火電廠熱控儀表常見(jiàn)故障分析與儀表管理

趙慧

摘要：熱控儀表的測(cè)量質(zhì)量直接影響火電廠的安全性、可靠性與穩(wěn)定性。經(jīng)濟(jì)進(jìn)步和社會(huì)的安定和諧，需要足夠的電力支持，人們對(duì)供電的安全、穩(wěn)定和可靠的要求不斷提升。火電廠需要加強(qiáng)對(duì)熱控儀表的管理工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)熱控儀表常見(jiàn)的故障，并采取有效的應(yīng)對(duì)故障排除措施，促進(jìn)火電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)火電廠發(fā)電的安全性、穩(wěn)定性與可靠性。

關(guān)鍵詞：火電廠;熱控儀表;常見(jiàn)故障;儀表管理

一、電廠熱控系統(tǒng)的概述

隨著火電廠機(jī)組容量和運(yùn)行參數(shù)的不斷提高，熱控系統(tǒng)扮演著越來(lái)越重要的角色，熱控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)熱力設(shè)備及其系統(tǒng)的工況進(jìn)行測(cè)量和控制。熱工測(cè)量和控制儀表遍布火力發(fā)電廠的各個(gè)部位，它是保障機(jī)組安全啟停、正常運(yùn)行、防止誤操作和處理故障等非常重要的技術(shù)裝備，是火力發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減輕運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度等必不可少的設(shè)施，也是反映火力發(fā)電廠自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志之一。一方面熱控系統(tǒng)及時(shí)準(zhǔn)確的保護(hù)聯(lián)鎖可以避免設(shè)備損壞和人身傷亡，另一方面熱控系統(tǒng)的誤動(dòng)、拒動(dòng)、測(cè)量顯示失準(zhǔn)都會(huì)嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。所以非常有必要分析影響熱控系統(tǒng)可靠性的方方面面因素，并采取措施提高火電廠熱控系統(tǒng)的安全可靠性。

（一）安裝位置

測(cè)溫元件應(yīng)安裝在能代表被測(cè)溫度、不受劇烈振動(dòng)和沖擊的地方。如空預(yù)器出口一、二次風(fēng)溫、出口煙溫等寬度較大的煙風(fēng)道溫度測(cè)點(diǎn)的布置，磨煤機(jī)進(jìn)口混合風(fēng)溫度測(cè)點(diǎn)的布置，一旦不合理導(dǎo)致的溫度測(cè)量偏差將會(huì)很大。對(duì)于泵、風(fēng)機(jī)本體和電機(jī)軸承溫度熱電阻安裝時(shí)需通過(guò)壓簧、套管將熱電阻端面與被測(cè)物的表面緊貼，以提高測(cè)量的可靠性和準(zhǔn)確性。

（二）保護(hù)套管

用于高溫、高壓及有高速流體沖擊的場(chǎng)合，必須有足夠強(qiáng)度的保護(hù)套管保護(hù)，保護(hù)套管的設(shè)計(jì)要考慮它的強(qiáng)度以保證測(cè)溫元件正常、安全工作，不會(huì)彎曲和斷裂。一般來(lái)說(shuō)保護(hù)套管壁厚的增加會(huì)提高應(yīng)力強(qiáng)度，但壁厚的增加相應(yīng)會(huì)導(dǎo)致傳感器熱惰性的增加，需合理設(shè)計(jì)和選擇保護(hù)套管。熱電阻、熱電偶與保護(hù)套管裝配不規(guī)范也會(huì)引起溫度測(cè)量滯后，非接觸式安裝的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性都比接觸式安裝差很多。保護(hù)套管材質(zhì)的選擇要考慮被測(cè)介質(zhì)的壓力，溫度、流速等。套管材質(zhì)選擇不當(dāng)，會(huì)引測(cè)溫元件銹死在套管里，若出現(xiàn)故障，需要更換時(shí)無(wú)法取出，則必須重新開(kāi)孔安裝。

二、安裝火電廠熱工儀表的要點(diǎn)

