新聞資訊

熱工測量異常原因分(fēn)析及防範措施

        在電力生(shēng)産過程中，熱力參數的準确測量，是保證機組安全、經濟運行的先決條件(jiàn)。但(dàn)在電力生(shēng)産的實際過程中，由于設備選型、安裝調試、檢修運行維護和管理中的缺陷，加上重視不足，使得(de)熱工參數測量失準現象總有存在，導緻熱工保護系統誤動甚至發生(shēng)停機故障也屢見(jiàn)不鮮。
一、熱工測量常見(jiàn)異常現象
（1）參數顯示值倒挂
       參數顯示值倒挂，是指測量參數顯示值與正常的生(shēng)産流程值相(xiàng)反，如(rú)主汽溫度和壓力顯示值，汽機側高于鍋爐側，主汽門(mén)後高于主汽門(mén)前；給水流量低于主汽流量等,再熱器進口壓力低于再熱器出口壓力等。這種現象在不少機組中存在。
（2）同參數顯示值偏差大(dà)
       同參數顯示值偏差大(dà)，指的是多個同類測量設備測量同一參數時，相(xiàng)互間的顯示值偏差，超過回路(lù)示值允許誤差範圍。如(rú)同側鍋爐或汽機主汽母管上的主汽溫度三點示值間相(xiàng)差達4℃、凝汽器熱井水位三點間顯示相(xiàng)差200mm、鍋爐汽包水位三點間顯示相(xiàng)差80mm、送風(fēng)機進口風(fēng)量A和B分(fēn)别顯示2068 t/h /2303t/h等。
（3）不同表計間偏差大(dà)
       不同表計間偏差大(dà)，是指同一參數不同種類的表計之間的顯示值偏差，超過回路(lù)示值允許偏差範圍，如(rú)同側汽包電接點水位計與水位變送器測量間的顯示偏差超過100mm；主汽壓力變送器測量與彈簧管壓力表間一偏差超過0.3MPa等。
（4）參數顯示壞值
       機組運行的參數，壞值現象也時常可見(jiàn)，如(rú)死值（如(rú)風(fēng)壓、流量參數，因信号管路(lù)堵塞示值無變化）、假值（如(rú)流量、溫度參數顯示負值，參數顯示值與實際狀況明顯不符）等。
（5）報警信号過多
       調閱一些機組的CRT畫(huà)面查看(kàn)，會發現不少參數信号在報警狀态，以風(fēng)、粉系統測量報警信号爲多，其次是煙系統。
（6）測量信号突變
       運行中測量信号突然變化，有的上竄，有的下跳(tiào)，其中帶聯鎖保護的越限信号，造成輔機保護誤動甚至機組跳(tiào)閘的事(shì)例較多。如(rú)TSI信号因本身(shēn)質量或幹擾等原因，信号突然上竄至滿量程動作保護停機；如(rú)軸承溫度信号因熱電阻接線松動，突然上竄至定值動作保護跳(tiào)風(fēng)機；給水流量三隻變送器裝在同一取樣管上，當其中一變送器的正壓側排污閥打開時，三個變送器的值同時下降爲零，導緻給水流量低保護動作；汽機軸瓦溫度測量，因高壓油沖刷或振動磨擦造成引出線破損、造成測量無規則漂移。另外，随着時間的推移，原先緊固的接頭和接線，可能會因氣候、氧化等因素而引起松動，導緻信号因接觸不好而出現異常。
二、測量誤差原因分(fēn)析與處理
       出現上述問題，原因是多種多樣的，經跟蹤檢查分(fēn)析和處理，按其性質和來(lái)源可歸納爲系統誤差和粗大(dà)誤差。
（1）系統誤差
       這類誤差的特點是：誤差的大(dà)小和正負總保持不變，或按一定的規律變化，或是有規律地重複。其主要來(lái)源有測量儀器、測量方法等。
a.測量儀表産生(shēng)的誤差
       這是由于測量儀器不完善或有缺陷，以及沒有按規定條件(jiàn)使用而造成的誤差。它主要表現在：
1）測量儀表老化
