簡析電廠熱工測量誤差的原因及改進措施

高鵬義

【摘 要】在電力生產(chǎn)過程中， 熱力參數(shù)的準確測量， 是保證機組安全、 經(jīng)濟運行的先決條件。 但在電力生產(chǎn)的實際過程中， 由于設(shè)備選型、安裝調(diào)試、 檢修運行維護和管理中的缺陷，加上重視不足， 使得熱工參數(shù)測量失準現(xiàn)象總有存在， 導致熱工保護系統(tǒng)誤動甚至發(fā)生停機故障也屢見不鮮。

【關(guān)鍵詞】電廠熱工 測量誤差 影響因素 措施

【中圖分類號】TH86 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0322-02

0前言

在電力生產(chǎn)過程中，熱力參數(shù)的準確測量是保證機組安全、經(jīng)濟運行的先決條件。但在電力生產(chǎn)的實際過程中，由于設(shè)備選型、安裝調(diào)試、檢修運行維護和管理中的缺陷，加上重視不足，使得熱工參數(shù)測量失準現(xiàn)象總有存在，導致熱工保護系統(tǒng)誤動甚至發(fā)生停機故障也屢見不鮮。

隨著發(fā)電成本的提高，電力生產(chǎn)企業(yè)面臨的市場競爭環(huán)境將加劇。保證熱工監(jiān)控的參數(shù)測量準確，提高機組設(shè)備運行的安全經(jīng)濟性，是對熱工測量工作的基本要求。本文通過對機組運行過程中出現(xiàn)的熱工測量問題的匯總分析，提出了一些相應的措施，供檢修運行維護中參考。

1、電廠熱工測量中誤差產(chǎn)生的原因

基于電廠熱工測量的對電廠安全、 穩(wěn)定運行的重要意義， 因此正確認識電廠熱工測量中誤差產(chǎn)生原因有十分重要， 以有利于采取針對性的防范與改進措施將誤差控制到最低限度。 在查閱了相關(guān)研究成果及結(jié)合筆者的工作實踐經(jīng)驗， 電廠熱工測量誤差的產(chǎn)生主要來自于以下幾個方面：

1.1由于測量引起的誤差

測量誤差主要是指由于測量儀器、 測量方法所產(chǎn)生的誤差情況，其具體產(chǎn)生原因分述如下：

（1）測量儀表產(chǎn)生的誤差：測量誤差的出現(xiàn)在一定情況下是由于測量儀器不完善或有缺陷所造成的。從儀表的本身質(zhì)量來說，比如某些測量元件，可能由于質(zhì)量不佳加之隨機組運行多年而造成精度下降。因此要避免熱工測量誤差的出現(xiàn)，首先就要考慮到儀表質(zhì)量問題。如果電廠對儀表產(chǎn)品性能缺乏了解或選型把關(guān)不嚴，導致一些質(zhì)量不穩(wěn)定的產(chǎn)品混入電廠或型號誤用的現(xiàn)象，造成熱工測量誤差的出現(xiàn)。

（2）測量方法產(chǎn)生的誤差：由于測量方法不符要求產(chǎn)生的誤差，包括取樣點的選擇、儀表安裝位置等，按照測量要求，對于風煙系統(tǒng)的壓力測量，其變送器的安裝位置應高于取樣點，汽水系統(tǒng)的壓力測量，其變送器的安裝位置應低于取樣點。但在安裝過程中，由于安裝知識缺乏或現(xiàn)場位置限止， 常常會出現(xiàn)不符合規(guī)程要求的情況。

1.2由于報警定值設(shè)置不當引起的誤差

電廠熱工儀表測量中，報警設(shè)置十分重要。如果設(shè)置不當就會出現(xiàn)由于測量參數(shù)發(fā)生變化時，就發(fā)出報警信號。 而實質(zhì)上測量參數(shù)并未達到報警的范圍， 因此當這種誤報現(xiàn)象出現(xiàn)后經(jīng)運行人員確認報警信號消失。但這種情況如果不得到有效解決，如此反復，容易導致運行人員對報警信號處理的倦怠，報警信號過多， 畫面不少參數(shù)閃爍。

1.3 由于儀表維護不當引起的誤差

電廠熱工儀表，其維護工作與測量誤差有著一定的聯(lián)系。比如一些壓力測量， 應對儀表取樣點與測量元件安裝位置的高度差產(chǎn)生的壓力要進行修正，否則會直接影響到測量精度。所以電廠檢修工作者在對儀表進行維護管理中，必須做好對參數(shù)校驗的工作。應該將壓力修正值設(shè)置到DCS組態(tài)中，變送器量程按設(shè)計參數(shù)校驗，這樣可以避免人為造成的錯誤，修改也比較靈活方便。

2、減低電廠熱工測量誤差的措施與對策

由于測量誤差的存在，對電廠的穩(wěn)定、安全運行將產(chǎn)生不利影響，甚至安全隱患。因此，針對上述各種原因產(chǎn)生的測量誤差，采取積極有效的改進措施以提高電廠熱工測量的準確性就顯得尤為重要。

2.1選擇合適的熱工測量儀表

測量工具的精確度直接影響到測量結(jié)果的準確與否。因此在電廠熱工測量中，對儀表的選擇是控制誤差產(chǎn)生的第一要素。一般來說，儀表選擇主要考慮兩個方面：

