热工仪表中的自动化控制及其应用

单 迪，王效春，梁海娟

（山东海化集团有限公司热力电力分公司，山东潍坊 262737）

随着电力科学技术的不断发展和进步，尤其是在热工仪表自动化技术中的应用，促使热工仪表的功能和安全性得到提升。合理利用热工仪表自动化技术，可以促进企业的长久健康发展。热工仪表是促进正常生产运行的关键组成部分，将电缆线路和仪表仪器连接起来形成回路，能够对热工系统中的设备进行测试，从而保障设备的正常运作，提高安全性和可靠性。

1 热工仪表自动化概括

热工仪表主要由地表计、管路仪表等组成，通过电缆贯穿成为同路亦或者系统，能够对生产过程中的温度、压力等热工参数进行检测，通常情况下应用于工作流程和设备的检测中。而热工仪表自动化，就是将电子技术、信息技术、热能功能控制技术等相结合[1]。因此，热工仪表有着智能化和技术性的特点，能够自动完成设备的检测，为工作人员提供实时有效的热工参数，从而能够及时发现生产设备存在的问题，通过自动化控制解决其问题，促进生产效率的提升和生产质量的提高，促使企业能够得到长久发展。

2 热工仪表自动化控制应用注意事项

2.1 严格按操作流程安装

由于热工仪表在企业发展中发挥着不可替代的作用。因此，为充分发挥其自动化水平，应严格按照操作流程规范安装，并做好技术检查工作。尤为需要注意的是，应提高对热工仪表规格和质量检测的重视度，其中包含温度、压力等相关仪表的检测，为后续的测试工作提供保障，满足企业生产要求[2]。同时，应根据企业实际生产情况，明确仪表安装位置，另外对于经常出现的问题应及时进行技术方案的调整，并且分析实际数据与设计中存在的误差，为自动化控制技术在热工自动化中的应用提供强有力的支持。

2.2 提高对测试工作的重视度

自动化控制技术的热工仪表自动化测试工作通常都是在完成规范安装和仪表二次联校之后才开展的，具体而言：①需要对单个系统的实际运行情况进行测试，即通过传动设备转动的作用对热工仪表入口的压力等参数进行测试。②对于大型机组设备而言，不仅需要对热工电力参数进行检测，而且还需要测试联锁系统的实际运行能力，从而保障企业生产过程中热工仪表可以实现自动化远程控制。③在进行联动测试时，应使用就地操作的方法，将压力仪表、控制仪表等融入其中，根据设计要求和联动情况，对容器中的惰性气体进行更换，为后续工作的顺利进行做准备。

2.3 加强后期维护和检修

自动化控制技术应用在热工仪表中，工作环境较为复杂多变，条件较差，并且动作重复频繁，运行时间长，所以很容易出现故障问题。因此，应能够及时找到故障问题所在范围，恢复正常运作十分必要，可以促进热工仪表自动化能够发挥自身作用，具体而言：①对热工仪表故障数据信息进行深入分析，包括对热工自动化设计方案、生产流程、正常数据信息等，从而为后续的检修工作提供数据支持[3]。同时，还应对故障后机组负载能力进行分析，并对记录表进行了解，从而及时发现故障原因。②对热工仪表自动化故障参数进行分析，在企业生产过程中，热工仪表自动化参数不断变化，是有记录的曲线，根据曲线的运动规律和特点发现，如果曲线变化程度较大，表示无线杂乱无序，并且不能够进行手动控制，这与系统工艺相关；而如果仪表的DCS 显示仪器显示异常，则需要现场检查仪表数据；如果项目参数误差较大，证明故障问题是由仪表系统所致而成。

3 热工仪表中自动化控制的应用

3.1 DCS

DCS 是热工自动化技术的主要表现形式，在企业生产中被广泛应用。DCS 控制是计算机局域网为前提，然后对发电机组进行控制，从而形成网络化的控制系统。在DCS 系统中拥有较多的处理器，在生产中应用，能够有效填补系统存在的缺陷，其最大优点是如果一个处理器出现问题，也不会影响DCS 系统的正常运作[4]。另外，DCS 系统还能够控制建设规模，控制电缆的使用情况，无需引进大量的设备和原件。同时，DCS 系统还可以提升热工自动化技术的经济收益。

3.2 自动控制

热工自动化技术的自动化控制可以应用于调节系统中，例如温度、燃烧等，从而充分发挥自动控制的优势。将自动控制应用在三个系统模块中：①机、炉协调控制系统中，单元制机组的锅炉和汽机两者密切相连，由机、炉两侧一同负担对电网的供电量控制的稳定性[5]。实际上就是过通统一的协调控制系统，将锅炉-汽机作为一个整体进行控制，从而使得机、炉两侧的影响力有所减少。②燃烧系统。无论是增加电量，还是减少负载量，都需要通过自动化控制的方式进行，并且应根据热工自动技术的相关要求进行。③主汽压力系统。自动控制在水温调节中应用，能够实现对主汽温度的调控[6]。热工自动化技术主汽压力自动控制中融入模糊控制方法，可以在一定程度上提升主汽的调控能力，保障设备正常运作。

3.3 热工测量

热工测量是热工自动化技术的重要组成部分，担任多项检测工作，其中包含流量、压力等测量。热工测量的应用主要表现在以下几个方面：①对流量的测量。根据差压原理，在热工测量中采用规范的节流件或者仪表，可以有效避免流量误差的出现，促使热工测量数据的精准性有所提升，避免流量隐患问题的发生[7]。②对压力的测量。热工测量在压力中，需要遵循应变准则，并且与传感器结合应用，可以使得热工检测在压力测量中得到合理的分配。③对温度的测量。热工自动化控制技术在温度中的测量，实际上就是传感器，需要根据热工测量系统的实践，执行温度测量工作，从而保障温度测量的真实性。④对液位的测量。热工测量中选择符合实际的传感器，能够精准地对液位变化进行测量。

3.4 热工保护系统误动和拒动的对策

3.4.1 对DCS本身特性进行改变

为避免DCS 系统端子板保险丝熔断而发生的误动情况，可以在设备反馈信号回路中加入电流信号[8]。同时，为有效避免电流信号不佳，对热工保护系统造成的拒动影响，可以在电流回路中加入可以检测质量的模块，即如果检测质量模块检测到电流信号不佳，及时切断电流信号，避免由于电流信号不佳而造成的误动情况的发生，保障设备的正常运作。

3.4.2 减少电缆故障造成的误动

如果想要避免电缆故障造成的误动，可以从管理和检修两个方面入手，具体而言：①杜绝一个机柜中安装多个模件情况的发生，机柜电源总容量不得超过单路供电电源的一半以上。②对电源模件的输出电压进行定期检查，如果发现电压输出量较低时，应及时更换电源模件。③对电源的接头处温度定期进行检测，如果发现异常情况，应要及时对接头处进行加固处理。

4 结语

总而言之，热工仪表中应用自动化控制技术，不仅是时代发展需求，而且也是必然选择。因此，需要重点掌握应用相关注意事项，合理、规范地应用自动化控制技术，才可以充分发挥热工仪表自动化的优点，从而促使运行效率有所提升，完善系统功能，实现安全可靠生产的目的，促进企业的健康长久发展，为企业的经济收益和社会效益提供强有力的支持和帮助。