新型热工自动化试验室的设计
时间：2011-08-18 阅读：2371
摘要：本文通过对国内火电厂热工自动化试验室的现状、试验室的职能、工作间布置、环境要求和标准计量仪器和设备的配置作了详细探讨之后，提出了设计和建立新型热工自动化试验室的方案
随着火电厂热工自动化水平的日益提高，以及新的劳动定员标准的制定，热工自动化试验室的职能、布置以及标准计量仪器和设备的配置等方面有了较大的变化。为了适应新型的火电厂自动化控制系统的管理要求，有必要设计并建立新型的热工自动化试验室。
本文从热工自动化试验室的职能划分、工作间布置、试验室的环境要求以及标准计量仪器和设备的配置四个方面来阐述新型热工自动化试验室的设计。
1．热工自动化试验室的职能划分
经过对国内多个火电厂的热工自动化试验室的调查，了解到80年代后期以来建立的，火电机组单机容量在300MW以上的热工自动化试验室大致有以下三种情况：
*种情况：一般是指95年以前建成投产的电厂。这种类型的火力发电厂一般按早期的定员标准和试验室的面积标准设计，试验室的面积均大于500平方米，人员配备数量也超过了70人。
第二种情况：一般是指早期成套进口设备的电厂和近两、三年新建成的火力发电厂。这一类电厂热工自动化试验室的人员配备数量一般符合新的试行的劳动定员标准，（对于4*300MW燃煤机组的A类电厂，热工定员为38人，相同容量的B类电厂为42人）。试验室的占用面积较*种情况略微减少。
第三种情况：一般为近几年的成套进口设备的电厂，这一类电厂热工自动化试验室的人员配备数量明显减少，可以少至新的劳动定员标准的人员配备数量的三分之二或二分之一或更低。其职能范围与前两种的主要区别在于第三种情况的热工自动化试验室不承担火电厂大、小修期间的检修任务。但在具体工程中，各种类型的试验室还不尽相同，有的虽然不承担大修、小修期间的检修，但却承担仪表的日常维护。而有的试验室连日常维护也不承担，仅仅是承担热工技术策划和检修管理的工作。
比较以上三种热工自动化试验室的模式，*种情况显然不符合现在试行的劳动定员标准，并且试验室的标准计量仪器和设备也是按92年的标准配置的，设备的选择已陈旧，试验室的布置面积也偏大。第二种情况的试验室的人员配备数量基本符合试行的劳动定员标准，但试验室的标准计量仪器和设备以及布置面积却与*种情况区别不大。以上两种形式的试验室的职能范围，均包括电厂大修、小修期间的热工检修任务。第三种形式的试验室与以上两种形式的主要区别是不承担电厂大修、小修期间的热工检修任务，人员配备数量、试验室面积均明显减少，提高了试验室的标准计量仪器和设备配置水平。通过三种情况的比较，目前主要是针对第二种情况和第三种情况来进行设计。因此热工自动化试验室的职能划分也相应分为两种类型。
类型一：承担检修任务的热工自动化试验室；
类型二：不承担检修任务的热工自动化试验室。
承不承担检修任务便是这两种类型试验室的主要区别。检修任务主要是指电厂的大修、小修期间的检修。
热工自动化试验室的工作内容可以归纳为计算机维护，锅炉仪表维护，汽机仪表维护，辅助控制仪表维护，标准仪表间的检定和现场维修间的校准、检定工作。根据这些工作内容的划分，热工自动化试验室的工作间的职能划分可列表1如下：
试验室可设置计算机控制维修间、锅炉控制维修间、汽机控制维修间、辅助控制维修间各1～2间、标准仪表间4间（其中两间用于压力、温度等仪表的校准和检定，一间用于布置检定炉，还有一间用于布置恒温油槽），热工现场维修间及备品备件保管间。与类型一不同的是类型二试验室可以取消辅助控制维修间和减少标准仪表间，这是因为其不需要考虑大修、小修期间的检修任务，保留1—2间标准仪表间，仅仅是为了提供标准的仪表检定场所。如此考虑之后，火电厂热工自动化试验室的面积，根据电厂的总的装机容量，对于类型一的试验室，可设计为200～360平方米（如表3所示），对于类型二的试验室可设计为150～250平方米（如表2所示）。试验室面积不包括会议室、值班室等公用办公房间的面积。
3．试验室的环境要求
为了避免环境因素对检定的干扰和影响，试验室的设置应避开振动大、灰尘多、噪音大、潮湿或有强磁场干扰的地方，为了达到准确的检定、校准和检验，试验室的室温应保持在18℃～25℃，相对湿度在45％～70％范围内。对于标准仪表间，室温应保持在20士3℃。地面和墙壁应作防水、防潮处理，地面装修要避免产生弹性震动。标准仪表间入口应设置足够面积的缓冲间，标准仪表间的墙壁应避免直接为厂区外墙，避免光照强度大的地方，其窗户还应避开强阳光照射。试验室还应设计有适当的上、下水设施和消防设施。现场维修间应设置通风装置。
在从事检定、校准或检验的试验室内，应按照有关接地标准的要求设置公用接地设施。
4．标准计量仪器和设备
按照上级规定的计量传递原则，火电厂热工自动化试验室作为量值传递的基本单位，标准计量仪器和设备的配置应满足三级量值传递的要求，应满足被检定的工作仪表的种类和量程复盖范围。
近年来，火电厂的工业仪表的准确度及各方面性能都有了较大的提高，不少工业仪表已智能化，相应的试验室的标准计量仪器和设备的性能指标也有很大的提高。为了适应大量的热工仪表在规定的时间内能完成检定或校准任务的要求，对于标准计量仪器和设备的配置。既考虑了适应于在标准仪表间应用的校准和校准管理设备，也配备了适应于现场检定或校准的便携式的设备。这种现场校淮仪器主要是针对在电厂中应用量大的仪表，如压力、温度等现场工作仪表。
试验室的标准计量仪表和设备的性能指标，应符合现行的各种检定规程的要求。例如，对于压力检定，按现行的检定规程要求，检定仪表的允许误差，应小于被检定仪表准确度的四分之一。由于现场工业仪表的性能指标不断提高，虽然用于检定的标准计量仪表的性能指标也在不断提高，两者的性能指标更趋于接近。这样，检定仪表的准确度和被检定仪表的准确度之间的倍数，往往不能满足现行的检定规程的要求。因此，在检定规程还没有更新版本之前，要选择合适的标准计量仪表和设备，就需要设计人员更多了解有关仪表的性能指标。
关于标准计量仪表性能指标的评定，常用的评定指标是精度或精度等级，按照中华人民共和国国家计量技术规范《通用计量术语及定义》（JJFl001—1998），标准计量仪表的性能指标则是准确度、准确度等级。而现在有不少标准计量仪器和设备的性能指标的评定，采用的是不确定度，测量不确定度及标准不确定度概念。不确定度通常是用真值落在某一规定的数值范围内的概率来报告的。
在三级试验室的性能指标要求的前提下，试验室的标准计量仪器和应该配置的设备的种类，性能和数量，要根据具体工程所采用的工业仪表的种类和量程，以及试验室的职能范围来确定。经过对国内300MW的火电机组的调研，归类了类型一和类型二热工自动化试验室的标准计量仪器和设备的种类和数量如下表4所示。