作者：國家電力公司中南電力設計院唐之寧
　　
　　摘要：本文通過對國內火電廠熱工自動化試驗室的現狀、試驗室的職能、工作間布置、環境要求和標準計量儀器和設備的配置作了詳細探討之后，提出了設計和建立新型熱工自動化試驗室的方案
　　
　　隨著火電廠熱工自動化水平的日益提高，以及新的勞動定員標準的制定，熱工自動化試驗室的職能、布置以及標準計量儀器和設備的配置等方面有了較大的變化。為了適應新型的火電廠自動化控制系統的管理要求，有必要設計并建立新型的熱工自動化試驗室。
　　
　　本文從熱工自動化試驗室的職能劃分、工作間布置、試驗室的環境要求以及標準計量儀器和設備的配置四個方面來闡述新型熱工自動化試驗室的設計。
　　
　　1．熱工自動化試驗室的職能劃分
　　
　　經過對國內多個火電廠的熱工自動化試驗室的調查，了解到80年代后期以來建立的，火電機組單機容量在300MW以上的熱工自動化試驗室大致有以下三種情況：
　　
　　*種情況：一般是指95年以前建成投產的電廠。這種類型的火力發電廠一般按早期的定員標準和試驗室的面積標準設計，試驗室的面積均大于500平方米，人員配備數量也超過了70人。
　　
　　第二種情況：一般是指早期成套進口設備的電廠和近兩、三年新建成的火力發電廠。這一類電廠熱工自動化試驗室的人員配備數量一般符合新的試行的勞動定員標準，（對于4*300MW燃煤機組的A類電廠，熱工定員為38人，相同容量的B類電廠為42人）。試驗室的占用面積較*種情況略微減少。
　　
　　第三種情況：一般為近幾年的成套進口設備的電廠，這一類電廠熱工自動化試驗室的人員配備數量明顯減少，可以少至新的勞動定員標準的人員配備數量的三分之二或二分之一或更低。其職能范圍與前兩種的主要區別在于第三種情況的熱工自動化試驗室不承擔火電廠大、小修期間的檢修任務。但在具體工程中，各種類型的試驗室還不盡相同，有的雖然不承擔大修、小修期間的檢修，但卻承擔儀表的日常維護。而有的試驗室連日常維護也不承擔，僅僅是承擔熱工技術策劃和檢修管理的工作。
　　
　　比較以上三種熱工自動化試驗室的模式，*種情況顯然不符合現在試行的勞動定員標準，并且試驗室的標準計量儀器和設備也是按92年的標準配置的，設備的選擇已陳舊，試驗室的布置面積也偏大。第二種情況的試驗室的人員配備數量基本符合試行的勞動定員標準，但試驗室的標準計量儀器和設備以及布置面積卻與*種情況區別不大。以上兩種形式的試驗室的職能范圍，均包括電廠大修、小修期間的熱工檢修任務。第三種形式的試驗室與以上兩種形式的主要區別是不承擔電廠大修、小修期間的熱工檢修任務，人員配備數量、試驗室面積均明顯減少，提高了試驗室的標準計量儀器和設備配置水平。通過三種情況的比較，目前主要是針對第二種情況和第三種情況來進行設計。因此熱工自動化試驗室的職能劃分也相應分為兩種類型。
　　
　　類型一：承擔檢修任務的熱工自動化試驗室；
　　
　　類型二：不承擔檢修任務的熱工自動化試驗室。
　　
　　承不承擔檢修任務便是這兩種類型試驗室的主要區別。檢修任務主要是指電廠的大修、小修期間的檢修。
　　
　　熱工自動化試驗室的工作內容可以歸納為計算機維護，鍋爐儀表維護，汽機儀表維護，輔助控制儀表維護，標準儀表間的檢定和現場維修間的校準、檢定工作。根據這些工作內容的劃分，熱工自動化試驗室的工作間的職能劃分可列表1如下：

　　
