自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用
自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用
摘要：随着计算机技术的不断发展，自动控制理论日趋成熟，自动化机械设备已广泛应用于人们日常生活的方方面面，尤其是在火电厂中的运用，对我国电力事业的现代化发展，做出了巨大的贡献。本文介绍了我国火电厂现阶段热工自动化应用现状，以及自动化控制理论在火电厂应用技术的最新进展，提出了今后自动控制理论在该领域的发展趋势，以期与同行交流。
关键词：自动控制火电厂热工自动化应用
近年来，我国在自动控制技术领域的研究取得了长足的进展，其研究成果不断被应用在生活生产的各个方面。火电厂热工自动化作为一种自动控制技术，其融合了热能工程技术、计算机信息技术以及智能仪表仪器等相关技术，可实现对火电厂生产过程的各类参数进行实时监控。这一技术的运用，将有助于提高该行业的生产效率，提高企业利润，有效降低人力物力成本，实现火电企业的现代化革新与可持续发展。
一、火电厂热工自动化发展现状
自动控制通常是指在企业生产过程中，采用自动化仪器设备代替部分甚至是全部人工操作，并依靠这些仪器设备进行自动生产，达到甚至超过人工操作的目的。自动控制理论早在上世纪前期就已经被提出，经过几十年的发展，其主要分为经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个不同阶段。其中经典控制理论主要以传递函数理论为基础，通过建立系统的数学模型，研究系统运行的状态和规律，从而实现自动控制。而现代控制理论中，线性控制和优化估值是其理论基础，从而使得火电厂在发电过程中实现对过程的自控。智能控制综合了前两者的优势，主要以数值计算。逻辑运算为理论基础，实现对复杂系统的精确控制。
在我国火电企业中，自动化控制理论主要运用于热工自动化中，如图1所示。
图1 火电厂自动化系统
进入21世纪后，我国的火电企业一直致力于实现火电生产的数字化和智能化，10年前，人们提出了SIS概念，并逐步走向成熟，实现产业化。目前在建或已经使用该系统的电厂就有近300家，并取得了一定的经济效益。但与DCS 系统相比，任然存在较大的差距。
现阶段，我国火电厂热工自动化主要涉及自控、自检、自保和报警四个方面。其中自动检测主要是指利用自动化仪器实时检测火电厂气压、温度、流量等参数，保证相关设备正常运行。自动控制主要是贯穿整个生产过程的自动化检测处理等一些列过程，包括当生产设备出现故障时，自动保护装置将开启。对故障进行诊断，对发现的重大问题立即报警，同时关停设备，将损失降到最小。
二、热工自动控制系统在火电厂的作用
（一）热工自动调节理论
随着我国自动化技术的发展，火电厂热工自动化技术也得到了相应的发展。目前我国火电产中多为基于PID调节器的控制设备。随着计算机技术的发展，DCS 系统的发明，集现代控制论和智能控制论的有点于一身，极大提高了其性能。例如何同祥提出的利用Smith预估控制实现对时滞特性过热气温控制；韩忠旭提出的PID控制与状态反馈相结合的控制系统，实现了对锅炉气温的精确控制；杨平利用广义预测控制（GPC）成功实现对锅炉气压的测控；邱忠宇提出利用模糊神经网络算法实现对火电汽轮机故障诊断的新技术等。随着相关技术的不断发展，越来越多的公司研发出更加先进的控制模块技术。例如德国西门子公司实现了模糊控制软件模块与DCS的结合，从而实现了用户的直接调用。随着技术的进步和
人们对相关研究的投入不断加大，越来越多的先进控制策略逐渐从理论走向实践，形成了自动调节理论的多元化发展。
（二）扩展管理信息系统
自动化控制系统离不开计算机技术，它是以该技术为基础，发展起来的一种综合信息管理控制系统。DCS系统作为现行热工自动控制市场中的成熟产品，其成功的架构模式赢得了市场的认可，得到了人们的好评。再结合PLC的优点，使得其实现了系统的自我扩展，适用性更为广泛。
（三）利于积累高级算法模块
随着自动化技术的发展，使得系统的高级算法模块日益丰富。以ZT600系统为例，该系统实现了障碍的自我报警和检修。这使得生产信息能够与计算机进行快速对接，从而提高生产效率。
三、自动控制的具体运用
随着自动化技术的不断进步发展，火电企业也在不断创新技术，以期实现热工自动化以及电力生产全过程的自动化。其以自动控制理论为基础，结合计算机技术，热能工程技术，信息技术与现代仪器仪表技术，实现了对火电企业生产过程的智能化管理与检测，降低了企业运营成本。尤其是在一些高危工作岗位，最大限度地减少了对人的危害，对于实现未来完全意义上的无人化生产提供了理论和技术储备。就目前而言，自动控制技术主要是在以下两方面的运用。
（一）主蒸汽压力调节
主蒸汽压力是火电厂发电机组正常运行的重要参数之一，其压力值的大小将直接决定机组负荷的大小。蒸汽压力主要受到燃料调节、引风送风调节系统的影响这三个系统共同组成锅炉燃烧调节系统。因此，在调节主蒸汽压力时，应注意调节的结果需使能量平衡。其具体的调试方法主要有串级调节和串级模糊调节两种，前者以自动控制理论为基础，利用Matlab软件，进行优化处理，根据系统特点进行调试。
（二）主蒸汽压力LQ次优调节
由于火电厂锅炉容量较大，热惯性较强，因此，在调节过程中，往往会出现较为明显的时滞情况。这将或多或少对系统的稳定性造成影响，使火电厂锅炉运
行出现安全隐患问题。而PID调节器和Smith预估器能够很好的解决这一问题，根据自动控制理论，主蒸汽压力LQ在优化过程中，会不断降低维度，从而达到最优化调控目的。但是，这两种方法自身也存在着缺点，例如鲁棒性差、调节精度低，所以要实现最优的控制方案，就必须对系统进行不断地优化。
四、自动化控制理论与电气热工控制一体化发展趋势
在上世纪90年代我国火电企业主要使用在国际上广泛使用的DCS系统，其中300MW以上机组的DCS系统全被国外控制，国产的DCS系统目前只能满足200MW 以下容量的机组，这使得我国的火电自动化装备发展进程严重受限。经过国家的大力支持，采取引进吸收的策略，如今我国的火电厂自动化生产面貌发生了巨大的改变。综合分析，其未来的发展方向将向着微型化、数字化、智能化方向发展。与此同时，这也表明了以后其控制工作中心的发展方向。但在今后较长的一段时间里，DCS和PLC的组合形式仍是发电机组控制的首选，同时与电气部分相结合，实现对锅炉、汽轮机、发电机一体化控制。
结束语：
随着自动控制理论在火电厂的应用，使得火电企业在生产过程中，实现了对生产过程的智能检测和控制，有利于提高火电企业的生产效率，缩减人力物力成本，为火电企业的现代化转型提供了技术支撑，为我国火电事业的发展做出理论指导。
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火电厂热工自动化概述
