浅析燃机电厂汽水仪表管路电伴热装置发生故障的原因和施工方法的改进

总结出“规范安装是基础，分层分段有后备，多点温控作监视，定期巡查和维护”的施工和维护方法，提高电伴热装置的工作效能，保证了机组安全运行。

5.1改进安装的方法，保证电伴热丝（带）发热的均匀性。汽包锅炉给水控制稳态品质指标不超过±25mm[11]。电伴热带不合规的安装会引起的正、负压仪表管加热不均，温度控制设置不当也会引起汽包水位的大幅波动和超差。电伴热电缆安装时，做到每间隔（400～600）mm与仪表管捆扎，安装过程中要保证伴热带弯曲的最小直径，多余的伴热带留置在仪表箱内盘绕，特别长的伴热带可以在管线之间“S”形铺放，单位长度相对高功率的伴热带可设置在管线的外侧。差压变送器同组的仪表管外用金属自粘带或金属皮包裹，管线排最外层金属皮包裹，形成“铁板”一块，利于伴热电缆的热量快速传递，防止热量在管排中心聚集。差压变送器的仪表管宜采用同一根电伴热或同等功率的电伴热，工作时同时加热，同时停止，防止伴热投用后引起差压信号异常波动。温度传感器宜放置在管线走廊的最低温度和最高温度区域，我公司使用多点温度监视温控器，最低温作为主控信号，最高温度作为报警信号，调整温控器的设定值，保证仪表管线维持在（20～70）℃，将温度监视信号通过信号电缆或无线发送接受装置，传送至DCS系统画面，进行连续监控。用于压力测量的仪表管电伴热电缆的安装可参照此执行。经验表明，柜内发热盘温控器低于8℃启动加热，高于30℃自动停止;仪表管电伴热温控器10℃启动，高于35℃停止，较为合适。仪表管排内温度低于8℃或高于80℃发出报警信息。

图2：现场施工图，左侧保温柜的背面，仪表管进柜孔也是伴热丝的出线口，防止开孔边缘割伤伴热丝;右侧捆扎后的效果，约500mm等距捆扎，相对高功率伴热丝放置在管排的迎风面或最外侧。

5.2增设多段加热，防止分支路管线冻结。仪表箱出口的仪表管排，伴热带相对集中，相对于主管路取样口的单支仪表管，管线内部温度较高，而总管线排与主管路之间的分支路，因为散热面积大，我们可根据实际增设分支路电伴热和温控装置，紧急情况下投用。

图3：仪表管分支路增加辅助电伴热装置，实现分段加热。左上图，冷凝罐和取样管暴露在空气中;右上图，汽包水位测量冷凝罐和取样管电伴热电缆外增保温;右下图，就地安装分支路仪表管电伴热温控箱，遇到连续多日最低温度低于0℃投入“自动温控”。左下图，江苏省扬州市2018年12月27日之后连续5天最低温度低于0℃，27日触发投用分支路电伴热装置，温控器的温度设定点参照前一小节。

测量仪表的排污阀是仪表管的尾端也是介质的最冷端，热量易散失，冬季来临前应将裸露的手轮外加保温铁皮，操作时再打开，排污阀下方的排液短管也一起包上，防止冷气从此透入。此外，要保证管线外的保温材料在各处充盈填实，外层金属皮保护层内的保温材料密度不低于150kg/m3[12]。

5.3改变温控器温度传感器的安装位置和温控器的规格，增加多点测温和无线远传，保证仪表管保温层内温度监视的准确性和及时性。压力式机械温控器感温包引线约长1m，不能灵活温度测量位置，温度设定旋钮不直观。如安装中挤压机械式温控器感温包或感温包引线断裂，易引起测温不准，推荐使用Pt100温度测点加智能数显温控器组合，利于监视温控器的工作状态和温度信号的远传。安装时，感温包（温度测点）不能与伴热电缆直接接触，温度测点尽量在最高和最低温度区域各设置一个或多个，低温区的做控温，高温区的监视报警。做到一根伴热电缆一个温控器一个漏电断路器，如果有条件，增加各伴热电缆负载电流的检测。

图4：左上图，机械压力温控器额定通断电流只有16A，保温柜只用1个机械温控器;右图，某电厂电伴热施工，一个保温柜内2个机械温控器驱动6根电伴热电缆，温控器（电伴热电缆）损坏难以及时发现。左下图，数字智能温控器，能实时显示仪表管排内温度和负载电流，伴热电缆工作时，控制箱面板的紅灯亮起。此外，温控器驱动接触器，接触器带动电伴热电缆，弥补了机械温控器接点容量小的不足，能及时发现故障伴热电缆。

