熱能工程及其自動化

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時間：2023-07-1816:27:58

熱能工程及其自動化第1篇

[關(guān)鍵詞]：火電廠熱動儀表自動化應(yīng)用研究

火電廠的熱工儀表主要包括管路儀表、地表計、程控儀表等，通過電纜將各種設(shè)備連接在一起，實現(xiàn)整體的調(diào)節(jié)和檢測，以提高各項生產(chǎn)設(shè)備的性能及運(yùn)行安全性，因此，熱工儀表自動化主要是為火電廠的穩(wěn)定運(yùn)行及提升運(yùn)行效率服務(wù)的，加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展研究，能夠為進(jìn)一步促進(jìn)火電廠發(fā)展奠定基礎(chǔ)，也更好的進(jìn)行下一步的生產(chǎn)運(yùn)作。

一、熱工儀表自動化概述

熱工儀表自動化主要是指在火力發(fā)電廠的運(yùn)行過程中進(jìn)行參數(shù)測量、處理信息及報警等，這些都不需要人為操作和控制，而是完全依靠自動化的設(shè)備及儀器進(jìn)行操作處理，通過在火電廠中應(yīng)用自動化的熱工儀表，能夠有效提升設(shè)備運(yùn)行效率，為生產(chǎn)工藝提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，對于火電廠的未來發(fā)展具有眼界性作用。熱工儀表自動化的應(yīng)用，需要掌握好自動化與保溫系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等各個方面的關(guān)系，在安裝、調(diào)試、運(yùn)行及排除故障方面都需要加強(qiáng)研究和討論，以更好的滿足生產(chǎn)需求。

圖1火電廠熱工控制系統(tǒng)

熱工自動化技術(shù)在火電廠的應(yīng)用特征主要表現(xiàn)為設(shè)備智能化，隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電力能源開發(fā)越來越多，范圍也越來越廣泛，火電廠熱工儀表運(yùn)行中的各種設(shè)備已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了智能化監(jiān)控，通過應(yīng)用先進(jìn)的計算機(jī)管理系統(tǒng)，能夠為熱工儀表運(yùn)行配備精密元件及智能化的機(jī)械設(shè)備，從而實現(xiàn)對火電廠全廠自動運(yùn)行的全自動控制，確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。技術(shù)高新化，現(xiàn)代化電子計算機(jī)技術(shù)及信息技術(shù)充分應(yīng)用到了火電廠熱工儀表自動化運(yùn)行過程中，再加上最新的控制理論及熱能工程技術(shù)，從而實現(xiàn)了對火電廠機(jī)組運(yùn)行的自動化檢測與監(jiān)控，同時自動化技術(shù)趨向于高新化發(fā)展。

熱工儀表自動化的安裝主要包括設(shè)備和表盤，注重熟悉整體系統(tǒng)的功能，對現(xiàn)場施工設(shè)備進(jìn)行清點，確保各項設(shè)備都符合標(biāo)準(zhǔn)要求后進(jìn)行安裝，對于安裝過程中的關(guān)鍵點要加強(qiáng)控制。管路鋪設(shè)，自動化儀表在火電廠的應(yīng)用，需要鋪設(shè)較多的線路，如信號、電源、測量等，確保各個設(shè)備之間連接的安全性和可靠性。配線安裝，應(yīng)當(dāng)注重線路安裝正確，遠(yuǎn)離磁場等干擾源，以最大限度的減小對儀表的影響。管道吹掃，熱工儀表自動化設(shè)備的安裝，需要進(jìn)行管路吹掃，以避免數(shù)據(jù)傳輸失真，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。儀表調(diào)試，在要求高壓或者高溫的管道位置，要自立試壓，安裝完成后，再次對單體進(jìn)行調(diào)試，確保各項設(shè)備能夠正常運(yùn)行。完成安裝后開始進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試，對各項生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行檢測，以確保運(yùn)行效率的提升。

二、熱工儀表自動化在火電廠中的應(yīng)用現(xiàn)狀

國內(nèi)外火電廠的發(fā)展，對于熱工儀表自動化技術(shù)的應(yīng)用都具有重要意義，對于我國電力實業(yè)的創(chuàng)新與進(jìn)步起到了巨大的推動作用，當(dāng)前，熱工儀表自動化技術(shù)在火電廠的引用逐漸成熟和完善，實現(xiàn)了組裝儀表向數(shù)字儀表的轉(zhuǎn)變，在效率、質(zhì)量、性能方面都顯著提升，部門火電廠還應(yīng)用了先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)，實現(xiàn)了對火電機(jī)組的整體監(jiān)督與控制，大大提升了生產(chǎn)穩(wěn)定性和安全性。此外，國內(nèi)生產(chǎn)的大型發(fā)電機(jī)組還使用了協(xié)助控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了自動化技術(shù)的普及。熱工儀表自動化技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用意義重大，但其牽涉范圍較廣，熱工測點較為分散，對于熱工儀表的安裝也頗為復(fù)雜，周期較長，因此，對于熱工儀表的安裝仍需要火電廠加強(qiáng)研究，引進(jìn)新的技術(shù)，并注重儀表安裝的準(zhǔn)確性和完整性，從而保證后續(xù)設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