第一章火电厂热工自动化概述 第一节引言 随着我国国民经济的高速发展，工、农业生产和人民生活对电力的需求不断增长，电力工业通过引进、消化、吸收国外的先进技术和管理经验，使电力工业得到了迅速的发展。随着单机发电容量的增大和电网容量的迅速扩大，我国已进入了大电网、大机组、高参数、高度自动化的时代。由于300MW、600MW以及以上大容量、高参数机组的新技术发展迅速，装机数量日益增多，机组对热工自动化水平的要求越来越高。另外由于微电子技术的迅猛发展，大型自动化装备的现代化程度快速提高，促使大型火力发电厂现代热工自动化技术发展迅猛。其特点是上世纪70年代中期，以计算机技术（Computer）、通讯技术（Communication）、控制技术（Control）和显示技术（CRT）为基础的计算机分散控制系统（简称DCS-Distributed Control System）的问世和其技术的日臻完善。分散控制系统广泛应用于大型发电机组的自动控制中，并将热工自动化水平推上了一个崭新的台阶，取得了十分显著的经济效益和社会效益。 与中、小容量火力发电机组相比，600MW及以上大容量机组的特点之一是监视点多、参数变化速度快和被控对象数量大，而且各个控制对象相互关联，操作稍有失误就会引起严重的后果。因此，大型发电机组必须采用完善的自动化系统。如果将大型发电机组的监视和操作任务仅交给运行人员去完成，不仅体力和脑力劳动强度大，而且很难做到及时调整和避免人为的误操作。大量事实证明，自动化技术的运用对于提高大型发电机组的安全经济运行水平是行之有效的。在机组正常运行过程中，自动化系统能根据机组运行要求，自动维持运行参数在规定值的范围内，以取得较高的热效率和较低的消耗（煤耗和厂用电率等）。当机组运行出现异常时，自动化系统能迅速按照预定的规律进行处理，以保证机组尽快恢复正常运行。如辅机故障减负荷（简称RB- RunBack）、迫升/迫降（RUNUP/RUNDOWN）、机组快速甩负荷（简称FCB-Fast Cut Back）等功能。当运行工况异常发展到可能危及到设备及人身安全时，能自动采取保护措施，以防止事故的进一步扩大和保护生产设备不受破坏。如锅炉主燃料跳闸（MFT），汽机超速保护（OPC）等功能。在机组启停过程中，自动化系统能根据机组启停时的状态和条件进行相应的控制，以避免机组产生不允许的热应力而影响机组的运行寿命，如汽机顺序控制系统。通常，自动化系统按照预先制定的规律进行工作，不需要人工干预。但在特殊情况下却要求人工给以提示或协调，即需要人的更高层次的干预。所以，随着自动化水平的提高，也要求运行人员具有更高的文化和技术素质。 建国以来，随着机组容量的增大，参数的提高，对于机组安全经济运行的要求越来越高。火电厂的自动化系统迅速发展，其功能已从单台辅机和局部热力系统发展到整个单元机组的监测与控制，并且随着整个单元机组自动化的不断完善，以及电网发展的要求，火电厂热工自动化的功能正和电网调度自动化相协调，以实现电网的自动化。尤其是目前随同整套大型火电机组同时引进的和国产的DCS系统的普遍使用，以及单元机组协调控制系统（CCS）和
电厂热工自动化技术及其应用
电厂热工自动化技术及其应用分析 摘要:电力系统自动化是我国电力技术近年来的主要发展方向，本文针对电厂热工自动化技术及其应用情况展开了论述与探讨。文章首先就电厂热工自动化的概念及其在我国的发展现状进行了阐述，在此基础上就电厂热工自动化技术的构成及应用情况进行了论述与分析。?关键词:电力系统；热工自动化;自动化技术；技术应用??随着科学技术的发展,我国电力系统自动化程度越来越高。电厂热工自动化随火力发电技术的发展而不断进步，是我国的电力系统的重要组成部分。目前,我国电厂热动自动化已经得到了很大的发展。从自动装置看，组装仪表已经向现在的数字仪表发展,系统控制设备也提升到了新的档次,一些机组有专门的小型计算机进行监督和控制,配以ｃrt显示,监控水平较以前大大提高。??一、电厂热工自动化及其在我国的发展?（一)电厂热工自动化的概念?火力发电厂热工自动化的主要概念是以火力发电过程中数据的测量、信息的处理、设备的自动控制、报警和自动保护为基础,通过自动化系统的控制来达到无人操作的过程。在火力发电厂生产过程中为了使发电设备的安全有所保障,需要对设备进行自动化控制，以避免重大事故的发生，同时也减少了一定的人力资源。一般的火电自动化系统都分为四个子系统,其中以自检系统、控制系统、报警系统、保护系统为主。?（二）电厂热工自动化在我国的发展?我国火力发电厂的热工自动化技术近年来得到了非常迅猛的发展，其核心技术 distrｉｂuted cｏntrol ｓyｓtｅm（ｄｃs）更是被我国发电企
业所应用。dcs技术主要是通过设备的分散控制来达到数据和信息的自动化处理，在我国3５0ｍw以上的火电机组上应用较为广泛，其经济性和安全性被我国发电企业所认同。近年来随着计算机软件可视化效果的提高,ｄcｓ技术得到了极大的发展和应用,通讯接口的识别和管理系统数据的共享为火力发电厂的信息化处理提供了必要保障，同时dcｓ的分散控制也起到了非常好的效果。 二、电厂热工自动化技术构成?（一）热工测量技术方面 1、温度测量，火电厂热工测量控制系统中的温度测量传感器（s ｅnsｅr），采用热电偶热电阻,少数地方采用其他热敏元件如金属膜(双金属膜)水银温包等作为温度测量的一次元件; 2、压力（真空)测量，传感器为应变原理的膜片,弹簧管,变送器为位移检测原理或电阻电容检测原理,(4-２０mａ），二次仪表以数显为多； 3、流量测量,以采用标准节流件依据差压原理测量为主，少数地方采用齿轮流量计或涡轮流量计，如燃油流量的测量。大机组中的主蒸汽流量测量许多地方不用节流件，利用汽机调节级的压力通用公式计算得出;４、液位（料位)测量，液位测量以差压原理经压力补偿测量为主流，电接点，工业电视并用。料位测量以称重式或电容式传感器配４－20ｍa变送器测量,也有用浮子式或超声波原理。 ?（二）关于dcs??目前大机组的仪控系统大多选用dｃｓ系统。ｄcｓ系统在火电厂发电机组控制中的应用已有10多年的历史了,而且正在越来越多地得到应用。dcs系统是相对于计算机集中控制系统而言的计算机（或微机)控制系统,它是在对计算机局域网的研
火力发电厂热工自动化仪表安装及常见故障
