浅谈火力发电厂的仪表自动化安装与故障分析

孟 哲（白银公司铅锌厂，甘肃 白银730900）

火力发电厂热工仪表的自动化是火力发电厂系统中的重要组成部分，其以程控仪表、管路仪表、地表计等设备为主，并通过电缆把各设备连接到一起形成回路或系统，这就可以完成各机组设备之间的检测与调节，极大的提高了设备的利用性和可靠性。热工仪表自动化是为生产工艺服务的，只有做好热工仪表自动化才能更好的为电厂高效生产打下基础，同时把握好仪表自动化与工艺管道、电气、保温等系统的关系，以此来提高火电机组的安全性与稳定性。笔者通过自身工作经验，对火力发电厂热工仪表自动化的安装、运行、故障排除进行系统的分析和详尽的论述。

1 火力发电厂热工仪表自动化的安装

火力发电厂的热工控制系统较为复杂，其涉及的范围也相对比较广泛，从热工测点来说分散的距离较远，在实际安装过程中施工的周期比较长，同时也受系统工艺的制约，在热工系统安装时往往都是在管道施工完成了70%时，热工仪表刚刚进行安装高峰期，因此一定要注意仪表安装的准确性与完备性。笔者认为对火力发电厂热工仪表自动化的安装应注意以下几点：

1.1 设备与表盘安装

在火力发电厂自动化仪表安装时，要先对系统功能的实现有所熟悉，并对到场设备进行详细的清点，对仪表进行单校验，设备完好无损，检验无误后方可进行安装施工，同时对具有远传信号的仪表进行定值测试，测试标准以满足系统功能和规范要求为基础，符合设计原则方可投入安装。控制室的表盘台柜安装尤为重要，其中以DCS控制盘和仪表电源盘安装为重点，安装中要符合系统工艺特点，不能安装的要及时改进，确保一次取源部件安装。

1.2 管路敷设与配线安装

热工自动化仪表的管路敷设包括信号管路、机械管路、动力管路、电源管路、吹扫管路、测量管路、气源管路等，安装时要根据施工现场情况进行就地或远程的设备安装，避免安装后的复工，同时要考虑到检修与维护的可操作性，选择安装地点相对适宜的位置进行安装，尽量避开干扰源和磁场源，以此来减少外因对仪表设备的影响。仪表配线时要注意接线箱、电缆桥架、保护管、仪表、安装线缆的完整性和安全性。

1.3 管路吹扫与仪表调试

管路的吹扫与试压在仪表的安装过程中是相当重要的，仪表安装时如果不对管路进行吹扫和试压，其传输的数据将失真，这就严重的影响到了设备的正常运行，同时也干扰了设备的连动性。在各仪表安装时除了正常的吹扫和试压以外，对有高温和高压要求的管路还需进行独立试压。仪表单体调试完成后还需配合系统工艺进行单体试运行，并通过二次联校来检测设备和数据的完整性，一般二次联校是在控制室内完成的，主要是进行保护试验、预警提示、联锁回路的检测。

2 热工仪表自动化的试运行

火力发电厂热工仪表自动化的试运行阶段是检验仪表和系统工艺的重要阶段，一般都以系统工艺安装完成和仪表二次联校完成后进行测试。首先要测试单体单系统的运行，主要通过传动设备的运转来检测仪表的数据值，主要包括：出口压力值、入口压力值、泵出口数据值、轴承温度值等。其次，在大型机组运转过程中除了检测必要的仪表数据以外，还要对联锁系统进行测试，这样可以保障自动化系统在今后生产中能够实现就地操作和远程操作。联动试运行时要求所有的自控系统都投入运行，包括：控制室仪表、DCS仪表、温度仪表、液位仪表、压力仪表、传感器数值等。按设计规范和系统工艺，联动运行时要保障设备在安全运行满72小时后方可通过检测，在联动试运行后，有些容器完成惰性气体置换后即具备了正式生产的条件。

3 热工仪表自动化现场故障分析

火力发电厂的热工仪表出现故障时，其测量一般都是对温度、压力、流量、液位的数据进行多次检测，根据设备运行的不同状态和现场多次测量的数据来分析仪表故障的原因。

3.1 热工仪表故障前后的分析

热工仪表出现故障要对仪表出故障前和出故障后的数据进行比对分析，故障前操作人员必须要对仪表的性能、系统的生产工艺、生产条件、系统设计方案、设计目地以及表在整个系统中的作用进行认真分析，同时对系统正常状态下表的运行参数进行记录。在出现故障后，要认真分析机组的负荷和生产原料的变化，及时对故障后表的数据记录进行比对，找出故障原因，并对热工仪表进行更换。有时热工仪表的记录曲线为一条死线，也就是我们常常立的无变化线，因为原来记录曲线是波动的，而现在没有波动，这就是仪表系统自生产生的故障，这就可以排除机组系统和其它系统产生故障的可能，因为现阶段我国所采用的DCS系统和智能仪表系统的灵敏度都比较高，在参数产生变化时报警系统会就做出反应，对于这类自身故障，可以改变生产工艺参数，找出故障的所在。

3.2 热工仪表故障参数的分析

热工仪表在生产过程参数是变化的，如果记录曲线发生较大的变化也有可能是因为热工仪表自身的故障，所以在故障分析中笔者都是以参数变化为理化依据进行细致分析的。在故障出现前仪表记录曲线波动是有序的，而出现故障后的记录曲线容易出现无序状态，并且手动控制装置无法启用，这类故障大部分都是因系统工艺造成，仪表出现自身故障时一般都是以死线为主。有时DCS显示仪表不正常，这时可以通过现场的检查来观看仪表的数据，如果相差值较大，则很可能是仪表的系统出现了故障。总之在热工仪表自动化系统中，故障的产生是不可避免的，如果出现故障则要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化，这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以，我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析，检查出故障产生的原因。

4 参数仪表控制系统的故障分析

温度控制仪表系统故障分析步骤，在分析温度控制仪表系统故障时首先要注意两点：第一，该系统仪表多采用数字智能仪表测量、指示、控制；第二，该系统仪表的测量往往有滞后性。温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大，不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象，多为控制参数PID调整不当或含有干扰造成。温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。温度控制系统本身的故障分析步骤：检查调节阀输入信号是否变化，输入信号不变化调节阀动作，调节阀膜片漏了；检查调节阀定位器输入信号是否变化，输入信号不变化，输出信号变化，定位器有故障；检查定位器输入信号有变化，再查调节器输出有无变化，如果调节器输入不变化，输出变化，此时是调节器本身的故障。

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