于永安

摘 要：熱工儀表在火電廠安全高效運(yùn)行過(guò)程中起著舉足輕重的作用。介紹火力發(fā)電廠熱工儀表的分類、熱工儀表在火力發(fā)電廠安全運(yùn)行中的重要性、常見(jiàn)的故障以及檢修和維護(hù)的方法，以期為火力發(fā)電廠儀表專業(yè)工作者提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠 熱工儀表 檢修 維護(hù)

中圖分類號(hào)：TH812 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）009-090-02

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，用電量的需求日益增大，火力發(fā)電廠的建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大和自動(dòng)化水平地不斷提高，對(duì)熱工儀表在監(jiān)測(cè)其各項(xiàng)參數(shù)的精確度的要求越來(lái)越高。熱工儀表是電廠設(shè)備參數(shù)計(jì)量和檢定的基礎(chǔ)，熱工儀表運(yùn)行的周期和安全對(duì)電廠各系統(tǒng)平穩(wěn)、高效、安全運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用?；鹆Πl(fā)電廠是蒸汽動(dòng)力循環(huán)，隨著機(jī)容量和參數(shù)的不斷提高，壓力、溫度已達(dá)到超超臨界參數(shù)，一旦失去控制，將會(huì)導(dǎo)致巨大的安全事故。熱工儀表作為監(jiān)測(cè)蒸汽動(dòng)力的壓力、溫度的重要儀器，是監(jiān)測(cè)的“眼睛”，其準(zhǔn)確性是保障火電廠高溫高壓設(shè)備安全的關(guān)鍵。火力發(fā)電廠的電能生產(chǎn)具有連續(xù)性和周期性的特點(diǎn)，因此熱工儀表的日常檢修與維護(hù)就尤其重要。本文介紹了火力發(fā)電廠中熱工儀表進(jìn)行了介紹，分析熱工儀表的重要性，最后針對(duì)運(yùn)行過(guò)程中熱工儀表常見(jiàn)的故障以及檢修維護(hù)的方法進(jìn)行了歸納總結(jié)，以期為火力發(fā)電廠儀表專業(yè)工作者提供一定的指導(dǎo)意義。

2 火電廠熱工儀表分類及重要性

火力發(fā)電廠的熱工儀表主要包括：壓力表、壓力變送器、差壓變送器、壓力校驗(yàn)儀、熱工信號(hào)校驗(yàn)儀、就地溫度計(jì)、熱電阻、熱電偶、液位變送器、溫度變送器、壓力傳感器、液位變送器、液位計(jì)、智能數(shù)顯儀、閃光報(bào)警儀、無(wú)紙記錄儀、流量計(jì)算儀、壓力校驗(yàn)裝置、溫度校驗(yàn)裝置等。

火力發(fā)電廠中的熱工儀表需要測(cè)量的參數(shù)為溫度參數(shù)、壓力參數(shù)、流量參數(shù)以及液位參數(shù)。以上這四種參數(shù)的監(jiān)控是運(yùn)行人員進(jìn)行機(jī)組調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)，是保證設(shè)備安全的關(guān)鍵因素。目前主流發(fā)電機(jī)組的參數(shù)很高，設(shè)計(jì)時(shí)為了綜合考慮安全性和經(jīng)濟(jì)性，設(shè)備材料的裕量都在一定范圍內(nèi)，如果壓力、溫度波動(dòng)超過(guò)材料的承受范圍，則可能造成非常嚴(yán)重的安全事故；汽包水位的高低對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行有著非常大的影響，汽包水位維持在一定范圍內(nèi)是確保鍋爐系統(tǒng)及汽輪機(jī)系統(tǒng)安全運(yùn)行的必要條件。如果汽包水位過(guò)高，就會(huì)直接影響到汽水分離的效果，導(dǎo)致飽和蒸汽濕度增大，含鹽量增多。當(dāng)汽包水位高到一定程度時(shí)，就會(huì)造成蒸汽帶水，因?yàn)樗泻}濃度要遠(yuǎn)高于蒸汽中的含鹽濃度，造成蒸汽品質(zhì)惡化。蒸汽中攜帶的鹽類會(huì)在過(guò)熱器管壁上結(jié)垢，造成過(guò)熱器管被燒壞、爆破，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)進(jìn)水事故的發(fā)生。反之，假如水位過(guò)低，則會(huì)破壞鍋爐汽水的自然循環(huán)，造成水冷壁管被燒壞，嚴(yán)重缺水時(shí)甚至?xí)斐杀艿仁鹿拾l(fā)生。所以，測(cè)量汽包水位的熱工儀表的精度和有效投入是確保鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要方式?；痣姀S機(jī)組運(yùn)行中的工質(zhì)流量是運(yùn)行人員調(diào)節(jié)負(fù)荷的重要參數(shù)，總而言之，熱工儀表是電站安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，其檢修與維護(hù)是電站熱工系統(tǒng)人員的首要工作任務(wù)。

