簡析火力發電廠熱工自動化儀表應用及故障排除方法

摘 要：隨著社會的發展與進步，利用熱工儀表進行測量，可以為火力發電廠的運行奠定基礎。但是，熱工儀表在運行的過程中，也會出現一定的故障問題，針對這些故障問題需要采取有效的措施進行排除，從而保障其作用可以最大限度的發揮出來。本文主要介紹熱工自動化儀表的應用原理及故障維護的有關內容，望與業內人士共勉。

關鍵詞：熱工；自動化；儀表；故障維護；應用；

引言

在目前的火力發電廠中，熱工自動化儀表的應用較為廣泛，這種熱工儀表的應用在一定程度上保障了機組運行的安全性，實現了對機組各個元件的優化配置，從而推動了機組設備的高效運轉。但是就熱工自動化儀表在實際中的應用狀況來說，其也存在一定的故障問題，這些故障問題的出現，會嚴重影響到熱工自動化儀表作用的發揮，因此，需要采取有效的故障排除措施，以保障火力發電廠可以安全的運行和生產。

1、三大熱工自動化儀表介紹

1.1 測溫儀表

測溫儀表大致的可以分為熱電偶溫度計以及熱電阻溫度計。熱電偶溫度計可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。它由感受件熱電偶和用來測量熱電偶所產生的熱電勢的二次儀表組成。由于在一定條件下，熱電偶工作端的被測溫度t與熱電偶所產生的熱勢E之間有確定的函數關系，即E=f（t），因此，二次儀表測得的電勢數值就代表著被測溫度。熱電偶溫度計一般用于測量鍋爐煙氣溫度、鍋爐汽包溫度以及汽機主氣溫度等高溫環境。

1.2 流量儀表

流量儀表主要由差壓式流量計、容積式流量計以及微機型數字流量計，這里主要介紹微機型數字流量計。下圖1為微機型流量計的組成框圖，此流量計通過三個變送器DBW、DBY、DC對溫度、壓力以及差壓進行測量，然后經過壓力轉換器將電信號轉化為數字量，處理后的數據經運算并顯示在屏幕。

1.3 測壓儀表

測壓儀表主要由擴散硅式壓力變送器、波紋管壓力計、膜盒微壓計三種，這里介紹一下擴散硅式壓力變送器。擴散硅式壓力變送器是采用了集成電路技術，在半導體硅基底上利用擴散工藝形成應變電阻，利用電阻的變化率與被測壓力之間的正比關系得到壓力值。特別是由于單晶硅材料具有蠕變量小、彈性滯后小、壓阻效應大以及彈性性能高的優勢，使得測壓的轉換效率很高。現今主要的應用于高壓蒸汽的測壓。

2、熱工自動化儀表故障分析及故障排除

在實際應用過程中會出現很多故障，去除產品本身質量問題，主要的故障原因有密封問題、維護不當、人為破壞、非人為破壞及振動問題等五大類。

2.1由于密封問題所造成的儀表故障比例高達60.5%，由于自動化儀表的電纜接線密封不良而使雨水或者其他液體進入儀表內部，從而導致儀表內部電路故障或機械部分潤滑不良。針對這種情況，在設備訂貨時不要疏忽儀表進線電纜的密封接頭，而且在選型上要注意接頭尺寸與電纜外徑相匹配，安裝、維護時要按照規范安裝并擰緊密封接頭；因特殊情況不能可靠密封時可采用硅膠，玻璃膠等封死接口。儀表蓋密封不好也是導致故障率較高的另一主要原因，這一原因可導致水或者其他腐蝕性物質進入表內對儀表內部器件進行腐蝕。針對這種情況，維護人員必須選取外殼防護等級較高的儀表，準確安裝好儀表蓋，并擰緊固定螺絲，必要時可為儀表安裝保護箱。

