电力发电厂热工自动化仪表安装问题研究高增兰

电力发电厂热工自动化仪表安装问题研究高增兰

高增兰

（陕西德源府谷能源有限公司陕西榆林719400）

摘要：在火力发电厂中，热工仪表测量是非常常用的工具，在使用过程中主要的功能就是对温度进行测量，对压力差压进行测量，对流量进行测量，对粒位进行测量，对相关的成分进行分析。通过热工仪表的测量，不仅仅能够更好的对存在的事故进行预防和正确的判别，同时还能更好的保证机组的安全稳定运行。仪表在使用过程中能够实时记录，然后利用计算机对这些记录进行分析，能够更好的对机组的操作方式、运行方式进行调整，这样能够更好的提高机组的运行效率和经济性。因此，要特别重视火力发电厂热工自动化仪表进常见故障的诊断，这样能够更好的确保发电厂机组运行安全，同时也能避免出现更大的事故。

关键词：热工自动化；测量仪表；

1引言

随着我国电力行业的改革的逐步深入，电力科技水平的不断提高，为确保火力发电厂电力供应的连续性和稳定性，火力发电厂热工自动化进程不断发展并得到推进，同时热工自动化技术在实现过程中也出现了一些问题，亟需改善。

2热工自动化技术概述

随着各类火电机组的不断发展和增大，其控制参数的不断丰富和复杂化，为实现机组的安全、经济、连续性运行所要采取的措施也越来越繁琐，热工自动化技术以其能够实现对各类型火电机组实现复杂控制的技术等有点得以应用并逐步推广。通过对先进传感设备、控制设备、集成系统等设备和软件的启用，实现火电厂在运行期间的自动监测、自动调节、顺序控制和自动保护四方面的功能。通过对其运行工况、运行参数、起停状况等各项参数实现自动监测、检查，并对各类状况通过保护和自动控制处理，实现火力发电机组运行的安全和连续，并实现火力发电厂的经济性，降低故障、异常停运造成的经济和社会问题。

3热工自动化测量仪表的安装

3.1仪表安装工作及其配合

3.1.1仪表的安装

热工自动化测量仪表主要包含取源部件、控制盘台、测量表计、仪表管路、电气接线以及仪表的控制装置等六大组成部分。所以，热工自动化仪表的安装即是将这六大组成部分按照相应的设计要求进行安装，从而组成一个完整的工作回路或系统，同时在安装完成之后对其进行适当调节与仪表检测，保证回路或系统能够正常工作。安装过程中，热工自动化仪表各个独立组成部分的连接包含：自动化测量仪表之间的相互连接、工艺管道与测量仪表之间的连接、中央总控制室与现场工作仪表之间的连接以及现场与各控制室之间的连接等。此类连接可使用电缆连接（补偿导线与通信电缆）、管道连接（启动管道、测量管道以及伴热管道等）。在当前火力发电厂的仪表安装中，通常使用电缆与管道进行混合连接。

3.1.2安装配合

热工自动化测量仪表在安装过程中，必须与发电厂的电气、锅炉、土建、保温以及汽机等专业部分进行密切合作方可完成最终的仪表安装任务，其需与专业部分配合的顺序为：

a）在火力发电厂进行土木施工时，依据施工图纸、仪表、执行器以及变送器的安装位置，在浇筑的钢筋混凝土平台上需预留充足的安装空洞或仪表安装基座。

b）在火力发电厂燃煤锅炉组合以及进行受热面保温之前，需将仪表取源部件安装于锅炉烟道处以及锅炉炉膛水冷壁上。

c）在燃煤锅炉进行整体水压实验之前，需将与水压测试相关的热工自动化测量仪表（水压测量仪表、水位测量仪表、分析仪表等）一次性安装完成，同时需尽量将测量仪表的导管铺设至二次门。

d）在燃煤锅炉进行炉膛风压测试之前，需将与风压测试相关的测量仪器一次性安装完成。

e）在火力发电厂进行汽油机系统安装时，其管道系统应完成温度仪表以及压力取源装置的插座。

3.2热工自动化测量仪表的安装特点

热工控制系统具有较广的应用范围以及安装位置较为分散的特点，导致其在安装过程中面临多点、敷线长、工期紧以及面广等问题；同时在仪表安装过程中，其施工过程涉及高空作业、交叉作业等。所以，在热工自动化测量仪表的整体安装过程当中，其安装施工涉及火力发电厂的各个方面，同时由于施工对象以及介质参数存在差异，其安装要求亦随之存有差异。例如：在火力发电厂的工作过程中，热工测量仪表需对蒸汽、空气、氢气、水分以及油脂等介质进行取样，这些取样会在碳钢材质管道上直接取样；有些则需要在合金类管道上进行取样；另外一些仪表属于就地安装，有些则需要将测量信号与中心控制室进行连接；这些差异直接导致仪表安装过程复杂化以及多样化。