火力发电厂热工自动化仪表安装及常见故障 火力发电厂中的热工自动化仪表可以实现对火电厂运作的自动化监测，及时发现和解决发电厂各电气设备在运行中存在的问题，通过仪表测出的数据分析火电厂是否在正常运行。本文将在分析热工自动化仪表特点的基础上，对其在安装和运行中可能出行的故障进行分析，然后在讨论故障成因的基础上分析提出相应解决方案。 标签：火力发电厂；热工自动化仪表；安装和运行；故障分析 1火力发电厂热工自动化仪表概述 1.1火力发电厂热工自动化仪表概念 常见的热工自动化有表包括过程控制仪表、管路测量仪表等，这些仪表设备都是火力发电厂运行中重要的控制设备，对整个控制系统起着关键作用。一般会使用专门的电缆将几个自动化仪表连接起来形成完整测量回路，通过该测量回路实现对发电厂所有机组及其设备的监控和测量，及时发现各项设备在运行中出现的问题然后进行合理的调整优化，保证火力发电厂设备能够高效稳定地运行。 1.2火力发电厂热工自动化仪表的技术特点 火力发电厂热工自动化仪表的技术特征主要是实现了测量仪表的自动化、智能化和高新科技化。也就是在对火电厂所有电气设备的监控测量中，通过自动化仪表可以实现高效智能化的监控，通过计算机技术和电子系统的结合，实现全过程动态控制。在信息化时代，由于各项科学技术的高速发展，在火力发电厂的设备测量控制中，可以通过对信息技术和相关新型控制理论的结合，实现对火电厂机组及其各项设备参数的自动化监控，推动火电厂热工仪表的应用向高新技术化发展。 2火力发电厂热工自动化仪表的安装 2.1热工自动化仪表的安装特点 在火电厂热工自动化仪表的安装过程中，首先因为仪表安装数量和需要安装的地方较多，设备分布较广，需要的安装线路也因此较长，这就为仪表安装带来了不少困难，在施工中还要考虑施工成本的问题，所以经常会出现交叉施工、各项高空作业等问题，而且发电厂各个系统都需要安装仪表，施工面积较广，涉及的介质参数复杂，不同位置安装管道也不同，遇到的安装环境不同。比如有的仪表安装在高温常压下，但有时却不得不在高温高压下安装，不仅对仪表安装质量影响较大，而且不利的安装条件还可能会给施工安装人员构成人身安全威胁。鑒于热工仪表安装环境复杂，所以在施工中需采取全方位的措施加以控制，保证安装以后自动化仪表可以符合预期效果。
-15自动化专业(火电厂热工自动化方向)
自动化专业（火电厂热工自动化方向）培养方案 一、培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，较系统地掌握过程控制、计算机控制、检测与自动化仪表等技术方面的基础理论和专业知识，具有较强的专业技能和实际操作能力，具有创新精神、合作精神和工程意识，能在火电厂和电建安装公司从事热工过程控制、计算机控制、检测与自动化仪表方面的安装、调试、检修和维护的应用型高素质工程技术人才。 二、培养要求 1.政治素质与思想品德要求： 毕业生应具有热爱社会主义祖国，具有为国家富强，民族昌盛而奋斗的志向和责任感，能树立科学的世界观和人生观，具有敬业爱岗、团结协作和品质及良好的思想品德，遵纪守法，严谨务实，具有较好的文化修养和心理素质。 2.基本素质要求： 具有较扎实的自然科学基础，较好的人文科学、社会科学、经济管理科学知识，具有较强的外语综合应用能力。 3.专业素质要求： 系统地掌握电工技术、电子技术、控制技术、计算机技术方面较为宽阔的基础理论知识及其综合应用能力；具有较强的工程实践能力和良好的工程意识，具有熟练的计算机软、硬件综合应用能力。 具有必需的制图、试验技术、信息处理、文献检索和电子仪表工艺操作等基本技能。 4.自学能力与创新意识要求： 具有较强的信息获取能力，能对自动控制新理论、新技术、新设备及其应用保持跟踪，能综合运用多种方法来分析问题、解决问题，具有较强的自主研究能力。 5.身体、心理素质要求：
掌握科学锻炼身体的方法和基本技能，达到国家规定的大学生体育合格标准。 三、主要课程 1.核心课程 公共基础课： I、高等数学（一） II、大学外语（一） 学科基础课： III、电厂热力设备及运行 IV、微机原理及应用 V、自动控制理论 VI、PLC原理及应用 专业课： VII、检测技术及仪表 VIII、过程控制仪表 IX、热工过程控制系统 X、计算机控制系统 2.主要实践环节 I、PLC原理及应用课程设计 II、计算机控制系统课程设计 III、PLC创新实践训练 IV、DCS创新实践训练 V、毕业设计 四、学制与学位
智能控制在电厂热工自动化中的应用分析 时辉
智能控制在电厂热工自动化中的应用分析时辉 发表时间：2018-12-17T12:04:40.717Z 来源：《防护工程》2018年第23期作者：时辉 [导读] 随着电力行业的迅速发展，电厂智能控制与自动化水平也得到很大提升 济宁市技师学院山东济宁 272000 摘要：随着电力行业的迅速发展，电厂智能控制与自动化水平也得到很大提升。要想保障电力行业高效、生态、智能化的生产，以往的方法已经无法满足电厂热工自动化的发展步伐。因此，电厂应当了解智能控制的发展状况，并将先进的智能控制技术应用于电厂的生产中，以此促进电厂热工自动化更好的发展。 关键词：智能控制；电厂热工；自动化；应用 引言：随着科学技术的飞速发展，自动化、智能化控制技术的发展也极为迅速，并被广泛应用到各行业的发展中，对推动社会经济水平的提升有着巨大的作用。电厂作为经济市场发展的重要组成部分，更为人们日常生活提供稳定的电力能源，将先进的智能控制技术应用到电厂热工自动化系统中，对提升电厂热工自动化系统的控制水平有着巨大的作用。同时，在受到智能控制技术的影响下，电厂热工自动化系统的运行水平也飞速的提升，对提升电厂生产运营的经济性、效益性有着巨大的作用。 一、智能控制在电厂热工自动化中的作用 随着现代化工业的飞速发展，工业生产的规模逐渐扩大，生产设备的负担也越来越重，设备运行越来越频繁、越来越复杂，同时对系统控制方面也提高了标准。在生产过程中应用自动化，需要智能控制的有效支持，才能在真正意义上实现生产自动化。智能控制的发展越来越迅速，已经逐渐被更多的人认可与关注，运用智能控制，使固定数学模式与智能模式之间的转化得以实现。智能控制方法随着智能算法的不断应用而逐渐发展，像模糊控制、神经网络控制、群体智能控制等，这些智能控制系统的发展推动了控制系统的应用，使得高度不确定与复杂的控制系统能够有效、稳定地运行。智能控制能够有效地应用在电厂热工自动化中，使得电厂安全发展方面得到了有力的保障。与此同时，在电厂热工自动化中应用智能控制，能够有效地改进其自动化技术，促进电厂热工自动化技术迈向新的发展方向，同时使企业自身的自动化控制不断得到优化，促进电力行业智能化发展有序进行。 二、智能控制技术的应用方向 （一）自动保护 自动保护是在自动检测基础上延伸而来，自动保护能够实现还原与调整的数据。当生产条件无法恢复时，其可以通过自动检测来发现设备运行中存在的问题，并将这些数据传输到系统中心，并智能的实行暂停，防止由于设备存在问题而导致生产错误的现象发生，使电厂权益得到良好维护。 （二）自动检测 自动检测是采用自动化仪表对各种数据进行测量，之后自动检测热工参数，其中包括运行成分、温度、流量等，对机组的正确运行进行保障，实现系统自动运行的效果。同时，其本身也能够通过检测结果来调整参数，这对收益计算以及报警提供良好的条件。 （三）自动控制 由于电厂热工十分复杂，如果只是依靠传统的人工控制方法，将无法取得良好的运行效率，不仅增加了劳动强度，而且控制效果并不乐观，而智能控制在电厂热工自动化中的应用，能够发挥自动控制的作用，不仅能够使工厂流程更加规范，而且其能够有效规避外部不利因素带来的影响，使其自动调节设备，对保障设备的稳定运行奠定良好基础，有效促进电厂热工自动化的稳定发展。 