火电厂热工检测技术

1、火电厂热工检测技术闻 德普2013.62013.6热烈欢迎来至集团公司各兄弟单位的朋友们 火电厂热工检测技术火电厂热工检测技术 热工检测是了解热力过程中物质状态及其变化的技术手段，火电厂为保证机组安全、经济的运行，必须对表征热力过程状态的各种参数进行连续的检查、测量和显示，随时向运行人员和自动装置提供主、辅设备及热力系统的运行情况，以便监视生产，并作为控制和调节生产的依据。因此热工检查是热力过程自动化的重要基础环节，是控制系统的耳目，由此可见测量元件的重要性。火电厂热工测量主要包括：火电厂热工测量主要包括：温度、压力、流量、物位、转速、振动、位移、应力等参数的测量。测量方法的分类（按测量结果产

2、生的方式分）：（1）直接测量法：使被测量直接与选用的标准量进行比较，或者预先标定好了的测量仪表进行测量，从而直接求得被测量数值的测量方法。（2）间接测量法：通过直接测量与被测量有某种确定函数关系的其它各个变量，然后将所测得的数值代入函数关系进行计算，从而求得被测量数值的方法。 一温度元件的检查一温度元件的检查（已热电偶为例）（已热电偶为例） （1）外观检查。（接线盒、保护管完整性） （2）品质检查。（接线端子、热电极、热电偶直阻） 热电偶的安装注意事项 （1）根据测量的范图和对象，选择适当的热电偶、保护管、补偿导线、二次仪表。 （2）热电偶安装地点应避免靠近有强磁场的地方，热电偶的接线盒不可与

3、被测介质容器壁相接触，热电偶冷端温度一般不应超过100.禁止将热电偶引线与动力电缆装在同一根管道内. （3）热电偶插入的深度一般要求工作端超过管道中心线510mm，工作端与被测流体要成正交或逆向45 （4）热电偶插入深度应不小于本身保护管直径的8-10倍. （5）热电偶安装在有压容器上时，必须严格保证其密封性能。带瓷保护套管的热电偶须避免骤冷和骤热，以防瓷管爆裂.安装地点应不防碍其他设备的拆装. （6）测管道表面温度时，应使表面清洁、干净，一定要使热端与表面接触好并保温.(瓦块、管壁温度) （7）热电偶要定期进行检定，合格后方能使用. （8）补偿导线、导线要加以屏蔽,接线时要注意极性,屏蔽线只

4、能单端接地（这点很重要，）。 例：某电厂 #1 机组 DCS ， 采用 OVATION 系统进行改造， 上电不久发现 600 个左右的热电偶信号中， 有大约 200 个信号，白天在大幅跳 经一段时间的分析检查， 发现这些信号跳变的热电偶元件均为搭壳式， 其负端在现场都处于接地状态。 而根据 OVATION 热电偶模件的结构， 其负端在 DCS 侧也接地。 这样就造成了热电偶测量回路的二端接地， 由于现场的地与 DCS 的地之间存在着电势差， 且这个电势差不稳定（ 白天现场施工比较多， 电动设备的启停比较频繁， 晚上干扰相对较小）， 因此导致了热电偶信号的跳跃， 且白天与晚间信号跳跃幅度上的不同

5、。 （ 1 ） 实际上 OVATION 系统为解决此问题， 在热电偶的特性模件内部专门设置有 2 个跨片。 如果热电偶负端现场不接地， 那么屏蔽线必须在 OVATION 侧单端接地， 此时二个跨片须同时保留。 如果热电偶现场接地， 那么屏蔽线也必须在现场接地， 二个跨片须同时去掉。 但由于是改造机组， 原来安装的热电偶屏蔽线都是 DCS 侧接地， 现场的接地线已经被剪掉了， 处理起来非常困难， 经讨论后采用了一种折中的方案： 凡是参与控制的热电偶信号， 都严格按照西屋公司的标准连接回路， 但对于 DAS 信号， 如果热电偶是搭壳式的， 特性模件中只去掉一个跨片， 即热电偶现场接地， 而屏蔽线

6、OVATION 侧接地。 经过多年的运行观测， 精度基本符合要求， 没有发生因接地方式的不同出现问题。 （ 2 ） 热电偶可分为搭壳式和非搭壳式两大类， 其中非搭壳式热电偶的测量电极与外面的保护管绝缘， 而搭壳式热电偶的测量负极与外面的保护管则是导通的。 国内生产的热电偶绝大多数是非搭壳式， 而国外生产的热电偶搭壳式的居多。 该电厂的 1 、 2 号机组为进口机组， 搭壳式的热电偶比较多， 上述案例告诉我们， 如果在安装调试中不熟悉这一点， 有时会在无意中造成二点接地而导致测量异常情况发生。 此外由于现场环境比较恶劣， 有时也会出现热电偶正极或负极接地的情况， 在这种情况下， OVATION