熱工儀表自動化在火電廠中的應(yīng)用越發(fā)成熟，為火電廠運(yùn)行帶來的效益也是立竿見影，由此在很大程度上促進(jìn)了電力行業(yè)的發(fā)展，因此，在未來的發(fā)展過程中，熱工儀表自動化在火電廠的應(yīng)用范圍也會越發(fā)廣泛，作用也會越發(fā)突出，使得我們進(jìn)一步探究。

三、火電廠熱工儀表自動化現(xiàn)場故障處理

對于火電廠熱工儀表自動化運(yùn)行過程中，設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性非常重要，隨著現(xiàn)代化技術(shù)在火電廠運(yùn)行中的應(yīng)用，熱工儀表運(yùn)行基本上實現(xiàn)了全自動化，如果熱工儀表運(yùn)行出現(xiàn)故障，勢必會對整個火電廠的運(yùn)行產(chǎn)生制約，對此需要及時處理，并對出現(xiàn)故障后的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再次使用設(shè)備時要調(diào)整各種參數(shù)。當(dāng)熱工儀表再次出現(xiàn)故障時，應(yīng)當(dāng)對機(jī)組負(fù)荷及原料變化情況進(jìn)行分析，并對故障出現(xiàn)后的數(shù)據(jù)計量進(jìn)行對比，找出導(dǎo)致運(yùn)行故障的根本原因，及時更換或者檢修熱工儀表，以滿足系統(tǒng)運(yùn)行需求。

對于熱工儀表系統(tǒng)故障點控制，我們應(yīng)當(dāng)注重控制的關(guān)鍵點，首先是熱工儀表主要是通過數(shù)字化、智能化儀表進(jìn)行測量與控制，其次是熱工儀表在測量時存在反應(yīng)滯后的特點，這在一定程度上無法滿足電廠運(yùn)行需求，這是當(dāng)前仍舊需要改進(jìn)的一點。熱工儀表自動化運(yùn)行關(guān)乎火電廠的運(yùn)行穩(wěn)定性及生產(chǎn)質(zhì)量，由此需要不斷改進(jìn)，尤其是針對火電廠運(yùn)行中的故障處理，更要加強(qiáng)研究和分析，以更好的滿足自身發(fā)展需求。

四、熱工儀表自動化在火電廠中的應(yīng)用趨勢

熱工儀表自動化技術(shù)在火電廠運(yùn)行中的應(yīng)用具有重要意義，不僅改變了傳統(tǒng)的運(yùn)行模式，同時也將先進(jìn)的自動化技術(shù)引入到了火電廠設(shè)備安裝、運(yùn)行及維護(hù)過程中，從而大大提升了火電廠運(yùn)行效率和質(zhì)量，而其在未來火電廠的應(yīng)用，必然能夠?qū)崿F(xiàn)高性能化、綜合化及一體化，更好的滿足火電廠的發(fā)展需求。

1.高性能化

熱工儀表自動化技術(shù)在火電廠的應(yīng)用，解決了人員操控可能出現(xiàn)失誤的問題，同時提升了設(shè)備運(yùn)行效率，但就其中的人機(jī)對話界面問題尚未得出有效的解決方法，由此對于自動化監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生了一定的影響。在未來的發(fā)展過程中，組態(tài)軟件的創(chuàng)新應(yīng)用對于火電廠生產(chǎn)工藝改進(jìn)及設(shè)備穩(wěn)定起到了較大的幫助作用，如實時數(shù)據(jù)庫、SCADA、OPC等先進(jìn)技術(shù)，能夠促使組態(tài)軟件的功能得到本質(zhì)性的轉(zhuǎn)變，其中的流程監(jiān)控軟件、HMI相關(guān)控件的應(yīng)用都能夠為實現(xiàn)熱工儀表自動化的高性能提供技術(shù)支持，并為后續(xù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。高性能化是熱工儀表自動化發(fā)展的重要特點之一，只有這樣才能夠保證其在火電廠的運(yùn)行效率，以保證電廠設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和可靠性，從而實現(xiàn)其生產(chǎn)效益的提升，也更好的滿足我國電力事業(yè)的發(fā)展需求。