（一）認(rèn)真檢查火電廠熱工儀表

在火電廠安裝熱工儀表的準(zhǔn)備階段，認(rèn)真審驗(yàn)、檢查與定點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和熱工儀表，全面校驗(yàn)熱工儀表，調(diào)節(jié)火電廠熱工儀表性能，保證火電廠機(jī)組正常運(yùn)行。建立安裝熱工儀表的技術(shù)體系，嚴(yán)格管理安裝熱工儀表的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，從技術(shù)上保證重點(diǎn)部位的安全。

（二）安裝火電廠熱工就地儀表

保證監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可控性和正確性的重要前提是合理安裝熱工就地檢測(cè)儀表，要嚴(yán)格按照電力安裝規(guī)范設(shè)置檢測(cè)儀表取樣點(diǎn)方式和位置，比如：溫度、壓力、流量等。為確保就地檢測(cè)儀表的安全性、工藝性和方便性，就地檢測(cè)儀表的安裝位置一定要準(zhǔn)確。在相對(duì)集中的前提下進(jìn)行合理布置，防止在以后運(yùn)行過(guò)程中對(duì)操作、檢修造成不便，甚至對(duì)檢測(cè)介質(zhì)的真實(shí)數(shù)據(jù)造成影響。

（三）做好火電廠熱工儀表管線的敷設(shè)

正確敷設(shè)火電廠熱工儀表管線是火電廠熱工儀表功能得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，是保證火電廠熱工儀表安全運(yùn)行的最基本條件。在熱工儀表進(jìn)行敷設(shè)的時(shí)候應(yīng)該是依據(jù)火電廠的功能來(lái)進(jìn)行施工，特別是對(duì)一些重點(diǎn)的具有基礎(chǔ)性和功能性的部位（如：介質(zhì)管線、通信管線等）要做到更好，這就會(huì)避免管線發(fā)生故障及對(duì)火電廠熱工儀表的功能安全造成影響。在儀表導(dǎo)壓管路的敷設(shè)上要針對(duì)汽、水、空氣不同介質(zhì)的特性進(jìn)行合理敷設(shè);電纜和通訊管路敷設(shè)要確保管線的安全性。

（四）做好火電廠熱工儀表配線

在火電廠熱工儀表配線的過(guò)程中，要防止對(duì)線路的意外傷害，比如：拉傷、割傷等;要避免干擾源影響配線，特別要避免強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾火電廠熱工儀表的功能和運(yùn)行，造成儀表不穩(wěn)定。同時(shí)還要保證配線的顏色與設(shè)計(jì)的一致性。

（五）火電廠熱工儀表的試運(yùn)行

試運(yùn)行是火電廠熱工儀表投入正式生產(chǎn)前最為關(guān)鍵的步驟，要在試運(yùn)行時(shí)期做好火電廠熱工儀表的單體單系統(tǒng)的試運(yùn)行形成對(duì)壓力值、溫度值、流量值的數(shù)據(jù)，以此來(lái)深度對(duì)火電廠熱工儀表進(jìn)行校驗(yàn)，防止火電廠熱工儀表問(wèn)題和隱患的積累。應(yīng)該在試運(yùn)行時(shí)期做好火電廠熱工儀表聯(lián)動(dòng)調(diào)試，重點(diǎn)對(duì)控制系統(tǒng)儀表、溫度系統(tǒng)儀表、壓力系統(tǒng)儀表、通信線路進(jìn)行調(diào)試，以便更好地確保火電廠熱工儀表安裝質(zhì)量，為火電廠熱工儀表的穩(wěn)定運(yùn)行做好準(zhǔn)備。

三、火電廠熱控儀表常見(jiàn)的故障分析

（一）壓力測(cè)量表故障

壓力測(cè)量表是火電廠熱控自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的重要熱控儀表，壓力測(cè)量表在實(shí)際的使用過(guò)程中，會(huì)受到各類外界因素和設(shè)備安裝等因素的影響造成壓力測(cè)量表出現(xiàn)故障。壓力測(cè)量表故障是火電廠熱控儀表常見(jiàn)的故障。