7、系统由于自身一侧热电偶接地， 就会出现信号大幅跳跃的情况。 如果这个信号参与控制， 就容易引起设备的误动。 热电偶测温中常见故障及处理热电偶测温中常见故障及处理 测量值不准 1.热电偶断,测量热电偶引出线，其阻值为无穷大。处理方法：更换。 2.补偿导线断或热电偶过度接线端子松脱,在热电偶引出线处 测量其阻值正常，但卡件入口处为无穷大。处理方法：断点对接、更换元件、紧固端子。 3.热电偶自身短路,测量的温度偏低，在热电偶输出第 一个端子处测量其阻值和热电势偏小； 4.热电偶过度接线（补偿导线）短路,在热电偶输出第一个端子处测量其阻值、热电势正常，但卡件入口处热电势偏小； 5.热电偶长期使用后，由

8、于氧化和其他原因引起特性 变差，校验不合格，超差；更换 6.热电偶型号与测量仪表（补偿导线）型号不匹配； 7.热电偶元件或补偿导线绝缘低； 8.中间过度端子表面氧化或接线端子压接不牢固，产生接触电势影响测量精度； 9.测温元件安装位置，方向不合适，元件不能反映被测介质的真实温度； 10.测温元件长度比保护套管长度短，元件与保护套管间有间隙，显示温度偏低； 11.保护管内有粉尘或其他垃圾，使元件无法与套管紧密结合，影响测量； 12.补偿导线接错，单端接错，变化趋势反向,即实际温度升高显示温度下降，元件侧与仪表侧都接错,显示温度与实际温度误差是，仪表输入端与就地元件接线端子处温差电势的两倍对应的温

9、度 测量值波动 1.被测介质温度不均匀 2.保护套管破裂；（磨损较大的地方磨出口等） 3.接触不良 4.元件或补偿导线绝缘低 5.屏蔽线未接地、接地不可靠或双端接地； 6.外界电磁干扰。 检修工艺 ： YKR003-热电偶温度元件全面检查.doc YKR012-热电阻温度元件全面检查.doc 案例分析 例：高压缸应力探头故障跳机高缸应力大跳机.doc 例：#2炉炉水循环泵C马达腔室温度高跳泵技术分析 过程介绍：过程介绍： 2006年8月19日23:40:20#2炉炉水泵C跳闸,原因显示为马达腔室温度高，CRT温度显示46度。追查跳泵温度元件历史，发现该元件历史曲线上有瞬间跳变,造成2C炉水泵马

10、达腔室温度大于60度跳泵。 现场检查情况分析现场检查情况分析 温度元件测量回路的接触不良和开路故障都会造成温度测量异常，2006-8-21办票对#2炉炉水泵C跳泵温度元件2BCW301KT热电偶检查，发现引出线松动，造成元件接触不良瞬间开路，大于60度跳泵。 从FSSS系统的温度保护测量功能设计看，对温度信号的跳闸和报警信号都采用延时3S判断是否故障信号发生进行闭锁，从实际动作情况看，该设计无法满足实际要求，因为温度从正常上升到故障，跳闸/报警信号已发出，延时3S后等待，当温度信号从故障恢复正常时，跳闸/报警信号满足条件发出，没有起到闭锁消除误动作用。 注意事项： 空预器入口烟温原件爆炸6月2

11、0日炉控班工作人员人身未遂事件分析.DOC 二期温度元件卡死无法取出强制破坏性取出。 温度变送器和一体化温变（智能前端） 二压力、流量 送器的故障现象主要有以下几种: (一).变送器输出为零： 1.电源接反，检查电源接线极性； 2.无工作电源或电源电压低，检查工作电源电压（应该为 12 V 至 45 V DC） 3.接线盒中的二极管损坏，更换接线盒中的二极管； 4.接线盒损坏，更换变送器的接线盒 5.测压传感器损坏。 (二).输出过低或过高： 1.检查压力变量读数是否达到饱和； 2.变送器故障，输出处于报警状态； 3.变送器量程飘移，重新进行 420 mA 输出修正； 4.检查取样管是否堵塞；

12、 5.差压变送器单侧取样一次阀未开； 6.差压变送器单侧取样二次阀未开； 7.信号电源电缆单端接地； 8.变送器主板损坏，更换电子设备板； (三).压力的变化时输出无反应 1.压力测试设备自身故障，检查测试设备； 2.检查取样管是否堵塞； 3.取样一次阀未开； 4.取样二次阀未开； 5.差压变送器平衡阀未关闭； 6.检查变送器安全跳线； 7.检验校准设置（4 mA 和 20 mA 两个点）； 8.变送器主板损坏，更换变送器主板； 9.敏感元件损坏，更换传感器组件 (四).测量值波动 1.信号电缆接触不良、间歇性短路、开路和多点接地； 2.电源电压不稳； 3.电路板虚焊或查接件接触不良； 4.信

13、号源自身波动； 5.阻尼调整过小 6.取样管内有气泡 例： 检修工艺： YKR001-变送器全面检查.doc YKR002-开关全面检查.doc 差压流量计的优点 节流式差压流量计中的标准孔板结构易于复制，简单牢固，性能稳定可靠，价格低廉。无需实流校准就可使用，这在流量计中是少有的 适用范围广泛。既适用于全部单相流体，也可测量部分混相流，如气固、气液、固液等。 高温高压大口径和小流量均适用。 对振动不敏感，抗干扰能力特别优越。 差压流量计的局限 测量精确度在流量计中属中等水平。由于众多因素的影响错综复杂，精确度难以提高。 范围度窄，由于仪表信号（差压）与流量为平方关系，一般范围度较小。 现场安