2.綜合化

熱工儀表自動化技術(shù)在火電廠的應(yīng)用不是一個方面的問題，而是對整個火電廠的生產(chǎn)運(yùn)營產(chǎn)生了沖擊，充分體現(xiàn)了技術(shù)密集、資產(chǎn)密集的特點，而且在運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)收集量也不斷增大，對此，在應(yīng)用熱工儀表自動化的同時形成一個全過程的管理控制至關(guān)重要，而實現(xiàn)熱工儀表自動化技術(shù)的綜合化控制則是解決這個問題的有利保障。在火電廠的熱工儀表自動化技術(shù)研發(fā)過程中，應(yīng)當(dāng)注重各項設(shè)備之間的聯(lián)系，堅持以火電廠的生產(chǎn)發(fā)展為中心，為火電廠的業(yè)務(wù)處理及運(yùn)轉(zhuǎn)流程優(yōu)化提供信息支持，從而實現(xiàn)整個火電廠運(yùn)行的綜合化控制，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)整個火電廠的監(jiān)督與控制，同時還能夠縱觀整個運(yùn)行過程，就其中的剩余資源進(jìn)行優(yōu)化配置，減少浪費(fèi)，提高經(jīng)濟(jì)效益，并更好的推動整個火電廠的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.熱工電氣一體化控制

就當(dāng)前國內(nèi)火電廠發(fā)展中對于熱工儀表自動化技術(shù)的應(yīng)用情況來看，仍舊是以現(xiàn)場的總線系統(tǒng)控制為主，這能夠?qū)崿F(xiàn)全廠運(yùn)行系統(tǒng)的監(jiān)督控制，但由于檢測與執(zhí)行過程中應(yīng)用的信號來自于傳統(tǒng)的模擬量信號，由此無法滿足技術(shù)人員對于現(xiàn)場熱工儀表運(yùn)行中的檢測、診斷、維護(hù)和管理，從而限制了熱工儀表自動化技術(shù)的充分發(fā)揮，限制了自動化控制效果。對此，在未來的熱工儀表自動化技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)注重研究熱工與電氣的一體化控制，將各個自立的電氣控制系統(tǒng)與熱工控制系統(tǒng)連接起來，形成一個系統(tǒng)的控制整體，以充分突出熱工控制一體化的優(yōu)勢，并有效節(jié)約各種線路的配置及設(shè)備安裝，不斷豐富設(shè)備信息，避免重復(fù)的設(shè)備安裝與調(diào)試，更好的滿足熱工儀表自動化控制需求。熱工電氣一體化控制的實現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)全長運(yùn)行系統(tǒng)的整體控制，從而大大節(jié)約了人工成本及設(shè)備成本，提高了火電廠運(yùn)行效率及質(zhì)量。

4.系統(tǒng)化

火電廠的運(yùn)行是一個較為復(fù)雜的過程，其中所涉及的各項因素較多，如各個自立設(shè)備的控制、維護(hù)與管理等，由此給熱工儀表自動化技術(shù)的應(yīng)用帶來了一定的困難，而且也仍舊沒有達(dá)到提高效率的目的，對此，熱工儀表與其他生產(chǎn)設(shè)備的連接應(yīng)當(dāng)確保系統(tǒng)化，實現(xiàn)整體的監(jiān)督與控制，通過一個系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行各項設(shè)備的自動化操作及運(yùn)行監(jiān)督，同時也確保自動化技術(shù)貫穿火電廠運(yùn)行的每一臺設(shè)備及生產(chǎn)運(yùn)行始終，從而實現(xiàn)火電廠整體運(yùn)行效率的提升，提高電力質(zhì)量，更好的滿足我國的電力事業(yè)發(fā)展需求。

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對于儀器儀表運(yùn)用提出了更高的要求，儀器儀表的運(yùn)行主要是通過新材料、新器件的應(yīng)用，如紅外線、微波、超聲波及核磁共振等，以在保證儀器儀表性能的前提下縮小體積，減輕重量，降低成本，以便于使用及維修。此外，通過微型計算機(jī)的應(yīng)用，能夠進(jìn)一步提升儀器儀表性能，實現(xiàn)更高程度的自動化、智能化，滿足火電廠運(yùn)行的更高需求。作為資產(chǎn)性、技術(shù)性、數(shù)據(jù)量密集的特殊企業(yè)，綜合自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對整個火電廠運(yùn)行的監(jiān)督與控制，從而為火電廠運(yùn)行及管理提東信息支撐，為實現(xiàn)組織目標(biāo)作出最大化貢獻(xiàn)。

結(jié)束語

自動化技術(shù)是當(dāng)前世界上最具生命力、發(fā)展最