        一些測量元件(jiàn)，因質量不佳或随機組運行多年逐步老化，造成精度下降。某電廠(chǎng)在機組檢修中，發現熱電偶校(xiào)驗合格率低，測量主汽溫度的多支熱電偶間差達4℃，因而造成同參數顯示值偏差大(dà)。有的元件(jiàn)質量差，使用不久特性變差造成測量誤差産生(shēng)。
2）測量儀表性能不穩定
       由于對産品性能缺乏了解或選型把關不嚴，一些質量不穩定的産品混入電廠(chǎng)或型号誤用，造成準确率不穩定。如(rú)壓力開關質量差，定值易漂移，影(yǐng)響了熱工聯鎖保護的正确投用。更新的铠裝熱電偶開機後不久就(jiù)開裂，顯示失準。某電廠(chǎng)#3機組進行投産後的第一次A級檢修，統計其儀表校(xiào)驗數據，結果變送器、溫度測量元件(jiàn)和雙金屬溫度計校(xiào)驗合格率都(dōu)很低，特别是就(jiù)地溫度計儀表調前合格率僅62%。隻得(de)進行更換。此外熱電偶模塊精度低，冷(lěng)端補償器或DCS櫃溫度補償誤差大(dà)也是原因之一。
3）測量元件(jiàn)選用不當
測量元件(jiàn)選用不當情況也時有發生(shēng)，如(rú)低溫測量選用熱電偶造成測量靈敏度下降，測量小量程參數選用大(dà)量程測量儀表，導緻測量精度降低，測量元件(jiàn)插入被子測介質中長度太短(duǎn)等。
4）标準表失準
       有些測量元件(jiàn)如(rú)振動、軸位移探頭未經效驗就(jiù)直接安裝。由于探頭在運輸過程中受到振動等影(yǐng)響有些特性會發生(shēng)變化，嚴重的可能會損壞探頭，在安裝之前進行效驗可以了解探頭的特性并及時在系統軟件(jiàn)中加以修正，可以及時發現損壞的探頭，如(rú)果未及時效驗，那麽這些問題隻有在開機後才表現出來(lái)，給查找原因和檢修都(dōu)帶來(lái)麻煩。有些單位計量器具未送檢即作爲标準器具使用；因制造質量、送檢回廠(chǎng)運輸途中的振動以及使用不當也會導緻标準壓力表零偏超差；使用不合格的标準器具校(xiào)表或是用大(dà)量程、低準确度等級表檢定小量程、高準确度等級表；一些電廠(chǎng)标準壓力表外借鍋爐汽機現場試驗，因振動和沖擊造成标準壓力表"零偏"或精度下降，一些工作人員(yuán)操作不當，導緻标準表計失準，從(cóng)而引起儀表準确率下降。
b.測量方法産生(shēng)的誤差
        測量方法不符，包括取樣點選擇、儀表安裝位置等、它主要表現
1）取樣點位置不當
       按照(zhào)測量要求，對于風(fēng)煙系統的壓力測量，其變送器的安裝位置應高于取樣點，汽水系統的壓力測量，其變送器的安裝位置應低于取樣點。但(dàn)在安裝過程中，由于安裝知識缺乏或現場位置限止，常常會出現不符合規程要求的情況。如(rú)某電廠(chǎng)鍋爐與汽機的主汽壓力顯示倒挂，經檢查爐側主汽壓力變送器安裝在爐頂，而取樣點在下方12米處，因而判斷倒挂原因，是測量管路(lù)内的水介質在重力和主汽管道内蒸汽高速流動下産生(shēng)的虹吸雙重作用下，引起壓力偏低，當電廠(chǎng)将變送器移至測點下方後，倒挂現象消失。
某電廠(chǎng)#1-#3高加電接點水位指示比CRT上相(xiàng)應的水位指示偏高，就(jiù)地“0”位測量水平面檢查，三隻高加電接點水位測量筒“0”位均偏低，檢修中将#1-#3高加電接點水位測量筒向上移動50mm，電接點與CRT示值相(xiàng)一緻。
2)測點位置有外部幹擾
       某電廠(chǎng)#5爐電接點水位計A側的值始終比B測的高30mm左右，後在檢修中進入汽包内，發現A側水位計汽水分(fēn)離(lí)桶的出水口傾斜，造成分(fēn)離(lí)桶内的水通過傾斜處流下處正好是A側電接點水位計取樣點，經機務糾正後兩側水位的偏差消除。
c.環境影(yǐng)響
