热工仪表故障及解决策略

卫文娟

（晋能控股山西电力股份有限公司侯马热电分公司，山西 侯马 043000）

1 电厂热工仪表的重要性

热工仪表是能够对设备运行参数（温度、压力、流量等）进行检测的仪表，通常包含了传感器、变送器以及显示器3 个组成部分，传感器为感受件，能够依照一定的规律，将被测量的某种参数或者性能转化为能够被仪表检测到的物理量，变送器为连接件或者中间件，可以将传感器输出的信息传递给显示器，显示器为显示件，可以将相关参数在数量上的变化显示出来。

热工仪表在电厂运行中发挥着非常重要的作用，电厂在电力生产中，对于发电机组参数的设置有着严格要求，需要充分考虑稳定性和经济性，将设备和材料的数量控制在标准范围内，如果运行的压力或者温度超出了材料能够承受的最大值，则可能引发相应的安全事故[1]。以汽轮机的运行为例，其最为核心的运行参数之一时汽包水位，想要保障汽轮机的稳定可靠运转，必须将汽包水位维持在合理可控的范围内，如果汽包水位高出了标准限值，则会在一定程度上影响分离环节的效果，造成蒸汽盐度和湿度的增大，引发蒸汽水质恶化的问题。而盐度的增大还会在热管上形成盐垢，腐蚀管道的同时，造成汽轮机进水等事故；如果汽包水位偏低，汽水的自然循环容易造成管道破裂的情况，影响机组的正常运转。而对于汽包水位等相关参数的测量，主要是依靠热工仪表实现的，基于此，工作人员必须认识到热工仪表在电厂生产中的重要性，切实做好热工仪表的检修维护工作。

2 电厂热工仪表故障

电厂热工仪表大致有压力测量仪表、温度测量仪表和流量测量仪表等，不同热工仪表在运行中会产生不同的故障，故障的原因也会有所不同，需要技术人员的重视。

2.1 压力测量仪表

压力测量仪表在实际应用中，最为常见的故障，就是在运作中数值固定不变，又或者测量数值和实际数据存在偏差。

导致故障的原因有很多。环境温度的影响。一般情况下，在电厂中使用的压力测量仪表，使用温度在-40～60 ℃之间[2]，如果介质的温度超过了60 ℃，压力测量仪表就无法实现对于压力的准确测量，例如，汽轮机下方抽汽管道密集区域的温度偏高，会导致压力测量结果不准确的情况。从提高仪表测量数据准确性的角度，在操作压力测量仪表时，应该将其放在温度适宜且相对稳定的环境中。

导压管施工引发的故障。在针对导压管进行安装施工时，如果导压管的长度超出了相关标准的要求，则会造成压力测量仪表反映迟钝的情况，影响了测量结果的准确性。对此，在安装导压管时，须要做好导管长度的严格把控，在规范允许的范围内，尽量缩短管道的长路，也可以依照一定的坡度来进行导压管的安装施工，保证压力测量结果准确性的同时，为后续的排污和放气提供便利。

不合理校验和维护引发的故障。工作人员在针对压力测量仪表进行校验以及维护的过程中，如果没有能够严格依照规范化的流程进行操作，同样可能引发故障，如仪表跳跃转动有着变化过于剧烈等情况[3]。

2.2 温度测量仪表

温度测量仪表在实际运行中，最为常见的故障同样是测量数据存在误差，对故障的原因进行分析，主要体现在3 个方面：一是测量的位置选择不够准确。其原因有很多，最主要的原因：（1）取源点和测量介质的温度缺乏一致性，举例说明，在对炉膛的温度进行测量时，若将测量点选择在烟气流动不畅、有涡流存在的边角位置，则测量得到的温度并不能代表炉膛内的实际温度；（2）插入的深度不足，这样测量得到的温度相比较实际温度要低不少，举例说明，在针对炉膛壁的温度以及汽轮机气缸的温度进行测量时，没有将热电偶插入到足够深的位置，导致其与测量位置没有紧密接触，测量的结果偏低；（3）接线不合理引发的测量误差。工作人员在对热电偶的型号进行选择时，没有考虑其与补偿导线型号的一致性，存在着接线错误的情况，同样会引发测量误差；（4）电缆屏蔽系统以及DCS柜内部仪表安装存在问题，如多点接地又或者接地不良等，会导致信号线上电荷的不断雷击，引发温度值晃动的情况[4]。

