火力發(fā)電廠熱工自動化儀表安裝及常見故障研究

【摘要】熱工自動化儀表在當(dāng)前火力發(fā)電廠中有著廣泛使用。熱工自動化儀表有：溫度自動化測量儀表、自動壓力開關(guān)、燃料料位測量、流量自動化測量、管道壓力壓差測量以及成分自動分析等儀表。火力發(fā)電廠利用此類自動化測量儀表，能夠在有效預(yù)防及正確判定事故的同時(shí)，保證火力發(fā)電機(jī)組能夠安全穩(wěn)定的工作。此外，通過自動化測量儀表能夠記錄火力發(fā)電機(jī)組的各項(xiàng)參數(shù)，從而為發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性分析提供數(shù)據(jù)支持，進(jìn)行改善發(fā)電機(jī)組的操作與工作方式，提高發(fā)電機(jī)組的整體經(jīng)濟(jì)效益。所以自動化測量儀表是火力發(fā)電廠的重要組成部分，因此其安裝與維護(hù)是火力發(fā)電廠日常工作中的重要環(huán)節(jié)。本文就自動化測量儀表在火力發(fā)電廠中的安裝與常見故障進(jìn)行探討，并對相關(guān)問題提出針對性意見。

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠；熱工自動化儀表；安裝；常見故障的診治

1、引言

熱工自動化測量儀表包含管路測量儀表、過程控制儀表以及地表機(jī)等儀表，是當(dāng)前火力發(fā)電廠工作系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分。這些自動化測量儀表通過電纜線連接，從而形成一條完整的工作測量回路或測量系統(tǒng)，這些完整的系統(tǒng)與回路能夠完成對火力發(fā)電廠各個(gè)組成設(shè)備的測量與監(jiān)控工作，并依據(jù)相關(guān)程序?qū)ζ溥M(jìn)行檢測與調(diào)節(jié)，從而保證火力電廠發(fā)電設(shè)備具有較高的可靠性與工作利用率。因此，把握好熱工自動化測量儀表的工藝管道及自動化、保溫與電氣之間的工作關(guān)系，能夠較大提高發(fā)電設(shè)備的穩(wěn)定性以及安全性。

2、熱工自動化測量儀表的安裝

2.1儀表安裝工作及其配合

2.1.1儀表的安裝

熱工自動化測量儀表主要包含取源部件、控制盤臺、測量表計(jì)、儀表管路、電氣接線以及儀表的控制裝置等六大組成部分。所以，熱工自動化儀表的安裝即是將這六大組成部分按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行安裝，從而組成一個(gè)完整的工作回路或系統(tǒng)，同時(shí)在安裝完成之后對其進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)與儀表檢測，保證回路或系統(tǒng)能夠正常工作。安裝過程中，熱工自動化儀表各個(gè)獨(dú)立組成部分的連接包含：自動化測量儀表之間的相互連接、工藝管道與測量儀表之間的連接、中央總控制室與現(xiàn)場工作儀表之間的連接以及現(xiàn)場與各控制室之間的連接等。此類連接可使用電纜連接（補(bǔ)償導(dǎo)線與通信電纜）、管道連接（啟動管道、測量管道以及伴熱管道等）。在當(dāng)前火力發(fā)電廠的儀表安裝中，通常使用電纜與管道進(jìn)行混合連接。

2.1.2安裝配合

熱工自動化測量儀表在安裝過程中，必須與發(fā)電廠的電氣、鍋爐、土建、保溫以及汽機(jī)等專業(yè)部分進(jìn)行密切合作方可完成最終的儀表安裝任務(wù)，其需與專業(yè)部分配合的順序?yàn)椋?/p>

a）在火力發(fā)電廠進(jìn)行土木施工時(shí)，依據(jù)施工圖紙、儀表、執(zhí)行器以及變送器的安裝位置，在澆筑的鋼筋混凝土平臺上需預(yù)留充足的安裝空洞或儀表安裝基座。

b）在火力發(fā)電廠燃煤鍋爐組合以及進(jìn)行受熱面保溫之前，需將儀表取源部件安裝于鍋爐煙道處以及鍋爐爐膛水冷壁上。

c）在燃煤鍋爐進(jìn)行整體水壓實(shí)驗(yàn)之前，需將與水壓測試相關(guān)的熱工自動化測量儀表（水壓測量儀表、水位測量儀表、分析儀表等）一次性安裝完成，同時(shí)需盡量將測量儀表的導(dǎo)管鋪設(shè)至二次門。

d）在燃煤鍋爐進(jìn)行爐膛風(fēng)壓測試之前，需將與風(fēng)壓測試相關(guān)的測量儀器一次性安裝完成。

e）在火力發(fā)電廠進(jìn)行汽油機(jī)系統(tǒng)安裝時(shí)，其管道系統(tǒng)應(yīng)完成溫度儀表以及壓力取源裝置的插座。

2.2熱工自動化測量儀表的安裝特點(diǎn)

