摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，利用熱工儀表進(jìn)行測(cè)量，可以為火力發(fā)電廠的運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。但是，熱工儀表在運(yùn)行的過程中，也會(huì)出現(xiàn)一定的故障問題，針對(duì)這些故障問題需要采取有效的措施進(jìn)行排除，從而保障其作用可以最大限度的發(fā)揮出來。本文主要介紹熱工自動(dòng)化儀表的應(yīng)用原理及故障維護(hù)的有關(guān)內(nèi)容，望與業(yè)內(nèi)人士共勉。

關(guān)鍵詞：熱工；自動(dòng)化；儀表；故障維護(hù)；應(yīng)用；

引言

在目前的火力發(fā)電廠中，熱工自動(dòng)化儀表的應(yīng)用較為廣泛，這種熱工儀表的應(yīng)用在一定程度上保障了機(jī)組運(yùn)行的安全性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)組各個(gè)元件的優(yōu)化配置，從而推動(dòng)了機(jī)組設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。但是就熱工自動(dòng)化儀表在實(shí)際中的應(yīng)用狀況來說，其也存在一定的故障問題，這些故障問題的出現(xiàn)，會(huì)嚴(yán)重影響到熱工自動(dòng)化儀表作用的發(fā)揮，因此，需要采取有效的故障排除措施，以保障火力發(fā)電廠可以安全的運(yùn)行和生產(chǎn)。

1、三大熱工自動(dòng)化儀表介紹

1.1 測(cè)溫儀表

測(cè)溫儀表大致的可以分為熱電偶溫度計(jì)以及熱電阻溫度計(jì)。熱電偶溫度計(jì)可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。它由感受件熱電偶和用來測(cè)量熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)的二次儀表組成。由于在一定條件下，熱電偶工作端的被測(cè)溫度t與熱電偶所產(chǎn)生的熱勢(shì)E之間有確定的函數(shù)關(guān)系，即E=f（t），因此，二次儀表測(cè)得的電勢(shì)數(shù)值就代表著被測(cè)溫度。熱電偶溫度計(jì)一般用于測(cè)量鍋爐煙氣溫度、鍋爐汽包溫度以及汽機(jī)主氣溫度等高溫環(huán)境。

1.2 流量儀表

流量儀表主要由差壓式流量計(jì)、容積式流量計(jì)以及微機(jī)型數(shù)字流量計(jì)，這里主要介紹微機(jī)型數(shù)字流量計(jì)。下圖1為微機(jī)型流量計(jì)的組成框圖，此流量計(jì)通過三個(gè)變送器DBW、DBY、DC對(duì)溫度、壓力以及差壓進(jìn)行測(cè)量，然后經(jīng)過壓力轉(zhuǎn)換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)運(yùn)算并顯示在屏幕。

1.3 測(cè)壓儀表

測(cè)壓儀表主要由擴(kuò)散硅式壓力變送器、波紋管壓力計(jì)、膜盒微壓計(jì)三種，這里介紹一下擴(kuò)散硅式壓力變送器。擴(kuò)散硅式壓力變送器是采用了集成電路技術(shù)，在半導(dǎo)體硅基底上利用擴(kuò)散工藝形成應(yīng)變電阻，利用電阻的變化率與被測(cè)壓力之間的正比關(guān)系得到壓力值。特別是由于單晶硅材料具有蠕變量小、彈性滯后小、壓阻效應(yīng)大以及彈性性能高的優(yōu)勢(shì)，使得測(cè)壓的轉(zhuǎn)換效率很高?，F(xiàn)今主要的應(yīng)用于高壓蒸汽的測(cè)壓。

2、熱工自動(dòng)化儀表故障分析及故障排除

在實(shí)際應(yīng)用過程中會(huì)出現(xiàn)很多故障，去除產(chǎn)品本身質(zhì)量問題，主要的故障原因有密封問題、維護(hù)不當(dāng)、人為破壞、非人為破壞及振動(dòng)問題等五大類。

