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火电厂热工测量的常见问题及改进措施

2011/2/16 11:47:31  来源:中国计量测控网 
字号: 13号字 16号字

  摘要:火电厂热工测量是反映工艺系统运行参数的重要手段,也是机组安全稳定运行的重要工具。特别是高参数、大容量机组的运行,只有通过CRT集中监控,才能实现对机组的可靠运行,而实现CRT的集中监控,热工测量起着十分关健的作用。

  我国火电厂热工测量技术的发展,总体来说,趋向于高精度、智能化、一体化的方向发展。随着科学技术的飞速发展和火电机组容量及参数的不断提高,火电厂热工测量技术也不断地得到迅速发展和提高,20世纪末以来,更是得到了日新月异的发展,一方面作为机组主要监测设备的DCS已在系统结构和监测范围上发生了巨大的变化,它的发展也带动了整个热工测量技术得以飞速发展和完善。但由于火电工程系统复杂,参数繁多,运行环境相对恶劣,也给热工测量造成了不少的困难,同时,测量设备自身对工作环境的适应性和技术局限制也形成了测量上的诸多问题。

  一、热工测量存在的主要问题

  1.1测量示值与实际参数存在较大误差

  这种现象是热工测量存在最多的问题,主要表现在测量显示值倒挂、同参数不同测点显示值偏差大、DCS显示与其它(如就地)显示仪表不一致等。

  (1)测量显示值倒挂。指显示值与正常的生产流程示值趋势相反。如:在广安电厂三期1号机组调试阶段,出现了过热器和再热器减温前的温度比减温后的温度低的情况;在崛江电厂出现主汽流量大于总给水流量的情况。这种参数倒挂现象在机组调试阶段及投入试生产阶段较为普遍。

  (2)同参数多点显示偏差大。这种情况主要有两个方面,一方面是同一参数不同测量表计显示不一致,相差较大;另一方面,同一参数在不同的显示方式上差值较大,如控制屏与控制台、DCS与BG盘之间,同参数测量示值经常会出现不一致,超过其允许偏差。

  (3)DCS指示与其它(如就地)显示仪表指示不一致。在热控系统设计时,为了方便运行人员全方位监视各个参数,对大量主要参数设计了盘上与就地相结合的监视方式,如水位、压力、温度等,但由于仪表精度、安装质量等多方面的原因,造成显示不一,存在误差,对巡检人员的现场巡视工作,带来困难,容易产生误判断,严重威胁着机组的运行安全。如许多液位参数的监视,就地采用磁翻板水位计,经常与盘上水位显示大不一致,相差很大。

  1.2测量示值显示异常,失去监测能力

  在线运行的表计显示经常出现死值(如风压、流量示值无变化)、假值(显示负值或示值与实际明显不符),特别是风量测量、微压测量、液位测量等,这种情况主要是由于运行环境相对恶劣,环境变化造成的,如测量管路堵塞、感测面污染(如超声波液位计)造成。

  1.3仪表制造精度不够稳定,易受环境因素影响

  这种情况主要表现在:仪表本身质量问题,仪表调校记录表明,一些表计质量不高,超差过大或处于允差边缘。如某电厂壁温测量元件在校验过程中发现,误差都处于允差边缘,甚至有少量超差的现象,在安装投入运行后,由于安装误差,导致过热器、再热器壁温测量普遍超差,给运行人员的监视和温度控制带来困难;仪表本身不存在精度及质量问题,但由于受环境波动影响,使仪表准确率发生变化,如测量环境温度、湿度变化等诸多因素的存在,会使表计测量精度发生变化。

  1.4安装调试期间遗留问题给仪表工作带来隐患

  如取样位置不合理、测量管路走向坡度不够、电缆屏蔽层破坏等,都会给后续机组运行带来质量隐患,造成信号测量不准或测量故障,引起主辅机保护误动,有的导致机组MFT。还有在调试过程中,如开关量仪表实际整定值与设计定值不符、流量信号在DCS的计算与厂家计算书不符等。

  1.5仪表保管、检定存在问题、标准不一

  在火电机组建设阶段,由于部分承建施工单位管理不善,对热控专业不够重视,造成仪表破损、残缺现象屡见不鲜;计量检定工作不规范,部分施工单位认为表计厂家生产精度较高,有不进行检定的情况,给后续运行监视人员的操作带来困难。

  二、热工测量存在问题的原因分析

  2.1热工测量设备问题

  (l)设备本身的质量问题。有些火电厂在建设阶段,由于控制投资或对热工设备的作用认识不足,所采购的热工设备精度等级较差,设备质量低劣,造成仪表在线工作时,形成较大误差、测量不稳定及发生异常情况。

  (2)设备老化。一些热工测量仪表运行多年,器件逐步老化,造成测量精度逐渐下降,误差增大。如一些建成投产比较早的火电厂,仪表已运行10多年,虽加强了维护,但其精度常常处于合格的边缘,运行环境稍一变化,就会产生测量超差的情况。

  (3)测量参数与设备选型不匹配。主要体现在量程的选用上,如用高量程的表计测量低量程的参数;测量参数波动范围较大,表计量程与实测参数不相适应。

  2.2环境因素对热工测量的影响

  环境因素主要包括温度、湿度、振动、防雨、防尘等。这些因素在长时间的运行过程中,都会对测量仪表正常工作产生影响,引起测量误差,更严重的会使表计遭到损坏,失去检测能力。如泵出口压力、风机振动、磨煤机出口压力等参数的测量等;另外,由于测量传输线缆长时间处于高温,使电缆老化、绝缘破坏,易受外界干扰,也会影响测量精度。

  2.3测量系统引起的误差

  一个热工信号的测量往往是由一次检测元件、传输电缆、信号处理器及显示装置组成,每一个环节都存在基本误差,在组成测量系统之后,会形成一个系统误差。在陕西清水川电厂及大唐渭河电厂施工调试阶段,均对重要的热工测量回路进行了综合校验,结果显示,合格的测量系统比率较低,超差严重;其主要原因在于表计的安装质量、取样的位置、测量管的敷设、电缆的连接质量,另外工艺系统的安装质量也会对测量精度带来影响。

  2.4热工测量管理不善产生的误差

  (l)标准仪器配置精度低和失校。标准仪器的准确可靠,是保证热工测量仪表可靠运行的前提,但也存在部分电厂标准仪器配置低、长时间不送检的情况,给现场热工测量精度带来不确定性因素。

  (2)表计校验记录失准或伪造。热工测量表计按规程规范应定期送检或自检,但有部分电厂对热工测量重要性认识不足,技术管理落后,校验的表计不准,更为严重的是,为了应付检查,伪造校验记录,特别是在基建阶段,部分施工单位为了节约成本,未能组织标准仪器进入现场,伪造记录移交生产。

  (3)缺乏维护,事前控制措施不到位。少数电厂,由于缺乏检验机制及维护手段,往往是出了问题才去进行检查分析。因此,导致有关人员对存在的问题熟视无睹,维护不力,使表计处于带病工作状态,精度很难保证。

  2.5基建遗留问题给热工测量带来的影响

  基建阶段按规程应对所有热工表计进行调校,而调校质量的好坏,对移交生产后的热工三率指标影响很大。但基建时期也会因各种原因给测量仪表带来误差,一方面由于施工单位存在短期行为,未考虑机组的长远运行需要,有应付试运的心理,造成对表计调校不全或不准;另一方面,基建调试期间校验精度未能真正得到保证,除对重要参数的表计进行了严格的校验外,其它表计会有不同程度的忽视。

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