火電廠熱工自動(dòng)化儀表故障原因分析及其維護(hù)思路

辛劍軍

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)電行業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化與智能化，火電廠利用的熱工自動(dòng)化儀表可實(shí)現(xiàn)對燃燒爐內(nèi)部的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，但由于熱工自動(dòng)化儀表是信息技術(shù)與機(jī)械零件的結(jié)合體，在日常使用中會(huì)由于使用不當(dāng)，或熱波沖擊造成故障，最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，不利于對整個(gè)燃燒過程的監(jiān)控，針對存在的熱工自動(dòng)化儀表故障情況，本文從熱工自動(dòng)化儀表運(yùn)行原理出發(fā)，對出現(xiàn)故障原因進(jìn)行細(xì)致分析，最終提出科學(xué)有效地維護(hù)思路，為促進(jìn)熱工自動(dòng)化儀表穩(wěn)定運(yùn)行提供必要的理論支撐，為維修人員提供思路借鑒。

關(guān)鍵詞：熱工自動(dòng)化儀表;故障分析;維護(hù)思路

引言：

隨著生活水平的飛速提高，生活已經(jīng)不能離開電力，由于電能的不可儲(chǔ)存特性，火力發(fā)電廠必須要全天候無休止工作，為了滿足群眾源源不斷的用電需求，火力發(fā)電廠的操作主體為操作工人，但即使是實(shí)行三班倒的工作模式，工作人員也在工作中出現(xiàn)開小差或精神不集中的情況，針對操作工的工作狀態(tài)，熱工自動(dòng)化儀表被開發(fā)和研制，自動(dòng)化儀表與多種監(jiān)控元件共同作用，不但減輕了工作人員的壓力，同時(shí)也提升了對燃燒爐的監(jiān)控準(zhǔn)確度，為實(shí)現(xiàn)燃燒爐的高效運(yùn)轉(zhuǎn)貢獻(xiàn)力量，但由于長時(shí)間高負(fù)荷工作，熱工自動(dòng)化儀表也會(huì)出現(xiàn)故障，本文將從工作原理出發(fā)，對燃燒爐可能發(fā)生故障進(jìn)行系統(tǒng)分析，最終提出有效地解決策略。

一、熱工自動(dòng)化儀表的工作運(yùn)行原理

1.熱工自動(dòng)化儀表的組成部件及運(yùn)行原理

對熱工自動(dòng)化儀表工作運(yùn)行原理學(xué)習(xí)是所有熱力發(fā)電廠熱工人都要面對的過程，通過對原理學(xué)習(xí)才能明確操作規(guī)程，提高生產(chǎn)安全意識。熱工自動(dòng)化儀表在整個(gè)發(fā)電廠的自動(dòng)化系統(tǒng)中占據(jù)重要位置，它可動(dòng)態(tài)監(jiān)管燃燒爐內(nèi)部熱能轉(zhuǎn)化效率以及汽輪機(jī)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)指標(biāo)，保證各系統(tǒng)構(gòu)建的穩(wěn)定運(yùn)行。熱工自動(dòng)化儀表由顯示器、傳感器以及變送器組成，傳感器分為無線與有線兩種，無線傳感器往往可以實(shí)現(xiàn)一屏多用，實(shí)現(xiàn)對多個(gè)系統(tǒng)的檢測。傳感器通過檢測熱源數(shù)值以及介質(zhì)流速情況將數(shù)值提供給變送器，傳感器檢測的數(shù)據(jù)通過變送器進(jìn)行數(shù)據(jù)信號與電信號的轉(zhuǎn)變，最終可顯示在顯示器中，實(shí)現(xiàn)對燃燒爐的監(jiān)控。

