火电厂热工自动化仪表故障原因分析及其维护思路

辛剑军

摘要：随着科学技术的不断发展，工业生产与发电行业逐渐实现了自动化与智能化，火电厂利用的热工自动化仪表可实现对燃烧炉内部的动态监控，但由于热工自动化仪表是信息技术与机械零件的结合体，在日常使用中会由于使用不当，或热波冲击造成故障，最终导致数据不准确，不利于对整个燃烧过程的监控，针对存在的热工自动化仪表故障情况，本文从热工自动化仪表运行原理出发，对出现故障原因进行细致分析，最终提出科学有效地维护思路，为促进热工自动化仪表稳定运行提供必要的理论支撑，为维修人员提供思路借鉴。

关键词：热工自动化仪表;故障分析;维护思路

引言：

随着生活水平的飞速提高，生活已经不能离开电力，由于电能的不可储存特性，火力发电厂必须要全天候无休止工作，为了满足群众源源不断的用电需求，火力发电厂的操作主体为操作工人，但即使是实行三班倒的工作模式，工作人员也在工作中出现开小差或精神不集中的情况，针对操作工的工作状态，热工自动化仪表被开发和研制，自动化仪表与多种监控元件共同作用，不但减轻了工作人员的压力，同时也提升了对燃烧炉的监控准确度，为实现燃烧炉的高效运转贡献力量，但由于长时间高负荷工作，热工自动化仪表也会出现故障，本文将从工作原理出发，对燃烧炉可能发生故障进行系统分析，最终提出有效地解决策略。

一、热工自动化仪表的工作运行原理

1.热工自动化仪表的组成部件及运行原理

对热工自动化仪表工作运行原理学习是所有热力发电厂热工人都要面对的过程，通过对原理学习才能明确操作规程，提高生产安全意识。热工自动化仪表在整个发电厂的自动化系统中占据重要位置，它可动态监管燃烧炉内部热能转化效率以及汽轮机运行的动态指标，保证各系统构建的稳定运行。热工自动化仪表由显示器、传感器以及变送器组成，传感器分为无线与有线两种，无线传感器往往可以实现一屏多用，实现对多个系统的检测。传感器通过检测热源数值以及介质流速情况将数值提供给变送器，传感器检测的数据通过变送器进行数据信号与电信号的转变，最终可显示在显示器中，实现对燃烧炉的监控。

2.热工自动化仪表可实现的功能

热工自动化仪表的一大功能就是实现智能检测，一旦燃烧炉的波动过大，热工自动化仪表就会实现过载保护，与热工自动化仪表相连接的报警器会持续性报警，对操作与维护人员提醒，避免危险情况发生。由于发电厂的线路错综复杂，燃烧装置与发电装置体积大、造价高，如果不能及时发现危险将缩短工件使用寿命，加快了设备的迭代时间，无意中增加了发电成本。每年因为发电厂设备的更换、维修和保养费用将占据企业支出的百分之三十五以上，所以在检修人员在热工自动化仪表报警的第一时间就采用科学高效的解决方案会使发电设备的寿命延长至最大值，为企业发展起到了提质增效的作用。热工自动化仪表第二大功能是与自动化设备协同工作，提高发电效率，为发电设备稳定运转提供了必要保障。热工自动化仪表与燃烧炉各自动补、排风阀门相互连接，通过逻辑设定可将热工自动化仪表设置为指令发出者，根据燃烧热值数据波动情况，及时对自动进风阀门发出指令，阀门实现快速地开与关，减少了工作人员的任务量以及手动开关造成的开关角度误差，提升了火力发电厂整体效率性和准确性。

二、热工自动化仪表出现的故障原因分析

1.人为因素导致仪表出现故障

热工自动化仪表在工作中需磁场环境穩定，无静电干扰，但人是自然界中是较为良好的导体，如果在按触热工自动化仪表显示器时，由于手带有一定静电就会与变送器对传感器传输信号转变的微电流形成逆变，最终削弱了内部微电流，造成示数不准。而工作人员的手机与智能手表等智能设备都会产生微磁场，干扰传感器的测量数据，导致运行设备参数异常，最终造成设备误动。操作人员的规范化操作意识淡薄，缺少对操作规程的详细了解也是导致故障的根本性原因，由于热工自动化仪表是一个精密性的仪器设备，为了保证其精度需要定期对其保养和维护，一旦超过维护时间则就没有维护的价值，但部分火力发电厂依然在使用超期未被更换的热工自动化仪表，内部管阀的堵塞以及电流转译能力无故增强都会导致热工自动化仪表整个系统出现问题，最终造成发电效率低下。