       這類誤差産生(shēng)的原因主要是測量系統受環境溫度、振動以及幹擾等環境因素的影(yǐng)響而産生(shēng)的誤差。如(rú)某廠(chǎng)爐主汽出口管道上溫度低于聯箱上溫度，機爐側溫度倒挂且随季節變化，其中爐主汽溫度出口管道上保溫不好是一個重要的因素。對于溫度測量的冷(lěng)端補償，一般都(dōu)是在DCS系統中通過機櫃中的幾個熱敏電阻實現的，那麽如(rú)果機櫃的通風(fēng)不好或者卡件(jiàn)的位置離(lí)熱敏電阻較遠，都(dōu)會給測量帶來(lái)誤差；另外由于測量回路(lù)長時間受高溫影(yǐng)響使得(de)電纜老化也會影(yǐng)響測量精度；有些沒有防震功能的壓力表安裝在振動比較大(dà)的地方，影(yǐng)響壓力表的使用壽命。由于保溫材料的變化，對汽缸壁溫元件(jiàn)及護套的腐蝕比較嚴重，從(cóng)某電廠(chǎng)#3機組小修情況分(fēn)析，在保溫結合面處絕大(dà)部分(fēn)熱電偶的铠裝護套腐蝕破裂，缸壁溫度元件(jiàn)的護套在保溫材料結合面受腐蝕嚴重，從(cóng)而影(yǐng)響了熱電偶測量的準确性。
（2）粗大(dà)誤差
       這類誤差産生(shēng)的原因主要是維護人員(yuán)的工作作風(fēng)、操作技能和調校(xiào)質量決定，是誤差産生(shēng)的一個重要因素：
它表現在：
1）維護人員(yuán)主觀過失
       從(cóng)調校(xiào)記錄中我們發現，爲數不少的表計調校(xiào)質量不高，調校(xiào)後的誤差已接近允許誤差邊緣（這樣的儀表接入系統時環境的變化或運行不了多少時間就(jiù)可能超差）。對于一些壓力測量，由于儀表管内部的介質會産生(shēng)一定的壓力，所以在測量中要進行修正，否則會直接影(yǐng)響到測量精度。但(dàn)從(cóng)我們的檢查中發現，有的維護人員(yuán)隻注意就(jiù)地測量元件(jiàn)本身(shēn)的精度而忽視了一些參數修正。如(rú)某電廠(chǎng)2＃機組高壓缸排汽與爐側再熱器進口壓力有倒挂現象，對壓力變送器校(xiào)驗後仍倒挂。後檢查爐側再熱器進口壓力變送器修正值爲0.15MPa，實際察看(kàn)現場應該有0.20MPa的修正，修改後倒挂現象消除。從(cóng)這件(jiàn)事(shì)上說(shuō)明檢修人員(yuán)應該重視壓力變送器的修正值，而不是單純的校(xiào)驗一下儀表。我們建議(yì)将壓力修正值設置到DCS組态中，變送器量程按設計參數校(xiào)驗，這樣可以避免人爲造成的錯誤，修改也比較靈活方便。
2）報警定值設置不當
       由于報警定值設置不當，當測量參數稍有變化時，就(jiù)發出報警信号，運行人員(yuán)确認後報警信号消失，但(dàn)過不了一會兒，又有不少報警信号發生(shēng)。如(rú)此反複，運行人員(yuán)疲倦了報警信号不在确認，久而久之，報警信号過多，畫(huà)面不少參數閃爍。
三、提高測量準确性的措施
       爲提高測量的準确性，針對存在的問題，提出以下建議(yì)，供檢修運行維護人員(yuán)工作中參考：
      （1）完善測量系統
        1）把好設備選型關，選用經過實際應用證明是可靠的測量元件(jiàn)和儀表。
2）檢查鍋爐側主汽溫度測量熱電偶，若爲E型，建議(yì)更換應爲K型。
3）制定熱控設備的技改計劃，結合機組的檢修，對穩定性差的産品進行更換，或降級用于非主重要測點。
4）水位測量，校(xiào)對同參數測量的取樣點或測量筒标高，應保持一緻。測量環境條件(jiàn)（保溫、伴熱、管路(lù)敷設等）要一緻。
