火電廠熱工儀表自動化探析

摘要：本文論述了火力發電廠熱工儀表自動化的安裝與運行，并詳細的分析了現場熱工儀表故障和測量參數儀表故障，希望能給業內人士提供理論依據和幫助。

關鍵詞：火力發電廠 熱工儀表 自動化

火力發電廠熱工儀表的自動化是火力發電廠系統中的重要組成部分，其以程控儀表、管路儀表、地表計等設備為主，并通過電纜把各設備連接到一起形成回路或系統，這就可以完成各機組設備之間的檢測與調節，極大的提高了設備的利用性和可靠性。熱工儀表自動化是為了生產工藝而服務的，只有做好熱工儀表自動化才能更好的為電廠高效生產打下基礎，同時把握好儀表自動化與工藝管道、電氣、保溫等系統的關系，以此來提高火電機組的安全性與穩定性。筆者通過自身工作經驗，對火力發電廠熱工儀表自動化的安裝、運行、故障排除進行系統的分析和詳盡的論述。

1 火力發電廠熱工儀表自動化的安裝

火力發電廠的熱工控制系統較為復雜，其涉及的范圍也相對比較廣泛，從熱工測點來說分散的距離較遠，在實際安裝過程中施工的周期比較長，同時也受系統工藝的制約，在熱工系統安裝時往往都是在管道施工完成了70%時，熱工儀表剛剛進行安裝高峰期，因此一定要注意儀表安裝的準確性與完備性。筆者認為對火力發電廠熱工儀表自動化的安裝應注意以下幾點：

1.1 設備與表盤安裝 在火力發電廠自動化儀表安裝時，要先對系統功能的實現有所熟悉，并對到場設備進行詳細的清點，對儀表進行單校驗，設備完好無損，檢驗無誤后方可進行安裝施工，同時對具有遠傳信號的儀表進行定值測試，測試標準以滿足系統功能和規范要求為基礎，符合設計原則方可投入安裝?？刂剖业谋肀P臺柜安裝由為重要，其中以DCS控制盤和儀表電源盤安裝為重點，安裝中要符合系統工藝特點，不能安裝的要及時改進，確保一次取源部件安裝。

1.2 管路敷設與配線安裝 熱工自動化儀表的管路敷設包括信號管路、機械管路、動力管路、電源管路、吹掃管路、測量管路、氣源管路等，安裝時要跟據施工現場情況進行就地或遠程的設備安裝，避免安裝后的復工，同時要考慮到檢修與維護的可操作性，選擇安裝地點相對適宜的位置進行安裝，盡量避開干擾源和磁場源，以此來減少外因對儀表設備的影響。儀表配線時要注意接線箱、電纜橋架、保護管、儀表、安裝線纜的完整性和安全性。

1.3 管路吹掃與儀表調試 管路的吹掃與試壓在儀表的安裝過程中是相當重要的，儀表安裝時如果不對管路進行吹掃和試壓，其傳輸的數據將失真，這就嚴重的影響到了設備的正常運行，同時也干擾了設備的連動性。在各儀表安裝時除了正常的吹掃和試壓以外，對有高溫和高壓要求的管路還需進行獨立試壓。儀表單體調試完成后還需配合系統工藝進行單體試運行，并通過二次聯校來檢測設備和數據的完整性，一般二次聯校是在控制室內完成的，主要是進行保護試驗、預警提示、聯鎖回路的檢測。

2 熱工儀表自動化的試運行

火力發電廠熱工儀表自動化的試運行階段是檢驗儀表和系統工藝的重要階段，一般都以系統工藝安裝完成和儀表二次聯校完成后進行的測試。首先要測試單體單系統的運行，主要通過傳動設備的運轉來檢測儀表的數據值，主要包括：出口壓力值、入口壓力值、泵出口數據值、軸承溫度值等。其次，在大型機組運轉過程中除了檢測必要的儀表數據以外，還要對聯鎖系統進行測試，這樣可以保障自動化系統在今后生產中能夠實現就地操作和遠程操作。聯動試運行時要求所有的自控系統都投入運行，包括：控制室儀表、DCS儀表、溫度儀表、液位儀表、壓力儀表、傳感器數值等。按設計規范和系統工藝，聯動運行時要保障設備在安全運行滿72小時后方可通過檢測，在聯動試運行后，有些容器完成惰性氣體置換后即具備了正式生產的條件。