三、智能控制在电厂热工自动化中的应用分析 （一）在锅炉燃烧中的应用 锅炉是电厂生产经营的关键设备，锅炉的燃烧效率也将直接影响到电厂的实际生产运用效率，因此，在电厂生产中必须重视锅炉的燃烧。在智能控制技术飞速发展下，将其应用到电厂锅炉燃烧中，实现对燃烧的智能化控制，对提升锅炉的燃烧效率有着极大的作用。以往锅炉燃烧过程的控制中存在控制精度偏低的现象，尤其是对锅炉燃烧温度的把控和煤耗的控制缺乏合理性，使得锅炉燃烧缺乏稳定性，而且锅炉燃烧的能源也不能得到充分的燃烧，产生一些燃料浪费的现象，影响到锅炉的燃烧的效率。而在智能控制技术的应用下，不仅可以实现锅炉燃烧的自动化更使其趋于控制智能化，充分解决锅炉燃烧不稳定性的现象，对整个燃烧系统的运行精确度有着良好的控制，能够使锅炉中的燃料充分燃烧，从而有效避免燃烧材料浪费的现象。另外，智能控制技术的应用能够有效提高电厂热工自动化系统的精度，我们都知道电厂锅炉在燃烧的过程中可能受到多方面因素的影响，使得锅炉在燃烧中出现不同程度的问题，而智能控制技术则能够有效检测到这些影响因素，并实施智能化控制，有效规避内部以及外部因素对锅炉燃烧的影响，而且在实际运行中能够及时发现锅炉燃烧的潜在风险因素，并将其信息传输至主控系统，并由工作人员制定出合理的解决措施，从而保证锅炉燃烧的安全性、稳定性、效率性[1]。 （二）在制粉系统中的应用 在智能控制技术应用之前，电厂的热工自动化系统运行面临诸多问题，尤其是中储式制粉系统的运行面临诸多瓶颈，使得制粉系统的运行效率低，影响到电厂热工效率，不利于电厂的可持续稳定发展。而在智能控制技术飞速发展下，将其应用到中储式制粉系统中，通过以复杂的数学模型作为基础，并实现对信号的接收和发送控制，更好地实现对电厂热工的智能控制。当然要提高智能控制的精确性，应有效减少模糊语言元素对现行规则数据产生的影响，切实提升电厂生产运行的经济效益，推动电厂的快速发展。当然，在智能控制技术不断发展下，针对电厂制粉系统的智能化控制也应进行不断的改进和创新，为电厂的可持续发展做好技术保障工作。 （三）在温度控制中的应用 通常在电厂锅炉运行的过程中，需要对锅炉的燃烧温度进行有效的控制，避免锅炉过热而对锅炉自身造成损害，同时也避免了锅炉温度过低而影响到燃料燃烧的充分性。在对以往电厂锅炉温度控制的调查研究中发现，由于控制技术不够先进影响到锅炉燃烧温度的控制效率。锅炉温度是衡量电厂热工自动化质量的重要指标之一，在智能控制技术的应用下，可以有效控制锅炉温度的变化，尤其是锅炉过热的现象，可以及时检测出其超标温度，并采取有效的降温措施，保证锅炉温度在正常范围内。另外，温度过低也会给予相应的提示，检查是
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 发表时间：2018-01-17T09:36:19.090Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：韩红磊 [导读] 摘要：构建火力发电厂系统的最重要部分就是热工仪表的自动化，其在电缆的帮助下将各设备进行连接构成一个完整的系统或者是回路，通过这样的方式调控和检测各机组设备，使各机组设备的可靠性和利用性得到了极大地提升。 （山东电力建设第三工程公司山东青岛 266000） 摘要：构建火力发电厂系统的最重要部分就是热工仪表的自动化，其在电缆的帮助下将各设备进行连接构成一个完整的系统或者是回路，通过这样的方式调控和检测各机组设备，使各机组设备的可靠性和利用性得到了极大地提升。热工仪表自动化服务于工艺生产，火力发电厂的高效生产十分依赖于热工仪表自动化，对热工仪表自动化和电器、保温以及工艺生产之间的关系进行把握，才能使火电机组的稳定性以及安全性得到提升。 关键词：火力发电厂；热工仪表；自动化；安装；现场故障 1、热工仪表自动化的安装 1.1、注重细节的安装 在安装热工仪表自动化时，由于控制系统十分的复杂，一些仪器和仪表也颇多，所以在设计和安装热工仪表自动化时要注意一些安装细节，认真安装，还要对这些要安装的系统进行彻底的了解，安排好要安装的设备，并对这些设备和系统进行检验和测试，在确认无误后便可以使用了。一些仪表在测试时要严格进行测试，只有符合机器设备运作的基本要求和规范才可以使用。在检测和控制的房间内，要将各个操控的范围规划好，不能够出现控制混乱的场面，在控制室里的系统安装要符合工艺的特点，做到一次性安装完毕。 1.2、热工自动化仪表的管路敷设 在安装热工仪表自动化的过程中需要设计多种管路敷设，其中包括有测量管路、电源管路、信号管路、热动力管路等，这些管路的敷设是需要进行认真严谨的检测后才可以进行安装，在安装的过程中要考虑好施工的环境，避免施工环境给安装过程造成了影响。同时在安装过程中要选择恰当的地点和方式进行安装，避免设备仪表之间的相互影响或是一些磁场和电波的干扰，使安装之后的操作能够更好更顺利的运行，而在安装时要注意到仪表之间的电缆线连接和接线的完整性，使仪表在安装完后能够安全使用。 1.3、管路敷设中吹扫管路的重要性 在管路敷设的过程中有着吹扫管路的敷设，这条管路是相当重要的，它可以对仪表安装进行吹扫和试压，保证了数据传输的真实性，使设备在利用这些数据进行计算和运作时可以顺利、正常的进行，设备之间的配合和衔接也就会非常连贯，机器运行也就会顺畅。而仪表的试压可以对管路的高温和高压进行检测，保证管路有着正确的温度环境，提高了管路的安全性能。在进行吹扫和试压的过程中，要结合系统运作开进行，这样可以更加精确的了解到设备和管路的数据，可以更好的保护好设备。 2、热工仪表自动化的试运行 对仪表和系统工艺进行检验的重要方式就是通过热工仪表自动化的试运行来实现，通常在设备安装完成以及仪表二次校联检测之后进行试运行。首先要对单体单系统的运行进行测试，仪表的数据值是通过传动设备的运转来检测的，出口压力值、入口压力值、泵出口数据值以及轴承温度值是检测的主要方面。其次，在除了检测大型机组运转过程中必要的数据之外，还要检测和测试连锁系统，这是为了确保自动化热工仪表能够在日后的生产过程中可以远程操作。所有的自动控制系统包括控制室仪表、DCS仪表、温度仪表和传感器等设备在联动运行时都需在运行状态，参照系统工艺和设计标准的要求，确保设备在联动运行时安全运行72小时后才能通过检测，在联动运行结束之后，部分容器内的惰性气体在进行置换后就能够投入正式生产了。 3、火力发电厂热工自动化仪表安装常见故障 3.1、人为故障 热工自动化仪表出现故障很多情况下是由于人为因素所引起，主要是由于维护人员对于热工自动化仪表采取了不当维护操作。具体而言，就是指维护人员实施维护操作时，由于技术水平不够或者缺乏责任意识而没有按照维护规范进行操作，导致热工自动化仪表无法正常工作。