探析火力发电厂热工自动化仪表安装及常见故障

【摘要】火力发电厂中通过热工自动化仪表对火电厂正常工作的过程进行监测，通过仪表测出的数据可以对火电厂是否良好运行做出判断。本文通过分析热工仪表的特点对其安装过程和运行过程中可能出现的故障进行了详细的分析总结，最后针对可能造成故障的因素进行分析并提出了相应的解决方案，可为实际的应用提供借鉴。

【关键词】热工仪表；安装；故障分析

1、引言

在工业高度发达的今天，人们的日常生活中处处离不开电，因此作为工业社会电力主要供给来源的火力发电厂占据着举足轻重的地位。但是随着地球资源的过度开发和资源的不充分利用，人类周围的环境日益恶化，因此亟需开发出新技术手段，采用新的仪器来控制火力发电的过程使其充分利用资源，最大程度的保护环境。本文就着重分析火力发电厂热工自动化仪表的安装过程以及其在运行中经常出现的故障和问题，并提供相应的解决方案。

比较常见的热工自动化仪表包括过程控制、管路测量等仪表，这些仪表都在火力发电厂的工作控制系统之中十分重要。通常使用电缆线来将若干个自动化测量仪表进行联接构成一个完整的测量回路（系统），通过完成的测量系统来对发电厂每一个机组、设备等进行监控和测量，对于发现的问题进行合理的调节，进而使发电厂的设备可以高效可靠的持续运行。自动化仪表一旦出现故障，将会影响到发电厂的各个机组设备的正常发电的，下文将对这一问题进行详细分析。

2、火力发电厂热工自动化仪表的安装过程

2.1安装

2.1.1安装工作及配合

在进行正式安装之前，需要对安装过程做整体的了解。安装热工仪表的全过程包含仪表管路、取源部件、控制盘、控制装置、测量仪表和电器接线的安装，需要把这些不同的部件依照设计者的要求连接成系统或者回路，完成安装之后需要进行试运行以确保工作成果完成。由于部件的各不相同，连接可以分为仪表间的连接、仪表与管道的连接、仪表与控制室的连接和控制室之间的连接。不同的设备可以通过管道或者电缆单独进行连接，特殊情况下也可以管道电缆混合连接。在进行连接的过程中需要使电气保温设备、锅炉与仪表协同工作，使整个过程顺利完成。安装的过程还有一下几点需要注意：安装的最后一步进行土建施工时，需要根据各个自动化仪表的安装顺序和位置来在施工平台中预留孔洞和预埋管件；在炉膛水冷壁和烟道中安装了取源部件之后才能安装地面保温设备和锅炉组合；进行锅炉整体实验之前，安装与实验相关的跟中仪表；安装完成压力和温度取源插座之后才能安装油路系统。

2.1.2安装特点

人工自动化仪表控制系统是一个范围较广的系统，由于需要安装仪表的地方较多，分布比较广泛因此需要的安装线路较长，考虑到施工的时候需要尽可能的缩短工期，这就给仪表的安装带来了诸多问题。施工的过程中可能遇到的问题有：交叉施工、需要进行各种高空作业、发电厂的各个系统都需要安装仪表、施工的面积和对象较多、不同的介质参数也不同。不同位置的管道的安装不同，有的需要在常温常压的状态下安装，有的则需要在高温高压的状态下安装，如此使得安装的环境各异。在对安装环境取样调查的时候，通常的介质是油、水和空气，但是特殊情况下也会需要氢气和蒸汽。考虑到热工仪表在进行安装的时候周围的安装环境的多样化，我们在进行施工时需要全方位的注意以确保安装之后可以达到预期的效果。

2.1.3热工仪表的安装过程

根据以上的分析，得出的安装过程如下：

（1）开始安装前根据图纸来清点一下所需要安装的设备的数量；然后在对每一个仪表来进行检测，确保其没有在运送的过程中出现破损；最后需要严格按照设计图纸上的标准来对仪表的输出信号进行标定。

（2）进行总控制室内的仪表盘柜的安装，具体的是安装DCS控制系统和各个自动化仪表的电源盘。

（3）根据发电厂施工的进程并参考安装的工艺流程依次进行自动化仪表的取源部件的安装。

（4）进行完上述步骤之后，对自动化仪表的管路进行敷设。主要敷设的管路有：测量管路、信号传输管路、信号检测管路、动力管路以及伴热管路等。

（5）安装自动化仪表，该过程包括对仪表的实地安装和远程控制系统安装。其中实地安装的过程中需要注意的是，安装地应方便检修，同时不破坏整个系统的美感，距离振动干扰源远等。

（6）对自动化仪表进行配线。需要进行配线的设备包括：仪表的保护和控制箱、电缆的保护管接线箱、总控制室的仪表等。

（7）对安装之后的管路进行一系列的测试并对安装现场进行清洁。热工测量仪表完成安装之后应该和工艺管路等进行各种压力测试，以确保安装之后的系统满足了需要的要求。

2.2试运行

火力发电厂的热工自动化仪表在安装完成之后需要进行试运行，以确保交付使用的时候整个系统可以正常的工作，通常情况下是在系统组装完成之后，二次联校之后进行试运行。第一步需要检测的是单体系统的工作情况，启动传动设备来检测仪表显示的压力和温度数据。然后对系统进行联锁测试，以确保自动化系统在实际运用时可以实地操作与远程控制都可以，联锁测试的器件有控制室、DCS、温度、压力等传感器件。按照规定，在设备顺利运行七十二个小时之后才算通过检测，期间一旦出现问题则需要重新测试。

