火電廠熱工自動(dòng)化儀表和相關(guān)設(shè)備在運(yùn)行中對(duì)整體系統(tǒng)穩(wěn)定，相互設(shè)備協(xié)調(diào)，對(duì)局部到整體的控制以及對(duì)生產(chǎn)上的監(jiān)控等各個(gè)方面，都得到一種實(shí)質(zhì)性的促進(jìn)和提高，實(shí)現(xiàn)整體火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化儀表系統(tǒng)的安全合理高效率運(yùn)作。

最后，管路系統(tǒng)的清潔工作是可以有效地把火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化儀表提高的重要環(huán)節(jié)——對(duì)管路要進(jìn)行吹掃。這些維護(hù)方法可以對(duì)火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化儀表安全系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行合理保障。在管路保持清潔工作中首先要開(kāi)始對(duì)重點(diǎn)主體管道進(jìn)行壓力和溫度的檢測(cè)，在檢測(cè)合格后要開(kāi)始進(jìn)行吹掃工作，隨后開(kāi)始對(duì)相關(guān)管道支路進(jìn)行溫度和壓力的檢查，得出穩(wěn)定的數(shù)值才可以進(jìn)行吹掃工作。進(jìn)而火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化儀表和相關(guān)設(shè)備才可以在管道系統(tǒng)保障的前提下得到質(zhì)量和運(yùn)行狀態(tài)的保證。

4 火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化儀表和相關(guān)設(shè)備的試驗(yàn)運(yùn)行

火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化儀表和相關(guān)設(shè)備的試驗(yàn)運(yùn)行，是在正式投入生產(chǎn)中必須要進(jìn)行的關(guān)鍵工作環(huán)節(jié)。可以在設(shè)備投入正式生產(chǎn)工作前，通過(guò)設(shè)備試運(yùn)行的觀察得出，在正式運(yùn)行中需要規(guī)避的風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)技術(shù)調(diào)整的建議，進(jìn)行調(diào)節(jié)和校對(duì)的辦法措施，進(jìn)而提出關(guān)于實(shí)踐工作的有效建議和針對(duì)性改進(jìn)方案，把問(wèn)題故障率降低，提高系統(tǒng)整體保障穩(wěn)定率。在大型相關(guān)裝置進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行中要對(duì)每個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的衡量，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)和相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的考究。同時(shí)在對(duì)整體設(shè)備進(jìn)行聯(lián)鎖調(diào)試時(shí)，要做好關(guān)于遠(yuǎn)程操作和管理系統(tǒng)的試運(yùn)行檢測(cè)。對(duì)安全性和合理性進(jìn)行兩方面不同性質(zhì)的判定，提出客觀嚴(yán)謹(jǐn)并且實(shí)踐可行的調(diào)整和改進(jìn)意見(jiàn)。對(duì)在試運(yùn)行中出現(xiàn)的配套保障方案，要進(jìn)行嚴(yán)格的觀察和檢測(cè)，保證在配套保障措施上滿(mǎn)足整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的客觀需要，得到試運(yùn)行整體狀況的提高。同時(shí)對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行出口壓力值、入口壓力值、軸承溫度、恒定運(yùn)行溫度等多方面的聯(lián)動(dòng)試運(yùn)行檢測(cè)，對(duì)液位儀表、溫度儀表、信息模擬信號(hào)、自動(dòng)化控制技術(shù)等方面準(zhǔn)確性檢測(cè)。