此外，如果对热工自动化仪表的维护力度不够，还会造成仪表部件缺失，或者电缆失窃现象发生，使得热工自动化仪表的故障发生率大大增加。 3.2、密封不当 热工自动化仪表密封不当主要是指仪表的电缆接线没有很好地密封，或者仪表盖的密封不严。一旦热工自动化仪表的密封出现问题，会导致雨水或是液体顺着密封不严之处渗入，严重腐蚀电缆以及热工自动化仪表内部的部件，导致电路发生故障。 3.3、振动故障 振动问题并不是热工自动化仪表故障的主要原因，但是在振动的作用下，会导致多种条件下的故障出现。如由于仪表接线问题而导致接触不良或者接线发生脱落，由于焊口出现裂缝，螺丝没有固定良好而发生松动，仪表卡套发生松动等等，振动所发挥的催化作用是不容忽视的。 3.4、不可预估性因素导致的故障 当热工自动化控制系统处于正常运行状态时出现了工况异常，由此导致热工自动化仪表遭到破坏。当系统处于流水作业的时候，这种异常故障虽然发生率较低，但是，由于其不可预估的特点而使维护人员对于故障难以掌控，也难以制定行之有效的维护措施。现场维护人员要严格按照热工自动化仪表的操作规程进行每一项工作，作业流程规范，其能够认真履行工作职责。操作人员工作时注意力要高度集中，以便及时地发现隐患，及时采取措施解决，避免不可预估性因素而导致的热工自动化仪表故障，确保自动化仪表设备的安全运行。 4、火力发电厂热工自动化仪表故障处理 4.1、热工仪表故障前后的分析 当热工仪表发生了故障，要对故障发生前和发生后的数据进行收集和分析，仔细分析故障前的系统工艺、系统设计情况，并对记录的正常状态运行参数进行分析。故障后，对机组负荷和生产原料情况进行了解，并与之前的数据进行比较，确定故障原因，更换热工仪表。有时获得的热工仪表记录是无变化的直线，正常的是具有起伏的曲线，直线表明仪表系统有故障，所以能够将机组系统以及其他系统故障的因素进行排除，我国现在使用的DCS系统以及智能仪表系统都是非常灵敏的系统，一旦参数变化就会有警报提醒，这样的故障需要通过
自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用
自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 摘要：随着计算机技术的不断发展，自动控制理论日趋成熟，自动化机械设备已广泛应用于人们日常生活的方方面面，尤其是在火电厂中的运用，对我国电力事业的现代化发展，做出了巨大的贡献。本文介绍了我国火电厂现阶段热工自动化应用现状，以及自动化控制理论在火电厂应用技术的最新进展，提出了今后自动控制理论在该领域的发展趋势，以期与同行交流。 关键词：自动控制火电厂热工自动化应用 近年来，我国在自动控制技术领域的研究取得了长足的进展，其研究成果不断被应用在生活生产的各个方面。火电厂热工自动化作为一种自动控制技术，其融合了热能工程技术、计算机信息技术以及智能仪表仪器等相关技术，可实现对火电厂生产过程的各类参数进行实时监控。这一技术的运用，将有助于提高该行业的生产效率，提高企业利润，有效降低人力物力成本，实现火电企业的现代化革新与可持续发展。 一、火电厂热工自动化发展现状 自动控制通常是指在企业生产过程中，采用自动化仪器设备代替部分甚至是全部人工操作，并依靠这些仪器设备进行自动生产，达到甚至超过人工操作的目的。自动控制理论早在上世纪前期就已经被提出，经过几十年的发展，其主要分为经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个不同阶段。其中经典控制理论主要以传递函数理论为基础，通过建立系统的数学模型，研究系统运行的状态和规律，从而实现自动控制。而现代控制理论中，线性控制和优化估值是其理论基础，从而使得火电厂在发电过程中实现对过程的自控。智能控制综合了前两者的优势，主要以数值计算。逻辑运算为理论基础，实现对复杂系统的精确控制。 在我国火电企业中，自动化控制理论主要运用于热工自动化中，如图1所示。
热工自动化仪表安装及检修探讨
热工自动化仪表安装及检修探讨 发表时间：2020-04-14T05:20:48.604Z 来源：《建筑细部》2019年第21期作者：王光锋 [导读] 热工自动仪表在大容量和高参数的电厂电力生产运营中，通过科学合理的设计和安装，在基础设备电缆的连接下完成，实现对电力系统各发电机组的控制管理，保障了电力各机组安全生产和管控的智能自动化性能。仪表系统通过对收集到的信息进行检测、转换和传输等一系列自动化运作，完成对各电力发电机组设备的自动控制管理，确保热工自动化仪表控制的精准性和实时性。 王光锋 中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司山东 250102 摘要：热工自动仪表在大容量和高参数的电厂电力生产运营中，通过科学合理的设计和安装，在基础设备电缆的连接下完成，实现对电力系统各发电机组的控制管理，保障了电力各机组安全生产和管控的智能自动化性能。仪表系统通过对收集到的信息进行检测、转换和传输等一系列自动化运作，完成对各电力发电机组设备的自动控制管理，确保热工自动化仪表控制的精准性和实时性。因此，为确保电力热工自动化仪表的有效运行，必须进行定期的检测检修和维护，以便更好地保障各电机组的正常运行。 关键词：电力；热工；自动化仪表；检修；调试 1热工自动化仪表中的应用 1.1表盘与设备安装 将自动化控制技术应用于热工仪表，使电厂热工系统具备精密化特点。热工仪表安装之前，应制定可实施的设计方案，通过合理的安装和调配，确保热工仪表能够发挥作用。针对热工仪表表盘与设备的安装，以下建议可供参考：了解热工仪表设备的功能，清点仪表数量，做好热工仪表校验工作，保证仪表性能完好且处于工作状态，所有参数运行正常，没有潜在的故障威胁；对热工仪表展开定值测试，以保证热工仪表达到系统自动化控制需求；热工仪表安装时应选择相适应的工艺，按照相应的技术标准和顺序进行表盘台柜安装，为后续的调试和试运行工作提供便利条件。安装热工仪表时，工作人员需严格按照《工业自动化仪表工程施工与验收规范》《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》等依据内容展开安装工作。根据准备工作、仪表设备检查、仪表安装以及验收的流程完成工序。现场安装时，一般表中心应距离地面1.2m，以便人们对仪表进行观察与维修。热工仪表不应受机械振动影响，且仪表应远离高温管线和磁场环境。安装时应用的螺栓与螺母需符合设计标准。以温度仪表安装为例，要求安装双金属温度计或水银温度计时，仪表盘面要方便人们观察。如果仪表需要在管道上安装，测温元件应与管道垂直或者保持45°左右的倾斜，测温元件需要插入250mm以上的深度。建议将温度计感温面和被测表面接触，保证测量数据的准确性。压力式温度计的温包应在被测介质中浸入，温度变化不能过大，必要时应采取有效的隔热措施[2]。