熱工控制系統(tǒng)具有較廣的應(yīng)用范圍以及安裝位置較為分散的特點(diǎn)，導(dǎo)致其在安裝過程中面臨多點(diǎn)、敷線長、工期緊以及面廣等問題；同時(shí)在儀表安裝過程中，其施工過程涉及高空作業(yè)、交叉作業(yè)等。所以，在熱工自動化測量儀表的整體安裝過程當(dāng)中，其安裝施工涉及火力發(fā)電廠的各個(gè)方面，同時(shí)由于施工對象以及介質(zhì)參數(shù)存在差異，其安裝要求亦隨之存有差異。例如：在火力發(fā)電廠的工作過程中，熱工測量儀表需對蒸汽、空氣、氫氣、水分以及油脂等介質(zhì)進(jìn)行取樣，這些取樣會在碳鋼材質(zhì)管道上直接取樣；有些則需要在合金類管道上進(jìn)行取樣；另外一些儀表屬于就地安裝，有些則需要將測量信號與中心控制室進(jìn)行連接；這些差異直接導(dǎo)致儀表安裝過程復(fù)雜化以及多樣化。

3、熱工自動化測量儀表的安裝過程

3.1熱工測量儀表在安裝之前，需對設(shè)備數(shù)量進(jìn)行現(xiàn)場清點(diǎn)，清淡完成之后對儀表設(shè)備進(jìn)行單體檢驗(yàn)，檢查儀表是否在運(yùn)輸過程中發(fā)生損壞；檢查完畢后后，還需對檢測儀表的傳輸信號進(jìn)行數(shù)值標(biāo)定，標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)需嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)圖紙所提供的標(biāo)注值進(jìn)行。

3.2安裝總控制室儀表盤柜，安裝內(nèi)容包含DCS控制系統(tǒng)以及各類自動化測量儀表電源盤的安裝。

3.3依照發(fā)電廠現(xiàn)場施工進(jìn)度以及安裝配合工藝程度安裝自動化測量儀表的一次取源部件，其目的是對目標(biāo)參數(shù)進(jìn)行取樣以及一次門安裝

3.4完成以上幾點(diǎn)后，方可對自動化測量儀表進(jìn)行管路敷設(shè)。敷設(shè)內(nèi)容包含：儀表測量管路、發(fā)電機(jī)組的動力管路、儀表信號檢測與傳輸管路、煙道吹掃管路、拌熱管路以及鍋爐氣源管路等。

3.5自動化檢測儀表的現(xiàn)場安裝，現(xiàn)場安裝即指儀表設(shè)備的就地安裝以及遠(yuǎn)程控制安裝。現(xiàn)場安裝時(shí)，設(shè)備安裝地點(diǎn)應(yīng)遵循便于安裝維護(hù)與檢修、避開振動源、不影響發(fā)電廠的整體布局與美觀性、盡量遠(yuǎn)離設(shè)備干擾源、腐蝕性場所以及高磁場源等安裝原則。

3.6熱工自動化測量儀表的現(xiàn)場配線?，F(xiàn)場配線內(nèi)容包含：儀表控制箱、儀表保護(hù)箱、電纜線橋架、電纜接線箱、電纜保護(hù)管、總控制室測量儀表的安裝、配線與校準(zhǔn)以及測量儀表之間的電纜連接敷設(shè)等。

3.7熱工自動化測量儀表管路的試壓測試以及管路清掃。熱工測量儀表在完成現(xiàn)場安裝以及儀表之間電纜敷設(shè)的工作之后，需對配合工藝管路執(zhí)行吹掃、壓力測試等工作，壓力測試內(nèi)容為對測量儀表的高溫高壓管路進(jìn)行獨(dú)立測試，以檢測高溫高壓管路是否達(dá)到規(guī)定工藝標(biāo)準(zhǔn)。

4、熱工自動化測量儀表的常見故障分析

4.1常見故障—：密封故障

測量儀表的密封故障是指：熱工自動化測量儀表在進(jìn)行現(xiàn)場安裝時(shí)，由于電纜進(jìn)口處為進(jìn)行嚴(yán)格的密封處理，導(dǎo)致進(jìn)口處缺乏良好的密封性，從而造成設(shè)備在長時(shí)間的雨水沖刷、灌入以及其它粉塵、腐蝕液體以及超潮濕氣體的侵入下，使熱工自動化測量儀表出現(xiàn)電源短路、斷路、接觸不良等電源故障以及設(shè)備指針軸承處出現(xiàn)生銹與潤滑效果差等故障情況。

