探析火力發(fā)電廠熱工自動化儀表安裝及常見故障

【摘要】火力發(fā)電廠中通過熱工自動化儀表對火電廠正常工作的過程進(jìn)行監(jiān)測，通過儀表測出的數(shù)據(jù)可以對火電廠是否良好運(yùn)行做出判斷。本文通過分析熱工儀表的特點(diǎn)對其安裝過程和運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行了詳細(xì)的分析總結(jié)，最后針對可能造成故障的因素進(jìn)行分析并提出了相應(yīng)的解決方案，可為實(shí)際的應(yīng)用提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】熱工儀表；安裝；故障分析

1、引言

在工業(yè)高度發(fā)達(dá)的今天，人們的日常生活中處處離不開電，因此作為工業(yè)社會電力主要供給來源的火力發(fā)電廠占據(jù)著舉足輕重的地位。但是隨著地球資源的過度開發(fā)和資源的不充分利用，人類周圍的環(huán)境日益惡化，因此亟需開發(fā)出新技術(shù)手段，采用新的儀器來控制火力發(fā)電的過程使其充分利用資源，最大程度的保護(hù)環(huán)境。本文就著重分析火力發(fā)電廠熱工自動化儀表的安裝過程以及其在運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)的故障和問題，并提供相應(yīng)的解決方案。

比較常見的熱工自動化儀表包括過程控制、管路測量等儀表，這些儀表都在火力發(fā)電廠的工作控制系統(tǒng)之中十分重要。通常使用電纜線來將若干個(gè)自動化測量儀表進(jìn)行聯(lián)接構(gòu)成一個(gè)完整的測量回路（系統(tǒng)），通過完成的測量系統(tǒng)來對發(fā)電廠每一個(gè)機(jī)組、設(shè)備等進(jìn)行監(jiān)控和測量，對于發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，進(jìn)而使發(fā)電廠的設(shè)備可以高效可靠的持續(xù)運(yùn)行。自動化儀表一旦出現(xiàn)故障，將會影響到發(fā)電廠的各個(gè)機(jī)組設(shè)備的正常發(fā)電的，下文將對這一問題進(jìn)行詳細(xì)分析。

2、火力發(fā)電廠熱工自動化儀表的安裝過程

2.1安裝

2.1.1安裝工作及配合

在進(jìn)行正式安裝之前，需要對安裝過程做整體的了解。安裝熱工儀表的全過程包含儀表管路、取源部件、控制盤、控制裝置、測量儀表和電器接線的安裝，需要把這些不同的部件依照設(shè)計(jì)者的要求連接成系統(tǒng)或者回路，完成安裝之后需要進(jìn)行試運(yùn)行以確保工作成果完成。由于部件的各不相同，連接可以分為儀表間的連接、儀表與管道的連接、儀表與控制室的連接和控制室之間的連接。不同的設(shè)備可以通過管道或者電纜單獨(dú)進(jìn)行連接，特殊情況下也可以管道電纜混合連接。在進(jìn)行連接的過程中需要使電氣保溫設(shè)備、鍋爐與儀表協(xié)同工作，使整個(gè)過程順利完成。安裝的過程還有一下幾點(diǎn)需要注意：安裝的最后一步進(jìn)行土建施工時(shí)，需要根據(jù)各個(gè)自動化儀表的安裝順序和位置來在施工平臺中預(yù)留孔洞和預(yù)埋管件；在爐膛水冷壁和煙道中安裝了取源部件之后才能安裝地面保溫設(shè)備和鍋爐組合；進(jìn)行鍋爐整體實(shí)驗(yàn)之前，安裝與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的跟中儀表；安裝完成壓力和溫度取源插座之后才能安裝油路系統(tǒng)。

2.1.2安裝特點(diǎn)

人工自動化儀表控制系統(tǒng)是一個(gè)范圍較廣的系統(tǒng)，由于需要安裝儀表的地方較多，分布比較廣泛因此需要的安裝線路較長，考慮到施工的時(shí)候需要盡可能的縮短工期，這就給儀表的安裝帶來了諸多問題。施工的過程中可能遇到的問題有：交叉施工、需要進(jìn)行各種高空作業(yè)、發(fā)電廠的各個(gè)系統(tǒng)都需要安裝儀表、施工的面積和對象較多、不同的介質(zhì)參數(shù)也不同。不同位置的管道的安裝不同，有的需要在常溫常壓的狀態(tài)下安裝，有的則需要在高溫高壓的狀態(tài)下安裝，如此使得安裝的環(huán)境各異。在對安裝環(huán)境取樣調(diào)查的時(shí)候，通常的介質(zhì)是油、水和空氣，但是特殊情況下也會需要?dú)錃夂驼羝?。考慮到熱工儀表在進(jìn)行安裝的時(shí)候周圍的安裝環(huán)境的多樣化，我們在進(jìn)行施工時(shí)需要全方位的注意以確保安裝之后可以達(dá)到預(yù)期的效果。