2.在设计与安装过程中出现密封不良情况

热工自动化仪表是相对密封与精密的仪器，任何条件下都不能与外界实现空气交换与热交换，但设计与安装时由于工人对线缆以及仪器盖没有

实现良好密封就会导致空气中水蒸气通过缝隙渗透至热工自动化仪表内部，腐蚀内部线路最后造成损坏。与仪器盖密封相比，对线缆密封往往是系统性和复杂性工作，如果在密封时，一旦出现密封问题往往就需推倒重来，这也是多数安装人员只在乎仪器盖密封，而并非关注线路密封的原因。对仪器盖密封往往起到的是治标不治本的密封作用，根本不能从根本意义上解决水蒸气渗漏、测点渗油问题。

3.震动导致仪表损坏

由于热工自动化仪表往往布设燃烧炉周围，由于机械结构安装设备缺少对缓震块的安装，就会导致热工自动化仪表受到的震动增加，内部零部件出现更大缝隙，最终导致仪器内部虚连甚至仪器线路失效。由于煤在燃烧中会释放出大量能量和光，根据光的波粒二象性可知道，光波往往会跨越燃烧炉实现热波衍射，最终影响到热工自动化仪表，来自于震动的原因多种多样，但这并非不可控，往往在安装之前进行系统性设计即可将震动带来的损伤降低至最低。

三、热工自动化仪表的有效维护方法

1.针对人为因素造成故障进行有效维护方法

火力发电厂应设置更加严苛的工作规章制度，号召所有人员在进入重点现场设备运行区域前将手机统一交至屏蔽区域，将手机与智能设备造成的电磁干扰降到最低，同时在每人操作工位周围设定静电排出装置，通过地线将静电导入至大地，防止体内静电干扰传感信号与电信号的转换与传递过程，全体操作人员应佩戴白色手套，针对特殊传感器安装及使用应按照设备说明书学习规范化操作规程，避免由于操作的失误造成热工自动化仪表损坏。

2.针对密封不良情况进行有效维护

在热工自动化仪表安装前，应选用安全密封性等级较高的热工自动化仪表壳体，实现螺丝与螺母之间的过盈配合，避免水蒸气通过螺纹缝隙进入到热工自动化仪表内部，为了加强密封效果，可通过提升的密封垫圈等级以及外加密封箱的有效方式筑牢水蒸气隔离墙。在线缆密封维护时，应将线缆宽度与接口宽度仔细对照，避免由于两者的不配合导致安装缝隙存在，导致水蒸气通过缝隙流转的情况出现。

3.针对震动造成故障进行有效维护

为了避免机械内部震动冲击，在所有仪器安装完毕后应进行水平检测，同时也要测定整个系统的运转平衡，根据实际增加固定支架措施，避免由于机械内部动不平衡对热工自动化仪表造成震动冲击，在热工自动化仪表周围布设绝热层也是至关重要的，绝热层不但会提升热工自动化仪表的隔热能力，同时也会产生与热波波形等大反向的阻碍波，实现对热波的抵消，避免冲击热波造成热工自动化仪表内部零件间隙增大的情况出现。

四、总结

热工自动化仪表在我国火力发电行业应用广泛，与自动化控制系统和数控系统共同协同工作提升了火电发电行业的自动化水平，为操作人员减轻了工作量同时提升了发电效率，但由于热工自动化仪表需长时间全天候运行，导致故障率增加，但故障并非不可不免，只有工作人员规范操作，提升安全责任意识，保证安全生产，设计安装人员做好密封与抗震动工作才能保证热工自动化仪表设备平稳运转，为提升发电厂的经济效益不断注入强劲动力。

参考文献：

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