火电厂热控仪表故障排查方法的探究

孙 淑 渠鹏程

（1、华电章丘发电有限公司，山东 济南 250200 2、中国科学院空天信息创新研究院齐鲁研究院三十一室，山东 济南 250132）

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，热控仪表是最底层的设备。DCS 系统的结构图如图1 所示。

图1 DCS 系统的结构图

当前，随着DCS 系统在火电厂热控控制中应用越来越广泛，热工测量和控制仪表等在火电厂生产过程中的作用也在不断提高，直接影响着火电厂的正常运行，因此加强热控仪表的检查维护，确保其正常运行具有重要意义。

1 电厂热控仪表常见故障原因

1.1 密封故障

在电场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，在运行过程中水汽等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。

1.2 接线松动

热控仪表需要对发电设备进行实时、全方位的监测，因此热控仪表通常需要安装在发电设备附近，由于很多发电设备在运行过程中都会存在振动，受到这种振动的影响，以及其它外力的作用，热控仪表容易出现接线松动、螺栓松动等方面的问题，导致仪表接触不良，影响其运行效果。在振动的影响下，可能会导致焊接部位失效，出现裂缝等，导致热控仪表不能够正常运行。相关数据显示，由于振动导致导线接触不良是热控仪表常见故障，可以占到热控仪表故障总数的30%。

1.3 老化失灵

热控仪表是有使用寿命的，达到使用期限之后，其功能无法保证，各零部件出现损坏的可能性也会增加，如果超期运行，仪表故障率会显著上升，如果热工自动化系统中关键部位的热控仪表出现故障，其正常运行会受到较大的影响，进而影响到火电厂的正常生产。

1.4 仪表受外力作用

热控仪表如果受到雷击、物体击打等外力的作用，可能会出现损坏，外部伴热带失电也会造成仪表故障，轻则导致仪表存在故障隐患，严重情况下会导致仪表直接失效。

1.5 误操作和误整定

当前，火电厂应用的热控仪表中，有很多智能仪表，这些仪表在使用时需要对工作参数和用途进行设定，然后才能够正常运行。在实际应用过程中，其工作参数受到运行方式的影响，需要根据不同的运行参数来进行调整和操作，如果存在误操作或者是误整定等情况，可能会导致仪表不能够正常工作。

2 典型故障排查方法

2.1 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460℃，突然示数出现变化，则可以判断其出现了故障。图2 中所示，可以明显看出后左温度传感器发生了断线故障。（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。

图2 传感器断线故障曲线

2.2 定期排污法

在热控仪表工作过程中，其测量的介质中包含微小颗粒、油垢等杂质，这些杂质可能会沉积在导压管、液位测量桶等位置，影响测量的准确性，还可能会影响液位开关正常动作，因此若在巡查中发现热控仪表的测量值出现了比较大的偏差，或者是出现液位开关误动作的频率异常，可能是仪表管路内杂质较多，应进行排污处理。在进行仪器仪表的排污处理时，需要严格按照流程来进行：

（1）在开展仪表的排污之前，应与运行人员进行沟通，确认合适的时间，在运行人员同意并且开具工作票以后才能够实施，避免对生产造成不利影响；若是对压力调节仪表、流量调节仪表等进行排污处理，应先将其操作方式切换到“手动”，避免仪表出现自动切换的情况，保证调节阀在排污过程中处于稳定状态。（2）在对温差变送器进行排污之前，应将三阀组的正负取压阀关死，之后再缓慢地打开正负导压管排污阀，将介质和污物等排入到排污管道，然后开启三阀组正负取压阀，打开排污螺丝，开始排污，污物清理干净之后将螺丝拧紧。（3）在完成排污工作后，将系统调回自动模式，排污结束。

2.3 保温伴热设备检查法

温度对于热控仪表的运行有着比较大的影响，我国北方地区冬季温度较低，因此在冬季热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，以及导压管线等的保温材料。（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的伴热带的运行情况，是否在发热；检查热温度传感器，确认其安装位置是否正确；温度设定旋钮指示值是否正常。（3）检查蒸汽伴热情况，确认其是否正常。对于采用蒸汽伴热的仪表应特别注意，应根据仪表表面温度的实际情况，对伴热蒸汽的流量进行实时调节，确认温度适宜；若出现疏水器连续排气的情况，表明此时的蒸汽流量较大，应调节阀门降低蒸汽流量；若疏水器较长时间都未进行排气，则应加大蒸汽流量，避免仪表导压管内介质出现凝结，确保仪表可以正常运行。

2.4 停用排查法

在仪表出现故障，或者是全厂进行停机大修时，应停用热控仪表，并进行排查检修，具体应按照以下流程进行：

（1）和运行人员沟通，和运行人员达成一致，并采取停机措施。（2）在进行故障仪表、元件等的拆除之前，应将仪表电源、气源等关闭；在拆卸过程中，应注意拆卸不同类型的仪表，应根据仪表的性质采取针对性的措施；若进行热电偶、热电阻等仪器的拆取时，应做好防漏电措施，具体的措施是应用绝缘胶布等对电缆线芯接头位置进行包缠；在进行压力变送器、压力表等的拆卸时，应采取措施放置出现压口堵塞的情况，避免出现局部憋压的情况，正确的操作是先将所有阀门关闭，开启排污门排污泄压之后，应关闭二次阀门，松动安装接头，排气，排残液，待排完后再卸下仪表；在进行气动仪表和电气阀门定位器等的拆卸时，必须要先将气源关闭，确保松开过滤器减压阀接头；在拆卸仪表时，应做好标识，避免回装时出现措施，导致量程不同的仪表出现混装。（3）在进行连锁仪表的拆卸时，应将阀门切换至“手动”，然后再进行拆卸。

3 结论

热控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，及早发现火电厂的故障。本文从密封故障、接线松动、老化失灵、外力作用和误操作和误整定等方面，分析了热控仪表故障的原因，并且从巡回检查、保温伴热、定期排污、仪表停用排查等方面，对火电厂热控仪表故障的排查方法进行了探讨。