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火电厂热控仪表常见故障分析与仪表管理初探

2021-11-18王德昌

家园·电力与科技 2021年10期
关键词:火电厂常见故障

王德昌

摘要:在火电厂生产过程中,需要应用大量的仪表对生产过程中的各项参数进行测量,其中热控仪表在火电厂运行过程中具有重要应用,热控仪表的主要作用是对水温、气温、气压、转速和振动等非电量参数进行测量,并将测量的信号传递给DCS和执行机构,从而为机组各自动控制系统提供参数输入和输出,在发电厂热工自动化系统中,热控仪表是最底层、最末端的设备。

关键词:火电厂;热控仪表;常见故障

引言

随着中国经济的不断进步,电力行业发展迅速。尽管目前中国有多种发电方式,但火力发电仍占主导地位。由于火力热电厂(下称火电厂)的生产使用蒸汽循环,而且运行参数(例如压力和温度)相对较高,因此热控参数的测量在这一过程中起着非常重要的作用。如果测量出现问题,可能会对电厂的安全运行产生重大影响,如果情况严重,可能会导致机组启动出现异常,甚至导致发生事故。为了满足日益增长的电力需求,随着科学技术的发展,火力发电厂运行的自动化程度日益提高,越来越多的火力控制仪器、仪表和执行器被用来测量其生产过程参数,并在确保生产安全方面发挥着关键作用。由于过程的复杂性和温度控制仪器本身的特殊工作环境,一旦出现故障,机组的安全将受到严重影响。

1热控仪表的作用

火力发电厂热控仪器的功能是对发电设备不同时期的运行进行有效监控,保证所有机械设备能够安全运行,各个生产环节能够正常运转。一般来说,正常的操作是依据机组功率、介质温度、压力和主机的转速测量来维持稳定工作的。如果数值明显超过标准值,热控仪器将立即自动报告给电厂工作人员,由他们负责检查。热控仪表上显示的值(或上传至DCS等控制系统的值)可用作电力设备正常运行的关键指标。如果显示的数值存在差异或错误,工作人员可能会对发电设备作出错误判断。这个判断错误浪费了很多火电厂内的人力、物力以及时间资源,这是因为大型火力发电厂需要更多的时间和能量来开启或关闭其发电系统。此外,如果在第一阶段没有发现运行问题,很容易引起整个发电厂瘫痪,甚至使电厂出现不同程度的人身或设备事故。可以这么说,火电厂能否顺利运行在很大程度上取决于热控仪器、仪表的故障管理。

2电厂热控仪表常见故障原因

2.1密封故障

在电厂热控仪表使用过程中,密封故障比较常见。若热控仪表电缆接口处没有做好密封,在运行过程中水汽、灰尘等杂质会进入到仪表的内部,在潮湿的环境下,仪表内的金属元件容易出现腐蚀,不仅会影响到仪表的准确性,而且还会缩短其使用寿命,甚至会导致出现电源短路的问题,对火电厂的正常生产造成不利的影响。出现这类故障的原因主要有两类:一方面,厂家为了压缩成本,没有做好密封处理,或者火电厂为了压缩采购成本,采购时没有对质量进行严格的控制;另一方面,工作人员在进行热控仪表的安装时,没有采用与仪表相匹配的密封垫圈,导致仪表的密封性较差。

2.2流量测量仪表故障

火电厂通常使用流量测量仪器准确测量液体和气体介质的流量,从而有效地加强流量控制效果,并确保火电厂正常发电运行。其中,压差式流量计最常用,但在使用时经常出现较大的流量值误差。例如,因为人员的误操作等原因,导致当并非所有平衡阀都完全闭合或压力导向管没有完全冷凝,高压侧管密封不当时,可能会在一定程度上导致流量测量仪的差压偏低,最终使测量值显而易见偏低;反之,当压力表低压侧管路密封不良,空气进入低压侧管路,若压力引导管路无法及时进行防冻保温处理时,内液被冻结,导致仪表出现较大的差压并增大测量值。

