探析电厂运营中热工仪表故障研究

1、探析电厂运营中热工仪表故障研究摘要：热工仪表在电厂中的使用很广泛，主要有 热电偶（阻）、压力开关、压力变送器、差压变送器（开关） 等。通过仪表的测量，不仅可以预防和正确判断事故的发生, 保证机组的连续安全运行，还可以通过仪表的记录和计算来 分析机组的经济性，从而改进机组的操作、运行方式，提高 机组的经济运行效率。关键词：电厂；热工仪表；故障分析中图分类号：f407.6文献标识码：a1电厂运营对热工仪表的指标要求随着科学技术的发展，火力发电厂日渐趋向于高度自动 化，为了提高设备的可靠性与安全性，就必须做好各类仪表 的检查及维护。因此对于从事火力发电厂的运行、维护人员 来说，不仅要熟练地掌握机组的

2、操作技能，了解常用仪表的 构造原理，还要求能够正确地使用和维护。电厂热工仪表的 使用及维护不正确极有可能造成设备事故。下面分别对压力 测量仪、温度测量仪、流量仪等热工仪表出现的典型故障进 行分析并提出解决方案。2压力测量仪表典型故障分析压力测量仪表的典型故障及原因主要有以下方面：（1）由于环境温度变化引起的误差变化。就地压力表的设计使用环境温度一般在-406ctc,当使用环境不满足要求时会造成弹簧管材料力学性能变化,无法正确显示被测介质压力，如大型火电机组的锅炉顶棚罩壳、汽轮机本体下 部抽汽管道密集处等温度较高的部位，为准确测量，一般需 要将表计引至环境温度适宜的位置。(2) 由于安装位置引起

3、的测量误差。对介质的压力取 源点位置设计一般根据生产工艺流程的需要，由于表计的安 装环境、集中布置等造成压力感受部件与取源点的高度不一 致，导压管路中的液柱差形成附加误差，特别是低压系统， 如汽轮机润滑油系统，因取源点设计最远端轴承位置，油压 在06mpa左右,变送器集中布置在运转层下油箱附近，一 般600 mw机组有6 m左右的油柱高度，很容易造成测量误 差，导致系统故障报警，甚至跳机。为确保机组安全，一般 油系统、真空系统、凝结水负压系统等采用就近布置在取压 点同一水平高度。(3) 引压管施工不合要求引起的误差。压力测量安装 导压管路过长造成反应迟滞，不能准确反应压力变化，在施 工时导压管

4、路应该尽可能的短以加快响应速度，对于信号管 路应有一定坡度，以方便在投用时排污和放气。(4) 未定期校验、量程设置不正确及接线错误。弹簧管压力表发生变差大、跳跃转动等故障是由于长期使用未进 行定期校验造成的；采用dcs控制系统的电厂，压力变送器 初次投用显示数值偏差大，多数是由于变送器量程和dcs内 部量程设置不一致造成的，一般核对二者的量程是否一致即 可解决；变送器已正确投用，dcs显示坏点一般是由于dcs 内部跳线未正确设置，造成无24 v电源。压力测量仪表主要有弹簧管压力表、电容式压力（差压）变送器、压力开关 等，压力表主要用于就地指示，变送器主要实现压力的远传 与信号标准化，压力开关主

5、要用于介质压力超限时实现报联锁保护。由于安装的不尽合理，维护及校验方法的不正确均可引起示值误差，以致引起调节保护系统无法正确工 作、故障报警等。3温度测量仪表典型故障分析在电厂中，温度测量仪表主要有双金属温度计、热电偶（阻）、玻璃管水银温度计等，热电偶主要用于自动控制、 数据采集系统，其他2种主要是进行就地显示。3.1安装位置取源点不能代表工艺介质的实际温度往往是造成温度 测量系统故障的主要原因，如炉膛温度测点选在烟气流动不 畅、有涡流的边角处，安装位置磨损严重，造成热电偶套管 损坏、偶丝断路等故障；插入深度不够也是造成温度不准的 重要原因，如炉膛壁温、汽机缸温的测量热电偶未插入测点 底部造成