2.1由于密封問題所造成的儀表故障比例高達(dá)60.5%，由于自動(dòng)化儀表的電纜接線密封不良而使雨水或者其他液體進(jìn)入儀表內(nèi)部，從而導(dǎo)致儀表內(nèi)部電路故障或機(jī)械部分潤滑不良。針對(duì)這種情況，在設(shè)備訂貨時(shí)不要疏忽儀表進(jìn)線電纜的密封接頭，而且在選型上要注意接頭尺寸與電纜外徑相匹配，安裝、維護(hù)時(shí)要按照規(guī)范安裝并擰緊密封接頭；因特殊情況不能可靠密封時(shí)可采用硅膠，玻璃膠等封死接口。儀表蓋密封不好也是導(dǎo)致故障率較高的另一主要原因，這一原因可導(dǎo)致水或者其他腐蝕性物質(zhì)進(jìn)入表內(nèi)對(duì)儀表內(nèi)部器件進(jìn)行腐蝕。針對(duì)這種情況，維護(hù)人員必須選取外殼防護(hù)等級(jí)較高的儀表，準(zhǔn)確安裝好儀表蓋，并擰緊固定螺絲，必要時(shí)可為儀表安裝保護(hù)箱。

2.2維護(hù)不當(dāng)和人為破壞所造成的故障，可統(tǒng)稱為人為因素故障，人為因素造成的故障，主要是由于現(xiàn)場儀表被盜、電廠整體測(cè)量系統(tǒng)故障或是在檢修過程中不小心損壞電纜等，如果由于儀表或電纜損壞造成的故障，相關(guān)人員在發(fā)現(xiàn)后要及時(shí)聯(lián)系維修人員，配合管理人員對(duì)出現(xiàn)故障的儀表及時(shí)進(jìn)行檢修或更換。相關(guān)管理人員要做好儀表現(xiàn)場的管理工作，盡量避免儀表被盜情況的出現(xiàn)，尤其是小型儀表零件，更要加強(qiáng)現(xiàn)場管理，盡量減少由于此類原因造成的電廠損失。火力發(fā)電廠還應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)場工作人員進(jìn)行定期的培訓(xùn)講座，提高工作人員的檢修水平和規(guī)章制度意識(shí)，讓相關(guān)人員更多的了解儀表自動(dòng)化安裝過程中需要注意的問題，了解儀表的操作原理、技術(shù)誤區(qū)等，提高其專業(yè)素養(yǎng)和道德水準(zhǔn)，使得檢修人員能夠在安裝儀表的過程中自覺遵循安裝流程，依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，確保儀表的正常運(yùn)行。

2.3非人為破壞是指在電廠的自動(dòng)化流水作業(yè)過程中，由于非正常情況對(duì)熱工自動(dòng)化儀表產(chǎn)生的破壞或者損傷而引起的儀表故障，這種情況出現(xiàn)的概率雖然較低，但由于其突發(fā)性和不可預(yù)測(cè)性，防治比較困難，這種情況要求現(xiàn)場人員集中注意力，對(duì)所負(fù)責(zé)工作一絲不茍，充分檢查電廠作業(yè)流程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并采取措施以保證作業(yè)的正常進(jìn)行。

2.4振動(dòng)問題雖然在所有原因中所占的比例不高，但也是不容忽視的問題，常見的有儀表的固定螺絲或者卡套松動(dòng)、儀表接線不良、焊口裂縫等故障現(xiàn)象?？刹扇∠鄳?yīng)的對(duì)策如牢固擰緊固定螺絲或卡套，每個(gè)螺絲都保證配有防松彈簧墊片，增加橡膠墊、支撐架來緩解振動(dòng)，加強(qiáng)日常巡檢，將隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

3、三大測(cè)量參數(shù)儀表控制系統(tǒng)故障分析步驟

3.1.溫度控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟

分析溫度控制儀表系統(tǒng)故障時(shí)，首先要注意兩點(diǎn)：該系統(tǒng)儀表多采用電動(dòng)儀表測(cè)量、指示、控制；該系統(tǒng)儀表的測(cè)量往往滯后較大。

