火電廠熱工儀表自動化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展
時間:2022-11-22 02:39:17
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摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,自控儀表系統(tǒng)在各行業(yè)的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。因此,概述自控儀表系統(tǒng),分析火電廠熱工儀表自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,探索更科學(xué)的發(fā)展方式與發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:自控儀表系統(tǒng);自動化技術(shù);火電廠;熱工儀表
0引言
儀表自動化技術(shù)的應(yīng)用是當(dāng)前工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要表現(xiàn),隨著經(jīng)濟和科技的不斷發(fā)展,更多新技術(shù)的投入為工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展帶來了更為科學(xué)、高效的發(fā)展前景。當(dāng)前,自控儀表系統(tǒng)逐步成熟,應(yīng)用也越來越廣泛。通過宏觀認知自控儀表系統(tǒng),以及分析火電廠熱工儀表自動化技術(shù)的具體應(yīng)用,可提高生產(chǎn)工藝水平,保證生產(chǎn)安全性與穩(wěn)定性,做到科學(xué)分析其未來發(fā)展趨勢。
1自控儀表系統(tǒng)分析
自控儀表系統(tǒng)即為自動化儀表系統(tǒng),是由多個自動化元件構(gòu)成,綜合應(yīng)用多項自動化技術(shù)且具有較完善功能的系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自控儀表系統(tǒng)得到進一步發(fā)展應(yīng)用,成為工業(yè)生產(chǎn)檢測和監(jiān)控的重要工藝。由于其工作環(huán)境的特殊性,自控儀表系統(tǒng)在應(yīng)用過程中經(jīng)常會受到電磁、機械、化學(xué)、光線和射線輻射等各種因素的干擾,導(dǎo)致工作效果大打折扣,甚至損害儀表。因此,在自控儀表應(yīng)用中,防干擾準備工作不容忽視,具體操作要點如下:
(1)優(yōu)化供電電源,防止電流干擾。自控儀表系統(tǒng)的應(yīng)用實踐證明,其故障原因多半是供電電源出現(xiàn)問題。對供電電源進行優(yōu)化,具體是對電源的輸入和輸出部分安裝瞬變電壓抑制器,不僅能夠有效防止高頻干擾或共模干擾對儀表造成的影響還可以有效優(yōu)化電源品質(zhì),減少因意外斷電造成的影響。
(2)確保電纜屏蔽層質(zhì)量,防止信號線路中的干擾。電纜屏蔽層能夠有效減少電磁干擾,從而消除靜電感應(yīng)現(xiàn)象對儀表的干擾。同時,在電纜屏蔽層的基礎(chǔ)上可借助絕緣層,形成電纜的雙側(cè)屏蔽,從而有效防止信號線路中的電磁干擾,保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(3)選擇合理的接地方式。對自控儀表而言,這是最有效的防干擾策略。常見的接地方式有三種:單獨設(shè)置接地極;在設(shè)置接地極的同時與電力系統(tǒng)相連;利用電力系統(tǒng)的接地極。這三種方式,客觀上沒有明確的優(yōu)劣,應(yīng)根據(jù)工程需要和儀表環(huán)境、實際、安裝以及使用等各環(huán)節(jié)綜合考慮的結(jié)果,并結(jié)合實際條件選取。
2火電廠熱工儀表自動化技術(shù)的內(nèi)容與特征
2.1火電廠熱工儀表自動化技術(shù)的內(nèi)容
火電廠熱工儀表通常以程序控制、管路和儀表等主要設(shè)備為基礎(chǔ),利用電纜對設(shè)備進行連接,進而形成科學(xué)的回路或系統(tǒng)。熱工儀表的自動化技術(shù)則主要指智能化器械儀表與熱能工程控制理論以及電子計算機技術(shù)相結(jié)合形成的綜合性技術(shù)應(yīng)用。應(yīng)用火電廠熱工儀表自動化技術(shù)能夠?qū)痣姀S的熱能電力參數(shù)進行有效的檢測和監(jiān)控,達到減少生產(chǎn)事故與提高經(jīng)濟效益的效果。在火電廠應(yīng)用自動化技術(shù)可以監(jiān)控蒸汽、汽機、電氣設(shè)備及其他相應(yīng)設(shè)備的運行,確?;痣姀S在自動化條件下安全正常生產(chǎn)。同時,通過熱工儀表自動化技術(shù)的應(yīng)用,科學(xué)充分地完成對各個設(shè)備的檢測與調(diào)節(jié),實現(xiàn)對設(shè)備的可靠利用,保障了生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。
2.2火電廠熱工儀表自動化技術(shù)的特征