3、常见故障及防治方案

3.1常见故障

火力发电厂的热工自动化仪表常见的故障有：

（1）密封故障：在进行实地安装自动化仪表的过程中，电缆线的进口处没有充分密封，因此造成仪表失去较好的密封性，使得仪表设备在使用的过程中遭受雨水冲洗、腐蚀液、粉尘和气体的入侵，而导致热工自动化仪表在使用时出现短路、接触不良等问题，同时也会导致设备指针的轴承部位产生铁锈和润滑性能下降。

（2）意外出现的破坏故障：火电厂热工仪表在正常的使用过程之中经常会受到异物的影响，以至于使正在工作的热工仪表的零部件受到破坏，导致仪表不能正常工作。比如说：当发电厂的锅炉进行煤进料的时候，进煤口处的热工仪表就有可能在煤粒的冲击的影响下出现温度传感器零件被煤粒撞坏或者设备调节阀被煤粒卡住的情况。虽然出现此种故障的概率比较低，但是因为该故障的突发性和发生时间的不确定性等因素是其预防不能够顺利的施展开来。所以通常情况下只能通过相关设备的维修人员及时进行检查以发现和解决。

（3）剧烈振动引起的故障：火力发电厂中有各种大型的机械，比如说发电机组，当其在正常工作的时候就会造成周围的剧烈振动，这就导致了在发电机组附近工作的热工仪表出现振动损坏，加固仪表的螺丝在振动时会出现松动，热工仪表的盖子可能卡住，保护箱焊接的部位可能出现裂缝等。

（4）腐蚀故障：火力发电厂的工作环境比较特殊，尤其是在煤燃烧锅炉和发电机组附近，在这中特殊恶劣的工作环境中，热工仪表外部的金属壳将会承受较大程度的腐蚀损坏，当腐蚀比较严重时会使固定仪表的螺丝出现松动、仪表的盖子无法打开灯情况，大大降低了热工仪表的使用寿命。

（5）回路故障：从上问中可以知道，不同的仪表之间都是通过电缆线进行连接的，在连接处可能出现由于人为或者非人为的原因导致接口松动等情况，进一步致使仪表之间出现信号的遗失或者无信号等情况。

3.2故障原因分析与解决方案

3.2.1环境因素的影响

通过对上述五种比较常发生的仪表故障的详细分析可以发现，其中的密封故障、振动故障和腐蚀故障是和环境密切相关的，属于由周围环境引起的故障。此种故障形成的原因主要有：火力发电厂内部的环境比较恶劣，因为在安装热工仪表的时候需要与其他控制系统一同安装，因此难以避免的要接受到复杂的工作环境。考虑到该问题的特殊性，一般情况下只有严格的根据安装的正确步骤进行安装才可以最大程度的降低环境因素产生的损坏。

3.2.2人为因素的影响

除了环境因素的影响之外还可能出现由于维修人员的不小心导致的热工仪表和电缆的破损或者热工仪表被盗的情况。对于可能出现的第一种情况，需要维修人员在进行维修的时候和控制人员及时进行沟通联系，协同检修。为避免第二种情况的发生，要求对火电厂加强安全管理，尤其要注意含有贵重金属的仪表和设备。检修人员由于其自身的技术水平限制或者责任心的缺乏，没有按照规定的流程操作才会导致热控仪表出现故障。对于这种情况，需要加强对于检修人员职业技能的培训，使其熟练掌握设备和系统的功能，提高其自主动手的能力，严格按照规定工作，并树立良好的职业道德。对于可能出现仪表的选用不合理而导致的仪表未能正常工作的情况，则需要加强对安装人员的技能培训。

3.2.3故障的解决方案

针对火电厂复杂的环境因素，在设计和选材的时候尽量选用带密封接头的管道，同时确保接头的大小与电缆线相一致，在进行安装的时候需要严格按照规范来密封，不能偷工减料；出现特殊状况而不能保证密封的时候应采用硅胶等材料来密封。当发生回路故障的时候应注意，一旦发现有元件没有正常工作，如电磁圈不转等情况，可以考虑将白炽灯并联到该电路中，如果等不亮，则发生问题的部位在元件的前后回路，如果灯亮，则采用分段验证的方法来找到出现故障的准确位置并加以解决。

4、结束语

通过全文的分析，在对火力发电厂的热工自动化仪表进行安装的过程中应该严格的按照规范标准进行，来确保安装之后的仪表监测系统的可靠性和稳定性；对于热工仪表可能出现的环境或人为引起的故障，需要加强在平时的维护，监测周围的环境同时提高检修人员的技术能力，进最大可能来减小可能造成的热工仪表的不良影响，保证火力发电厂的安全运营。

参考文献

[1]蒲晓斌.热工自动化系统设计、实现及优化[D].电子科技大学，2011.

[2]孙长生，朱北恒，夏克晁，吴孚辉，章真，朱春钟.《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》编制说明[J].电力设备，2006，03：66-71.

[3]李阳春.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[D].浙江大学，2001.

推荐访问:火力发电厂 探析 常见故障 热工 自动化仪表