2.3 流量测量仪表

流量仪表在电厂液体介质和气体介质流量的测量中十分常见，其类型多种多样，应用最为广泛的应该是差压式流量仪。差压式流量仪在实际测量中，同样容易出现测量数值误差的情况。误差的表现有两个：（1）测量结果大于实际数值，（2）测量结果小于实际值。测量结果偏大实际上就是差压偏大，其主要原因是低压侧管路不够严密，又或者内部积存了大量空气；测量结果偏小的原因有很多，如差压偏小、止负压侧凝结球的凝结水位存在偏差、平衡阀未完全关闭、导压管未完全冷凝等。另外，如果没有设置相应的防冻伴热设备，管道内的液体可能会冻住，导致流量测量现实的结果固定[5]。

3 电厂热工仪表故障解决策略

结合电厂热工仪表常见故障及故障原因分析，在仪表运行的各个环节都可能存在故障，而故障最为直观的表现就是测量结果不准确，其会对电厂设备的运行产生负面影响。对此，工作人员须要对常见故障进行分析，采取有效的措施做好故障的处理和应对。

3.1 对压力测量仪表故障的处理

对于压力测量仪表在运行中存在的故障，工作人员须要从其原因着眼做好处理和应对：首先，如果压力测量仪表在测量时没有任何反应，工作人员需要对仪表进行拆解，看其内部是否存在阻塞的情况，如果存在，可以使用钢丝或者专业工具进行疏通；其次，若仪表指针的回转速度不稳定，可以将外壳拆开，检查传动元件相互之间的间隙大小，若间隙过小，可能导致设备运行中摩擦的增大，降低部件的灵敏度[6]。在检查后，如果确认是间隙过小引发的仪表故障，可以向传动元件位置添加一定的润滑油，以减小摩擦力。同时，工作人员须要对仪表中的传动部分进行清理，避免锈蚀及污垢引发的仪表故障。如果在完成传动部分的清理后，仪表依然无法正常运转，则须要对传动元件进行更换。

3.2 对温度测量仪表故障的处理

对于温度测量仪表在运行中存在的故障，通常可以借助热电偶与热电阻的工作原理进行检修维护。首先，应该对温度测量仪表的外观进行检查，看其是否存在有明显的外部损伤，如果是外部损伤引发的仪表故障，须要对其进行检修，同时检测仪表的绝缘性，确保不存在绝缘问题；其次，应该做好仪表电极的全面检查工作，看电极是否存在有破损、开裂、污渍以及腐蚀等问题，这些问题都可能导致仪表故障，如果存在上述问题，须要对热电偶进行更换；然后，应该做好热电偶元件的检查工作，如果温度测量仪表故障是因为热电偶元件破损引发，须要对系统整体进行更换。对于温度测量仪表故障的处理，还须要做好感温瓷管的检测工作，如果发现感温瓷管存在有腐蚀或者破损的问题，须要及时对其进行更换[7]。

3.3 对流量测量仪表故障的处理

对于流量测量仪表故障的处理，首先，须要检查仪表的测量管路，看是否是因为管路密封不严密引发的故障，如果是，必须做好密封处理，若管道存在开裂或者破损的情况，须要更换；其次，对导压管的冷凝情况进行检查，看其是否存在有冻结的现象，如果有，须要处理并设置防冻伴热设备；然后，应该对平衡阀门的状态进行检查，避免阀门全开的情况。在对仪表进行检修的过程中，工作人员应该严格依照相关流程和规范的要求进行，避免因为检修不规范导致故障增大的情况。

3.4 控制仪表安装检修

针对热工仪表进行安装和检修时，工作人员依照现场实际测量得到的安装坡度，计算出理论值和实际值的偏差，将得到的数据信息反馈到检测人员，由检测人员依照偏差值，对仪表进行二次校验，保证数据的准确性和可靠性，将偏差值控制在尽可能小的范围内。安装完成后，对仪表和系统进行测试，可以先对仪表所处部分的管道阀严密性进行测试，然后对系统整体进行测试。如果管道阀试验出现问题，从节约时间、提高效率的角度，可以将其与后续试验同步进行。

3.5 提高热工仪表性能

提高热工仪表的性能，除去基本的产品生产质量，还应该重视热工仪表自动化水平的提高。通过对自动化技术的应用，能够实现热工仪表的自动化控制，也能够提高电厂发电机组整体的运行效率。从推动智能电网实现的角度，电气热工控制的一体化是必然趋势，在实现电气热工自动化控制的同时，也可以借助现场总线，实现传感装置和执行装置的接入控制。伴随着技术的不断优化，电厂热工仪表管理中，人机交互性会不断增强，而各种软件的出现，将能促进热工仪表性能的提升[8]。

4 结束语

总而言之，在电厂运行中，热工仪表的重要性不言而喻，一旦其发生故障，会对设备的正常运行产生影响，严重时可能引发相应的安全事故。降低热工仪表的故障率，保障热工仪表的安全稳定运行，对于电厂的经济运行意义重大。