3火电厂热控仪表故障管理策略

3.1巡回检查法

通过对热控仪表进行巡回检查,及时发现热控仪表的故障隐患。为了确保巡查中不存在遗漏,应将区域内所有热控仪表进行统计,编制热控仪表信息台账和巡回检查表,根据巡回检查表对所有仪表进行定期检查,检查过程中应重点排查以下几方面内容:(1)检查现场一次仪表显示的数值和集控室DCS画面数值,确认是否一致;检查DCS画面上调节器输出指示和就地调节阀阀位指示是否一致。(2)检查电源电压,通过万用表对仪表的电压进行检测,确认电压是否正常。(3)检查仪表的防护及保障设备是否正常运行,包括防雨防淋设备和保温设备等。(4)接头位置检查,重点检查仪表和连接件接头位置,确认是够出现了损坏、腐蚀以及泄漏等方面的问题。(5)检查仪表是否完整,具体内容包括铭牌是否完好;零部件是否齐全;确认螺丝、二次插头、端子接线的牢固情况;检查密封是否良好;检查仪表调节旋钮的位置,确认其是否满足实际的使用需求。(6)检查仪表指示参数,确认其是否处于正常范围。如某温度传感器,在正常工作时应保持在350℃,若示数突然出现跃变,则可以判断其出现了故障。(7)对仪表和环境的情况进行检查,具体包括检查仪表的清洁程度,连接管线支撑牢固情况,介质流向标识是否正确和相关标识是否准确、清晰、完整。

3.2优化安装技术

热控仪器、仪表作为火电厂安全运行的关键环节,零件众多,内部结构复杂。因此,在安装热控仪器、仪表之前必须做好学习等准备工作,例如,必须了解其结构、安装工艺过程、位置和安装方法等,以便所安装的热控仪器、仪表能够保证其科学合理性。在安装之前,必须充分了解火电厂内对应设备的系统结构、要安装的数量来合理规划安装过程和顺序,以确保安装的所有阶段都能顺利进行。特别是在安装测量控制系统(如温度、压力、流量传感器)时,必须首先考虑设计方案的科学性,并实施安装细节,因为如果某一环节出现安装问题,就必将给后续的设备安装、调试和使用埋下风险隐患。因此,在热控仪器、仪表的安装中,合理规划安装方案,优化安装技术,能够有效地做好仪器、仪表装置内外的防尘、防潮工作,为设备创造一个良好的环境,并保证整个系统的稳定运行有着重要的意义。

3.3加强保温伴热设备检查

温度对于热控仪表的运行有着比较大的影响,我国淮河以北地区的冬季温度较低。因此在冬季,火电厂通常会采用保温伴热设备来保证热控仪表处于合适的温度之下,从而保证热控仪表的正常运行。而在温度较低时保温伴热设备一旦出现故障,会导致热控仪表出现故障,因此加强保温伴热设备的检查是非常重要的。保温伴热设备的检查通常采用以下方法:(1)检查保温材料,确认其是否出现了脱落或者损坏等情况,包括仪表设备的保温材料,以及空气压缩管路等的保温材料;(2)检查伴热设备,确认其是否正常运行,具体的检查方式包括通过触摸法检查保温箱或者伴热带的运行情况,检查其是否在发热;(3)检查热温度传感器,确认其安装位置是否正确,防止因为测温位置错误造成自动恒温加热控制系统失效;(4)检查温度设定旋钮指示值是否正常,防止出现因为设置温度错误,导致目标温度偏低或偏高的情况发生。

结束语

热控仪器、仪表在火电厂运行过程中有着非常重要的作用,应加强热控仪表故障特点的研究,通过深入分析导致火电厂热控仪表故障的原因,采取针对性的措施进行排查,及早发现并排除火电厂的热控系统故障,保证火电厂的安全运行。本文从密封故障、误操作和误整定等方面,浅探了热控仪表故障的原因,并且从巡回检查、保温伴热等方面,对火电厂热控仪表故障的排查方法进行了探讨。

参考文献:

[1]张丽.火电厂热控仪表故障排查方法研究[J].科技创新与应用,2019(35):124-125.

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[4]徐显勇.火电厂热控仪表及自动装置的维护与调试[J].化工设计通讯,2018,44(12):121+185.

[5]赵哲.火电厂热控仪表常见故障改善策略[J].电子技术与软件工程,2018(10):223.

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