2.熱工自動(dòng)化儀表可實(shí)現(xiàn)的功能

熱工自動(dòng)化儀表的一大功能就是實(shí)現(xiàn)智能檢測，一旦燃燒爐的波動(dòng)過大，熱工自動(dòng)化儀表就會(huì)實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，與熱工自動(dòng)化儀表相連接的報(bào)警器會(huì)持續(xù)性報(bào)警，對操作與維護(hù)人員提醒，避免危險(xiǎn)情況發(fā)生。由于發(fā)電廠的線路錯(cuò)綜復(fù)雜，燃燒裝置與發(fā)電裝置體積大、造價(jià)高，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)將縮短工件使用壽命，加快了設(shè)備的迭代時(shí)間，無意中增加了發(fā)電成本。每年因?yàn)榘l(fā)電廠設(shè)備的更換、維修和保養(yǎng)費(fèi)用將占據(jù)企業(yè)支出的百分之三十五以上，所以在檢修人員在熱工自動(dòng)化儀表報(bào)警的第一時(shí)間就采用科學(xué)高效的解決方案會(huì)使發(fā)電設(shè)備的壽命延長至最大值，為企業(yè)發(fā)展起到了提質(zhì)增效的作用。熱工自動(dòng)化儀表第二大功能是與自動(dòng)化設(shè)備協(xié)同工作，提高發(fā)電效率，為發(fā)電設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)提供了必要保障。熱工自動(dòng)化儀表與燃燒爐各自動(dòng)補(bǔ)、排風(fēng)閥門相互連接，通過邏輯設(shè)定可將熱工自動(dòng)化儀表設(shè)置為指令發(fā)出者，根據(jù)燃燒熱值數(shù)據(jù)波動(dòng)情況，及時(shí)對自動(dòng)進(jìn)風(fēng)閥門發(fā)出指令，閥門實(shí)現(xiàn)快速地開與關(guān)，減少了工作人員的任務(wù)量以及手動(dòng)開關(guān)造成的開關(guān)角度誤差，提升了火力發(fā)電廠整體效率性和準(zhǔn)確性。

二、熱工自動(dòng)化儀表出現(xiàn)的故障原因分析

1.人為因素導(dǎo)致儀表出現(xiàn)故障

熱工自動(dòng)化儀表在工作中需磁場環(huán)境穩(wěn)定，無靜電干擾，但人是自然界中是較為良好的導(dǎo)體，如果在按觸熱工自動(dòng)化儀表顯示器時(shí)，由于手帶有一定靜電就會(huì)與變送器對傳感器傳輸信號轉(zhuǎn)變的微電流形成逆變，最終削弱了內(nèi)部微電流，造成示數(shù)不準(zhǔn)。而工作人員的手機(jī)與智能手表等智能設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生微磁場，干擾傳感器的測量數(shù)據(jù)，導(dǎo)致運(yùn)行設(shè)備參數(shù)異常，最終造成設(shè)備誤動(dòng)。操作人員的規(guī)范化操作意識淡薄，缺少對操作規(guī)程的詳細(xì)了解也是導(dǎo)致故障的根本性原因，由于熱工自動(dòng)化儀表是一個(gè)精密性的儀器設(shè)備，為了保證其精度需要定期對其保養(yǎng)和維護(hù)，一旦超過維護(hù)時(shí)間則就沒有維護(hù)的價(jià)值，但部分火力發(fā)電廠依然在使用超期未被更換的熱工自動(dòng)化儀表，內(nèi)部管閥的堵塞以及電流轉(zhuǎn)譯能力無故增強(qiáng)都會(huì)導(dǎo)致熱工自動(dòng)化儀表整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，最終造成發(fā)電效率低下。

2.在設(shè)計(jì)與安裝過程中出現(xiàn)密封不良情況

熱工自動(dòng)化儀表是相對密封與精密的儀器，任何條件下都不能與外界實(shí)現(xiàn)空氣交換與熱交換，但設(shè)計(jì)與安裝時(shí)由于工人對線纜以及儀器蓋沒有

實(shí)現(xiàn)良好密封就會(huì)導(dǎo)致空氣中水蒸氣通過縫隙滲透至熱工自動(dòng)化儀表內(nèi)部，腐蝕內(nèi)部線路最后造成損壞。與儀器蓋密封相比，對線纜密封往往是系統(tǒng)性和復(fù)雜性工作，如果在密封時(shí)，一旦出現(xiàn)密封問題往往就需推倒重來，這也是多數(shù)安裝人員只在乎儀器蓋密封，而并非關(guān)注線路密封的原因。對儀器蓋密封往往起到的是治標(biāo)不治本的密封作用，根本不能從根本意義上解決水蒸氣滲漏、測點(diǎn)滲油問題。