使用全自动压力校验台可对压力表进行校验，检定压力表、压力变送器与压力传感器的使用情况，精度可达到0.05级。设备造压范围如下：微压为-20～20kPa，真空为-0.1～0MPa，气压为0～6MPa，水压与油压为0～60MPa。某企业生产的热工全自动检定装置准确度高达0.005%，分辨率为0.1μV、0.1mΩ，检测时可对采样数据展开数字滤波去除。 1.2管路铺设与配线安装 热工仪表自动化控制技术应用中，相关管路的铺设需要做好测量与电源管理工作。管路铺设需要经过不断调整，确定设备的具体安装位置，以便日后热工仪表的维护与保养，避免热工仪表处于电磁干扰区域，保证热工仪表正常运行。为热工仪表接线时，应考虑接线的完整性，使设备运行能够协调，满足电厂电力生产的监控效果。敷设线路时，应确保热工仪表在安装之前已经完成吹灰清扫工作，随后使用封口胶带将该处密封，确保没有灰尘再次进入。此外，对热工仪表展开检查，保证设备外部没有裂纹或者锈蚀等问题。管线的敷设应坚持美观大方的原则。管路走向应该科学合理，减轻管线敷设成本，方便后期维护。线路应与主体结构保持平行，但不能影响设备安装。管路水平敷设时应带有一定坡度，倾斜方向应确保气体和凝结液从管路中排出。如果无法避免这一问题，建议在最高点安装排气阀或者在最低处安装排水阀。 1.3吹扫管路与调试 安装热工仪表时，应及时清扫管路内灰尘与杂物，保证管路吹扫工作质量，为热工仪表设备的调试奠定基础，保障数据传输质量，避免数据传输过程中发生失真问题。当热工仪表处于高温或高压环境内，应对热工仪表管路展开单独试压，调试后结合具体的安装工艺，在控制室中二次联校，保障热工仪表内数据的可靠性。 1.4自动化运行 当热工仪表安装、调试完成后，要求人们对热工仪表展开试运行，观察仪表内参数是否正常，从中及时发现风险和隐患问题，通过调整参数和改进设备，降低设备故障率，保证热工仪表正式运行后能够提升电厂电力生产质量。热工仪表自动化试运行中，大型仪表装置内的数据需要独立衡量，通过检查与分析数据，确保大型热工仪表运行稳定。机组试运行中，要求工作人员不能只观察设备运行的数据，还
热工仪表自动化复习题(带答案)
热工仪表自动化复习题 一.名词解释 1.冶金生产过程自动化的概念。 答：自动化就是在工业生产的设备上配备自动化装置以代替工人的直接劳动，从而使生产在不同程度上 自动地进行。那么，这些用自动化装置来管理和控制生产过程的方法则称为自动化。而用相应的自动化装 置来管理和控制冶金生产过程的则称为冶金自动化。 2.生产过程自动化主要包括哪几方面的内容？ 答：1）自动检测系统2） 自动信号和联锁保护系统3）自动操纵及自动开停车系统4） 自动控制系统 3.自动调节系统主要由哪几个环节组成？ 答：㈠自动化装置1测量元件与变送器2自动控制器3执行器㈡被控对象 4.自动调节系统的最大偏差的概念。 答：最大偏差是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。在衰减振荡过程中，最大偏差就是 第一个波的峰值。 5.什么是自动调节系统的余差？ 答：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差，或者说余差就是 过渡过程终了时的残余偏差。 6.测量仪表的理论上的绝对误差和工程上的绝对误差有什么不同? 答：理论上的绝对误差是仪表指示值与被测量的真值的差值;工程上的绝对误差被校表的读数值与标准表 的读数值的差值.因为真值无法得到 7.测量仪表的相对误差的定义？ 000x x x x y -=?=x ：被校表的读数值，x 0 ：标准表的读数值 8.测量仪表的指示变差的概念。 答：变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即 被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大 偏差。 9.测压仪表主要有哪几类？ 答：1.液柱式压力计2.弹性式压力计3.电气式压力计4.活塞式压力计 10.生产过程检测中，主要的工艺参数是什么？ 答：温度、压力、流量、物位 二.简答题 1.仪表的选型原则，尤其是压力仪表的选择时，其量程范围的确定原则是什么？ %100max ?-?=测量范围下限值 测量范围上限值δ相对百分误差δ
火电厂热工自动化培训试题
18．对计量标准考核的目的是： A确定其准确度；B确认其是否具有开展量值传递的资格； C评定其计量性能；D保征计量人员有证上岗。 20 下列关于误差的描述，不正确的是 A、测量的绝对误差不等于测量误差的绝对值； B、测量误差简称为误差．有时可与测量的绝对误差混用； C、绝对误差是测量结果减去测量约定真值； D、误差的绝对值为误差的模，是不考虑正负号的误差值。 29 检定仪表时，通常应调节输入信号至-------的示值。 A被检仪表带数字刻度点，读取标准表；B被控仪表量程的5等分刻度点，读取标准表；C标准表带数字刻度点，读取被检仪表；D标准表量程的5等分刻度点，读取被检仪表。31测量结果的重复性是指----------方法，在同一的测量地点和环境条件下，短时问内对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。 A同一个人使用不相同的测量仪器和；B同一个人使用同类测量仪器和相同的测量，C不同的人使用相同的测量仪器和；D同一个人使用相同的测量仪器和。 38 星形网络结构特点是——。 A各站有的分主从，有的不分主从；B各站有主从之分，全部信息都通过从站； C有主从之分，全部信息都通过主站；D各站无主从之分。 39 新建机组的分散控制系统要求空]／O点和空端子排的数量不低于总使用量的——。 A 5％～10％ B 10％～15% C 15％～20％ D 20%以上。 45 在分散控制系统中，开关量输入信号的光电隔离需要--------。 A一个电源B共地的两个电源； C各自接地且不共地的两个电源D不同极性的两个电源。 56 在火力发电厂单元机组的分散控制系统中，最基本的、也是最早的应用功能是—— 系统，最迟进入的应用功能是——。 A DAS，CCS; B SCS，DEH； C FSSS，DBF; D DAS，ECS． 53 SOE主从模件正常工作时，通常每隔-------h自测试一次。 A 24； B 12; C 8； D 1。 65在分散控制系统中，根据各工艺系统的特点．协调各系统设备的运作。起着整个工艺系统协凋者和控制者作用的是——一。 A过程控制级；B过程管理级；C经营管理级 D 生产管理级。 66下列网络结构中．分散控制系统较少应用的是——。 A星型：B树型；C总线型D环型。 1运行中，原先显示正常的三点给水流量信号同时持续出现大于主蒸汽流置过多的情况， 在判断主蒸汽流量测量信号正常的情况下，请分析最可能的原因是———。 A平衡阀、负压管或负压侧阀门出现泄漏；B给水流量孔板或喷嘴出现故障； c测量变送器或测量通道（仪表）偏差增大；D线路干扰。 2锅炉运行过程中出现故障·引起炉膛压力波动，在炉膛压力开关动作跳炉瞬间，CRT上 炉膛压刀显示值为1500Pa，由此可以判断炉膛压力开关设定值，正常情况下——。 A大于1500Pa B小于1500Pa C等于1500Pa；D选项A、B、C都有可能。 3从减少压力测量的响应迟缓考虑，压力测量仪表管路的长度一般不宜超过过-------m。 A 30； B 40； C 50； D 80。 4火力发电厂汽、水流量的测量，采用最多的是——一流量计。 A转子：B涡轮；c电磁；D差压式。
