浅谈火电厂热工仪表自动控制技术及其常见故障分析
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摘 要：本文作者结合多年从事火电厂热工自动化研究实际，主要就火电厂中热工仪表的应用现状、安装、故障及发展趋势等方面进行了简单探讨和分析，仅供同行参考。
1 火电厂热工仪表自动控制技术的应用现状
随着科技技术的不断进步，热工仪表自动控制技术被广泛应用于火力发电厂中，是促进我国电力事业与经济发展的重要技术。随着热工仪表自动化技术应用的越来越成熟，已逐渐成为我国火电生产技术发展过程中的重要标志。对于热工仪表自动装置来说，已经由组装仪表发展到今天的数字仪表，使热工自动化控制系统的设备无论是效率、质量，还是性能上都取得明显的进步。另外，一些火电厂通过利用小型计算机实现对火电机组的监督与控制，大大提高了火电厂生产的监控水平。在火电厂生产工程的热工保护与局部控制等方面，协调控制系统的应用是热工仪表自动化技术发展的又一标志。热工仪表自动化技术在火电厂的实际应用过程中，因自动化控制系统的结构比较复杂，所涉及的范围也非常广泛，且热工测点分散的距离也比较远，再加上自动化控制系统安装比较复杂，因此，在热工仪表安装的过程中，必须要注重其安装的准确性与科学性。
2 火电厂热工仪表自动化设备的安装
2.1 设备与表盘的安装
在火电厂自动化仪表安装的过程中，应加强对整体设备的熟悉，并清点操作现场的施工设备数量，校验仪表，检查设备的完整性，在设备确认合格之后才能进行安装。同时，还有对信号仪表进行测试，要以满足系统功能为标准，只有在满足设计要求的前提下才能进行安装。尤其是安装在控制室中的表盘台柜，在安装的过程中，必须要注重安装的施工工艺，对于难以安装的设备要及时改进。
2.2 管路铺设与配线安装
在自动化仪表中，管路铺设的内容比较多，如信号管路、电源管路、测量管路等。因此，在安装时，必须要结合现场实际的施工情况完成设备的安装工作，尽可能减少出现返工现象，同时要减少设备维护的可操作性，要选择合理的设备安装位置，以降低磁场或其他干扰源对仪表的影响。对仪表的接线，必须要保证其安全性与完整性。
2.3 管路的吹扫与仪表的调试
在安装热工自动化仪表的过程中，对管路的吹扫与试压是比较有必要的，若在安装时没有进行管路的吹扫与试压，就会导致传输失真，从而对设备的运行带来极大的影响，而且还会对设备运行的连续性造成影响。因此，在设备安装时，不仅要进行必要的吹扫与试压，还要进行独立的试压。当自动化仪表调试后，还要根据施工工艺对单体进行调试。另外，还可以通过二次联校对设备运行数据的完整完整性进行检测，但二次联校的操作需要在控制室内完成。
3 火电厂热工仪表常见故障及解决措施
3.1常见故障
（1）密封故障 。自动化仪表安装中，没有对电缆线的进口处进行密封，导致仪表的密封线无法满足使用需求，导致仪表应用过程中遭受粉尘、雨水、气体的破坏，从而导致仪表在运行过程中出现断路、短路等问题，同时也有可能会引起轴承部位性下降和铁锈的生成，从而影响仪表的正常使用。
（2） 腐蚀故障。火力发电厂的工作环境十分特殊，特别是在发电机组和锅炉附近，环境恶劣，仪表的外部很可能会受到较为严重的腐蚀，腐蚀达到一定程度后，会导致仪表中的盖子无法打开，螺丝松等不良现象的出现，从而降低了仪表的精准性和缩短了仪表的使用寿命。
（3）意外破坏。仪表在火力发电厂的应用会和受到异物影响，可能会造成仪表中的部件受到破坏，从而导致仪表的工作无法正常进行。例如，向火力发电厂中的锅炉运料过程中，进煤口处的仪表可能会被煤渣撞坏，或调节阀被煤渣卡主。虽然在实际中此种故障出现的概率较低，但因为此故障的发生具有较强的突发性，所以预防工作的开展难度较大，因此多该问题的解决一般只能通过工作人员对存在的仪表进行及时检查，发现问题的所在，并对问题进行解决。