2.1.3熱工儀表的安裝過程

根據(jù)以上的分析，得出的安裝過程如下：

（1）開始安裝前根據(jù)圖紙來清點(diǎn)一下所需要安裝的設(shè)備的數(shù)量；然后在對每一個(gè)儀表來進(jìn)行檢測，確保其沒有在運(yùn)送的過程中出現(xiàn)破損；最后需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙上的標(biāo)準(zhǔn)來對儀表的輸出信號進(jìn)行標(biāo)定。

（2）進(jìn)行總控制室內(nèi)的儀表盤柜的安裝，具體的是安裝DCS控制系統(tǒng)和各個(gè)自動化儀表的電源盤。

（3）根據(jù)發(fā)電廠施工的進(jìn)程并參考安裝的工藝流程依次進(jìn)行自動化儀表的取源部件的安裝。

（4）進(jìn)行完上述步驟之后，對自動化儀表的管路進(jìn)行敷設(shè)。主要敷設(shè)的管路有：測量管路、信號傳輸管路、信號檢測管路、動力管路以及伴熱管路等。

（5）安裝自動化儀表，該過程包括對儀表的實(shí)地安裝和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)安裝。其中實(shí)地安裝的過程中需要注意的是，安裝地應(yīng)方便檢修，同時(shí)不破壞整個(gè)系統(tǒng)的美感，距離振動干擾源遠(yuǎn)等。

（6）對自動化儀表進(jìn)行配線。需要進(jìn)行配線的設(shè)備包括：儀表的保護(hù)和控制箱、電纜的保護(hù)管接線箱、總控制室的儀表等。

（7）對安裝之后的管路進(jìn)行一系列的測試并對安裝現(xiàn)場進(jìn)行清潔。熱工測量儀表完成安裝之后應(yīng)該和工藝管路等進(jìn)行各種壓力測試，以確保安裝之后的系統(tǒng)滿足了需要的要求。

2.2試運(yùn)行

火力發(fā)電廠的熱工自動化儀表在安裝完成之后需要進(jìn)行試運(yùn)行，以確保交付使用的時(shí)候整個(gè)系統(tǒng)可以正常的工作，通常情況下是在系統(tǒng)組裝完成之后，二次聯(lián)校之后進(jìn)行試運(yùn)行。第一步需要檢測的是單體系統(tǒng)的工作情況，啟動傳動設(shè)備來檢測儀表顯示的壓力和溫度數(shù)據(jù)。然后對系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)鎖測試，以確保自動化系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用時(shí)可以實(shí)地操作與遠(yuǎn)程控制都可以，聯(lián)鎖測試的器件有控制室、DCS、溫度、壓力等傳感器件。按照規(guī)定，在設(shè)備順利運(yùn)行七十二個(gè)小時(shí)之后才算通過檢測，期間一旦出現(xiàn)問題則需要重新測試。

3、常見故障及防治方案

3.1常見故障

火力發(fā)電廠的熱工自動化儀表常見的故障有：

（1）密封故障：在進(jìn)行實(shí)地安裝自動化儀表的過程中，電纜線的進(jìn)口處沒有充分密封，因此造成儀表失去較好的密封性，使得儀表設(shè)備在使用的過程中遭受雨水沖洗、腐蝕液、粉塵和氣體的入侵，而導(dǎo)致熱工自動化儀表在使用時(shí)出現(xiàn)短路、接觸不良等問題，同時(shí)也會導(dǎo)致設(shè)備指針的軸承部位產(chǎn)生鐵銹和潤滑性能下降。

（2）意外出現(xiàn)的破壞故障：火電廠熱工儀表在正常的使用過程之中經(jīng)常會受到異物的影響，以至于使正在工作的熱工儀表的零部件受到破壞，導(dǎo)致儀表不能正常工作。比如說：當(dāng)發(fā)電廠的鍋爐進(jìn)行煤進(jìn)料的時(shí)候，進(jìn)煤口處的熱工儀表就有可能在煤粒的沖擊的影響下出現(xiàn)溫度傳感器零件被煤粒撞壞或者設(shè)備調(diào)節(jié)閥被煤?？ㄗ〉那闆r。雖然出現(xiàn)此種故障的概率比較低，但是因?yàn)樵摴收系耐话l(fā)性和發(fā)生時(shí)間的不確定性等因素是其預(yù)防不能夠順利的施展開來。所以通常情況下只能通過相關(guān)設(shè)備的維修人員及時(shí)進(jìn)行檢查以發(fā)現(xiàn)和解決。