火電廠熱工儀表自動化技術(shù)服務(wù)于生產(chǎn)工藝,在了解其概念和內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,把握其特征,有助于實現(xiàn)火電廠的高效生產(chǎn)?;痣姀S熱工儀表自動化技術(shù)的特征主要包括:
(1)高新化,電子計算機信息技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及熱能工程技術(shù)等多種高新技術(shù)相互融合構(gòu)成熱工儀表自動化技術(shù),其應(yīng)用對火電廠的正常生產(chǎn)活動有著舉足輕重的作用,同時也是工業(yè)發(fā)展與時俱進的體現(xiàn),是應(yīng)用發(fā)展中的新興特征;
(2)智能化,隨著電子信息與計算機科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,火電廠的熱工儀表設(shè)備基本實現(xiàn)智能化的檢測和控制,設(shè)備的智能化有效提升了生產(chǎn)效率,智能化的生產(chǎn)檢測更是保障了生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性;
(3)管理科學(xué)化,在技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,火電廠在生產(chǎn)實踐中更多地借助先進的電子和計算機管理技術(shù),建立科學(xué)的監(jiān)測和預(yù)警智能化機制,不僅解放生產(chǎn)力,也極大程度保證工作的精準性。
3火電廠熱工儀表自動化技術(shù)
在生產(chǎn)中的具體應(yīng)用火電技術(shù)的發(fā)展突出表現(xiàn)在生產(chǎn)工藝和技術(shù)上的提高。在生產(chǎn)實踐應(yīng)用中,由于自動化系統(tǒng)具備較強的復(fù)雜性,需要充分重視自動化儀表在具體環(huán)節(jié)的應(yīng)用。
3.1安裝
(1)設(shè)備和表盤的安裝。在火電廠自動化熱工儀表安裝前,需要全面把握和深入熟悉儀表系統(tǒng)功能,注重對現(xiàn)場設(shè)備的清點和對各組成要素的單獨校驗。在確保設(shè)備無損后,還要對基本數(shù)據(jù)采集功能進行定制測試,只有在達到規(guī)范要求的基礎(chǔ)上,方可正式進入安裝程序。安裝前的測試與校驗,是及時發(fā)現(xiàn)問題的有效方式,在明確問題來源后,必須做到迅速反應(yīng)與改正,真正完成基礎(chǔ)設(shè)施方面的一次性成功安裝。
(2)管路和配線的鋪設(shè)與安裝。在管路鋪設(shè)環(huán)節(jié),相關(guān)人員需明確復(fù)雜的管路分類,綜合考慮工程實際需要與施工現(xiàn)場的情況,選取合適的安裝方式,避免安裝后因各種問題出現(xiàn)復(fù)工現(xiàn)象。同時,在安裝時需考慮設(shè)備管道檢修與維護的可操作性,參照防干擾策略選取安裝地點,減少外部干擾對儀表的運行甚至對儀表本身造成不良影響。對儀表進行配線時,需保證各設(shè)備及配件的完整性和安全性,避免因安裝不到位引發(fā)線路損壞問題。
(3)管路和儀表的調(diào)試與校對。在整個儀表自動化系統(tǒng)安裝過程中,管路的吹掃和試壓是非常重要的組成部分。若管路和儀表的檢測不及時,會導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)出現(xiàn)一定程度的失真,影響設(shè)備的正常運行,甚至干擾整個設(shè)備系統(tǒng)的聯(lián)動性。
3.2試運行
在安裝完成后,開展試運行是火電廠熱工儀表自動化技術(shù)對自身進行檢測的重要階段和手段,是在系統(tǒng)完成安裝和校驗后,投入正式生產(chǎn)前的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一方面是對整個熱工系統(tǒng)的各單體組成部分進行單系統(tǒng)運行測試,并通過傳動設(shè)備在運行過程中的運轉(zhuǎn)情況完成對儀表數(shù)據(jù)值的檢測;另一方面則是在大型機組的運轉(zhuǎn)過程中進行儀表數(shù)據(jù)的檢測與完成對聯(lián)鎖系統(tǒng)的測試,保證熱工儀表的自動化技術(shù)在日后生產(chǎn)實踐中能夠充分發(fā)揮智能聯(lián)動作用,全面實現(xiàn)就地操作和遠程操作并行的模式。在進行聯(lián)合試運行過程中,必須保證各單體皆同時開啟試運行模式,確保每個細節(jié)的嚴肅化,并且在所有設(shè)備實現(xiàn)安全運行滿72小時后,方進行試運行成功的判斷,進而進行自動化熱工儀表的正式生產(chǎn)投入,提高火電廠生產(chǎn)效率,保障安全性和穩(wěn)定性。
3.3故障分析
火電廠熱工儀表自動化在實際應(yīng)用中難免會出現(xiàn)故障,當(dāng)故障發(fā)生時,通常需對各類數(shù)據(jù)進行反復(fù)檢測,結(jié)合具體測情況判斷故障原因。