（4）震动引起的仪表故障。火力发电厂中存在大量的大型机械设备。例如，发电机组在正常工作中会引发周围环境发生剧烈震动，较强的震动可能会导致附近的自动化仪表遭到损坏，热工仪表的盖子可能会因为震动卡主，仪表中的加固螺丝可能会因为震动原因而发生松动，保护箱的焊接部位也可能因为震动而出现裂缝。
3.2故障成因
（1）环境影响。密封故障、振动和腐蚀等都属于环境因素的影响，由于电厂环境恶劣，且其安装过程要与其它系统的安装配合进行，密切相关，所以环境因素的影响往往是不可避免的。火电厂热控仪表安装时，应按照规定的规章和制度并根据实际环境情况，以减少不利环境因素的影响。
（2）人为因素。因为维修人员在工作中的不小心，可能会导致电缆和仪表受到破坏。仪表出现故障后，维修人员在对仪表进行维修时需要与控制人员进行及时、有效的沟通，协同检修，确保检修质量。检修人员在工作过程中，因为缺乏责任心或水平有限，没有依据流程和规定进行操作，可能会造成仪表发生故障。对于以上情况的出现，应当加强对检修人员的培训，使检修人员能够熟练的掌握系统和设备功能，使其动手能力能够得到进一步提高，在工作中严格的依照相关规定进行，并树立良好的道德素养。如果，因为选用的仪表存在问题，导致仪表无法正常工作，则应当对仪表安装人员进行培训，使安装人员的技术水平能够满足施工要求。
3.3解决措施
针对火力发电厂中仪表的故障，在仪表安装的设计和选材上需要选用密封接头管道，并且要确保电缆与接头大小的一致性，在仪表安装过程中，需要严格的依据规范进行，严谨偷工减料情况的出现；如果无法确保设密封性，可以利用硅胶材料进行密闭。如果发生回路故障时，电磁圈不转动，元件无法正常工作，可以再线路上并联一个白炽灯，如果灯亮，则可以通过分段验证法寻找发展故障的位置，并对故障进行解决，如果灯不亮，则发生问题的部位在元件的前后回路。
4 火电厂热工仪表自动化技术的发展趋势
4.1 综合自动化
火力发电厂在实际的生产过程中，具有资产密集、技术密集、数据量大及产品即产即销等特点。因此，在热工仪表自动化技术的发展中，应以生产全过程作为一个整体进行管控，也就是实现热工仪表综合自动化技术。而在研发与应用火电厂热工仪表综合自动化技术的过程中，必须要坚持以企业的生产与经营目标作为基础，并为企业的管理业务及运转提供更多的数据支持，使火电厂的厂级监控、管理信息及过程控制等数据得以综合，有利于生产资源优化配置的实现，最终提高火电厂经济效益与社会效益。
4.2 电气热工控制一体化
现阶段，我国各大电厂生产中应用的热工仪表自动化技术主要是现场总线控制系统，但因为其检测与执行等现场仪表信号还需要采用到传统的模拟量信号，无法真正满足技术人员对现场热工仪表进行全面管理、诊断及维护的要求，对自动化控制的效果造成了极大的影响。因此，在热工仪表自动化技术发展的过程中，应加强对电气热工控制一体化的研发力度。相对于独立的电气控制和热工控制系统，电气热工控制一体化系统的优点更为明显，通过现场总线，从而实现了智能装置的就地化，通过接入智能传感器和执行器，能有效节省电缆，并丰富信息，使设备的安装与调试变得更加方便。
5 结束语
综上所述，火电厂热工自动化测量仪表在安装时需严格依照安装要求进行，使用热工仪表的主要目的就是为了保证机组能够正常运行，同时保证其运行的安全性和稳定性，因此，一定要保证热工仪表在进行使用的时候是非常正常的，对其进行检修和故障诊断的时候要非常重视，这样能够及时发现问题，同时也能更好的保证发电机组的安全稳定运行。