14、装条件要求较高，如需较长的直管段（指孔板、喷嘴）。 节流装置与差压显示仪表之间引压管线为薄弱环节，易产生泄漏，堵塞及冻结、信号失真等故障。 安全注意事项。 例：过热器减温水流量变送器排污阀使用普通卡套式针型阀经常泄露 例：汽包水位变送器排污阀和水位摄像取样瞬间喷射 3.差压信号管路的敷设差压信号管路的敷设 差压信号管路是连接节流装置和差压显示仪表的部件，如果安装不正确，也会产生附加误差。 取样管的安装要求为: 为了减小迟延，信号管路的内径不得小于812mm，管路应按最短距离敷设，但最短不得短于3m，最长不得大于50m。管路弯曲处应是均匀的圆角; 为了防止信号管路积水、积气，其敷设应有大于1:1

15、0的倾斜度.信号管路内为液体时，应安装排气装置;为气体时，应装有排液装置; 测量具有腐蚀性或黏度大的液体时，应设隔离容器.以防止信号管路被腐蚀或阻塞， 信号管路所经之处不得受热源的影响，更不应有单管道受热现象.也不应有冻管现象。在采取防冻措施时，两根管路的温度要相等. 为了正确安装管路，将工程上几种情况下的管路安装方法分述如下。 (1)被测介质为液体时. 1)一般显示仪表位置要低于节流装置位置。 2)如果显示仪表的位置要高于节流装置的位置，应将信号管路先向下敷设一段，然后再向上接至显示仪表.这时要在信号管路最高点设置空气收集器，以收集信号管路中的气体，然后定期排掉。并且在仪表前要装设沉积器.收

16、集信号管路中 的杂质、污物等，以免堵塞管路和损坏仪表。 (2).被测介质为蒸汽时。 1)一般测压仪表位置要低于节流装置位置。 2)如果测压仪表的位置要高于节流装置的位置，信号管路应先向下敷设一段.然后再向上敷设，并且要装设空气收集器。 3)在取压处和信号管路之间应加装冷凝器，以防止高温介质直接进入仪表，保证两根管路内的液柱高度相等。 。 典型案例：典型案例：2006年5月13日至7月10日间2A送风机风量取样管分析 2006-5-13,12:20#2机组风量大幅波动,运行切除AGC,检查为2A送风机风量变送器FT-71.1A,FT71.2A测量值到零,就地检查变送器FT-71.1A,FT71.

17、2A取样管为一点(靠扩建端)判断为取样管有问题,检查发现取样管第一个管接头有松动(约3扣),立即联系当班值长解除#2机组送风机A、B喘振保护后，对取样管进行吹扫，恢复后观察正常通知运行。 2006-7-1，9：10#2机组负荷500MW，2A送风机风量500吨/小时， 2B送风机风量600吨/小时，AGC切除，值班人员接到运行通知，由于当时下暴雨只对取样管进行吹扫、紧固，测量值显示正常，未进行仔细检查，通知运行恢复运行。 2006-7-10，9：10，2A送风机风量降至200吨/小时，2B送风机风量上升至750吨/小时，2A送风机风量因测量偏差切除自动，AGC切除，立即联系当班值长解除#2机组

18、送风机A、B喘振保护，决定更换该取样管，在更换时发现取样管内有水，更换全部取样管，风量测量正常通知运行。 分析：5月13日是因为风机长期震动造成取样管接头松动是变送器测量故障原因.接头松动空气中杂质进入取样管发生堵塞现象。 7月1日，7月10日当天都是下暴雨，7月10日更换取样管时发现有水，怀疑有几种可能。 一、取样管接头松动，雨水进入取样管。取样管内在正常时为负压（-0.5KP左右），在5月13日及7月2日分别进行了全部紧固，接头应无松动。 二、雨水从风机壁内进入取样管。在5月13日发现了明显接头松动，进行了处理，7月1日，7月10日短时间内发生2次堵塞现象，同时都下暴雨，怀疑是雨水进入风机沿内壁渗入布置在下部取样口。 三、不锈钢管不标准，接头紧固到位后仍有漏点。 #2炉灰浆泵炉灰浆泵B停运分析停运分析 1.事件经过事件经过 2010年9月19日凌晨5点左右，某厂运行人员发现#2炉灰浆泵B因无冲洗水而停运。20日检修人员打开检查发现五个柱塞过热，铜冲洗圈及隔环出现过热现象，冲洗泵因灰水倒入致冲洗泵密封全部损坏。初步分析为长时间缺水运行过热所致。 2.原因分析原因分析 冷却水和轴封水（有两种叫法：轴封水或冲洗水）均由服务水提供（见机组灰浆泵流程图），分别由冲洗泵进口隔膜阀和冷却水进口隔膜阀控制。 灰浆泵正常工作外部条件： 润滑油压力、温度正常； 冷