3 熱工儀表自動化現場故障分析

火力發電廠的熱工儀表出現故障時，其測量一般都是對溫度、壓力、流量、液位的數據進行多次檢測，根據設備運行的不同狀態和現場多次測量的數據來分析儀表故障的原因。

3.1 熱工儀表故障前后的分析 在熱工儀表出現故障要對儀表出故障前和出故障后的數據進行比對分析，故障前操作人員必須要對儀表的性能，系統的生產工藝、生產條件、系統設計方案、設計目地、以及表的在整個系統中的作用進行認真分析，同時對系統正常狀態下表的運行參數進行記錄。在出現故障后，要認真分析機組的負荷和生產原料的變化，及時的對故障后表的數據記錄進行比對，找出故障原因，并對熱工儀表進行更換。有時熱工儀表的記錄曲線為一條死線，也就是我們常常立的無變化線，因為原來記錄曲線是波動的，而現在沒有波動，這就是儀表系統自生產生的故障，這就可以排除機組系統和其它系統產生故障的可能，因為現階段我國所采用的DCS系統和智能儀表系統的靈敏度都比較高，在參數產生變化時報警系統會就做出反應，對于這類自身故障，可以改變生產工藝參數，找出故障的所在。

3.2 熱工儀表故障參數的分析 熱工儀表在生產過程參數是變化的，如果記錄曲線發生較大的變化也有可能是因為熱工儀表自身的故障，所以在故障分析中筆者都是以參數變化為理化依據進行細致分析的。在故障出現前儀表記錄曲線波動是有序的，而出現故障后的記錄曲線容易出現無序狀態，并且手動控制裝置無法啟用，這類故障大部分都是因系統工藝造成，儀表出現自身故障時一般都是以死線為主。有時DCS顯示儀表不正常，這時可以通過現場的檢查來觀看儀表的數據，如果相差值較大，則很可能是儀表的系統出現了故障?？傊跓峁x表自動化系統中，故障的產生是不可避免的，如果出現故障則要特別注意被測控制對象和控制閥的特性變化，這些都可能是造成現場儀表系統故障的原因。所以，我們要從現場儀表系統和工藝操作系統兩個方面綜合考慮、仔細分析，檢查出故障產生的原因。

4 參數儀表控制系統的故障分析

溫度控制儀表系統故障分析步驟，在分析溫度控制儀表系統故障時首先要注意兩點：第一，該系統儀表多采用數字智能儀表測量、指示、控制；第二，該系統儀表的測量往往有滯后性。溫度儀表系統的指示值突然變到最大或最小，一般為儀表系統故障。因為溫度儀表系統測量滯后較大，不會發生突然變化。此時的故障原因多是熱電偶、熱電阻、補償導線斷線或變送器放大器失靈造成。溫度控制儀表系統指示出現快速振蕩現象，多為控制參數PID調整不當或含有干擾造成。溫度控制儀表系統指示出現大幅緩慢的波動，很可能是由于工藝操作變化引起的，如當時工藝操作沒有變化，則很可能是儀表控制系統本身的故障。溫度控制系統本身的故障分析步驟：檢查調節閥輸入信號是否變化，輸入信號不變化調節閥動作，調節閥膜片漏了；檢查調節閥定位器輸入信號是否變化，輸入信號不變化，輸出信號變化，定位器有故障；檢查定位器輸入信號有變化，再查調節器輸出有無變化，如果調節器輸入不變化，輸出變化，此時是調節器本身的故障。

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