電廠熱工儀表的故障分析與維護

國能宿州熱電有限公司 張珊珊

電廠熱工儀表運行過程中，需要全面加強管理，并要根據(jù)故障因素，針對性地制定運行維護方案，以提高電廠熱工儀表安全運行水平，為電廠各項工作全面開展提供有效技術保證。本文通過進一步分析，結合電廠工作實際，總結了加強電廠熱工儀表維護水平的措施，旨在進一步提高實踐研究能力。

1 熱工儀表在電廠中的應用

電廠中以往使用的熱工儀表的功能，僅體現(xiàn)在測量溫度和壓力參數(shù)等方面，也可控制電流輸送和液位等。在信息技術不斷發(fā)展的背景下，熱工儀表的自動化發(fā)展也日益明顯，同時也推動了運行效率的提升。電廠可為社會創(chuàng)造經(jīng)濟和社會效益，為實現(xiàn)效益的提升，需要加大對熱工儀表安裝工作的重視程度，對整個安裝的環(huán)節(jié)和具體位置進行優(yōu)化設置。目前，電力系統(tǒng)在發(fā)展中已明顯提高對熱工儀表使用的頻率，不但表現(xiàn)出明顯的創(chuàng)新意義，同時也為電力行業(yè)的發(fā)展提供了有力的保障。熱工儀表的發(fā)展，推動了熱工組裝設備不斷向數(shù)字化方向轉變，同時也可迎合電廠對控制系統(tǒng)運行效率和質量的要求，同時對電廠監(jiān)控熱力和電力系統(tǒng)也提供了必要的保障。

2 分析電廠熱工儀表的故障

2.1 流量儀表典型故障

在電廠運行期間，主要使用Focmag3102電磁流量計、HH308智能型流量設備等針對液體和氣體等進行測量的設備。通過調研可知，流量設備的應用模式主要為電磁型，運用現(xiàn)代化手段完成既定的任務目標。在使用流量設備期間，也會出現(xiàn)測量誤差，如流量儀表運用過程存在獲取數(shù)據(jù)與實際偏差問題。流量數(shù)據(jù)小的原因應關注平衡閥是否關閉，應明確正負壓旁的凝結球位置是否同具體水位相同，明確受差壓問題。若數(shù)據(jù)較大，主要是因系統(tǒng)差壓大?？赡苁桥c密封有關，如低壓側管路密封問題，導致差壓過高，從而造成儀表測量誤差[1]。此外，流量儀表在應用期間還可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示無變化的情況，主要原因在于防凍伴熱系統(tǒng)設置不夠合理，出現(xiàn)了液體凍結的情況，平衡閥處于開啟狀態(tài)，無法保證儀表在使用期間正常發(fā)揮性能。

電廠實施生產(chǎn)期間，使用頻率較高的測量設備為差壓式流量計。該設備主要由兩部分構成，分別為一次和二次裝置。前者的功能為測量，安裝位置為氣體通過的管道內。設備可通弄過壓力差計算出數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)蕉窝b置中。二次裝置的作用為顯示，可將一次裝置傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息轉化為流量顯示給操作人員。具體應用期間，通常會發(fā)生指示針移動過小、不移動或者在零下的情況，且測量出的數(shù)據(jù)值也與實際值不符。

2.2 壓力儀表典型故障

電廠使用的熱工儀表中，壓力表的主要類型為YW-60型丙烷和Yar-60/100型氬氣兩種儀表。

一是儀表會受到環(huán)境的直接影響。通常壓力表在運行期間，環(huán)境溫度需在-40～60℃，但在具體生產(chǎn)期間，部分區(qū)域環(huán)境難以達到上述要求，這也會導致儀表中的彈簧管性能受到負面影響，難以獲得準確的壓力數(shù)值。如電廠內火電機組鍋爐溫度偏高，已經(jīng)超過儀表的正常承受范圍，設備就會在溫度因素的影響下降低數(shù)據(jù)的準確性，難以發(fā)揮出理想的控制功能。

二是從安裝位置看存在一定誤差也會發(fā)生故障問題。通常情況下，在壓力設備運行以及使用過程中，應通過介質壓力來源進行優(yōu)化設計，但因環(huán)境因素的制約以及影響，會存在安裝過程出現(xiàn)紕漏情況，無法準確地定位具體安裝位置。尤其集中布置會導致部件與壓力源點存在差異，使壓管路液柱差形成誤差，在低壓系統(tǒng)內難以保證設備功能正常發(fā)揮。如汽輪機的潤滑油會受到軸承具體位置的影響，難以保證獲取的數(shù)據(jù)更為可靠，出現(xiàn)誤差的情況較為普遍。誤差也會導致系統(tǒng)發(fā)出報警，對設備的使用壽命也會形成明顯的不利影響[2]。