3 火電廠熱工儀表典型故障分析

3.1 壓力測(cè)量?jī)x表

壓力測(cè)量?jī)x表的典型故障主要有：（1）環(huán)境溫度變化引起的誤差變化：就地壓力表設(shè)計(jì)使用溫度具有一定的范圍，通常為-40～60℃，當(dāng)環(huán)境溫度超出范圍后，有可能造成彈簧管材料力學(xué)性能的變化，從而導(dǎo)致測(cè)量壓力的讀數(shù)無(wú)法正確顯示。因此對(duì)于測(cè)量一些溫度較高部位的壓力時(shí)，如鍋爐頂棚、汽輪機(jī)抽汽管道等部位，應(yīng)將壓力表安裝在環(huán)境溫度適宜的位置；（2）安裝位置造成的測(cè)量誤差：當(dāng)壓力感受部件與取源點(diǎn)的高度不一致時(shí)，在低壓系統(tǒng)中很容易由于液柱差形成附加誤差，造成測(cè)量誤差。因此對(duì)于火電廠中的負(fù)壓系統(tǒng)，壓力測(cè)量裝置應(yīng)該盡可能就近布置。保證與取壓點(diǎn)在同一水平高度上；（3）由于引壓管施工問(wèn)題造成的誤差；（4）未進(jìn)行定期校驗(yàn)、量程不正確設(shè)置和接線錯(cuò)誤等。

3.2 流量測(cè)量?jī)x表典型故障

火電廠的工質(zhì)包括水等液體介質(zhì)和蒸汽、空氣等氣體介質(zhì)。對(duì)液體介質(zhì)，一般采用的是孔板（噴嘴）配差壓變送器組成流量測(cè)量?jī)x表及電磁流量計(jì)進(jìn)行流量測(cè)量；對(duì)氣體介質(zhì)，一般是差壓測(cè)量裝置配差壓變送器組成的流量測(cè)量?jī)x表進(jìn)行流量測(cè)量，氣體介質(zhì)的差壓測(cè)量裝置有多種型式。

（1）電磁流量計(jì)。

在使用過(guò)程中，電磁流量計(jì)常見(jiàn)故障有：示值晃動(dòng)、流量顯示會(huì)偏大、示值波動(dòng)等。

（2）差壓流量計(jì)。

差壓流量計(jì)是火力發(fā)電廠廣泛使用的一種流量計(jì)，主要包括孔板式、噴嘴式、阿牛巴式和翼型風(fēng)速測(cè)量裝置等各種型式。常見(jiàn)故障有儀表示值偏小或偏大。

（3）液（料）位測(cè)量?jī)x。

液位是工藝生產(chǎn)過(guò)程中的需要監(jiān)控的重要參數(shù)之一。測(cè)量液位的方法很多，測(cè)量原理是通過(guò)測(cè)量液位變化引起的電容量、傳播時(shí)間、浮力等參量的變化來(lái)檢測(cè)液位?；鹆Πl(fā)電廠中，液位測(cè)量遠(yuǎn)傳儀表一般是采用差壓測(cè)量系統(tǒng)、智能電磁液位計(jì)等。常見(jiàn)故障有儀表輸出值穩(wěn)定在固定值不動(dòng)、儀表示值變化不明顯、比實(shí)際值滯后、儀表示值輸出偏低、儀表示值輸出波動(dòng)等。