2.2維護不當和人為破壞所造成的故障，可統稱為人為因素故障，人為因素造成的故障，主要是由于現場儀表被盜、電廠整體測量系統故障或是在檢修過程中不小心損壞電纜等，如果由于儀表或電纜損壞造成的故障，相關人員在發現后要及時聯系維修人員，配合管理人員對出現故障的儀表及時進行檢修或更換。相關管理人員要做好儀表現場的管理工作，盡量避免儀表被盜情況的出現，尤其是小型儀表零件，更要加強現場管理，盡量減少由于此類原因造成的電廠損失。火力發電廠還應當對現場工作人員進行定期的培訓講座，提高工作人員的檢修水平和規章制度意識，讓相關人員更多的了解儀表自動化安裝過程中需要注意的問題，了解儀表的操作原理、技術誤區等，提高其專業素養和道德水準，使得檢修人員能夠在安裝儀表的過程中自覺遵循安裝流程，依據一定的標準進行安裝，確保儀表的正常運行。

2.3非人為破壞是指在電廠的自動化流水作業過程中，由于非正常情況對熱工自動化儀表產生的破壞或者損傷而引起的儀表故障，這種情況出現的概率雖然較低，但由于其突發性和不可預測性，防治比較困難，這種情況要求現場人員集中注意力，對所負責工作一絲不茍，充分檢查電廠作業流程，及時發現異常并采取措施以保證作業的正常進行。

2.4振動問題雖然在所有原因中所占的比例不高，但也是不容忽視的問題，常見的有儀表的固定螺絲或者卡套松動、儀表接線不良、焊口裂縫等故障現象。可采取相應的對策如牢固擰緊固定螺絲或卡套，每個螺絲都保證配有防松彈簧墊片，增加橡膠墊、支撐架來緩解振動，加強日常巡檢，將隱患消滅在萌芽狀態。

3、三大測量參數儀表控制系統故障分析步驟

3.1.溫度控制儀表系統故障分析步驟

分析溫度控制儀表系統故障時，首先要注意兩點：該系統儀表多采用電動儀表測量、指示、控制；該系統儀表的測量往往滯后較大。

（1）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。

（2）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調整不當造成。

（3）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。

3.2壓力控制儀表系統故障分析步驟

（1）壓力控制系統儀表指示出現快速振蕩波動時，首先檢查工藝操作有無變化，這種變化多半是工藝操作和調節器PID參數整定不好造成。

（2）壓力控制系統儀表指示出現死線，工藝操作變化了壓力指示還是不變化，一般故障出現在壓力測量系統中，首先檢查測量引壓導管系統是否有堵的現象，不堵，檢查壓力變送器輸出系統有無變化，有變化，故障出在控制器測量指示系統。

3.3流量控制儀表系統故障分析步驟

（1）流量控制儀表系統指示值達到最小時，首先檢查現場檢測儀表，如果正常，則故障在顯示儀表。當現場檢測儀表指示也最小，則檢查調節閥開度，若調節閥開度為零，則常為調節閥到調節器之間故障。當現場檢測儀表指示最小，調節閥開度正常，故障原因很可能是系統壓力不夠、系統管路堵塞、泵不上量、介質結晶、操作不當等原因造成。若是儀表方面的故障，原因有：孔板差壓流量計可能是正壓引壓導管堵；差壓變送器正壓室漏；機械式流量計是齒輪卡死或過濾網堵等。

（2）流量控制儀表系統指示值達到最大時，則檢測儀表也常常會指示最大。此時可手動遙控調節閥開大或關小，如果流量能降下來則一般為工藝操作原因造成。若流量值降不下來，則是儀表系統的原因造成，檢查流量控制儀表系統的調節閥是否動作；檢查儀表測量引壓系統是否正常；檢查儀表信號傳送系統是否正常。

結束語

通過對幾種自動儀表的原理及應用的論述，說明了自動化儀表的重要作用以及進行自動化儀表維護的方法。由于震動、維護不當以及密封、非人為破壞等原因致使儀表出現故障，影響了正常的使用，探討其維護方法具有很大的現實意義，為自動化電廠的運行提供強有力的保障。

參考文獻

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[2] 黃汝科，元蕾.淺談自動化控制系統及熱工儀表的維護與管理[J].信息技術與信息化2011.

作者簡介：

涂沖（1983-09），男，籍貫：吉林省長春市，學歷：本科學歷，工程師，研究方向：自控儀表。