5.4增加备用电伴热装置，实现分层伴热，保证主重要热控表计的可靠性。重要参数的水位（流量）变送器等仪表管可增加自控温电伴热带作冗余，铠装伴热电缆与仪表管紧贴安装，外裹一层保温，自控温电伴热带安装管线第一层保温的下方或缠绕在保温夹层内，按计算发热功率的（1.5～2）倍估算，可铺放多根。初入冬，先投入铠装电伴热电缆和保温箱电伴热，根据环境温度的变化分批投入和退出后备电伴热。电伴热系统投用后，每天巡查记录仪表管内部和保温箱内温度值和各电伴热电缆（带）的负载电流值，发现异常及时处理。迎风面增设挡风墙和保温小屋，保温箱（柜）仪表管的进口孔洞和底板封堵良好。总的原则，保证整个仪表管路不出现管线内介质局部沸腾，控制柜内温度在（5～30）℃之间。

图5：仪表管紧贴铠装电伴热电缆，保温夹层有自控电伴热带，最外侧有挡风墙的呵护，后备伴热投用可以看气温的变化，也可根据铠装电伴热装置的故障情况，正常情况不用。

6 结束语

燃机电厂汽水仪表管路电伴热装置不是永久工程，新机组投运的第一年冬天一定要提前试用，及早发现问题。一般地，不锈钢铠装电伴电缆的使用寿命约5～8年;自控温PTC电伴热带的使用寿命约2年，市场上存有杂牌或假名牌，烧一段时间就坏了，一定要谨慎选择。环境温度连续多日最低气温0℃以上，分支路电伴热和后备电伴热部分退出，可适当延长其使用寿命。

（1）建立电伴热装置检修运行设备台账。电伴热投用前检查记录各电伴热电缆（带）的内阻、绝缘电阻和负载电流，与前次的记录数据比较。投用后，每天巡查记录仪表管线内部温度、保温箱内部温度，各电伴热电缆（带、块）工作电流，与日常数值比较。

（2）增加临时温度检测元件。全程实现仪表管路的温度监视难以做到，排找仪表管最低、最高温度区域可以增加就地温度计监视，最低、最高温度区域会随机组的启停和气候变化动态改变，要以实际的最高、最低温度修正温控器的设定值，保证管线温度在合理的范围。

（3）检修作业时做好防损保护。机务的检修和保温调整，要做好电伴热电缆（带）的保护，防止外力损坏，严禁将自控温电伴热带与热源（铠装电伴热电缆）过于接近，恢复保温外层金属皮要密封防水，严防雨水从接缝处渗入保温层，遇到仪表管线渗漏，及时更换受潮的保温材料，恢复保温。

电伴热装置是燃气轮机组重要的隐蔽工程，也是机组控制系统的保障工程，要把好电伴热装置安装质量，规范施工标准，减少漏放多放，重视电伴热装置日常巡查和维护，好的电伴热装置能够保证机组安全度冬，让维护人员省心省力。

参考文献：

[1] 2017人教版物理八年级上册第六章《质量与密度》。

[2][6][7]中华人民共和国化工行业标准HGT 20514-2000 《仪表及管线和绝热保温设计规定》，P6，P4，P7。

[3]《Glight自控温电伴热带说明》，P1-P2。

[4][5]合肥华尔特电热材料有限公司《铠装电伴热丝耐高温加热电缆产品手册》：P2-P4。

[8] 中华人民共和国电力行业标准DLT 5072-2007《火力发电厂保温油漆设计规程》：P61。

[9][10] 中华人民共和国化工行业标准HGT 20514-2014《仪表及管线和绝热保温设计规定》：P11，P47-P48。

[11] 中华人民共和国电力行业标准DL/T657-2015 《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》：P9。

[12] 中华人民共和国电力行业标准DL/T776-2001 《火力发电厂保温材料技术条件》：P4。

作者简介：

张东良（1970.11-），汉，男，江苏丹阳人，本科，工程师，江苏华电扬州发电有限公司，研究方向是：火电热控;王建荣（1971.8-），汉，男，江苏扬州人，大专，技师，江苏华电扬州发电有限公司，研究方向是：火电热控。

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