火電廠熱控儀表常見故障分析與儀表管理初探

王德昌

摘要：在火電廠生產(chǎn)過程中，需要應(yīng)用大量的儀表對生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測量，其中熱控儀表在火電廠運(yùn)行過程中具有重要應(yīng)用，熱控儀表的主要作用是對水溫、氣溫、氣壓、轉(zhuǎn)速和振動等非電量參數(shù)進(jìn)行測量，并將測量的信號傳遞給DCS和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而為機(jī)組各自動控制系統(tǒng)提供參數(shù)輸入和輸出，在發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)中，熱控儀表是最底層、最末端的設(shè)備。

關(guān)鍵詞：火電廠;熱控儀表;常見故障

引言

隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，電力行業(yè)發(fā)展迅速。盡管目前中國有多種發(fā)電方式，但火力發(fā)電仍占主導(dǎo)地位。由于火力熱電廠（下稱火電廠）的生產(chǎn)使用蒸汽循環(huán)，而且運(yùn)行參數(shù)（例如壓力和溫度）相對較高，因此熱控參數(shù)的測量在這一過程中起著非常重要的作用。如果測量出現(xiàn)問題，可能會對電廠的安全運(yùn)行產(chǎn)生重大影響，如果情況嚴(yán)重，可能會導(dǎo)致機(jī)組啟動出現(xiàn)異常，甚至導(dǎo)致發(fā)生事故。為了滿足日益增長的電力需求，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，火力發(fā)電廠運(yùn)行的自動化程度日益提高，越來越多的火力控制儀器、儀表和執(zhí)行器被用來測量其生產(chǎn)過程參數(shù)，并在確保生產(chǎn)安全方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。由于過程的復(fù)雜性和溫度控制儀器本身的特殊工作環(huán)境，一旦出現(xiàn)故障，機(jī)組的安全將受到嚴(yán)重影響。

1熱控儀表的作用

火力發(fā)電廠熱控儀器的功能是對發(fā)電設(shè)備不同時期的運(yùn)行進(jìn)行有效監(jiān)控，保證所有機(jī)械設(shè)備能夠安全運(yùn)行，各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一般來說，正常的操作是依據(jù)機(jī)組功率、介質(zhì)溫度、壓力和主機(jī)的轉(zhuǎn)速測量來維持穩(wěn)定工作的。如果數(shù)值明顯超過標(biāo)準(zhǔn)值，熱控儀器將立即自動報告給電廠工作人員，由他們負(fù)責(zé)檢查。熱控儀表上顯示的值（或上傳至DCS等控制系統(tǒng)的值）可用作電力設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵指標(biāo)。如果顯示的數(shù)值存在差異或錯誤，工作人員可能會對發(fā)電設(shè)備作出錯誤判斷。這個判斷錯誤浪費(fèi)了很多火電廠內(nèi)的人力、物力以及時間資源，這是因?yàn)榇笮突鹆Πl(fā)電廠需要更多的時間和能量來開啟或關(guān)閉其發(fā)電系統(tǒng)。此外，如果在第一階段沒有發(fā)現(xiàn)運(yùn)行問題，很容易引起整個發(fā)電廠癱瘓，甚至使電廠出現(xiàn)不同程度的人身或設(shè)備事故。可以這么說，火電廠能否順利運(yùn)行在很大程度上取決于熱控儀器、儀表的故障管理。

2電廠熱控儀表常見故障原因

2.1密封故障

在電廠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(yùn)行過程中水汽、灰塵等雜質(zhì)會進(jìn)入到儀表的內(nèi)部，在潮濕的環(huán)境下，儀表內(nèi)的金屬元件容易出現(xiàn)腐蝕，不僅會影響到儀表的準(zhǔn)確性，而且還會縮短其使用壽命，甚至?xí)?dǎo)致出現(xiàn)電源短路的問題，對火電廠的正常生產(chǎn)造成不利的影響。出現(xiàn)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(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制;另一方面，工作人員在進(jìn)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(dǎo)致儀表的密封性較差。

2.2流量測量儀表故障

火電廠通常使用流量測量儀器準(zhǔn)確測量液體和氣體介質(zhì)的流量，從而有效地加強(qiáng)流量控制效果，并確?；痣姀S正常發(fā)電運(yùn)行。其中，壓差式流量計最常用，但在使用時經(jīng)常出現(xiàn)較大的流量值誤差。例如，因?yàn)槿藛T的誤操作等原因，導(dǎo)致當(dāng)并非所有平衡閥都完全閉合或壓力導(dǎo)向管沒有完全冷凝，高壓側(cè)管密封不當(dāng)時，可能會在一定程度上導(dǎo)致流量測量儀的差壓偏低，最終使測量值顯而易見偏低;反之，當(dāng)壓力表低壓側(cè)管路密封不良，空氣進(jìn)入低壓側(cè)管路，若壓力引導(dǎo)管路無法及時進(jìn)行防凍保溫處理時，內(nèi)液被凍結(jié)，導(dǎo)致儀表出現(xiàn)較大的差壓并增大測量值。