6、接触不紧密，传热方式主要依靠空气对流而非传 导，一般会造成温度偏低。3. 2接线错误补偿导线型号与热电偶的型号不对应一般温度显示偏 差会很大，甚至超量程；正负极错误一般温度示值与实际值 相差一固定值；补偿导线绝缘降低造成信号回路接地、接线 盒密封不好造成内部潮湿接壳，一般会造成温度偏低。电缆 屏蔽系统仪表或dcs柜内接地不良，或多点接地，此类故障 极易造成电荷在信号线上积累，引起温度示值晃动。4流量仪表典型故障分析在电厂对液体介质流量测量一般采用的是孔板（喷嘴） 配差压变送器组成流量测量仪表、电磁流量计；对气体介质 采用的一般是差压测量装置配差压变送器组成的流量测量 仪表，其差压测量装置有多种

7、型式。4. 1超声波电磁流量计超声波流量计的管道振动大，存在涡流等情况，会造成 超声波流量计出现示值晃动；超声波流量计安装在水平管道 的顶部、流量计管道下部长期运行后会产生沉淀物造成错误 的测量信号，一般流量显示会偏大，应根据运行时间和介质 情况进行判断，超声波流量计管道内未充满被测介质，安装 在弯头、阀门等附近导致介质流态改变较大也容易造成示值 波动。管道内径与流量计内径相差不大时会产生一定的误 差，一般超声波流量计均为智能仪表，调整仪表的修正系数, 就能满足要求，管径相差较大时需要重新选型或修改管道。另外空间电磁波干扰，大功率马达磁场干扰等造成流量无规 则变化、偏大偏小不固定，一般采取单独

8、接地保护。4.2差压流量计典型故障分析差压式流量计是使用广泛的一种流量计，主要有孔板、 喷嘴、阿牛巴、翼型风速测量装置等各种型式。仪表示值偏 小主要是由于差压偏小，造成差压偏小的原因一般有平衡阀 未全部关闭，正负压侧凝结球凝结水位不一致，导压管未完 全冷凝，高压侧管路不严密及高压侧管路中空气未完全放 掉。仪表示值偏大主要是由于差压偏大造成的，主要原因是 低压侧管路不严密或低压侧管路积存空气。仪表示值无变化 一般是由于防冻伴热设施未投用，导压管内液体冻住或平衡 阀全开。4. 3液（料）位测量仪表典型故障分析液位是工艺生产过程中的一个重要参数，液位测量方法 很多，在电厂对液位测量远传仪表一般采用差

9、压测量系统、 智能电磁液位计等方法。通常是利用与被测介质某个物理参 数（如密度、速度等），相应的液位变化导致某些参量的变 化（电容量、传播时间、浮力等）来检测液位。差压测量系 统中液位测量与流量测量中的故障基本相似，下面就电厂中 应用较多的电磁液位计故障进行分析。仪表输出稳定在固定值不动，一般是由于电路板或传感 器故障。仪表示值变化不明显，比实际滞后，一般是由于测 量传感器部分被介质污染所致，应进行清洗；如凝汽器液位 测量中多采用的导波雷达液位计，机组投运时由于油脂、垃 圾等较多造成其测量筒内部污染，垃圾沉淀导致液位显示滞 后。仪表输出精度降低，一般是由于安装工艺不符合要求所 致，如e+h超声波液位计，在安装超声波导管时为必选，以 确保其内表面是光滑的，不能有任何焊接点和棱角存在。特 别是超声波导管位于容器内的端口不能有毛刺。仪表示值输 出偏低一般是由于探头与罐壁距离未严格按安装说明要求 进行，如导波雷达液位计采用杆式或缆式探头的型式时，杆 探头与罐壁的距离不得小于100mm,缆式探头与罐壁的距离 不得小于300 mm,否则容易使示值偏小；在同一位置下，仪 表示值输出波动，一般是由于被测介质的介电常数在变化， 如脱硫系统的石灰石罐料位计，即使料位维持在固定高度， 采用e+h导波雷达料位计