（1）精度等級：作為電廠熱工測量的工具，儀表的精度等級十分重要，特別是在當前當場綜合自動化程度越來越高的形勢下，儀表的精度將對電廠可靠、穩(wěn)定運行帶來直接的影響。因此，為了避免測量誤差的出現(xiàn)，首先就要確保選擇的儀表滿足測量精度的要求。實踐經(jīng)驗證明，關(guān)于精確度的選擇并不是等級越高就越好。這是因為往往精度高的儀表，一方面其儀價格就越高，同時對測量環(huán)境要求也很高。因而電廠必須根據(jù)生產(chǎn)的實際需求，考慮到測量環(huán)境情況來選擇相應的精度儀表。

（2）量程：考慮到儀表不靈敏區(qū)的存在，因此要求在儀表選擇時，其測量值的上限應和儀表的量程相適應。從而有效地減小由儀表不靈敏區(qū)所引起的分辨誤差。所謂“不靈敏區(qū)”是只儀表測量中如果輸入量較小時，可能引起的輸出量變化幅度很小，使得難以被察覺，造成分辨誤差。相反如果儀表量程選擇過大，同樣會引起很大的測量誤差。因此從應用實踐經(jīng)驗來看，通常在儀表整個量程的前三分之一范圍內(nèi)，分辨力不高，測量誤差較大；后面三分之二范圍內(nèi)，分辨力較高，測量誤差相對較小。所以，測量值的上限不應落在整個量程的前三分之一范圍內(nèi)。一般當被測量值波動范圍不大時，所選擇的量程應滿足測量值落在三分之二量程左右；波動較大時，應落在二分之一量程左右。總體來說，在儀表選擇時考慮到進度和量程兩個方面，而相比較這二者，仍然是要遵循儀表精度選擇優(yōu)先的原則。

2.2 規(guī)范計量和測量儀表的管理

加強對標準計量設(shè)備的管理，建立標準表進出登記核對制度和標準壓力表的零位偏移檔案；標準儀器不外借鍋爐或汽機，用于現(xiàn)場試驗，以保證標準儀器的準確可靠。同參數(shù)多個測量元件，使用同標準儀表校驗（如熱電偶同爐校驗、 熱電阻同槽校驗、變送器同標準壓力表和電流表校驗等），通過調(diào)整使測量誤差方向相同（即都是正誤差，或都是負誤差），以保證指示的一致性； 建立測量儀表自動管理數(shù)據(jù)庫， 將現(xiàn)場校驗設(shè)備通過接口與計算機連接起來， 經(jīng)過數(shù)據(jù)加載、 現(xiàn)場校正至數(shù)據(jù)返回三個階段，完成儀表校驗周期、 校驗和記錄的自動管理，避免周檢漏項和記錄不真實。完善儀表調(diào)前準確率統(tǒng)計工作，對調(diào)前不合格的儀表進行跟蹤檢查，以確定不合格原因并采取相應措施。

2.3 完善測量系統(tǒng)

把好設(shè)備選型關(guān)，選用經(jīng)過實際應用證明是可靠的測量元件和儀表。制定熱控設(shè)備的技改計劃，結(jié)合機組的檢修，對穩(wěn)定性差的產(chǎn)品進行更換，或降級用于非主重要測點。水位測量，應校對同參數(shù)測量的取樣點或測量筒標高，確認一致， 并保持測量環(huán)境條件（保溫、伴熱、管路敷設(shè)等）相同。帶有聯(lián)鎖保護的測量信號，增加信號變化速率保護功能，當信號變化超過設(shè)定值時，報警的同時自動屏蔽信號輸出，避免保護回路誤動作，當信號下降至設(shè)定值時，通過人工或自動恢復信號越限的聯(lián)鎖保護功能。根據(jù)運行實際情況，定期對熱工報警和保護定值進行合理性進行梳理，修正。

2.4規(guī)范測量儀表維護

（1）在對設(shè)備的點檢或巡檢中，熱工人員除檢查機爐的一些主重要參數(shù)外，還要對儀表的參數(shù)或DCS中歷史曲線開展分析工作，一旦發(fā)現(xiàn)有熱工參數(shù)指示異常的現(xiàn)象，及時檢查和分析原因，并予以消除，提高在線運行儀表質(zhì)量。

（2）針對運行監(jiān)視、自動調(diào)節(jié)和報警動作值信號取自不同測點所帶來的不一致性， 建議采取三取中方式，將三取中后的信號公用于顯示、自動調(diào)節(jié)、報警動作值。

（3）定期對風煙壓力測量管路進行吹掃，汽水測量測量管路進行排污。

2.5規(guī)范測量儀表的檢修

（1）為了防止主汽溫度倒掛現(xiàn)象，檢查并做好爐機就地測溫元件的保溫工作；檢修時對元件護套內(nèi)進行清灰；元件安裝時注意檢查是否插入到位；同爐校驗誤差接近的熱電偶安裝同側(cè)（偏正的安裝鍋爐側(cè)）。

（2）汽水系統(tǒng)通過壓力變送器測量壓力時，將因標高產(chǎn)生的水柱修正值，設(shè)置到DCS組態(tài)中，這樣變送器校驗時，只要按設(shè)計量程校驗，可以避免人為造成的錯誤，修改也比較靈活方便。

（3）作為經(jīng)常性工作，利用各種停機機會，檢查測量信號屏蔽線接地和回路接線的可靠性，保證屏蔽線的單點接地和各連接點接觸良好。

3、結(jié)束語

綜上所述，鑒于熱工測量對電廠穩(wěn)定運行的重要性，正確分析電廠熱工測量誤差產(chǎn)生的原因，進而探索其改進對策與方法是一項賦有現(xiàn)實意義的工作。這需要我們廣大電力工作者在工作實踐中加強認識，注意測量儀表的日常管理與維護，不斷加強業(yè)務知識學習，正確對待熱工測量中出現(xiàn)的誤差情況，使電廠的生產(chǎn)活動更加安全、高效。