3.震動(dòng)導(dǎo)致儀表損壞

由于熱工自動(dòng)化儀表往往布設(shè)燃燒爐周圍，由于機(jī)械結(jié)構(gòu)安裝設(shè)備缺少對緩震塊的安裝，就會(huì)導(dǎo)致熱工自動(dòng)化儀表受到的震動(dòng)增加，內(nèi)部零部件出現(xiàn)更大縫隙，最終導(dǎo)致儀器內(nèi)部虛連甚至儀器線路失效。由于煤在燃燒中會(huì)釋放出大量能量和光，根據(jù)光的波粒二象性可知道，光波往往會(huì)跨越燃燒爐實(shí)現(xiàn)熱波衍射，最終影響到熱工自動(dòng)化儀表，來自于震動(dòng)的原因多種多樣，但這并非不可控，往往在安裝之前進(jìn)行系統(tǒng)性設(shè)計(jì)即可將震動(dòng)帶來的損傷降低至最低。

三、熱工自動(dòng)化儀表的有效維護(hù)方法

1.針對人為因素造成故障進(jìn)行有效維護(hù)方法

火力發(fā)電廠應(yīng)設(shè)置更加嚴(yán)苛的工作規(guī)章制度，號召所有人員在進(jìn)入重點(diǎn)現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行區(qū)域前將手機(jī)統(tǒng)一交至屏蔽區(qū)域，將手機(jī)與智能設(shè)備造成的電磁干擾降到最低，同時(shí)在每人操作工位周圍設(shè)定靜電排出裝置，通過地線將靜電導(dǎo)入至大地，防止體內(nèi)靜電干擾傳感信號與電信號的轉(zhuǎn)換與傳遞過程，全體操作人員應(yīng)佩戴白色手套，針對特殊傳感器安裝及使用應(yīng)按照設(shè)備說明書學(xué)習(xí)規(guī)范化操作規(guī)程，避免由于操作的失誤造成熱工自動(dòng)化儀表損壞。

2.針對密封不良情況進(jìn)行有效維護(hù)

在熱工自動(dòng)化儀表安裝前，應(yīng)選用安全密封性等級較高的熱工自動(dòng)化儀表殼體，實(shí)現(xiàn)螺絲與螺母之間的過盈配合，避免水蒸氣通過螺紋縫隙進(jìn)入到熱工自動(dòng)化儀表內(nèi)部，為了加強(qiáng)密封效果，可通過提升的密封墊圈等級以及外加密封箱的有效方式筑牢水蒸氣隔離墻。在線纜密封維護(hù)時(shí)，應(yīng)將線纜寬度與接口寬度仔細(xì)對照，避免由于兩者的不配合導(dǎo)致安裝縫隙存在，導(dǎo)致水蒸氣通過縫隙流轉(zhuǎn)的情況出現(xiàn)。

3.針對震動(dòng)造成故障進(jìn)行有效維護(hù)

為了避免機(jī)械內(nèi)部震動(dòng)沖擊，在所有儀器安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行水平檢測，同時(shí)也要測定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，根據(jù)實(shí)際增加固定支架措施，避免由于機(jī)械內(nèi)部動(dòng)不平衡對熱工自動(dòng)化儀表造成震動(dòng)沖擊，在熱工自動(dòng)化儀表周圍布設(shè)絕熱層也是至關(guān)重要的，絕熱層不但會(huì)提升熱工自動(dòng)化儀表的隔熱能力，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生與熱波波形等大反向的阻礙波，實(shí)現(xiàn)對熱波的抵消，避免沖擊熱波造成熱工自動(dòng)化儀表內(nèi)部零件間隙增大的情況出現(xiàn)。

四、總結(jié)

熱工自動(dòng)化儀表在我國火力發(fā)電行業(yè)應(yīng)用廣泛，與自動(dòng)化控制系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)共同協(xié)同工作提升了火電發(fā)電行業(yè)的自動(dòng)化水平，為操作人員減輕了工作量同時(shí)提升了發(fā)電效率，但由于熱工自動(dòng)化儀表需長時(shí)間全天候運(yùn)行，導(dǎo)致故障率增加，但故障并非不可不免，只有工作人員規(guī)范操作，提升安全責(zé)任意識，保證安全生產(chǎn)，設(shè)計(jì)安裝人員做好密封與抗震動(dòng)工作才能保證熱工自動(dòng)化儀表設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，為提升發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益不斷注入強(qiáng)勁動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]李海樓.火力發(fā)電廠熱工儀表自動(dòng)化的安裝及現(xiàn)場故障分析[J].智能城市，2018，4（17）：166-167.

[2]朱文超.火力發(fā)電廠熱工儀表自動(dòng)化的安裝及現(xiàn)場故障分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（17）：202.

[3]葉麗芳.火力發(fā)電廠熱工儀表自動(dòng)化的安裝及現(xiàn)場故障分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（35）：131.