热工自动化仪表可靠性提高
热工自动化仪表可靠性提高 发表时间：2018-08-20T10:31:46.343Z 来源：《电力设备》2018年第15期作者：江朝金 [导读] 摘要：加强对热工自动化仪表应用原理及其故障维护的研究，有利于提高热工自动化仪表的可靠性，具有重要的现实意义。 (神华福能（福建龙岩）发电有限责任公司福建龙岩 364002) 摘要：加强对热工自动化仪表应用原理及其故障维护的研究，有利于提高热工自动化仪表的可靠性，具有重要的现实意义。因此，加强热工自动化仪表之应用原理及其故障维护研究是非常必要的。本文浅析热工自动化仪表应用原理及其故障维护，希望对相关从业人员具有借鉴意义，促进行业发展。 关键词：热工自动化仪表；应用原理；故障维护 随着我国科技水平的不断提升，关乎社会各方面的工程领域更是取得了长足的进步。热工自动化仪表身为工程领域自动化的重要保障，唯有加大对其质量监管以及保养维护力度，才能使电厂之自动化程度与运行效率得到显著提升。除此之外，建立健全热工自动化仪表之实时监管维修保养体系，并使其作用得到充分发挥，电厂之设备运行质量亦会得到极大强化。本篇文章主要对热工仪表的原理以及常见故障进行了分析，进而阐述了热工自动化仪表的维护措施。 1 热工自动化仪表的原理 热工自动化仪表一般由多种热工自动化元件组合而成，用于将检测到的信号进行转换并用数字或图像方式表达的一种设备。其工作原理是借助信息手段进行输入信号到输出信号之间的转变，并借助频率域与时间域将其表达出来。其传递之信号不仅为数字信号，亦可以为模拟信号，即可以间断，亦可以连续。该设备同时具备检测、记录、显示、报警等多种功能，操作方式便捷、信号测量准确、显示清晰。依据不同用途可以分别适用于流量、温度、压力等物理量的检测显示以及用于过程分析等。 2 热工自动化仪表常见故障的原因 （1）热工自动化仪表人为因素造成故障。热工自动化仪表在使用过程中较常出现的故障大多是人为导致的。其中一种原因就是在使用过程中设备维护人员对设备进行了不恰当的维护亦或检修保养工作不到位，这种状况一般是由于设备保养人员之专业技术水平不到位或者责任意识不到位，在工作中疏于管理。另一种常见故障是对设备监管不到位导致设备零部件丢失亦或相关线缆被盗挖，导致热工自动化仪表出现运行故障进而影响电厂正常运行，造成恶劣影响。 （2）热工自动化仪表密封不当。如果在仪表设备安装阶段或者后期运行阶段疏于监管，便可能会导致设备密封方面出现问题，比如设备电缆接线埋设亦或设备相关仪表盖密封问题，在这种状况下一旦遇到雨雪等恶劣天气或者其他工程用液体泄漏，会沿着密封故障处渗入，对设备线缆甚至仪表内部零部件造成侵蚀破坏，进而引发故障。 （3）振动问题导致热工自动化仪表故障。振动并不会直接导致仪表设备出现故障，但振动会间接的导致设备内部精密零件错位，亦或导致设备安装时质量不过关的地方如接线口、焊接口、螺丝固定点、仪表卡套等位置出现异常。由于振动问题是设备运行中难以避免的现象，其间接造成的影响不容忽视。 3 热工自动化仪表的维护措施 （1）制定合理的热工自动化仪表维护制度。对于热工自动化仪表的维护，需要制定科学、完善的维护制度。要具体明确每个热工自动化仪表管理人员的维护范围、维护流程以及维护规范，设定维护的时间和路线，并对容易沉积污垢、粉尘、微粒的仪表定时清理，对于电磁、涡轮、漩涡等流量计元件，要在冬季采取保温伴热措施。 （2）加强仪表安装管理。热工自动化仪表安装质量是否可靠直接影响仪表能否正常、长久运行，因此，生产企业应严把安装质量关，以降低仪表故障发生率。①明确热工自动化仪表类型。不同类型的热工自动化仪表安装要求，安装工序流程并不相同，因此，开展安装作业前，要求安全人员认真了解仪表类型及工作原理，做到心中有数，避免安装的盲目性。②认真分析规范及安装说明要求。安全技术人员应做好规范及安装说明的分析工作，确定最佳的安装位置，准备充分所用工具等。③把握安装工作细节。热工自动化仪表安装涉及诸多细节问题，安装时要求技术人员对仪表性能进行检查，确保其处于最佳工作状态。同时，在拧连接螺母时力度应均匀，尤其应做好密封工作，即，使用硅胶或玻璃胶封死，防止水汽及灰尘进入其中。 （3）做好热工自动化仪表的防腐工作。热工自动化仪表具有元件众多、结构复杂的特点，而自身常处于腐蚀性气体、强酸、强碱等恶劣环境下，长时间的腐蚀会导致其性能降低，从而会给热工自动化仪表的正常使用带来隐患。如：热工自动化仪表传感器中的靶心、膜片、弹簧管等精细元件容易在强酸、强碱条件下变质而降低仪表准确性；仪表中的碳钢材料容易在强酸、强碱条件下成为残渣，所以管理人员要对热工自动化仪表的进行防腐工作，在特殊的环境要采用合理材料的仪表，要对恶劣环境下的仪表采取隔离液体、隔离膜片等保护措施。 （4）充分利用仪表对设备进行检修。热工自动化仪表的检修要采取多样的检测方法，只有检测出真正的问题，才能及时准确的维修。常用的检修方法有：观察法，仔细观察仪表现场、异味、进水与否、元件是否老化、接头是否松动等；信号检测，使用万用表测量电阻、电压、二极管通断等，以此判断仪表供电和信号是否正常；替换法：在供电正常情况下，用性能良好的元件替换可能故障的元件。 （5）针对仪表密封缺陷的维护处理手段。①针对仪表盖未能实现严格密封处理而导致的技术故障实施维修在对这方面进行维修的时候，相关工作人员最好选用最新的仪器，而在对新仪器进行选用的时候，要首先考虑的是该设备是否具有一定的外壳防护能力，同时还要确保采用正确的方式来对仪表盖进行安装。在特殊情况下，也允许在仪表中设置一个外部保护装置，这样的话就能够提高对仪表的保护。 ②针对仪表电缆接线结构密封不良施加的维护手段在对这方面进行维修的时候，最好采用进货源头的检测方法，在还没有安装热工自动化仪表的时候，就要对其接线位置的技术应用能力和密封结构采取有效的检测，这样的话就能够很好的防止技术故障情况的出现（6）强化自动化仪表设备的日常维护。在日常清理工作中，也要做到全面彻底的清理，首先保持自动化仪表的外壳清洁，保证无法有杂物进自动化仪表机器内，保持清洁。还要对自动化仪表的插头、插座保持干燥清洁，避免连电损坏仪表自动化设备。如果是北方地区，还应该考虑昼夜温差大，要对仪表自动化进行防冻处理，避免仪表外壁发生脱落。及时检查，发现故障，及时处理，避免出现更大的故障。 （7）针对人为因素引起的运行故障的维护手段。为切实解决因人为因素引起的热工自动化仪表设备运行技术故障，要从不断提升热工自动化仪表设备的安装技术人员、使用操作人员、以及维修保养技术人员的技术操作能力，以及综合素质建设水平着手，要通过促进相关
