張振 華能北方聯(lián)合電力達拉特發(fā)電廠
熱工儀表的自動化,是以電纜為媒介連接管路儀、程控等各種儀表設備,通過回路的形成確保調(diào)節(jié)與檢查發(fā)電廠各個機組設備工作的順利完成。熱工儀表自動化是為生產(chǎn)工藝提供服務的,具有優(yōu)化電力設備性能,保障設備安全、高效運行的重要作用。然而熱工自動化儀表安裝時涉及地表計、程控儀及電路等多個方面,需要通過這些部件的有機整合,確保儀表功能的正常發(fā)揮,從而實現(xiàn)對儀表設備的自動控制。
火力發(fā)電廠應用的是范圍廣、復雜性高的熱工控制系統(tǒng),熱工測點具有分散性特征,并且安裝周期長,工藝系統(tǒng)是影響安裝效果的關鍵因素。通常需要在熱工系統(tǒng)的管道安裝完成70%以上后再安裝熱工儀表,投產(chǎn)前熱工儀表的安裝調(diào)試工期相對緊張,因此,熱工自動化儀表安裝時應將降低安全隱患、保障安裝工作高效完成作為重點。
熱工自動化儀表安裝時要經(jīng)過多個安裝流程,詳見圖1 所示。
圖1 熱工自動化儀表安裝流程示意圖
1.總控儀表盤柜安裝要點
安裝熱工自動化儀表前,應在所有設備功能檢測合格后再進行安裝,應對遠程信號儀表的定值進行精準校驗,遵循專業(yè)規(guī)范、依據(jù)設計原則嚴格比對測試結果。應將儀表電源柜的安裝作為核心,重點把控DCS 系統(tǒng)的安裝,及時整改安裝時發(fā)現(xiàn)的與系統(tǒng)工藝標準不相符之處,以便能夠一次性成功完成設備安裝。
2.自動化測量儀表管路敷設及配線要點
勘察管路敷設現(xiàn)場,結合勘察結果選擇遠程安裝或是就地安裝方法,以便于設備維護與檢修為原則敷設管路,盡可能增大與磁場源之間的距離,并要遠離干擾源,以免外在環(huán)境因素干擾熱工自動化儀表的正常運行。配線安裝時,要重點關注接線箱、電纜橋架等結構的完整性,若是計算機電纜與動力電纜交疊敷設,需要在二者之間設置金屬隔板,以免存在干擾信號影響儀表效用發(fā)揮。
3.管路清掃與試壓測試要點
熱工自動化儀表的安裝要確保施工全程管路的潔凈,若有雜物存在會影響熱工儀表測量的精準性。管路安裝前要吹掃管路后再施工。管路試壓測試的重點在于檢測材料可靠性,高溫高壓環(huán)境下的管路測試尤為重要,必須經(jīng)過試壓檢測且材料可靠性得到驗證后,管路方可運行。儀表單體測試結束后,要以系統(tǒng)工藝為指導,試運行單位儀表,可利用二次校聯(lián)法于室內(nèi)檢測儀表設備完整性情況,重點進行三方面檢測,一是預警提示,二是保護測驗,三是聯(lián)鎖回路。
熱工自動化儀表安裝校驗時,通常需于安裝前全面檢測儀表,然而雖然儀表校驗結果符合標準,但在實際安裝中也會存在實測信號與預定信號不一致的情況。此種情況發(fā)生時,工作人員可采用測量實際坡度的方法,了解未達坡度要求的儀表與實際坡度之間的偏差值,而后對存在問題的儀表參數(shù)進行調(diào)整,從而消除實測信號偏差問題。
通常嚴密性工作完成后會將儀表管道關閉,這是由于若是儀表管道嚴密性不佳,取源部門發(fā)現(xiàn)此情況后必須在系統(tǒng)整體試驗全部完成之后方可處理,會因此延長整體施工周期。同時,儀表的壓力承受能力是有限的,若是施工前未能完成管道嚴密性試驗,主系統(tǒng)檢測時易使儀表設備遭到破壞,因此,通過管道閥門關閉的方式進行嚴密性試驗并不科學。為此,應于主系統(tǒng)嚴密性試驗前先針對儀表管道閥門進行嚴密性試驗,確保儀表管道隱患問題消除后再測試主系統(tǒng),可降低試驗中儀表被損壞的幾率。
熱工自動化儀表安裝及驗收完成,系統(tǒng)并不能夠直接進行試運行,必須要在整個熱工自動控制系統(tǒng)投入使用并且調(diào)試完成后方可開展工程部門的試運行。這是因為,發(fā)電廠是以系統(tǒng)為核心設置的機務專業(yè)驗收標準,并沒有以設備類別作為依據(jù)。然而由于熱工安裝屬于整個電力系統(tǒng)施工的最后環(huán)節(jié),并且預留的工期較短,因而可能出現(xiàn)安裝質量不合格的問題。為此,施工項目規(guī)劃階段應將熱工安裝需求納入考量,針對各個分布試運系統(tǒng),立足整體統(tǒng)籌規(guī)劃施工流程。應將熱電系統(tǒng)檢測、設備情況檢測作為質量檢測規(guī)劃要點,確保熱工自動化控制系統(tǒng)能夠正常運行,并且在工期有效控制前提下高效完成安裝。
