摘要:热控仪表在火力发电机组中应用广泛，随着机组自动化程度的不断提高，热控仪表在火电厂设备中占据着越来越重要的地位，其测量的可靠性直接关系着火电厂的安全性和稳定性。通过对火电厂热控仪表的典型故障分析，提出了热控仪表检修和维护的方法。
关键词:火力发电；热控仪表；故障检测；管理
火力发电在我国发电总量中仍占有较高的比例，随着我国经济建设的步伐不断加快，对电量的需求也与日俱增，火电厂的建设规模和自动化水平也在不断地适应快速发展的节奏。火力发电厂为蒸汽动力循环，高参数、大容量机组的不断涌现，其压力、温度等已经达到了超超临界参数，对于热控参数的监测和控制就显得格外重要，一旦出现故障，就可能影响电厂的运行，甚至引发更大的安全事故。加之，火力发电厂连续生产的特点，对热控仪表的日常检测和维护意义重大。
一、火力发电的原理
火力发电是利用可燃物在燃烧时产生的热能，通过动力装置转换成电能的一种发电方式，简单的说就是利用燃料发热，加热水，形成高温高压过热蒸汽，推动气轮机旋转，带动发电机转子旋转，定子线圈切割磁力线，发出电能，再利用升压变压器，升到系统电压，与系统并网，向外输送电能。然后蒸汽沿管道进入汽轮机中不断膨胀做功，冲击汽轮机转子高速旋转，汽轮机带动发电机发电。最后又被给水泵进一步升压送回锅炉中重复参加上述循环过程，发电机发出的电经变压器升压后输入电网。
二、火电厂热控仪表典型故障分析
1.1压力测量仪表
压力测量仪表的典型故障主要有：（1）环境温度变化引起的误差变化：就地压力表设计使用温度具有一定的范围，通常为-40～60℃，当环境温度超出范围后，有可能造成弹簧管材料力学性能的变化，从而导致测量压力的读数无法正确显示。因此对于测量一些温度较高部位的压力时，如锅炉顶棚、汽轮机抽汽管道等部位，应将压力表安装在环境温度适宜的位置；（2）设备安装引起的测量误差：由于仪表受压部位与取源点的位置存在安装偏差，在低压系统中易发生液柱差，产生的附加误差最终表现为测量误差。所以，在火电机组中的低压、负压系统中，压力测量仪表需与取源点保持在同一水平位置，并尽可能地靠近；（3）由于引压管施工问题造成的误差；（4）未进行定期校验、量程不正确设置和接线错误等。
1.2流量测量仪表
火电厂的工质包括水等液体介质和蒸汽、空气等气体介质。对液体介质，一般采用的是孔板（喷嘴）配差压变送器组成流量测量仪表及电磁流量计进行流量测量；对气体介质，一般是差压测量装置配差压变送器组成的流量测量仪表进行流量测量，气体介质的差压测量装置有多种型式。
(1)电磁流量计。在使用过程中，电磁流量计常见故障有：示值晃动、流量显示会偏大、示值波动等。
(2)差压流量计。差压流量计是火力发电厂广泛使用的一种流量计，主要包括孔板式、喷嘴式、阿牛巴式和翼型风速测量装置等各种型式。差压测量装置故障率比较低，一般常见故障有差压变送器的零点不准、引压管有堵塞、引压管冷凝液内有气体、或者冷凝罐没有按照施工规范安装等而导致的仪表示值偏小、偏大或者示值不变化。
1.3液（料）位测量仪
液位是工艺生产过程中的需要监控的重要参数之一。测量液位的方法很多，测量原理是通过测量液位变化引起的电容量、传播时间、浮力等参量的变化来检测液位。常见故障有仪表输出值稳定在固定值不动、仪表示值变化不明显、比实际值滞后、仪表示值输出偏低、仪表示值输出波动等。
(1)液位测量仪表典型故障。液位测量仪表相对其它仪表设施来说更易发生故障，给水流量，蒸汽出口流量和混合燃料的进料量是影响锅炉液位的关键变量，变量不同，其各自的扰动也不同。当蒸汽流出量突然增加时就会造成典型的“假水位”现象发生，这样一来，整个过程在一定时间内被改变了方向，此时较容易误导操作人员进行误操作，进而引发事故。
1.4温度传感器