（1）受到外界溫度的影響，火電廠中一些熱控儀表會(huì)安裝在溫度變化較大的區(qū)域，如：汽輪機(jī)抽汽管道、鍋爐頂棚等。這也就使得壓力測(cè)量表受溫度的影響，內(nèi)部構(gòu)件會(huì)發(fā)生一定的變化，造成測(cè)量精度得不到保證。

（2）熱控儀表本身的原因，由于設(shè)備本身精度檢測(cè)不夠，導(dǎo)致儀表出現(xiàn)故障。

（3）壓力測(cè)量表沒(méi)有展開(kāi)定期的檢測(cè)檢驗(yàn)，量程和接線出現(xiàn)問(wèn)題。

（4）壓力測(cè)量表安裝引起的誤差，實(shí)際安裝過(guò)程中，受壓部位和取源點(diǎn)的位置存在偏差。而且，壓力測(cè)量表還會(huì)受到各類施工的影響造成故障發(fā)生。

（二）流量測(cè)量表

流量測(cè)量表主要對(duì)火電廠的各類工質(zhì)進(jìn)行測(cè)量。其中流量表主要有電磁流量計(jì)、差壓流量計(jì)。

（1）電磁流量計(jì)在實(shí)際的使用過(guò)程中常見(jiàn)的故障主要有：指針晃動(dòng)，數(shù)值真實(shí)性和有效性得不到保障，流量顯示值波動(dòng)嚴(yán)重。

（2）壓差流量計(jì)，壓差流量計(jì)是火電廠熱控儀表中故障率較低的熱控儀表，在實(shí)際的使用過(guò)程中，壓差流量計(jì)的常見(jiàn)故障主要是零點(diǎn)不準(zhǔn)，引壓管冷凝液內(nèi)含有氣泡等。

（三）液位測(cè)量?jī)x

液位測(cè)量?jī)x是火電廠的重要測(cè)量設(shè)備，在實(shí)際的液位測(cè)量?jī)x的使用過(guò)程中，常見(jiàn)的故障主要有儀表輸出值穩(wěn)定在固定值不發(fā)生變動(dòng)，儀表數(shù)值變化不明顯，輸出數(shù)值不夠合理，準(zhǔn)確性得不到有效保障，還會(huì)造成“假水位”現(xiàn)象發(fā)生。

（四）溫度傳感器

溫度傳感器是火電廠中的重要設(shè)備，主要承擔(dān)著對(duì)火電廠諸多溫度的監(jiān)測(cè)和控制工作。溫度傳感器主要由：熱電偶、熱電阻組成的。在實(shí)際的溫度傳感工作時(shí)，常見(jiàn)的故障會(huì)影響溫度傳感器的工作質(zhì)量，造成相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)值不夠準(zhǔn)確的現(xiàn)象。常見(jiàn)故障有溫度精度表述不夠精確、熱電偶與熱電阻不正常工作等。

四、儀表故障的管理辦法

（一）提高安裝技術(shù)

熱控儀表是一個(gè)由多個(gè)零件和設(shè)備聯(lián)合起來(lái)組裝而成的儀表，因此在安裝熱控儀表時(shí)要注意按照不同的元器件的具體要求和發(fā)揮作用選擇適當(dāng)?shù)陌惭b位置和安裝方法，在安裝之前，最好能事先根據(jù)電廠建筑的整體結(jié)構(gòu)對(duì)儀表安裝的流程和順序提出一個(gè)合理的設(shè)計(jì)方案，保證安裝時(shí)有所依據(jù)。一個(gè)熱控系統(tǒng)的安裝是一個(gè)對(duì)細(xì)節(jié)和準(zhǔn)確性要求較高的過(guò)程，一旦某一個(gè)安裝環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，可能會(huì)打亂整個(gè)熱控系統(tǒng)的安裝步驟和計(jì)劃，因此，一個(gè)合理的安裝設(shè)計(jì)方案是非常有必要的。另外，對(duì)儀表安裝位置的外部環(huán)境也要做好維護(hù)，可按照各類儀表對(duì)外部環(huán)境的具體要求及時(shí)做好防潮、防塵、防腐工作。