三是由于引壓管施工導致的故障情況。在測量壓力期間，安裝引壓管過程也會表現(xiàn)出遲滯的問題，降低響應的速度，難以形成科學的運行模式。

四是由校驗導致的故障情況。在應用壓力設備期間，如果未定期開展校驗和量程的科學設計，就無法及時發(fā)現(xiàn)量程和接線位置存在的問題。彈簧管應用期間變差增大，且出現(xiàn)跳躍轉動等情況，如果未定期開展校驗，則難以及時發(fā)現(xiàn)問題。此外，部分電廠在壓力設備使用期間，并未針對開關結構等做出標準化的設計，難以獲得正確的數(shù)據(jù)，也會導致系統(tǒng)運行出現(xiàn)故障，甚至影響系統(tǒng)的運行，發(fā)出警告提示。

2.3 測溫儀表典型故障

在檢測溫度期間，可應用FLUKE紅外線測溫儀等設備完成檢測任務，但在具體檢測過程中也出現(xiàn)不同類型的問題，影響設備功能的發(fā)揮。主要原因是未對熱電偶與熱電阻進行科學處理，導致設備出現(xiàn)損傷，無法保障設備獲取信息的準確性，甚至還會引發(fā)安全問題。如在測量設備系統(tǒng)介質的溫度時，如果設備處于不通風的狀態(tài)下，則會嚴重影響測量數(shù)據(jù)的準確性[3]。雙金屬溫度計的情況也類似，出現(xiàn)頻率較高的故障類型為指示數(shù)據(jù)不準確，因此需定期校準，如果經(jīng)校準仍未達到合格標準，則需更換。金屬溫度計的故障維修性能難度也較高，同時對扭力的要求較高。因此，實施拆卸過程期間更容易發(fā)生損壞。

圖1 壓力儀表工作原理

溫度測量設備的故障與壓力測量設備類似，主要誤差集中在數(shù)據(jù)方面。第一，由測量位置引發(fā)的誤差。該方面的誤差主要分為下述情況：一是取源點無法代表被測介質的溫度，如爐膛溫度測試地點選擇在煙氣不流通、有渦流的角落。二是插入的深度不足，如爐膛璧溫等測量未插入被測點的底部，影響接觸的緊密度，也會形成數(shù)據(jù)誤差。

第二，由接線方面引起的誤差。熱電偶與補償導線型號不符，也會形成測量溫度值的差異。此外，在電纜屏蔽系統(tǒng)等設備由于接地不良，或者接地過多也會形成電荷積累，影響溫度值的穩(wěn)定性。

3 電廠熱工儀表檢修維護的措施

3.1 熱工儀表檢修工作提升建議

當前，電廠使用頻率較高設備的參數(shù)主要為溫度、流量等。不同設備的參數(shù)存在差異，也會影響設備的構造。檢修人員需全面掌握不同設備的差異情況，依據(jù)具體的設備類型選擇使用有效的檢測方式。在信息技術的發(fā)展背景下，數(shù)字化系統(tǒng)在檢修工作中也發(fā)揮了關鍵作用?？赏ㄟ^對數(shù)據(jù)的科學分析提高檢修人員排查故障的效率。此外，維修人員也可通過監(jiān)控熱工儀表找到問題的本質。

3.2 溫度測量儀表故障處理提升建議

結合熱點偶和電阻的運行原理，如果發(fā)生故障，維修人員可側重從下述方面開展檢修：一是針對熱電偶的檢修?？上葟耐獠坑^察其是否存在問題，如表面的絕緣情況與電極是否完好等。如果發(fā)現(xiàn)存在裂痕等問題，需及時更換熱電偶。二是需查看熱電阻的感溫瓷管，檢查其表面是否存在殘缺和損壞的情況。如果表面未發(fā)現(xiàn)問題，需針對電阻值實施更為細致的檢查，保證電阻值穩(wěn)定運行。

3.3 流量控制儀表故障處理提升建議

在電廠儀表控制方面，流量控制儀表的作用相對關鍵。如果鍋爐壓力較小，則容易影響水和氣的流量，從而影響儀表設備的正常運行。一旦出現(xiàn)問題，檢修人員可對調節(jié)閥進行干預，如此處未發(fā)現(xiàn)問題，也可對取樣系統(tǒng)實施細致檢查[4]。

3.4 液位控制儀表系統(tǒng)故障處理提升建議

如果液位控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)變動，需及時進行分析和比對，準確計算出液位，并使用手動方式控制調節(jié)閥，準確記錄液位變化的情況。如果控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變化過于頻繁，則需分析蒸汽的穩(wěn)定性，此后還可對監(jiān)測探頭的敏銳度進行細致檢查。

