淺談火力發(fā)電廠的儀表自動化安裝與故障分析

孟 哲（白銀公司鉛鋅廠，甘肅 白銀730900）

火力發(fā)電廠熱工儀表的自動化是火力發(fā)電廠系統(tǒng)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(tǒng)，這就可以完成各機組設備之間的檢測與調(diào)節(jié)，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生產(chǎn)工藝服務的，只有做好熱工儀表自動化才能更好的為電廠高效生產(chǎn)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(tǒng)的關系，以此來提高火電機組的安全性與穩(wěn)定性。筆者通過自身工作經(jīng)驗，對火力發(fā)電廠熱工儀表自動化的安裝、運行、故障排除進行系統(tǒng)的分析和詳盡的論述。

1 火力發(fā)電廠熱工儀表自動化的安裝

火力發(fā)電廠的熱工控制系統(tǒng)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(tǒng)工藝的制約，在熱工系統(tǒng)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(fā)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(fā)電廠自動化儀表安裝時，要先對系統(tǒng)功能的實現(xiàn)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(tǒng)功能和規(guī)范要求為基礎，符合設計原則方可投入安裝?？刂剖业谋肀P臺柜安裝尤為重要，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(tǒng)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，安裝時要根據(jù)施工現(xiàn)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(diào)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?shù)臄?shù)據(jù)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(diào)試完成后還需配合系統(tǒng)工藝進行單體試運行，并通過二次聯(lián)校來檢測設備和數(shù)據(jù)的完整性，一般二次聯(lián)校是在控制室內(nèi)完成的，主要是進行保護試驗、預警提示、聯(lián)鎖回路的檢測。

2 熱工儀表自動化的試運行

火力發(fā)電廠熱工儀表自動化的試運行階段是檢驗儀表和系統(tǒng)工藝的重要階段，一般都以系統(tǒng)工藝安裝完成和儀表二次聯(lián)校完成后進行測試。首先要測試單體單系統(tǒng)的運行，主要通過傳動設備的運轉來檢測儀表的數(shù)據(jù)值，主要包括：出口壓力值、入口壓力值、泵出口數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)以外，還要對聯(lián)鎖系統(tǒng)進行測試，這樣可以保障自動化系統(tǒng)在今后生產(chǎn)中能夠實現(xiàn)就地操作和遠程操作。聯(lián)動試運行時要求所有的自控系統(tǒng)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(shù)值等。按設計規(guī)范和系統(tǒng)工藝，聯(lián)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(lián)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(chǎn)的條件。

3 熱工儀表自動化現(xiàn)場故障分析

火力發(fā)電廠的熱工儀表出現(xiàn)故障時，其測量一般都是對溫度、壓力、流量、液位的數(shù)據(jù)進行多次檢測，根據(jù)設備運行的不同狀態(tài)和現(xiàn)場多次測量的數(shù)據(jù)來分析儀表故障的原因。

3.1 熱工儀表故障前后的分析

熱工儀表出現(xiàn)故障要對儀表出故障前和出故障后的數(shù)據(jù)進行比對分析，故障前操作人員必須要對儀表的性能、系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)條件、系統(tǒng)設計方案、設計目地以及表在整個系統(tǒng)中的作用進行認真分析，同時對系統(tǒng)正常狀態(tài)下表的運行參數(shù)進行記錄。在出現(xiàn)故障后，要認真分析機組的負荷和生產(chǎn)原料的變化，及時對故障后表的數(shù)據(jù)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(xiàn)在沒有波動，這就是儀表系統(tǒng)自生產(chǎn)生的故障，這就可以排除機組系統(tǒng)和其它系統(tǒng)產(chǎn)生故障的可能，因為現(xiàn)階段我國所采用的DCS系統(tǒng)和智能儀表系統(tǒng)的靈敏度都比較高，在參數(shù)產(chǎn)生變化時報警系統(tǒng)會就做出反應，對于這類自身故障，可以改變生產(chǎn)工藝參數(shù)，找出故障的所在。

3.2 熱工儀表故障參數(shù)的分析

熱工儀表在生產(chǎn)過程參數(shù)是變化的，如果記錄曲線發(fā)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(shù)變化為理化依據(jù)進行細致分析的。在故障出現(xiàn)前儀表記錄曲線波動是有序的，而出現(xiàn)故障后的記錄曲線容易出現(xiàn)無序狀態(tài)，并且手動控制裝置無法啟用，這類故障大部分都是因系統(tǒng)工藝造成，儀表出現(xiàn)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(xiàn)場的檢查來觀看儀表的數(shù)據(jù)，如果相差值較大，則很可能是儀表的系統(tǒng)出現(xiàn)了故障?？傊跓峁x表自動化系統(tǒng)中，故障的產(chǎn)生是不可避免的，如果出現(xiàn)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(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障的原因。所以，我們要從現(xiàn)場儀表系統(tǒng)和工藝操作系統(tǒng)兩個方面綜合考慮、仔細分析，檢查出故障產(chǎn)生的原因。

4 參數(shù)儀表控制系統(tǒng)的故障分析

溫度控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟，在分析溫度控制儀表系統(tǒng)故障時首先要注意兩點：第一，該系統(tǒng)儀表多采用數(shù)字智能儀表測量、指示、控制；第二，該系統(tǒng)儀表的測量往往有滯后性。溫度儀表系統(tǒng)的指示值突然變到最大或最小，一般為儀表系統(tǒng)故障。因為溫度儀表系統(tǒng)測量滯后較大，不會發(fā)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(tǒng)指示出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象，多為控制參數(shù)PID調(diào)整不當或含有干擾造成。溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)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(tǒng)本身的故障。溫度控制系統(tǒng)本身的故障分析步驟：檢查調(diào)節(jié)閥輸入信號是否變化，輸入信號不變化調(diào)節(jié)閥動作，調(diào)節(jié)閥膜片漏了；檢查調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)器輸出有無變化，如果調(diào)節(jié)器輸入不變化，輸出變化，此時是調(diào)節(jié)器本身的故障。

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