（1）溫度儀表系統(tǒng)的指示值突然變到最大或最小，一般為儀表系統(tǒng)故障。因?yàn)闇囟葍x表系統(tǒng)測(cè)量滯后較大，不會(huì)發(fā)生突然變化。此時(shí)的故障原因多是熱電偶、熱電阻、補(bǔ)償導(dǎo)線斷線或變送器放大器失靈造成。

（2）溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象，多為控制參數(shù)PID調(diào)整不當(dāng)造成。

（3）溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)大幅緩慢的波動(dòng)，很可能是由于工藝操作變化引起的，如當(dāng)時(shí)工藝操作沒有變化，則很可能是儀表控制系統(tǒng)本身的故障。

3.2壓力控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟

（1）壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)快速振蕩波動(dòng)時(shí)，首先檢查工藝操作有無變化，這種變化多半是工藝操作和調(diào)節(jié)器PID參數(shù)整定不好造成。

（2）壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)死線，工藝操作變化了壓力指示還是不變化，一般故障出現(xiàn)在壓力測(cè)量系統(tǒng)中，首先檢查測(cè)量引壓導(dǎo)管系統(tǒng)是否有堵的現(xiàn)象，不堵，檢查壓力變送器輸出系統(tǒng)有無變化，有變化，故障出在控制器測(cè)量指示系統(tǒng)。

3.3流量控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟

（1）流量控制儀表系統(tǒng)指示值達(dá)到最小時(shí)，首先檢查現(xiàn)場檢測(cè)儀表，如果正常，則故障在顯示儀表。當(dāng)現(xiàn)場檢測(cè)儀表指示也最小，則檢查調(diào)節(jié)閥開度，若調(diào)節(jié)閥開度為零，則常為調(diào)節(jié)閥到調(diào)節(jié)器之間故障。當(dāng)現(xiàn)場檢測(cè)儀表指示最小，調(diào)節(jié)閥開度正常，故障原因很可能是系統(tǒng)壓力不夠、系統(tǒng)管路堵塞、泵不上量、介質(zhì)結(jié)晶、操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐?。若是儀表方面的故障，原因有：孔板差壓流量計(jì)可能是正壓引壓導(dǎo)管堵；差壓變送器正壓室漏；機(jī)械式流量計(jì)是齒輪卡死或過濾網(wǎng)堵等。

（2）流量控制儀表系統(tǒng)指示值達(dá)到最大時(shí)，則檢測(cè)儀表也常常會(huì)指示最大。此時(shí)可手動(dòng)遙控調(diào)節(jié)閥開大或關(guān)小，如果流量能降下來則一般為工藝操作原因造成。若流量值降不下來，則是儀表系統(tǒng)的原因造成，檢查流量控制儀表系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥是否動(dòng)作；檢查儀表測(cè)量引壓系統(tǒng)是否正常；檢查儀表信號(hào)傳送系統(tǒng)是否正常。

結(jié)束語

通過對(duì)幾種自動(dòng)儀表的原理及應(yīng)用的論述，說明了自動(dòng)化儀表的重要作用以及進(jìn)行自動(dòng)化儀表維護(hù)的方法。由于震動(dòng)、維護(hù)不當(dāng)以及密封、非人為破壞等原因致使儀表出現(xiàn)故障，影響了正常的使用，探討其維護(hù)方法具有很大的現(xiàn)實(shí)意義，為自動(dòng)化電廠的運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 蒙趙山.基于熱工自動(dòng)化儀表的技術(shù)應(yīng)用及故障維護(hù)[J].建材與裝飾. 2010.

[2] 黃汝科，元蕾.淺談自動(dòng)化控制系統(tǒng)及熱工儀表的維護(hù)與管理[J].信息技術(shù)與信息化2011.

作者簡介：

涂沖（1983-09），男，籍貫：吉林省長春市，學(xué)歷：本科學(xué)歷，工程師，研究方向：自控儀表。