3.5 壓力測試儀表故障處理提升建議

壓力測試設備故障主要為下述幾點：一是數(shù)據(jù)無法顯示。主要原因在于管內存在障礙物。對此，可使用鐵絲等保持管內通暢。二是由于元件間縫隙較小導致設備中出現(xiàn)污垢。對此，檢修人員需及時清洗，加入潤滑油等。此外，還可在設備使用期間注意定期維護，避免影響元件功能的發(fā)揮。

4 提高電廠熱工儀表的故障維護水平的建議

4.1 拓展器械裝置探測的使用渠道

拓展設備探測渠道，指基于擴大熱儀表模擬信號等條件下實施的操作。機體在實施檢驗流程期間，會相應擴大信號的頻率，這樣也可迎合設備檢測常態(tài)化實施的目標，為擴大熱測量設備和無人化探測渠道的使用提供了更多種可能性[5]。若想對供電廠的電器裝置啟動狀態(tài)進行科學管理，需結合部件的真實運行狀態(tài)，規(guī)范拓寬設備探測的使用全渠道，全面保障機體一體化探測工作的順利實施，保證獲得數(shù)據(jù)的可靠性。

4.2 保證自動裝置的正常運行

在熱工儀表和自動裝置運行期間，為保證運行穩(wěn)定性，需要針對性地進行數(shù)據(jù)以及參數(shù)獲取，并根據(jù)自動裝置運行實際，全面提高供電穩(wěn)定性，以保證電廠熱工儀表運行安全。電廠熱工儀表和自動裝置主要通過輸電線路、壓力傳感器等設備結合開展工作，上述設備可相互調節(jié)運行，一旦發(fā)生機體內的故障問題，必然也會影響其他部分正常運轉。如果外力增加，還會在一定程度上損壞設備內的運行效果。供電廠熱工測量設備以及無人化集體在對啟用狀態(tài)的因子進行反饋期間，也需保持更為嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，整體監(jiān)督和管理電廠熱工和自動化設備，保障各類設備均可發(fā)揮正常的運行功能，輔助技術人員獲取準確的數(shù)據(jù)信息。

4.3 優(yōu)化電廠熱工儀表管理與性能

在具體使用熱工儀表期間，通常維護因素的影響較大，甚至還會導致出現(xiàn)故障。因此，在管理設備時，需持續(xù)完善維護制度要求，發(fā)揮制度的參照功能，保證工作效率和效果。首先，需形成科學的定期維護設備制度，配置專人負責對電廠熱工設備進行全面的檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題，保證設備運行的穩(wěn)定性，充分發(fā)揮出預期的效果。其次，電廠需階段性開展專業(yè)知識和技能的培訓活動。針對維修人員組織實施培訓學習，輔助其掌握行業(yè)前沿的知識與技能，在熱工設備運行期間，能夠準確鎖定故障位置，選擇使用有效的方式進行處理，保障電廠設備達到應用要求。最后，在開展日常維護期間，管理部門也需建立完善的責任制度體系，針對儀表應用的項目特點劃分責任，明確設置區(qū)域工作的具體內容，并與獎懲機制對接，如果在具體的責任區(qū)域發(fā)現(xiàn)設備故障，則可直接對接負責人，并做出相應的懲罰。此外，如果責任區(qū)域內的設備使用效果較為理想，在不定期檢查中也未發(fā)現(xiàn)任何故障情況，電廠也需對相應的責任人進行嘉獎，激發(fā)員工產(chǎn)生更高的工作熱情。

4.4 做好外界影響因素的防護

在科技水平持續(xù)發(fā)展的背景下，自動化設備的制作精度日益提高。在使用自動化設備期間，需考慮其使用環(huán)境對設備性能的影響，避免設備超出工作環(huán)境的溫度和壓力要求。同時，還需認真開展防雷電工作，避免過電壓對元器件造成損傷。針對在低溫環(huán)境中運行的設備，可采取必要的防寒手段，定期檢修儀表，使用保溫等措施避免設備損壞。為使雷電對自動化設備的運行效果產(chǎn)生影響，可使用屏蔽體阻擋雷電，實現(xiàn)保護自動化設備的目的。

總之，為了保證電廠熱工儀表穩(wěn)定運行，避免出現(xiàn)故障問題，技術人員要深入工作當中，結合電廠熱工儀表設備型號，提高日常維護能力，加強安全管理，全面的建立完善的電廠熱工儀表維護機制，保證電廠熱工儀表安全管理工作有效開展。希望通過以上分析，能全面提高電廠熱工儀表故障因素分析以及維護研究水平。