简析火力发电厂差压式孔板流量计等热工仪表常见典型故障

       火力发电厂中热工仪表测量是一项常规性的生产测量，每一个火力发电厂都会用到大量的热工仪表，诸如差压式孔板流量计，电磁流量计，超声波流量计，压力变送器，温度变送器等各类测量仪表，这些仪器仪表主要担负着温度测量、压力差压测量、压力开关、流量测量、料位测量、成分分析等功能。通过这些仪表的测量，不仅可以预防和正确判断事故的发生，保证机组的安全稳定运行，还可以通过仪表的记录和计算来分析机组的经济性，从而改进机组的操作、运行方式，提高机组的经济运行效率。在仪器仪表的测量过程中，经常性地会遇到这些设备的运行方面的故障和问题，作为一名热工仪表检修工，熟练掌握热工仪表检修中的典型故障尤为重要。本文主要针对于这些在日常工作会遇到的问题，以及如何正确的处理方法，向大家作一个简要介绍。
 
　　热工仪表测量在火力发电厂中的使用非常**，包头二热电厂有两台200MW和两台300MW火电机组。用到的热工测量仪表主要有热电偶温度测量、热电阻温度测量、压力开关、压力变送器、差压变送器、差压开关等。通过仪表的测量，可以准确反映出机组各参数的运行情况，不仅可以预防和正确判断事故的发生，保证机组的连续安全运行，还可以通过仪表的记录和计算来分析机组的经济性，从而改进机组的操作、运行方式，提高机组的经济运行效率。
　　随着科学技术的发展，火力发电厂日渐趋向于高度自动化，我厂的四台机组均采用DCS分散控制系统。为了提高设备的可靠性与安全性，就必须做好各类仪表的检查及维护。因此对于从事火力发电厂的热工检修人员来说，不仅要熟练地掌握机组的操作技能，了解常用仪表的构造原理，还要求能够正确地使用和维护。电厂热工仪表的使用及维护不正确极有可能造成主要设备误动跳闸，影响机组的安全稳定运行。下面分别对压力测量仪、温度测量仪、流量测量仪等热工仪表测量中出现的典型故障进行分析并提出解决方案。



　　一、压力测量仪表典型故障分析
　　压力测量仪表的典型故障及原因主要有以下方面：
　　（1）由于环境温度变化引起的误差变化。就地压力表的设计使用环境温度一般在-40—60℃，当使用环境不满足要求时会造成弹簧管材料力学性能变化，无法正确显示被测介质压力，如大型火电机组的锅炉顶棚罩壳、汽轮机本体下部抽汽管道密集处等温度较高的部位，为准确测量，一般需要将表计引至环境温度适宜的位置。
　　（2）由于安装位置引起的测量误差。对介质的压力取源点位置设计一般根据生产工艺流程的需要，由于表计的安装环境、集中布置等造成压力感受部件与取源点的高度不一致，导压管路中的液柱差形成附加误差，特别是低压系统，如汽轮机润滑油系统，因取源点设计远端轴承位置，油压在0.6MPa左右，变送器集中布置在运转层下油箱附近，一般200MW 机组有2m-3 m左右的油柱高度，很容易造成测量误差。为确保机组安全，一般油系统、真空系统、凝结水负压系统等采用就近布置在取压点同一水平高度。
　　（3）引压管施工不合要求引起的误差。压力测量安装导压管路过长造成反应迟滞，不能准确反应压力变化，在施工时导压管路应该尽可能的短以加快响应速度，对于信号管路应有一定坡度，以方便在投用时排污和放气。
　　（4）未定期校验、量程设置不正确及接线错误。弹簧管压力表发生变差大、跳跃转动等故障是由于长期使用未进行定期校验造成的；采用DCS控制系统的电厂，压力变送器初次投用显示数值偏差大，多数是由于变送器量程和DCS内部量程设置不一致造成的，一般核对二者的量程是否一致即可解决；变送器已正确投用，DCS显示坏点一般是由于DCS内部跳线未正确设置，造成无24 v电源。例如，我厂200MW机组是XDPS系统，需查看端子板的跳线；300MW机组需查看AI卡件的的跳线。
　　压力测量仪表主要有弹簧管压力表、电容式压力（差压）变送器、压力开关等，压力表主要用于就地指示，变送器主要实现压力的远传与信号标准化，压力开关主要用于介质压力超限时实现报警、联锁保护。由于安装的不尽合理，维护及校验方法的不正确均可引起示值误差，以致引起调节保护系统无法正确工作、故障报警等。重要表计如主蒸汽压力、汽包压力、过热压力等需定期校验，其余压力测量设备一般一个大修周期进行一次全面检修校验。