　　試驗室可設置計算機控制維修間、鍋爐控制維修間、汽機控制維修間、輔助控制維修間各1～2間、標準儀表間4間（其中兩間用于壓力、溫度等儀表的校準和檢定，一間用于布置檢定爐，還有一間用于布置恒溫油槽），熱工現場維修間及備品備件保管間。與類型一不同的是類型二試驗室可以取消輔助控制維修間和減少標準儀表間，這是因為其不需要考慮大修、小修期間的檢修任務，保留1—2間標準儀表間，僅僅是為了提供標準的儀表檢定場所。如此考慮之后，火電廠熱工自動化試驗室的面積，根據電廠的總的裝機容量，對于類型一的試驗室，可設計為200～360平方米（如表3所示），對于類型二的試驗室可設計為150～250平方米（如表2所示）。試驗室面積不包括會議室、值班室等公用辦公房間的面積。

　　
　　3．試驗室的環境要求
　　
　　為了避免環境因素對檢定的干擾和影響，試驗室的設置應避開振動大、灰塵多、噪音大、潮濕或有強磁場干擾的地方，為了達到準確的檢定、校準和檢驗，試驗室的室溫應保持在18℃～25℃，相對濕度在45％～70％范圍內。對于標準儀表間，室溫應保持在20士3℃。地面和墻壁應作防水、防潮處理，地面裝修要避免產生彈性震動。標準儀表間入口應設置足夠面積的緩沖間，標準儀表間的墻壁應避免直接為廠區外墻，避免光照強度大的地方，其窗戶還應避開強陽光照射。試驗室還應設計有適當的上、下水設施和消防設施。現場維修間應設置通風裝置。
　　
　　在從事檢定、校準或檢驗的試驗室內，應按照有關接地標準的要求設置公用接地設施。
　　
　　4．標準計量儀器和設備
　　
　　按照上級規定的計量傳遞原則，火電廠熱工自動化試驗室作為量值傳遞的基本單位，標準計量儀器和設備的配置應滿足三級量值傳遞的要求，應滿足被檢定的工作儀表的種類和量程復蓋范圍。
　　
　　近年來，火電廠的工業儀表的準確度及各方面性能都有了較大的提高，不少工業儀表已智能化，相應的試驗室的標準計量儀器和設備的性能指標也有很大的提高。為了適應大量的熱工儀表在規定的時間內能完成檢定或校準任務的要求，對于標準計量儀器和設備的配置。既考慮了適應于在標準儀表間應用的校準和校準管理設備，也配備了適應于現場檢定或校準的便攜式的設備。這種現場校淮儀器主要是針對在電廠中應用量大的儀表，如壓力、溫度等現場工作儀表。
　　
　　試驗室的標準計量儀表和設備的性能指標，應符合現行的各種檢定規程的要求。例如，對于壓力檢定，按現行的檢定規程要求，檢定儀表的允許誤差，應小于被檢定儀表準確度的四分之一。由于現場工業儀表的性能指標不斷提高，雖然用于檢定的標準計量儀表的性能指標也在不斷提高，兩者的性能指標更趨于接近。這樣，檢定儀表的準確度和被檢定儀表的準確度之間的倍數，往往不能滿足現行的檢定規程的要求。因此，在檢定規程還沒有更新版本之前，要選擇合適的標準計量儀表和設備，就需要設計人員更多了解有關儀表的性能指標。
　　
　　關于標準計量儀表性能指標的評定，常用的評定指標是精度或精度等級，按照中華人民共和國國家計量技術規范《通用計量術語及定義》（JJFl001—1998），標準計量儀表的性能指標則是準確度、準確度等級。而現在有不少標準計量儀器和設備的性能指標的評定，采用的是不確定度，測量不確定度及標準不確定度概念。不確定度通常是用真值落在某一規定的數值范圍內的概率來報告的。
　　
　　在三級試驗室的性能指標要求的前提下，試驗室的標準計量儀器和應該配置的設備的種類，性能和數量，要根據具體工程所采用的工業儀表的種類和量程，以及試驗室的職能范圍來確定。經過對國內300MW的火電機組的調研，歸類了類型一和類型二熱工自動化試驗室的標準計量儀器和設備的種類和數量如下表4所示。