火電廠熱控儀表故障排查方法的探究

孫 淑 渠鵬程

（1、華電章丘發電有限公司，山東 濟南 250200 2、中國科學院空天信息創新研究院齊魯研究院三十一室，山東 濟南 250132）

在火電廠生產過程中，需要應用大量的儀表對生產過程中的各項參數進行測量，其中熱控儀表在火電廠運行過程中具有重要應用，熱控儀表的主要作用是對水溫、氣溫、氣壓、轉速和振動等非電量參數進行測量，并將測量的信號傳遞給DCS 和執行機構，從而為機組各自動控制系統提供參數輸入和輸出，在發電廠熱工自動化系統中，熱控儀表是最底層的設備。DCS 系統的結構圖如圖1 所示。

圖1 DCS 系統的結構圖

當前，隨著DCS 系統在火電廠熱控控制中應用越來越廣泛，熱工測量和控制儀表等在火電廠生產過程中的作用也在不斷提高，直接影響著火電廠的正常運行，因此加強熱控儀表的檢查維護，確保其正常運行具有重要意義。

1 電廠熱控儀表常見故障原因

1.1 密封故障

在電場熱控儀表使用過程中，密封故障比較常見。若熱控儀表電纜接口處沒有做好密封，在運行過程中水汽等會進入到儀表的內部，在潮濕的環境下，儀表內的金屬元件容易出現腐蝕，不僅會影響到儀表的準確性，而且還會縮短其使用壽命，甚至會導致出現電源短路的問題，對火電廠的正常生產造成不利的影響。出現這類故障的原因主要有兩類：一方面，廠家為了壓縮成本，沒有做好密封處理，或者火電廠為了壓縮采購成本，采購時沒有對質量進行嚴格的控制；另一方面，工作人員在進行熱控儀表的安裝時，沒有采用與儀表相匹配的密封墊圈，導致儀表的密封性較差。

1.2 接線松動

熱控儀表需要對發電設備進行實時、全方位的監測，因此熱控儀表通常需要安裝在發電設備附近，由于很多發電設備在運行過程中都會存在振動，受到這種振動的影響，以及其它外力的作用，熱控儀表容易出現接線松動、螺栓松動等方面的問題，導致儀表接觸不良，影響其運行效果。在振動的影響下，可能會導致焊接部位失效，出現裂縫等，導致熱控儀表不能夠正常運行。相關數據顯示，由于振動導致導線接觸不良是熱控儀表常見故障，可以占到熱控儀表故障總數的30%。

1.3 老化失靈

熱控儀表是有使用壽命的，達到使用期限之后，其功能無法保證，各零部件出現損壞的可能性也會增加，如果超期運行，儀表故障率會顯著上升，如果熱工自動化系統中關鍵部位的熱控儀表出現故障，其正常運行會受到較大的影響，進而影響到火電廠的正常生產。

1.4 儀表受外力作用

熱控儀表如果受到雷擊、物體擊打等外力的作用，可能會出現損壞，外部伴熱帶失電也會造成儀表故障，輕則導致儀表存在故障隱患，嚴重情況下會導致儀表直接失效。

1.5 誤操作和誤整定

當前，火電廠應用的熱控儀表中，有很多智能儀表，這些儀表在使用時需要對工作參數和用途進行設定，然后才能夠正常運行。在實際應用過程中，其工作參數受到運行方式的影響，需要根據不同的運行參數來進行調整和操作，如果存在誤操作或者是誤整定等情況，可能會導致儀表不能夠正常工作。

2 典型故障排查方法

2.1 巡回檢查法

通過對熱控儀表進行巡回檢查，及時發現熱控儀表的故障隱患。為了確保巡查中不存在遺漏，應將區域內所有熱控儀表進行統計，編制熱控儀表信息臺賬和巡回檢查表，根據巡回檢查表對所有儀表進行定期檢查，檢查過程中應重點以下幾方面內容：

（1）檢查現場一次儀表顯示的數值和集控室DCS 畫面數值，確認是否一致；檢查DCS 畫面上調節器輸出指示和就地調節閥閥位指示是否一致。（2）檢查電源電壓，通過萬用表對儀表的電壓進行檢測，確認電壓是否正常。（3）檢查儀表的保障設備是否正常運行，包括防雨防淋設備和保溫設備等。（4）接頭位置檢查，重點檢查儀表和連接件接頭位置，確認是夠出現了損壞、腐蝕以及泄漏等方面的問題。（5）檢查儀表是否完整，具體內容包括銘牌是否完好；零部件是否齊全；確認螺絲、二次插頭、端子接線的牢固情況；檢查密封是否良好；檢查儀表調節旋鈕的位置，確認其是否滿足實際的使用需求。（6）檢查儀表指示參數，確認其是否處于正常范圍。如某溫度傳感器，在正常工作時應保持在460℃，突然示數出現變化，則可以判斷其出現了故障。圖2 中所示，可以明顯看出后左溫度傳感器發生了斷線故障。（7）對儀表和環境的情況進行檢查，具體包括檢查儀表的清潔程度，連接管線支撐牢固情況，介質流向標識是否正確和相關標識是否準確、清晰、完整。