　　二、 温度测量仪表典型故障分析
　　在火力发电厂中，温度测量仪表主要有双金属温度计、热电偶、热电阻、玻璃管水银温度计（使用相对较少）等，热电偶、热电阻主要用于自动控制、数据采集系统，其他两种主要是进行就地显示。
　　（1）安装位置
　　取源点不能代表工艺介质的实际温度往往是造成温度测量系统故障的主要原因，如炉膛温度测点选在烟气流动不畅、有涡流的边角处，安装位置磨损严重，造成热电偶套管损坏、偶丝断路等故障；插入深度不够也是造成温度不准的重要原因，如汽包壁温、汽机缸温的测量热电偶未插入测点底部造成接触不紧密，传热方式主要依靠空气对流而非传导，一般会造成温度偏低。热电阻测温也存在相同现象。
　　（2） 线路连接问题
　　补偿导线型号与热电偶的型号不对应一般温度显示偏差会很大，甚至超量程；正负极错误一般温度示值与实际值相差一固定值；补偿导线绝缘降低造成信号回路接地、接线盒密封不好造成内部潮湿接壳，一般会造成温度偏低。热电阻测量应采用三线制，采用两线制会造成由于环境温度改变造成线路电阻改变，造成测量误差。线路连接处螺丝松动也会造成测量误差。电缆屏蔽层接地不良仪表或DCS柜内接地不良，或多点接地，此类故障极易造成电荷在信号线上积累，引起温度示值晃动，测量偏差大。

　　三、 流量仪表典型故障分析
　　在电厂对液体介质流量测量一般采用的是孔板（喷嘴）配差压变送器组成流量测量仪表、电磁流量计、超声波流量计；对气体介质采用的一般是差压测量装置配差压变送器组成的流量测量仪表，其差压测量装置有多种型式。
　　（1）超声波流量计常见故障分析
　　超声波流量计的管道振动大，存在涡流等情况，会造成超声波流量计出现示值晃动；超声波流量计安装在水平管道的顶部、流量计管道下部长期运行后会产生沉淀物造成错误的测量信号，一般流量显示会偏大，应根据运行时间和介质情况进行判断，超声波流量计管道内未充满被测介质，安装在弯头、阀门等附近导致介质流态改变较大也容易造成示值波动。管道内径与流量计内径相差不大时会产生一定的误差，一般超声波流量计均为智能仪表，调整仪表的修正系数，就能满足要求，管径相差较大时需要重新选型或修改管道。空间电磁波干扰，大功率马达磁场干扰等造成流量无规则变化、偏大偏小不固定，一般采取单独接地保护。
　　（2） 差压式孔板流量计典型故障分析
　　差压式孔板流量计是使用**的一种流量计，主要有孔板、喷嘴、翼型风速测量装置等各种型式。仪表示值偏小主要是由于差压偏小，造成差压偏小的原因一般有平衡阀未全部关闭，正负压侧凝结水位不一致，导压管未完全冷凝，高压侧管路不严密及高压侧管路中空气未完全放掉。差压式孔板流量计仪表示值偏大主要是由于差压偏大造成的，主要原因是低压侧管路不严密或低压侧管路积存空气。仪表示值无变化一般是由于防冻伴热设施未投用，导至管内液体冻住或平衡阀全开。仪表显示值不准，也可能是差压变送器经过长期使用误差增大，或校验数据中大差压和大流量之间的对应关系与孔板、喷嘴流量设计说明书不吻合所致，这样需要查阅与差压式孔板流量计对应的一次元件孔板、喷嘴的流量设计说明书，算出流量与差压的对应关系，重新校验差压变送器的差压与mA的对应关系。

　　四、结语
　　综上所述，火力发电厂热工仪表测量是机组正常运行和安全的基础保障，为了保证热工各测量仪表的正常运行，热工仪表检修人员需具备丰富的工作经验与精湛的检修技术.了解热工仪表的理论基础以及工作原理，并且能够根据实际情况及时正确地发现问题，排除故障，使发电机组运行更加稳定、安全的运行。

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