温度传感器主要包括热电偶、热电阻。热电偶利用热电效应测温实现温度（T）与电势（E）转换，对于每一个温度T都有相应的电势E与之对应。热电阻则利用导体电阻随温度变化的特性测温。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在检定热电偶与热电阻时，使用热工自动检定系统及其配套设备热电偶检定炉和高精度铂电阻校验槽等环境温度应该在（20±2）℃范围内，湿度应该70%RH，在检定时严格按照操作规程进行接线与校验。
三、火电厂热控仪表的管理和维护
3.1 建立行之有效的监管体系
管理体系包括从热控仪表采购到后期维护等一系列相关工作，应该安排专人负责，条件允许的情况下可以形成团队，各司其职地进行相关工作。监督体系除了对管理体系随时进行监管外，也应尽可能的参与对热控仪表的管理工作，达成监督管理双保险。
3.2 对热控仪表进行定期校验
鉴于热控仪表在生产中的重要性，定期校验时是可以有效保证监测数据正确性的手段之一，可以选派专人负责，实时对压力表、温度计等热控仪表进行检测，发现示值不精确时可以联系技术人员进行调整，对于热控仪表周围的不安全因素尽量排查和处理，同时进行记录并寻找原因，为以后的工作提供宝贵资料[4]。
3.3 建立应急机制
对于所有有重要价值的热控仪表，应该配备一个工作仪表和至少一个备用仪表，这样即便工作仪表出现问题，也可以用备用仪表及时替代，使生产相关工作不至中断，对于重要性稍差的热控仪表，在条件允许的情况下也可以考虑配备备用仪表，进一步提升生产工作的安全性。
3.4 采购质量较好的热控仪表
不同热控仪表所能适应的环境是存在差异的，考虑到火电厂的特殊环境，应该采购质量较好的仪表，同时定期替换工作时间较长的老旧仪表，做到防患于未然。
3.5 对热控仪表进行日常维护
火电厂往往存在温度过高等减少仪表使用寿命的因素，因此对仪表的日常维护是必要的工作，比如可以尽量保持仪表周围温度变化的幅度不要太大，清除可能造成危险和影响仪表工作的杂物，室外的仪表必须注意防冻、防水等措施，最大化的为仪表创造稳定的工作环境[5]。
3.6 提升相关人员专业素质
提升火电厂的工作人员对各种热控仪表的熟悉度，使相关工作人员对仪表的维护更加从容，其他工作人员在掌握了仪表相关知识后，也可以在有需要的情况下对有故障的热控进行处理，同时让全体人员意识到仪表的重要性，也可以降低人为造成仪表故障的几率。
3.7重要仪表进行冗余配置
为提高仪表设备的可靠性和持续性，有必要对某些重要仪表进行冗余配置。火电机组通常是连续生产，在一些重大设备的运行中，需要监测设施和仪表时刻保持足够的准确性和稳定性。对这些关乎生产运行的关键参数监测，需要对其仪表及其他设施进行冗余配置，并配合自控系统进行技术处理，进一步提高仪表设备检测的可靠性。
结论
火力发电是我国重要的发电形式，其安全性和生产稳定性关系着国计民生，对火电厂安全性和生产稳定性的提升是社会发展的重要内容，热控仪表是相关工作人员了解火电厂生产环境的重要工具，种类繁多、职责各异，对各种仪表故障做到充分了解，有利于火电厂生产工作良好有序进行，对仪表的管理则可以有效保证各种仪表的正常工作，二者缺一不可。
参考文献:
[1]陈丽娟.生产过程自动化仪表常见故障分析及处理[J].科技展望，2016，06：58.
[2]邢泾田.电厂热控仪表常见故障及解决措施探讨[J].科技传播，2016，03：190+184.
[3]杨海波.热控仪表调试中常见故障原因及对策分析[J].山东工业技术，2016，11：296.
[4]赵明江.自动化技术在热工仪表中的应用[J].科技创业月刊，2016，23：114-115.
[5]廖科.化工仪表常见故障辨识与维修措施分析[J].黑龙江科技信息，2016，36：2.
论文作者:刘京睿
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/18
标签：仪表论文; 测量论文; 火电厂论文; 工作论文; 常见故障论文; 火力发电论文; 流量论文; 《电力设备》2017年第33期论文;