(1)故障前后的分析。在進行熱工儀表的故障分析時,首先應(yīng)比對儀表在故障前后顯示記錄的數(shù)據(jù),且此對比研究需要建立在操作人員對儀表性能、系統(tǒng)設(shè)計和生產(chǎn)各方面都非常熟悉的基礎(chǔ)上,同時要確保儀表數(shù)據(jù)記錄的及時性與完整性。在故障前數(shù)據(jù)的檢測和記錄完成的基礎(chǔ)上,對其之后的運行數(shù)據(jù)進行詳細比對,確定故障原因,及時作出熱工儀表的調(diào)試或更換方案。其中,最突出的判斷依據(jù)是熱工儀表上的記錄曲線,正確曲線應(yīng)是有序波動的,若曲線出現(xiàn)了無變化的死線,即無波動變化,可排除其他系統(tǒng)故障的可能性,確定是儀表系統(tǒng)自身的故障。
(2)故障參數(shù)的分析?;痣姀S熱工儀表自動化技術(shù)在應(yīng)用到生產(chǎn)后,其運行參數(shù)具備有規(guī)律的波動變化,會形成有序的記錄曲線波動。當(dāng)記錄曲線出現(xiàn)明顯非正常的較大變化,或者本是有序的曲線波動出現(xiàn)無序狀態(tài),又或手動控制裝置出現(xiàn)無法啟的現(xiàn)象,結(jié)合儀表數(shù)據(jù)分析上述表現(xiàn),便可準確判斷故障點。
(3)控制系統(tǒng)故障分析。在分析控制系統(tǒng)故障時,需結(jié)合生產(chǎn)實際和設(shè)備客觀情況進行數(shù)據(jù)基礎(chǔ)采集和深入分析。一方面確保智能化數(shù)據(jù)采集和測量的完整性和及時性;另一方面則要將儀表測量中出現(xiàn)的滯后性考慮到位。最重要的是要做到根據(jù)數(shù)據(jù)變化的特點,對故障原因及源頭進行有根據(jù)的分析和判斷,確定是儀表系統(tǒng)自身的故障或只是因生產(chǎn)操作造成的數(shù)據(jù)偏差。在火電廠的熱工儀表自動化系統(tǒng)運行中,故障是不可避免的。面對故障,要做到從現(xiàn)場儀表系統(tǒng)和生產(chǎn)工藝操作系統(tǒng)兩個方面綜合分析,確定故障原因。
4火電廠熱工儀表自動化技術(shù)的發(fā)展
4.1火電廠熱工儀表技術(shù)的自動化綜合運用
由于火電廠的生產(chǎn)屬于具備技術(shù)密集與資產(chǎn)密集特點的過程,在熱工儀表自動化技術(shù)的未來發(fā)展中,必須實現(xiàn)對生產(chǎn)全過程的有效整體管控,即是完成所謂的技術(shù)綜合自動化運用。在未來的技術(shù)發(fā)展中,要通過對火電廠的廠級監(jiān)控、過程控制與管理信息等數(shù)據(jù)的綜合分析、管理與應(yīng)用,實現(xiàn)生產(chǎn)資源的優(yōu)化配置,提高整體效益。
4.2電氣熱工控制一體化
當(dāng)前,國內(nèi)火電行業(yè)普遍應(yīng)用的熱工儀表自動化系統(tǒng)以現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)為主。傳統(tǒng)的模擬量信號已經(jīng)難以滿足技術(shù)人員對儀表的診斷、管理與維護要求,對實際應(yīng)用效果有一定限制,在熱工儀表自動化技術(shù)的發(fā)展中,需要進一步加大對電氣熱工控制一體化的研發(fā)力度。不同于當(dāng)前電氣控制與熱工控制系統(tǒng)獨立分開的狀況,電氣熱工控制一體化系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線,能夠有效節(jié)省電纜,豐富信息,安裝與調(diào)試也更為便捷。
4.3高性能化
當(dāng)前,人機對話是影響國內(nèi)火電廠熱工儀表自動化監(jiān)控系統(tǒng)的運行效率和質(zhì)量的重要因素。隨著現(xiàn)代火電技術(shù)研究中組態(tài)軟件的創(chuàng)新與應(yīng)用,各種新概念與新功能的應(yīng)用也日趨廣泛,如SCADA和實時數(shù)據(jù)庫。I/OSERVER、OPC等先進技術(shù)的應(yīng)用,促使組態(tài)軟件在含義與功能等方面都有了根本轉(zhuǎn)變。現(xiàn)階段應(yīng)用的火電廠熱工儀表自動化軟件多以PC、WinIntel結(jié)構(gòu)為主,如HMI及相關(guān)控制軟件、流程控制軟件等,為熱工儀表的高性能化發(fā)展提供了必要的技術(shù)支撐。
5結(jié)論
結(jié)合當(dāng)前發(fā)展需求,不難看出在火電廠生產(chǎn)和管理過程中,熱工儀表自動化技術(shù)的應(yīng)用起著重要的作用,為企業(yè)的運營打下基礎(chǔ),充分體現(xiàn)出電力生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展趨勢。在全面分析自控儀表系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,深入研究熱工儀表自動化技術(shù)的具體應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,并探索出熱工儀表自動化技術(shù)科學(xué)、智能與綜合的發(fā)展趨勢,為火電廠的生產(chǎn)和管理提供安全和高效的保障。
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作者:崔金環(huán) 單位:梅河口市阜康熱電有限責(zé)任公司