熱工自動化儀表安裝完成且投入使用后易出現(xiàn)流量不精準的問題,這一問題有由多方面原因導致的。儀表安裝與操作不當、安裝位置設置不合理、取樣管路不適合均會引發(fā)這一問題。機務及熱工在安裝過程中未做到協(xié)同配合是重要誘因。由于機務及熱工的專業(yè)有所差異,若是安裝前雙方未詳細溝通,未對介質流向及孔板方向進行明確,會影響流量計的測量精度。同時,清洗流量計或是嚴密性試驗時流量計拆除再安裝時方法不正確、流量計在各個管道中的安裝位置不一致、管道安裝時流量計插入管道內(nèi)部的長度有所差異,均會導致流量計量不準確。因此,安裝人員要強化自身理論知識,優(yōu)化安裝技術,并加強機務及熱工兩個工種間的協(xié)調(diào)配合,通過正確的安裝操作、精準的安裝位置確定保障流量計的準確計量。
溫度檢測是熱工自動化安裝后期的重要環(huán)節(jié),主要檢測部件是有兩類,一是熱電偶,二是熱電阻。若是安裝時,工作人員對管道的內(nèi)、外徑分析并不全面,或是管道厚度計算不夠精準,均會影響到溫度檢測結果的精準性。為此,溫度檢測過程中,工作人員應注重策略位置的選擇,遵循規(guī)定操作要求確保管道內(nèi)熱電偶的正確插入,也要控制好熱電阻的插入位置。校驗測溫元件時,要了解此元件的具體工作機理,確保掌握各種校驗工具的正確應用方法,并明確檢測順序,遵循由低溫至高溫的檢測原則。校驗完成后,應第一時間斷開電源,以免遺留火災隱患。
熱工自動化儀表的安裝,除了要保障各個儀表安裝位置精準、安裝操作正確規(guī)范以外,還要做好安裝系統(tǒng)性設計。這是因為在壓力檢測過程中,并不能將所有情況完成體現(xiàn)出來,并且系統(tǒng)及儀表的誤差并不具有同一性。因此,取壓口設置、敷設導管時要做到精準定位,還要確保儀表安裝于正確位置,科學設置各個儀表的工藝參數(shù),從而避免壓力檢測時出現(xiàn)誤差。同時,還應對附加裝置的誤差情況進行實時關注,針對存在誤差的附加裝置,要及時判斷誤差發(fā)生原因,采取可行性措施進行調(diào)整與優(yōu)化,從而避免壓力檢測誤差的出現(xiàn)。
安裝前的準備是否充分,會對熱工自動化儀表的安裝進度產(chǎn)生影響,也是任務完成效果的重要決定因素。安裝前要詳細收集相關資料信息,準備齊全安裝設備及材料,科學配置安裝人員,還要提前準備好安裝驗收所需的各類表格。安裝前的準備可劃分為兩個類別,一是資料準備,需要準備的資料有安裝圖紙、安裝規(guī)范,還要準備好常用標準圖紙及儀表廠家安裝圖紙,此外,要確保驗收及評定標準等相關資料準備齊全??梢允┕D為依據(jù)編制施工預算,也可將之作為竣工結算的依據(jù)。二是技術準備,安裝單位領取圖紙前,建設單位、設計方、安裝方應共同審核設計圖紙,以便排查出設計缺陷,而是安裝單位才可領取圖紙。之后,安裝單位應召開內(nèi)部會審,由技術、安裝等人員共同參與,對儀表安裝中可能出現(xiàn)的問題進行判定,從而制定可行性的應對措施。
熱工自動化儀表的安裝環(huán)節(jié)眾多,并且安裝位置具有分散性特點,安裝工期短,施工中存在交叉作業(yè)或高空作業(yè)情況。儀表設備安裝貫穿于整個電廠的所有系統(tǒng)之中,整個廠區(qū)均屬于安裝施工的范圍,并且安裝部位存在差異,施工參數(shù)也有所區(qū)別。這是由于熱工自動化儀表類別眾多,常溫常壓、高溫高壓等不同環(huán)境下均需要進行儀表安裝。同時,有水、油、空氣等多種不同類型的取樣介質,并且需要在碳鋼管道、合金管道等多個不同區(qū)域進行取樣。此外,儀表安裝的方式也各不相同,需要結合情況選擇就地安裝,或是安裝于集控室內(nèi)或控制柜中。安裝施工時可能與其他施工隊同步進行,或能存在交叉施工環(huán)節(jié)。正是由于熱工自動化儀表的安裝具有多種不同的要求,因而安裝難度相對較高。為降低安裝難度、保障安裝質量、提高安裝效率,熱工自動化儀表安裝前要做好總體規(guī)劃部署,通過各部門的有效溝通與協(xié)作配合,整合所有資源,確保熱工自動化儀表安裝工作的順暢開展。
由于熱工自動化儀表的安裝成效決定著儀表的應用效果,會對整個熱工自動化控制系統(tǒng)的運行安全與穩(wěn)定產(chǎn)生影響,為此,安裝熱工自動化儀表前要做好資料準備與技術準備工作,同時要做好安裝施工的總體規(guī)劃,掌握安裝施工各個環(huán)節(jié)的要點,合理化解安裝時易出現(xiàn)的儀表實測信號偏差、管道嚴密性不佳、驗收標準設置不合理、儀表流量計安裝不當、溫度檢測結果不精準、壓力檢測存在誤差幾方面問題,從而保障電廠熱工自動化儀表作用的正常發(fā)揮。