5 火電廠熱工儀表在現(xiàn)場(chǎng)中的故障分析研究

火電廠儀表會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題，需要對(duì)故障前后發(fā)生的數(shù)據(jù)變化進(jìn)行對(duì)比分析對(duì)比，得出故障類(lèi)型的初步判定和維護(hù)工作方向的認(rèn)定，并在設(shè)備開(kāi)始正式運(yùn)行后要記錄相關(guān)參數(shù)并進(jìn)行備份。熱工儀表在運(yùn)行時(shí)發(fā)生數(shù)值是不斷變化的，在發(fā)生大程度的變化時(shí)，我們就以為熱工儀表會(huì)出現(xiàn)故障的可能，要根據(jù)數(shù)據(jù)變化的結(jié)果對(duì)故障問(wèn)題的類(lèi)型和相應(yīng)發(fā)生未知的可能性進(jìn)行判定。對(duì)于在熱工儀表中出現(xiàn)的故障，工作人員要對(duì)顯示數(shù)據(jù)是否合理且在可以接受的范圍進(jìn)行評(píng)定。如果出現(xiàn)的數(shù)值差異大，就確定發(fā)生故障的可能，要開(kāi)始啟動(dòng)應(yīng)急維護(hù)預(yù)案，在最短事件找到故障問(wèn)題根源進(jìn)行合理的檢修，排查隱患和故障；同時(shí)，在熱工儀表的相應(yīng)參數(shù)程度變動(dòng)后，數(shù)值如果突然出現(xiàn)有序波動(dòng)，我們要考慮是否是故障導(dǎo)致的，當(dāng)出現(xiàn)無(wú)序波動(dòng)時(shí)，我們要考慮是否是整體系統(tǒng)在技術(shù)上出現(xiàn)的，并且對(duì)出現(xiàn)的不正確波動(dòng)曲線要進(jìn)行嚴(yán)格的排除，對(duì)儀表上傳的參數(shù)是否在系統(tǒng)上進(jìn)行正常范圍內(nèi)的變動(dòng)要進(jìn)行分析。溫度控制是對(duì)相應(yīng)的數(shù)字智能儀表進(jìn)行顯示準(zhǔn)確性測(cè)量判定，當(dāng)儀表數(shù)據(jù)有一定程度的滯后性出現(xiàn)時(shí)，我們要按照整個(gè)溫度儀表系統(tǒng)顯示值程度范圍進(jìn)行故障點(diǎn)判定，得出是否是因?yàn)闊狳c(diǎn)阻和補(bǔ)償導(dǎo)線以及變送器失靈等原因造成的；當(dāng)出現(xiàn)溫度信號(hào)的激烈振動(dòng)時(shí)，我們要考慮是否是PID調(diào)整不正確產(chǎn)生的錯(cuò)誤，同時(shí)如果顯示的數(shù)值出現(xiàn)一定程度的減緩，要對(duì)工藝操作方面的正確合理進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)定，要對(duì)每個(gè)定位器進(jìn)行準(zhǔn)確的衡量和調(diào)節(jié)。

6 火電廠熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向

首先，火電廠的生產(chǎn)是數(shù)據(jù)繁多和技術(shù)涉及復(fù)雜繁瑣的一項(xiàng)工作。對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行綜合自動(dòng)化控制是未來(lái)火電廠生產(chǎn)的主要發(fā)展趨勢(shì)之一。其次，電氣熱工控制一體化是實(shí)現(xiàn)電氣熱工自動(dòng)控制和現(xiàn)場(chǎng)對(duì)總線進(jìn)行相應(yīng)執(zhí)行裝置和傳感裝置接入控制的一種技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)節(jié)省線纜鋪設(shè)成本，簡(jiǎn)化安裝調(diào)試工作具有積極優(yōu)化意義。最后，熱工儀表的自動(dòng)化會(huì)隨著技術(shù)的深入發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互程度的提高，并隨著軟件豐富，其熱工儀表技術(shù)產(chǎn)生的性能得到最大化的提升。

7 結(jié)語(yǔ)

火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化儀表和相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用，是火電廠發(fā)展的根本方向，在火電廠熱工儀表智能化和自動(dòng)化研究中，確保系統(tǒng)在實(shí)踐應(yīng)用中的合理性和操控性是前提。如何通過(guò)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用來(lái)提高各機(jī)組的運(yùn)行性能、效率和產(chǎn)出，并提高直接的經(jīng)濟(jì)效益是需要研究和分析的。合理的方案設(shè)計(jì)和管理，對(duì)相應(yīng)各項(xiàng)保障和控制工作的優(yōu)化，可以對(duì)火電產(chǎn)的運(yùn)行提供最穩(wěn)固的保障。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.073