4.2常見故障二：非人為破壞故常

熱工自動化測量儀表在工作過程中往往會在電廠異物的影響下，導(dǎo)致工作現(xiàn)場的熱工測量儀表出現(xiàn)部分部件損壞，進(jìn)而造成儀表出現(xiàn)工作故障。例如：火力發(fā)電廠的煤粉鍋爐在進(jìn)料時(shí)，進(jìn)口處的熱工測量儀表會在煤粉顆粒的撞擊影響下，其溫度取源部件會在煤粉撞擊的影響下發(fā)生損壞以及設(shè)備調(diào)節(jié)閥被煤粉卡死等故障現(xiàn)象。此類故障情況的出現(xiàn)率較為低下，但其本身具備的突發(fā)性與不確定性會使故障預(yù)防工作難以展開。所以對于此類故?，F(xiàn)象，需要電廠儀表設(shè)備的維護(hù)人員進(jìn)行針對性的檢修以及預(yù)防工作。

4.3常見故障三：振動引發(fā)的故障

火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組在工作過程中會產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動，處于振動源附近的熱工自動花測量儀表會在振動源的影響下出現(xiàn)損壞，如：儀表固定螺絲在振動下出現(xiàn)松動、測量儀表表蓋卡死以及保護(hù)箱焊接處出現(xiàn)裂縫等情況。

4.4常見故障四：腐蝕性故障

由于火力發(fā)電廠的特殊工作環(huán)境，熱工自動化測量儀表的金屬外殼會在工作環(huán)境的影響下受到較大的腐蝕損害，進(jìn)而導(dǎo)致儀表固定螺絲與卡套出現(xiàn)松動、測量儀表的表蓋無法擰開以及外殼腐蝕嚴(yán)重等故障情況。

4.5常見故障五：儀表回路故障

熱工自動化測量儀表之間的電纜連接線出現(xiàn)松動或?yàn)橥耆尤耄瑢?dǎo)致儀表回路出現(xiàn)信號缺失、無信號等故障情況。

5、常見儀表故障的原因分析及解決方法

5.1環(huán)境因素的影響

在以上5類常見的儀表故障當(dāng)中，儀表管路密封故障、腐蝕故障以及振動故障均與環(huán)境因素有關(guān)，屬于工作環(huán)境因素影響。其主要成因是：火力發(fā)電廠由于其惡劣的工作環(huán)境以及儀表在安裝過程中需與其它控制系統(tǒng)的安裝進(jìn)行配合，所以導(dǎo)致儀表在安裝過程以及工作過程中無可避免的受到工作環(huán)境的影響。通過嚴(yán)格依照安裝程序進(jìn)行測量儀表的安裝，則可有效降低環(huán)境因素對測量儀表的影響。

5.2人為因素的影響

人為因素是指電廠檢修人員在檢修過程中不慎將測量儀表或電纜損壞，亦或是工作現(xiàn)場的測量儀表失竊，導(dǎo)致火力發(fā)電廠的整體測量系統(tǒng)因此發(fā)生運(yùn)行故障。所以對于此類人為因素，需做好以下幾點(diǎn)：

a）不慎損壞儀表或電纜之后，相關(guān)人員需及時(shí)聯(lián)系、配合管理人員對故障儀表進(jìn)行檢修、替換；

b）儀表出現(xiàn)失竊情況，相關(guān)管理人員需加強(qiáng)防盜監(jiān)管，對于小型儀表零部件需重點(diǎn)加強(qiáng)管理，從而減少人為因素對儀表設(shè)備的影響以及降低發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)損失。

c）在加強(qiáng)管理的同時(shí)，廠方可定期對工作人員開展工作講座，加強(qiáng)工作人員的規(guī)章制度遵守意識以及培養(yǎng)、提高人員的檢修水平。

5.3防治對策

在諸多故障影響因素中，環(huán)境因素占有較大的比重。所以需對環(huán)境因素進(jìn)行針對性防治：

a）在制定儀表安裝計(jì)劃以及儀表采購時(shí)，需注意密封頭的采購。密封頭采購時(shí)需注意接頭尺寸，保證接頭尺寸與鏈接電纜的外徑能夠進(jìn)行匹配；

b）在密封頭安裝時(shí)，需將其與電纜連接處擰緊，以保證管道密封性。

6、結(jié)束語

綜上所述，發(fā)電廠熱工自動化測量儀表在安裝時(shí)需嚴(yán)格依照安裝要求進(jìn)行，從而保證儀表具有較高的運(yùn)行穩(wěn)定性及可靠性；儀表故障主要由環(huán)境因素及人為因素所造成，因此在日常維護(hù)過程中，需對環(huán)境因素進(jìn)行針對性管控，同時(shí)還需加強(qiáng)人員綜合素質(zhì)，從而最大限度減少人為因素與環(huán)境因素對測量儀表的影響，最終達(dá)到提高火力發(fā)電廠整體運(yùn)行可靠性及安全性的目的。

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