4热工自动化测量仪表的安装过程

4.1热工测量仪表在安装之前，需对设备数量进行现场清点，清淡完成之后对仪表设备进行单体检验，检查仪表是否在运输过程中发生损坏；检查完毕后后，还需对检测仪表的传输信号进行数值标定，标定标准需严格遵守设计图纸所提供的标注值进行。

4.2安装总控制室仪表盘柜，安装内容包含DCS控制系统以及各类自动化测量仪表电源盘的安装。

4.3依照发电厂现场施工进度以及安装配合工艺程度安装自动化测量仪表的一次取源部件，其目的是对目标参数进行取样以及一次门安装

4.4完成以上几点后，方可对自动化测量仪表进行管路敷设。敷设内容包含：仪表测量管路、发电机组的动力管路、仪表信号检测与传输管路、烟道吹扫管路、拌热管路以及锅炉气源管路等。

4.5自动化检测仪表的现场安装，现场安装即指仪表设备的就地安装以及远程控制安装。现场安装时，设备安装地点应遵循便于安装维护与检修、避开振动源、不影响发电厂的整体布局与美观性、尽量远离设备干扰源、腐蚀性场所以及高磁场源等安装原则。

4.6热工自动化测量仪表的现场配线。现场配线内容包含：仪表控制箱、仪表保护箱、电缆线桥架、电缆接线箱、电缆保护管、总控制室测量仪表的安装、配线与校准以及测量仪表之间的电缆连接敷设等。

4.7热工自动化测量仪表管路的试压测试以及管路清扫。热工测量仪表在完成现场安装以及仪表之间电缆敷设的工作之后，需对配合工艺管路执行吹扫、压力测试等工作，压力测试内容为对测量仪表的高温高压管路进行独立测试，以检测高温高压管路是否达到规定工艺标准。

5对热控仪表管路安装中出现的问题进行解决

在仪表管路的安装过程中，会出现诸多的问题，例如仪表的密封泄露、腐蚀堵塞等，为解决这些问题，在施工时要使用合适、规范、标配的使用材料，以保证在焊接时能够整齐、统一的进行，另外，在焊接时要认真，避免出现焊漏，要做到焊口平滑，焊接稳定。在安装仪表时，要做到仪表的统一摆放，安装的高度和距离符合规范，做到整齐划一，这样就可以方便正确的焊接。要检查好仪表，确保仪表没有受损，然后对电缆进行检查，保证电缆没有出现短路、断路、接地、松动等现象。要做好对系统仪表进行定期的检查和维护，保证仪表不受损。在面对腐蚀性较强的运作环境时，要采用好防腐性高的材料，而处于一些振动的环境中时，可以为仪表增添一些橡胶垫、缓冲垫等，同时加固仪表，使仪表可以稳定的工作。加强监督管理制度，使工作人员能够时时刻刻警惕着问题的发生，做好及时的维护和检测，为避免突发事件的发生。

6火电厂热工仪表的校对措施

6.1火电厂热工仪表常用校对方法

（1）直接观察法。直接观察，即直接用眼睛观察仪表外观情况，从而发现问题的一般性方法。常见的项目包括：检查导线接线是否连接正常；导线颜色是否正常；零件安装方式是否正确；导线是否存在短路或者断路隐患等等。

（2）敲击检测法。通过轻轻敲击设备，从而检查设备是否存在接触不良问题，如发现仪表指示盘指针不稳定、指示灯反复闪烁等，均可以由该方法检测出来。

（3）电压测试法。在使用上述方法进行测试之后，未发现问题，但仪表运转仍然不正常，则采用电压测试法，具体测试流程为：在不断电的基础上，对各部分零件的运行电压进行测量，将测量结果同正常运行的各部分零件正常电压范围进行比对。此方法能够较为迅速的找到故障点，且万用表可测电压范围较宽，不用担心爆表问题。此方法的主要优势是方便且快捷，在测量工作中会先确定大致量程，再将范围渐渐缩小。

（4）电阻检测法。电阻检测法同样采用万用表进行测量，但主要是测量各个仪表零件的电阻情况，按照电阻大小从而确定线路是否运行正常。电阻检测一般与电压检测法以期使用，测量方式与典雅测量方式基本相同。

6.2传统校对措施的缺陷

以往的热工仪表性能测试当中，出于热工仪表本身安装及运行的连续性角度考虑，只能将目标设备运往现场进行测试校准，而这部分设备往往体积较大，且容易在运输过程中出现问题，故实际运输过程需要投入大量时间和精力。由于携带不便、设备精确度不足、测试流程较为繁琐，故实际测量工作中还存在效率低下、操作复杂以及准确性缺乏有力保障等缺陷。