（3）劇烈振動引起的故障：火力發(fā)電廠中有各種大型的機(jī)械，比如說發(fā)電機(jī)組，當(dāng)其在正常工作的時(shí)候就會造成周圍的劇烈振動，這就導(dǎo)致了在發(fā)電機(jī)組附近工作的熱工儀表出現(xiàn)振動損壞，加固儀表的螺絲在振動時(shí)會出現(xiàn)松動，熱工儀表的蓋子可能卡住，保護(hù)箱焊接的部位可能出現(xiàn)裂縫等。

（4）腐蝕故障：火力發(fā)電廠的工作環(huán)境比較特殊，尤其是在煤燃燒鍋爐和發(fā)電機(jī)組附近，在這中特殊惡劣的工作環(huán)境中，熱工儀表外部的金屬殼將會承受較大程度的腐蝕損壞，當(dāng)腐蝕比較嚴(yán)重時(shí)會使固定儀表的螺絲出現(xiàn)松動、儀表的蓋子無法打開燈情況，大大降低了熱工儀表的使用壽命。

（5）回路故障：從上問中可以知道，不同的儀表之間都是通過電纜線進(jìn)行連接的，在連接處可能出現(xiàn)由于人為或者非人為的原因?qū)е陆涌谒蓜拥惹闆r，進(jìn)一步致使儀表之間出現(xiàn)信號的遺失或者無信號等情況。

3.2故障原因分析與解決方案

3.2.1環(huán)境因素的影響

通過對上述五種比較常發(fā)生的儀表故障的詳細(xì)分析可以發(fā)現(xiàn)，其中的密封故障、振動故障和腐蝕故障是和環(huán)境密切相關(guān)的，屬于由周圍環(huán)境引起的故障。此種故障形成的原因主要有：火力發(fā)電廠內(nèi)部的環(huán)境比較惡劣，因?yàn)樵诎惭b熱工儀表的時(shí)候需要與其他控制系統(tǒng)一同安裝，因此難以避免的要接受到復(fù)雜的工作環(huán)境?？紤]到該問題的特殊性，一般情況下只有嚴(yán)格的根據(jù)安裝的正確步驟進(jìn)行安裝才可以最大程度的降低環(huán)境因素產(chǎn)生的損壞。

3.2.2人為因素的影響

除了環(huán)境因素的影響之外還可能出現(xiàn)由于維修人員的不小心導(dǎo)致的熱工儀表和電纜的破損或者熱工儀表被盜的情況。對于可能出現(xiàn)的第一種情況，需要維修人員在進(jìn)行維修的時(shí)候和控制人員及時(shí)進(jìn)行溝通聯(lián)系，協(xié)同檢修。為避免第二種情況的發(fā)生，要求對火電廠加強(qiáng)安全管理，尤其要注意含有貴重金屬的儀表和設(shè)備。檢修人員由于其自身的技術(shù)水平限制或者責(zé)任心的缺乏，沒有按照規(guī)定的流程操作才會導(dǎo)致熱控儀表出現(xiàn)故障。對于這種情況，需要加強(qiáng)對于檢修人員職業(yè)技能的培訓(xùn)，使其熟練掌握設(shè)備和系統(tǒng)的功能，提高其自主動手的能力，嚴(yán)格按照規(guī)定工作，并樹立良好的職業(yè)道德。對于可能出現(xiàn)儀表的選用不合理而導(dǎo)致的儀表未能正常工作的情況，則需要加強(qiáng)對安裝人員的技能培訓(xùn)。

3.2.3故障的解決方案

針對火電廠復(fù)雜的環(huán)境因素，在設(shè)計(jì)和選材的時(shí)候盡量選用帶密封接頭的管道，同時(shí)確保接頭的大小與電纜線相一致，在進(jìn)行安裝的時(shí)候需要嚴(yán)格按照規(guī)范來密封，不能偷工減料；出現(xiàn)特殊狀況而不能保證密封的時(shí)候應(yīng)采用硅膠等材料來密封。當(dāng)發(fā)生回路故障的時(shí)候應(yīng)注意，一旦發(fā)現(xiàn)有元件沒有正常工作，如電磁圈不轉(zhuǎn)等情況，可以考慮將白熾燈并聯(lián)到該電路中，如果等不亮，則發(fā)生問題的部位在元件的前后回路，如果燈亮，則采用分段驗(yàn)證的方法來找到出現(xiàn)故障的準(zhǔn)確位置并加以解決。

4、結(jié)束語

通過全文的分析，在對火力發(fā)電廠的熱工自動化儀表進(jìn)行安裝的過程中應(yīng)該嚴(yán)格的按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，來確保安裝之后的儀表監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；對于熱工儀表可能出現(xiàn)的環(huán)境或人為引起的故障，需要加強(qiáng)在平時(shí)的維護(hù)，監(jiān)測周圍的環(huán)境同時(shí)提高檢修人員的技術(shù)能力，進(jìn)最大可能來減小可能造成的熱工儀表的不良影響，保證火力發(fā)電廠的安全運(yùn)營。

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