圖2 傳感器斷線故障曲線

2.2 定期排污法

在熱控儀表工作過程中，其測量的介質中包含微小顆粒、油垢等雜質，這些雜質可能會沉積在導壓管、液位測量桶等位置，影響測量的準確性，還可能會影響液位開關正常動作，因此若在巡查中發現熱控儀表的測量值出現了比較大的偏差，或者是出現液位開關誤動作的頻率異常，可能是儀表管路內雜質較多，應進行排污處理。在進行儀器儀表的排污處理時，需要嚴格按照流程來進行：

（1）在開展儀表的排污之前，應與運行人員進行溝通，確認合適的時間，在運行人員同意并且開具工作票以后才能夠實施，避免對生產造成不利影響；若是對壓力調節儀表、流量調節儀表等進行排污處理，應先將其操作方式切換到“手動”，避免儀表出現自動切換的情況，保證調節閥在排污過程中處于穩定狀態。（2）在對溫差變送器進行排污之前，應將三閥組的正負取壓閥關死，之后再緩慢地打開正負導壓管排污閥，將介質和污物等排入到排污管道，然后開啟三閥組正負取壓閥，打開排污螺絲，開始排污，污物清理干凈之后將螺絲擰緊。（3）在完成排污工作后，將系統調回自動模式，排污結束。

2.3 保溫伴熱設備檢查法

溫度對于熱控儀表的運行有著比較大的影響，我國北方地區冬季溫度較低，因此在冬季熱電廠通常會采用保溫伴熱設備來保證熱控儀表處于合適的溫度之下，從而保證熱控儀表的正常運行。而在溫度較低時保溫伴熱設備一旦出現故障，會導致熱控儀表出現故障，因此加強保溫伴熱設備的檢查是非常重要的。保溫伴熱設備的檢查通常采用以下方法：

（1）檢查保溫材料，確認其是否出現了脫落或者損壞等情況，包括儀表設備的保溫材料，以及導壓管線等的保溫材料。（2）檢查伴熱設備，確認其是否正常運行，具體的檢查方式包括通過觸摸法檢查保溫箱的伴熱帶的運行情況，是否在發熱；檢查熱溫度傳感器，確認其安裝位置是否正確；溫度設定旋鈕指示值是否正常。（3）檢查蒸汽伴熱情況，確認其是否正常。對于采用蒸汽伴熱的儀表應特別注意，應根據儀表表面溫度的實際情況，對伴熱蒸汽的流量進行實時調節，確認溫度適宜；若出現疏水器連續排氣的情況，表明此時的蒸汽流量較大，應調節閥門降低蒸汽流量；若疏水器較長時間都未進行排氣，則應加大蒸汽流量，避免儀表導壓管內介質出現凝結，確保儀表可以正常運行。

2.4 停用排查法

在儀表出現故障，或者是全廠進行停機大修時，應停用熱控儀表，并進行排查檢修，具體應按照以下流程進行：

（1）和運行人員溝通，和運行人員達成一致，并采取停機措施。（2）在進行故障儀表、元件等的拆除之前，應將儀表電源、氣源等關閉；在拆卸過程中，應注意拆卸不同類型的儀表，應根據儀表的性質采取針對性的措施；若進行熱電偶、熱電阻等儀器的拆取時，應做好防漏電措施，具體的措施是應用絕緣膠布等對電纜線芯接頭位置進行包纏；在進行壓力變送器、壓力表等的拆卸時，應采取措施放置出現壓口堵塞的情況，避免出現局部憋壓的情況，正確的操作是先將所有閥門關閉，開啟排污門排污泄壓之后，應關閉二次閥門，松動安裝接頭，排氣，排殘液，待排完后再卸下儀表；在進行氣動儀表和電氣閥門定位器等的拆卸時，必須要先將氣源關閉，確保松開過濾器減壓閥接頭；在拆卸儀表時，應做好標識，避免回裝時出現措施，導致量程不同的儀表出現混裝。（3）在進行連鎖儀表的拆卸時，應將閥門切換至“手動”，然后再進行拆卸。

3 結論

熱控儀表在火電廠運行過程中有著非常重要的作用，應加強熱控儀表故障特點的研究，通過深入分析導致火電廠熱控儀表故障的原因，采取針對性的措施進行排查，及早發現火電廠的故障。本文從密封故障、接線松動、老化失靈、外力作用和誤操作和誤整定等方面，分析了熱控儀表故障的原因，并且從巡回檢查、保溫伴熱、定期排污、儀表停用排查等方面，對火電廠熱控儀表故障的排查方法進行了探討。