3.3 液位測(cè)量?jī)x表典型故障

發(fā)電廠熱工儀表中極易出現(xiàn)故障的是液位測(cè)量?jī)x表。給水流量，蒸汽出口流量和混合燃料的進(jìn)料量是影響鍋爐液位的關(guān)鍵變量，變量不同，其各自的擾動(dòng)也不同。當(dāng)蒸汽流出量突然增加時(shí)就會(huì)造成典型的“假水位”現(xiàn)象發(fā)生，該現(xiàn)象使得過(guò)程暫時(shí)改變了方向，容易造成運(yùn)行人員誤操作而導(dǎo)致事故發(fā)生。

4 火電廠熱工儀表的檢修與維護(hù)

熱工儀表有效使用是鍋爐運(yùn)行的重要監(jiān)控措施，也是保證整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)行的有效手段，其重要性不言而喻。在火電廠實(shí)際生產(chǎn)中，一定要按照國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)的要求對(duì)壓力表、變送器、溫度計(jì)等進(jìn)行定期的校驗(yàn)，保證其測(cè)量精度。另外在日常檢查中一定要時(shí)刻觀察熱工儀表的信號(hào)傳遞是否穩(wěn)定、數(shù)據(jù)變化是否正常，如果有此類現(xiàn)象，立刻進(jìn)行原因分析，根據(jù)出現(xiàn)故障的原因采取相應(yīng)的措施，及時(shí)消除問(wèn)題。如果是由于儀表內(nèi)部產(chǎn)生故障，要及時(shí)更換元件。常用的檢修方法有以下幾種：

（1）觀察法。

熱工儀表檢修中較為常用的方法是觀察法。主要通過(guò)觀察來(lái)分析元件接觸是否有問(wèn)題、導(dǎo)線有無(wú)斷線損壞、線頭接觸是否完整等。

（2）電壓法。

電壓法是利用熱工儀表的電壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)量各部件電壓強(qiáng)度并與正產(chǎn)值對(duì)比，進(jìn)而進(jìn)行故障判斷。

（3）敲擊法。

通過(guò)對(duì)儀表進(jìn)行輕輕敲擊來(lái)檢驗(yàn)故障的接觸不良有否的方法是敲擊法，如設(shè)備與熱工儀表之間的漏焊、儀表電源指示燈忽亮忽暗等，都可以通過(guò)敲擊法進(jìn)行查找。

（4）信號(hào)法。

信號(hào)法是利用電路循環(huán)的原理檢查儀表的連通性，通過(guò)輸出端信號(hào)質(zhì)量分析故障產(chǎn)生原因。

（5）電阻法。

儀表檢修就是以電阻測(cè)量為基礎(chǔ)的。通過(guò)電阻可以判斷線路與原件的好壞，與電壓法配合進(jìn)行，則效果更好。

（6）短路法。

短路法是利用導(dǎo)線對(duì)熱工儀表的某部分或某原件進(jìn)行短接，通過(guò)電流和電壓的數(shù)值變化進(jìn)行判斷的方法。

另外隨著電廠測(cè)量?jī)x表精度等級(jí)的提高，要及時(shí)的進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)儀器的更新，加強(qiáng)熱工儀表維修人員的培訓(xùn)，提高他們的技術(shù)水平，加強(qiáng)日常監(jiān)督管理等管理手段也是確保熱工儀表準(zhǔn)確度和安全使用的有效手段。

5 結(jié)論

綜上所述，熱工儀表的準(zhǔn)確度、精度以及安全有效投入是整個(gè)火力發(fā)電廠各設(shè)備及系統(tǒng)正常、安全運(yùn)轉(zhuǎn)的有力保障。電廠熱工儀表測(cè)量參數(shù)很多，各種熱工儀表種類也很多，為了保證熱工儀表的正常運(yùn)行，需要熱工儀表維修人員具有豐富的經(jīng)驗(yàn)與精湛的技術(shù)。另外一定要定期對(duì)熱工儀表進(jìn)行檢測(cè)與校驗(yàn)，及時(shí)糾正誤差及故障，保證火電廠的安全高效運(yùn)行。