3火電廠熱控儀表故障管理策略

3.1巡回檢查法

通過對熱控儀表進(jìn)行巡回檢查，及時發(fā)現(xiàn)熱控儀表的故障隱患。為了確保巡查中不存在遺漏，應(yīng)將區(qū)域內(nèi)所有熱控儀表進(jìn)行統(tǒng)計，編制熱控儀表信息臺賬和巡回檢查表，根據(jù)巡回檢查表對所有儀表進(jìn)行定期檢查，檢查過程中應(yīng)重點(diǎn)排查以下幾方面內(nèi)容：（1）檢查現(xiàn)場一次儀表顯示的數(shù)值和集控室DCS畫面數(shù)值，確認(rèn)是否一致;檢查DCS畫面上調(diào)節(jié)器輸出指示和就地調(diào)節(jié)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(jìn)行檢測，確認(rèn)電壓是否正常。（3）檢查儀表的防護(hù)及保障設(shè)備是否正常運(yùn)行，包括防雨防淋設(shè)備和保溫設(shè)備等。（4）接頭位置檢查，重點(diǎn)檢查儀表和連接件接頭位置，確認(rèn)是夠出現(xiàn)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(nèi)容包括銘牌是否完好;零部件是否齊全;確認(rèn)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(diào)節(jié)旋鈕的位置，確認(rèn)其是否滿足實(shí)際的使用需求。（6）檢查儀表指示參數(shù)，確認(rèn)其是否處于正常范圍。如某溫度傳感器，在正常工作時應(yīng)保持在350℃，若示數(shù)突然出現(xiàn)躍變，則可以判斷其出現(xiàn)了故障。（7）對儀表和環(huán)境的情況進(jìn)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(zhì)流向標(biāo)識是否正確和相關(guān)標(biāo)識是否準(zhǔn)確、清晰、完整。

3.2優(yōu)化安裝技術(shù)

熱控儀器、儀表作為火電廠安全運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，零件眾多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此，在安裝熱控儀器、儀表之前必須做好學(xué)習(xí)等準(zhǔn)備工作，例如，必須了解其結(jié)構(gòu)、安裝工藝過程、位置和安裝方法等，以便所安裝的熱控儀器、儀表能夠保證其科學(xué)合理性。在安裝之前，必須充分了解火電廠內(nèi)對應(yīng)設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、要安裝的數(shù)量來合理規(guī)劃安裝過程和順序，以確保安裝的所有階段都能順利進(jìn)行。特別是在安裝測量控制系統(tǒng)（如溫度、壓力、流量傳感器）時，必須首先考慮設(shè)計方案的科學(xué)性，并實(shí)施安裝細(xì)節(jié)，因?yàn)槿绻骋画h(huán)節(jié)出現(xiàn)安裝問題，就必將給后續(xù)的設(shè)備安裝、調(diào)試和使用埋下風(fēng)險隱患。因此，在熱控儀器、儀表的安裝中，合理規(guī)劃安裝方案，優(yōu)化安裝技術(shù)，能夠有效地做好儀器、儀表裝置內(nèi)外的防塵、防潮工作，為設(shè)備創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，并保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的意義。

3.3加強(qiáng)保溫伴熱設(shè)備檢查

溫度對于熱控儀表的運(yùn)行有著比較大的影響，我國淮河以北地區(qū)的冬季溫度較低。因此在冬季，火電廠通常會采用保溫伴熱設(shè)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(yùn)行。而在溫度較低時保溫伴熱設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，會導(dǎo)致熱控儀表出現(xiàn)故障，因此加強(qiáng)保溫伴熱設(shè)備的檢查是非常重要的。保溫伴熱設(shè)備的檢查通常采用以下方法：（1）檢查保溫材料，確認(rèn)其是否出現(xiàn)了脫落或者損壞等情況，包括儀表設(shè)備的保溫材料，以及空氣壓縮管路等的保溫材料;（2）檢查伴熱設(shè)備，確認(rèn)其是否正常運(yùn)行，具體的檢查方式包括通過觸摸法檢查保溫箱或者伴熱帶的運(yùn)行情況，檢查其是否在發(fā)熱;（3）檢查熱溫度傳感器，確認(rèn)其安裝位置是否正確，防止因?yàn)闇y溫位置錯誤造成自動恒溫加熱控制系統(tǒng)失效;（4）檢查溫度設(shè)定旋鈕指示值是否正常，防止出現(xiàn)因?yàn)樵O(shè)置溫度錯誤，導(dǎo)致目標(biāo)溫度偏低或偏高的情況發(fā)生。

結(jié)束語

熱控儀器、儀表在火電廠運(yùn)行過程中有著非常重要的作用，應(yīng)加強(qiáng)熱控儀表故障特點(diǎn)的研究，通過深入分析導(dǎo)致火電廠熱控儀表故障的原因，采取針對性的措施進(jìn)行排查，及早發(fā)現(xiàn)并排除火電廠的熱控系統(tǒng)故障，保證火電廠的安全運(yùn)行。本文從密封故障、誤操作和誤整定等方面，淺探了熱控儀表故障的原因，并且從巡回檢查、保溫伴熱等方面，對火電廠熱控儀表故障的排查方法進(jìn)行了探討。

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