6.3新型火电厂热工仪表的校对措施

考虑到以往现场式热工仪表性能测试具有较多不足，目前大部分火电厂逐渐开始采用新型的校对技术。新型校对技术的核心，是新型的测试仪器，仪器可针对热工仪表现场运行情况进行动态化检测，且具有较强的输出能力和测试能力，性能较为全面。在全面测量电压、电阻以及电流的同时，也可以对设备内部压力的波动以及继电器保护装置运行情况进行全面把握。另外，该仪器还拥有自动化的校对系统，测试步骤较为简便，效率较高，是火电厂未来发展中可以推广采用的新型测试仪器。

7热工自动化测量仪表的常见故障分析

7.1常见故障―：密封故障

测量仪表的密封故障是指：热工自动化测量仪表在进行现场安装时，由于电缆进口处为进行严格的密封处理，导致进口处缺乏良好的密封性，从而造成设备在长时间的雨水冲刷、灌入以及其它粉尘、腐蚀液体以及超潮湿气体的侵入下，使热工自动化测量仪表出现电源短路、断路、接触不良等电源故障以及设备指针轴承处出现生锈与润滑效果差等故障情况。

7.2常见故障二：非人为破坏故常

热工自动化测量仪表在工作过程中往往会在电厂异物的影响下，导致工作现场的热工测量仪表出现部分部件损坏，进而造成仪表出现工作故障。例如：火力发电厂的煤粉锅炉在进料时，进口处的热工测量仪表会在煤粉颗粒的撞击影响下，其温度取源部件会在煤粉撞击的影响下发生损坏以及设备调节阀被煤粉卡死等故障现象。此类故障情况的出现率较为低下，但其本身具备的突发性与不确定性会使故障预防工作难以展开。所以对于此类故常现象，需要电厂仪表设备的维护人员进行针对性的检修以及预防工作。

7.3常见故障三：振动引发的故障

火力发电厂发电机组在工作过程中会产生强烈的振动，处于振动源附近的热工自动花测量仪表会在振动源的影响下出现损坏，如：仪表固定螺丝在振动下出现松动、测量仪表表盖卡死以及保护箱焊接处出现裂缝等情况。

7.4常见故障四：腐蚀性故障

由于火力发电厂的特殊工作环境，热工自动化测量仪表的金属外壳会在工作环境的影响下受到较大的腐蚀损害，进而导致仪表固定螺丝与卡套出现松动、测量仪表的表盖无法拧开以及外壳腐蚀严重等故障情况。

7.5常见故障五：仪表回路故障

热工自动化测量仪表之间的电缆连接线出现松动或为完全接入，导致仪表回路出现信号缺失、无信号等故障情况。

8常见仪表故障的原因分析及解决方法

8.1环境因素的影响

在以上5类常见的仪表故障当中，仪表管路密封故障、腐蚀故障以及振动故障均与环境因素有关，属于工作环境因素影响。其主要成因是：火力发电厂由于其恶劣的工作环境以及仪表在安装过程中需与其它控制系统的安装进行配合，所以导致仪表在安装过程以及工作过程中无可避免的受到工作环境的影响。通过严格依照安装程序进行测量仪表的安装，则可有效降低环境因素对测量仪表的影响。

8.2人为因素的影响

人为因素是指电厂检修人员在检修过程中不慎将测量仪表或电缆损坏，亦或是工作现场的测量仪表失窃，导致火力发电厂的整体测量系统因此发生运行故障。所以对于此类人为因素，需做好以下几点：

a）不慎损坏仪表或电缆之后，相关人员需及时联系、配合管理人员对故障仪表进行检修、替换；

b）仪表出现失窃情况，相关管理人员需加强防盗监管，对于小型仪表零部件需重点加强管理，从而减少人为因素对仪表设备的影响以及降低发电厂的经济损失。

c）在加强管理的同时，厂方可定期对工作人员开展工作讲座，加强工作人员的规章制度遵守意识以及培养、提高人员的检修水平。

7.3防治对策

在诸多故障影响因素中，环境因素占有较大的比重。所以需对环境因素进行针对性防治：

a）在制定仪表安装计划以及仪表采购时，需注意密封头的采购。密封头采购时需注意接头尺寸，保证接头尺寸与链接电缆的外径能够进行匹配；

b）在密封头安装时，需将其与电缆连接处拧紧，以保证管道密封性。

9结束语

火力发电厂热工仪表自动化技术已经在快速发展，一些系统应用也在不断更新。那么在安装时我们就要做到严格按照设计图纸进行施工，避免出现震动、高温、高压等一些影响安装因素出现，在任何一个安转环节都要严格认真，保证仪表安装质量，在选择材料的使用时要考虑好施工环境影响，使每一个机组能够把受环境影响降到最低。工作人员也要做好定期维护，保证系统能够正常运作。

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