（二）注重日常維護(hù)

火力發(fā)電的過(guò)程是一個(gè)能量高速轉(zhuǎn)換和發(fā)出的過(guò)程，因此火電廠內(nèi)的溫度、濕度都隨時(shí)發(fā)生著巨大的變化，這種溫度的驟升驟降對(duì)儀表儀器元件產(chǎn)生的沖擊可想而知，這些惡劣的環(huán)境變化因素也是造成熱控儀表?yè)p壞和故障的一個(gè)重要原因。因此，儀表儀器的日常維護(hù)就十分重要。檢修人員應(yīng)當(dāng)盡量做到勤檢查、勤維護(hù)。除了這些小的、常規(guī)的設(shè)備維護(hù)要到位之外，定期的設(shè)備整體運(yùn)行檢查也是必不可少的，尤其是暴露在戶外的儀表儀器，損壞的幾率就進(jìn)一步加大了，檢修人員應(yīng)及時(shí)對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行維修和更換。

（三）定期進(jìn)行儀表功能檢測(cè)

熱控儀表是一個(gè)對(duì)數(shù)值顯示的準(zhǔn)確性和精確度要求非常高的熱控設(shè)備，在火電廠的日常工作中，相關(guān)儀表的專業(yè)檢測(cè)和校正人員應(yīng)當(dāng)有計(jì)劃地對(duì)儀表的精確度進(jìn)行定期檢測(cè)校驗(yàn)，保證熱控儀表的相對(duì)誤差保持在一個(gè)正常的數(shù)值范圍內(nèi)，確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)儀表數(shù)值顯示的精確度和可靠性。

（四）建立核心熱控儀表的故障應(yīng)急預(yù)案

在火力發(fā)電廠的整個(gè)熱控系統(tǒng)中，有些熱控儀表是起著決定性作用的，對(duì)這種性質(zhì)的熱控儀表，火電廠應(yīng)當(dāng)全方位地加大力度保障其使用安全。在此基礎(chǔ)上，為了做到有備無(wú)患，還可以多配備備用儀表，以便于當(dāng)工作儀表出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)進(jìn)行替換，盡量降低因儀表故障而造成的機(jī)組不安全事件的發(fā)生。另外，對(duì)于重要性不強(qiáng)但消耗力度較大的小型儀表，也應(yīng)當(dāng)提前準(zhǔn)備一定數(shù)量的備用儀表，提高熱控儀表運(yùn)行的整體安全性。

（五）提高儀表檢測(cè)維修人員的專業(yè)素質(zhì)

熱控系統(tǒng)的運(yùn)行和產(chǎn)生作用的原理是有一定的技術(shù)含量的，因此，這些設(shè)備或儀表的檢測(cè)維修人員首先要對(duì)儀表的工作原理、技術(shù)要點(diǎn)有一個(gè)正確全面的認(rèn)知，這樣就可以在日常設(shè)備檢修的過(guò)程中更有效地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，并且在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)能冷靜判斷，從容面對(duì)，及時(shí)準(zhǔn)確地找到熱控儀表的故障點(diǎn)，并迅速解決問(wèn)題，排除故障，從而保證發(fā)電機(jī)組安全可靠的運(yùn)行。

五、結(jié)束語(yǔ)

火力發(fā)電是我國(guó)重要的發(fā)電形式，其安全性和生產(chǎn)穩(wěn)定性關(guān)系著國(guó)計(jì)民生，對(duì)火電廠安全性和生產(chǎn)穩(wěn)定性的提升是社會(huì)發(fā)展的重要內(nèi)容，熱控儀表是相關(guān)工作人員了解火電廠生產(chǎn)環(huán)境的重要工具，種類繁多、職責(zé)各異，對(duì)各種儀表故障做到充分了解，有利于火電廠生產(chǎn)工作良好有序進(jìn)行，對(duì)儀表的管理則可以有效保證各種儀表的正常工作，二者缺一不可。

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