5）帶有聯鎖保護的測量信号,增加信号變化速率保護功能,當信号變化超過設定值時,報警的同時自(zì)動屏蔽信号輸出,避免保護回路(lù)誤動作,當信号下降至設定值時,通過人工或自(zì)動恢複信号越限的聯鎖保護功能。
6）根據運行實際情況，定期對熱工報警和保護定值進行合理性進行梳理，修正。
（2）規範測量儀表維護
        1）在對設備的點檢或巡檢中，熱工人員(yuán)除檢查機爐的一些主重要參數外，還(hái)要對儀表的參數或DCS中曆史曲線開展分(fēn)析工作，一旦發現有熱工參數指示異常的現象，及時檢查和分(fēn)析原因，并予以消除，提高在線運行儀表質量。
       2）針對運行監視、自(zì)動調節和報警動作值信号取自(zì)不同測點所帶來(lái)的不一緻性, 建議(yì)采取三取中方式，将三取中後的信号公用于顯示、自(zì)動調節、報警動作值。
       3）定期對風(fēng)煙壓力測量管路(lù)進行吹掃，汽水測量測量管路(lù)進行排污。
    （3）規範測量儀表的檢修
       1）爲了防止主汽溫度倒挂現象,檢查并做好爐機就(jiù)地測溫元件(jiàn)的保溫工作；檢修時對元件(jiàn)護套内進行清灰；元件(jiàn)安裝時注意檢查是否插入到位；同爐校(xiào)驗誤差接近的熱電偶安裝同側（偏正的安裝鍋爐側）
       2）汽水系統通過壓力變送器測量壓力時，将因标高産生(shēng)的水柱修正值，設置到DCS組态中，這樣變送器校(xiào)驗時，隻要按設計量程校(xiào)驗，可以避免人爲造成的錯誤，修改也比較靈活方便。
       3）作爲經常性工作，利用各種停機機會，檢查測量信号屏蔽線接地和回路(lù)接線的可靠性，保證屏蔽線的單點接地和各連接點接觸良好。
    （4）規範測量儀表的校(xiào)驗
      1）以多種方式，加強熱工計量人員(yuán)調校(xiào)技能的培訓，舉辦技能操作比賽，提高計量人員(yuán)的自(zì)身(shēn)素質。
      2）測量儀表除消缺校(xiào)驗外，均進行調前校(xiào)驗（即不作任何調整，進行上下行程校(xiào)驗并做好記錄），分(fēn)類、分(fēn)廠(chǎng)家統計儀表調前合格率，對調前不合格儀表進行跟蹤。
      3）爲減少校(xiào)驗工作量，實行狀态校(xiào)驗，即按可變動的周期，對測量回路(lù)進行系統零點和運行點的合對，若測得(de)誤差 <2/3允許誤差，則該測量回路(lù)設備可不必校(xiào)驗，延長一個周期後進行；若測得(de)誤差 >2/3允許誤差但(dàn)<允許誤差，則測量回路(lù)設備可延長3個月後，再次對測量回路(lù)進行系統零點和運行點的合對，直到測量回路(lù)設備測得(de)誤差接近或大(dà)于允許誤差時，再對回路(lù)設備進行常規校(xiào)驗。以減少校(xiào)驗工作量和因拆卸儀表後可能帶來(lái)的不必要缺陷。
    （5）規範計量和測量儀表的管理
       1）加強對标準計量設備的管理制度，建立标準表進出登記核對制度和标準壓力表的零位偏移檔案；标準儀器不外借至現場，以保證标準儀器的準确可靠。
       2）同參數多個測量元件(jiàn)，使用同标準儀表校(xiào)驗（如(rú)熱電偶同爐校(xiào)驗、熱電阻同槽校(xiào)驗、變送器同标準壓力表和電流表校(xiào)驗等），通過調整使測量誤差方向相(xiàng)同（即都(dōu)是正誤差，或都(dōu)是負誤差），以保證指示的一緻性；
      3）建立測量儀表自(zì)動管理數據庫，将現場校(xiào)驗設備通過接口與計算機連接起來(lái)，經過數據加載、現場校(xiào)正至數據返回三個階段，完成儀表校(xiào)驗周期、校(xiào)驗和記錄的自(zì)動管理，避免周檢漏項和記錄不真實。