火电厂热工自动化控制的应用实践及 发展方向之研究
火电厂热工自动化控制的应用实践及发展方向之研究 发表时间：2019-06-04T11:35:27.013Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：崔保恒张宇恒 [导读] 摘要：随着国家电力体制的改革和能源政策的转轨，我国的电力结构不断地在调整和优化，而火力发电组仍然是现代电力生产中的主要形式，这也使得火电厂热工自动化在操作现场的地位日益重要。 （霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司内蒙古霍林郭勒市 029200） 摘要：随着国家电力体制的改革和能源政策的转轨，我国的电力结构不断地在调整和优化，而火力发电组仍然是现代电力生产中的主要形式，这也使得火电厂热工自动化在操作现场的地位日益重要。 关键词：自动化；火电厂；应用；实践 在我国现阶段电力行业发展的过程中，火力发电已经成为电力发电系统重要的组成部分，而且随着科学技术的不断发展，人们也将许多先进的科学技术应用到了其中，而且对电力系统中各个运行环节进行有效的控制，从而有效的提高发电设备的工作效率。其中热工自动化技术的应用，不仅满足了电力设备允许的相关要求，还保障了电力设备的安全性和稳定性。 一、我国火力发电厂热工自动化的发展现状 我国火力发电厂的热工自动化技术近年来得到了非常迅猛的发展，其核心技术DistributedControlSystem（DCS）更是被我国发电企业所应用。DCS技术主要是通过设备的分散控制来达到数据和信息的自动化处理，在我国350MW以上的火电机组上应用较为广泛，其经济性和安全性被我国发电企业所认同。近年来随着计算机软件可视化效果的提高，DCS技术得到了极大的发展和应用，通讯接口的识别和管理系统数据的共享为火力发电厂的信息化处理提供了必要保障，同时DCS的分散控制也起到了非常好的效果。 二、DCS的主要发展方向 2.1采用自律分布式的系统结构 自律分布控制系统是现代火电厂热工发展中的一项重要控制系统。该系统可以同时满足自律可控性和自律可协调性的系统。所谓“自律可控性”是指如果在该系统中的任何一个部件系统出现问题，那么其余的系统就能在自我保护的基础上对自身的系统进行控制，而“自律可协调性”是指任何系统出现问题时，企业的系统可以协调控制自身的工作状态，并在工作中互相协调。 自律DCS与现有DCS有以下差别：现有的DCS主要有两种类型，即层次分布型系统与水平分布型系统。当前者的上位子系统出现问题时，下位子系统无法实施调节，但下位子系统可以在一定范围内进行局部控制，具有自律控制性，但缺乏协调性；后者的部分子系统停止工作时，其余的系统可以继续工作，子系统的问题并不影响其余系统的工作状态，但在这种情况下，系统彼此之间无法交换信息，无法实现彼此控制，所以，它具备协调性，缺乏控制性；而在传统的集中式系统中，由于只有一个控制器，因此它既无自律可控性，也无自律可协调性。 2.2EIC综合技术 在以前的发电控制过程中，电气控制装置E（Eleetric）、仪表控制装置I（Instrument）和计算机控制装置c（Computer）都是彼此独立的装置，采取分别安装的方式。在现代科技的支持下，国家开展了EIC综合技术运用，将这三种装置结合起来，并由DCS进行统一规划和完成，这是DCS的未来发展方向。为了让这个目标成为现实，对该综合系统起到控制力的分布系统应具有相应的控制能力，即需要配套的硬件、软件支持，同时还需要适合综合系统组成的编码。 2.3过程控制仪表。 随着DCS的广泛使用，常规的控制仪器的使用范围大大缩小，特别是中央控制室的BTG盘上所装设的指示仪表和记录仪表的使用更是急速下降。目前在300MW以上大型机组上设置的仪器表已经缩小到29块，并且不再安装记录表。随着大屏幕IGS的应用，现代中央控制室将不再使用仪表盘。国外在这项技术的使用上已经有了一定经验，今后过程控制仪表的主要发展趋势是在FB支持下使用各种智能变送器和智能执行器，这些装置不但可以实现各种复杂的互补，还可以往设备运行中以及停止运行时检查到出现在系统中的问题，为仪器运行提供了一个安全稳定的运行环境。现代社会的发展越来越注重环境的保护，各种先进的监控发电厂污染物排放量的仪器日益增加，但这些设备的结构复杂，造价高昂，在实际使用和维护中都非常困难，同时，由于是新型技术，现阶段还缺乏相应的技术人才，我国没有则很重仪器的详细介绍，国外的资料也十分有限，这些都影响了该设备的使用，不但浪费了国家的资金和人力，还会第环境造成威胁。可是国外却很重视这种仪器的使用和维护，它已经成为发电系统内不可缺少的部件。 2.4现场总线。 采用现场总线FB也是DCS未来的发展方向。FB是由DCS所控制一条通信线路，它能排除干扰和免受不良影响。采用FB可将现场的所以智能设备，如智能变送器和智能执行机构全部统一连接到FB上。不仅减少了控制电缆的数量，还能减少因长线传输导致的信号不良和信号差异等问题。使用FB后，整个系统结构实现有有机的系统分散管理和运行，加强现场设备智能化运行，对发电控制设备的运行和维护都起到了积极作用。 三、火电厂的热工自动化控制技术实践策略 近年来，在我国电力行业发展的过程中，火电厂热工自动化控制技术受到了人们的广泛关注，这不仅有利于我国电力行业的稳定发展，还使得区域电网互联技术取得了较大的进步。但是，热工自动化控制技术在实际应用的过程中，容易受到各方面因素的影响，从而导致火电厂在工作的过程中，出现重大的安全隐患，这就给人们的生命财产安全带来了巨大的损失，因此我们就要在实践过程中，采用切实可行的策略来对其进行处理。不过，随着我国火电厂的迅速发展，人们也将许多网络信息技术应用到其中，这就使得火电厂热工自动化控制技术越来越复杂，为此电力系统在运行的过程中，技术人员就要通过对当前我国火电厂自动化技术和信息技术的综合分析，来提高电力系统运行的安全性和稳定性。 火电厂热工自动化控制技术在实际应用前，人们必须要对火电厂热工自动化技术的内涵、特征以及控制理论等方面来对其进行理解，并且在电子信息技术的支撑下，对火电厂中发电设备各方面的运行成熟进行检测和监控，使得热工自动化技术在实际应用的过程中，可以对电力设备的运行情况进行全面的控制，以确保电力生产工作安全稳定的进行。而且我们在对其电力生产设备进行优化管理的过程中，我们还可以采用相应的科学技术，来降低电力设备在运行过程中电能的消耗量，提高其工作效率。目前，我们在对火电厂中所采用的热工自动化控制技术，主要是针对其锅炉设备和相关的辅助设备来对其进行控制处理，根据发电机组的运行情况，来进行适当的调控。其中热工