浅谈热力 发电项目仪表选型的基础原则

浅谈热力 发电项目仪表选型的基础原则

李尚柏

湖南华菱湘潭钢铁有限公司动力厂，湖南 湘潭 411101

【摘要】：本文结合热力发电项目的自身特点及安全、高效、节能环保、人文生产要求，针对项目建设中的仪表选型原则，初步形成了基本技术规范草稿，为今后自动化从业人员更好的理解、学习、掌握仪表应用知识打下良好基础，为编制相应技术要求提供借鉴。

【关键词】：一次仪表 自动化 选型原则

自动化专业的基础是传感器也就是“一次仪表”技术，如果测量的信号不可靠那么后续再优秀的其他装置都变得毫无意义，自动化生产也将变为空谈。我们在选择仪表时都会想到“安全、可靠”的大原则，但什么是“安全、可靠”，并没有一个详细的定义，所以编制出仪表的评价基础原则、细化出技术规范才能让我们做到心中有数、有的放矢。

一、热力发电项目在生产运营中面临的挑战

目前我国热力发电项目提质节能改造建设呈增长态势，对标其他类型项目，热力发电项目更迫切的需要高自动化的过程控制，从而降低生产中带来的衍生问题。从业主角度来看，热力发电项目建设及今后运营主要面对以下挑战。

（一）运营成本不断上升

一是热力发电日常维护检修工作环境相对恶劣，维护、人力成本相对较高。二是热力发电在我国成熟人才储备严重不足，培养周期长。三是面临国家对环保的要求，投资成本不断加大，相关产业扶持政策的变化与未来不断上升的人力成本给企业带来的压力。

（二）生产要求不断提升

随着各方面标准的提升和装备技术的进步，安全生产要求、高效生产要求、节能环保生产要求、人文生产要求必然逐步升高，持续加大工艺研发、自动化设备方面的投入是应对挑战的必然结果。

二、仪表选型中的关注点

面对种种挑战，做好自动化仪表的基础布局变得尤为重要。那么“一次仪表”的选型、应用等相关决策我们该如何考虑？我认为，需要从下面三个方面来看待这个问题。

（一）使命要求

1. 实现重大生产设备全自动闭环保护与调节是工艺管理的期盼，这就要求“一次仪表”必须具备在特定应用场合、可预计的任何工况条件下都能够正常测量、准确输出信号。

2. 由于现场环境十分复杂，存在很多潜在隐患，为确保安全生产，“一次仪表”应具备安全、稳定的特点。

3. 为实现连续生产、降低后续维护成本的要求，“一次仪表”应具备坚固耐用、使用寿命长、抗干扰能力强等特点。

4. 在选择同种类型的仪表时，应加强后期维护和质保时长的权重，尽量选用免（低）维护、较长质保期的产品，一是可以降低后续的维护、改造成本。二是降低由于人工维护所产生事故的风险。三是可以为连续生产打下良好基础。四是较长质保期可以证明产品可靠性高。

以上4点构成了我们在“一次仪表”设计、选型、应用过程中应遵守、考虑的基本技术应用要求。

（二）一次仪表工作原理

为了做好仪表的选型工作，那就必须要深入了解掌握各种仪表工作的原理，找到不同原理的“一次仪表”对应不同应用点存在的优势和缺陷，为我们对仪表选型取舍提供理论依据。譬如，特定测量原理的一次仪表可能存在的干扰因素分析；影响仪表寿命的功率分析；结构存在可动部件造成的潜在故障分析等等。

（三）工况条件

在日常生产中，现场工况十分复杂，每个设备对应的工况条件都不同，我们在仪表选型时对应的工况条件是专业人员必须考量的因素。通过深入了解掌握工况条件，能够帮助分析对不同工作原理的“一次仪表”可能造成的干扰。例如，电厂中的凝汽器液位，介质温度低于100摄氏度，存在负压工况，我们常用的平衡容器在这种工况下的使用效果不好。平衡容器是搭配差压变送器使用的，负压对于差压变送器测量结果影响大，导致误测量影响生产安全。

三、仪表选型基础原则

“一次仪表”的选型工作能够顺利展开是做好自动化专业的基础条件。编制出相应的技术规范为自动化专业相关从业人员更好的理解、学习、掌握仪表应用知识打下良好的基础。以下为仪表选型应遵循的基础原则草稿，欢迎大家交流指正。

（一）在任何工况条件下能全工况测量。这是我们在选型时应考虑到最重要的一点，如果仪表不能全工况测量就不可能达到闭环的自动化生产，会造成极大的生产安全隐患。

（二）相关认证。比如CE认证、SIL认证、防爆、隔爆认证等，通过相关的认证文件可以对仪表的安全性和抗电磁干扰能力进行评价，以便专业人员可以选择到合规的仪表。

（三）低功耗。低功耗不只是代表仪表功率低，而更多的是体现了仪表使用寿命长和更优秀的测量品质（数据刷新率）。相同的电子器件在更低的功率下工作更可靠、寿命更长，这对于电子仪表来说是一个特别重要的参考量。

（四）无可动部件。这是我们在生产实践中得到的经验，无可动部件的设备肯定要比带可动部件的更加可靠，出现问题的风险也要小得多。

（五）材质保证、结构坚固。所使用的材质需要适用现场工况压力、温度等。

（六）适用面广的测控技术。适用面广的测控技术可以让现场的运行维护人员更好的掌握仪表的特性，当遇到紧急情况时可以进行适当处置。

（七）免维护。免维护可以减少后期的人工维护成本、降低人为事故发生的风险。

（八）3到6年的免费质保。更长的质保体系可以为公司提供更好的服务，也侧面证明了相应的产品质量。

9. 节能环保。节能环保即是我们内在需求也是国家对社会的要求，在仪表选型时我们应尽量找到耗能小的仪表，放弃耗能大的，尤其是一些对于电能、热能大量损耗的仪表原理。

四、结束语

热力发电项目仪表选型的基础原则草稿是在工作和实践中通过分析、讨论得出的，把“安全、可靠”细化出了每个小则，希望可以对相关从业人员起到提醒、参考的作用，为仪表选型工作起到支撑、有据可依的作用，为实现电厂自动化运行做好基础布局。

作者简介：李尚柏 性别男，1985年6月生，湖南湘潭市，大学本科，自动控制中级职称，目前从事热力车间管理工作，涉及热力汽轮机发电机、高炉风机、锅炉等设备。