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热工自动化仪表的应用与故障维修

随着国家火电技术的不断发展,火电中热工自动化技术也获得极大的发展。作为系统重要部分的热工仪表更是实现了其自动化作业。热工自动化仪表有效地提高了火电厂的生产效率、质量和安全性。随着火电厂的发展规模扩大,热工自动化仪表获得了更广阔的运用空间,所以,为使热工自动化仪表得到持续安全的应用,笔者针对热工自动化仪表的工作原理,分析在工作过程中出现的故障,探讨其在使用过程中需要注意的事项及其维护。
1、热工自动化仪表的应用
热工自动化仪器的应用需要从仪表的工作原理、仪表类型及各项参数测量指标等3方面分析。
1.1热工自动化仪表的工作原理
热工自动化仪表是由:传感器、变送器、显示器3部分结合一体。传感器通过各种输入信号检测出被测信号模拟数据量,然后变送器将模拟信号转变为电流信号,电流一般为:5mA~20mA。最后测量数据通过显示器显示出来。仪表通过对热工温度、压力、流量等参数测量,能反应出热工自动化系统的工作运行状态,为技术人员对火电厂生产状态提供数据分析。在火电厂生产过程中,因热工仪表的自动化技术,一方面缩短了各项参数指标的测量的时间,提高了参数测量的准确性;另一方面节省了人工,提升了生产设备的操作和调节,利于设备的生产安全。
1.2热工自动化仪表的类型
热工自动化仪表因测量数据的不同,仪表主要分为:测温仪表、测压仪表、流量仪表、物位仪表4种类型。
1.2.1测温仪表
1)测温仪表又分为热电偶温度计和热电阻温度计两种。热电偶温度计是由热电偶元件与测量热电势的二次仪表两部分组成。在某一特定条件下,电偶工作端的被测温度T与产生热势E间的热电性质关系,可用公式表达:。是以,二次仪表中所测数值就是被测温度。这种温度计适用于锅炉的烟气和汽包及主机的高温测定。在使用过程中需要避免过度折压,防止产生加应力和寄生电动势,从而影响测量的数据准确性。
2)热电阻温度计测量适用范围是-200℃~500℃之间,所以常用来测量生产时的循环水温、凝结水温及带动电机的运转轴承温度等。热电阻温度计是由导线和显示仪表两部分组成,测量时利用金属元件在遇到温度变化时,自身电阻值也随之变化的特性确定测量值。热电阻温度计分为铂热电阻和铜热电阻两种。在使用时需要注意:因热电阻温度计是由导线和电势显示仪器组成,所以测量时注意控制测量环境,使用三线或四线的连接方式,避免测量时出现误差。电阻连接线的电阻值也须符合规定。除此外,在热电阻测量时的工作电流还应小于6mA,选择电阻温度计时,其分度号要和显示仪表的分度号统一,否则容易出现读数偏差。
1.2.2测压仪表
测压仪表顾名思义,就是测量电厂生产中设备产品等压力。测压仪表壳分为膜盒微压计、波纹管压力计和扩散硅压力变送器。
1.2.3流量仪表
流量仪表又可分为容积流量计、差压流量计和微机型数字流量计3种。通过流入仪器中流体大小测定数据量值。容积流量计适应于锅炉燃油的流量测量,差压流量计适用于锅炉蒸汽流量测量,微机型数字流量计因为精度高、设备简单、测量更为智能化、还能及时存储和控制其他设备等优点,被运用到整体流量汇合测量中。
1.2.4物位仪表
物位仪表分为电容式物位传感器和超声波物位传感器两种。电容式物位传感器是将流入仪表电极间的流体、气体或固体物质致使电容元件产生变化,从而出现位移,显示数据值。因此该类仪表适用于取水池、水箱等流量测量。而超声波物位传感器的运用范围则更为广泛。超声波物位传感器在测量物质时。通过向所测物体发出超声波,传感器接受其发射波,从而计算出测量数值。因测量的特殊性,在使用时常运用到粘度高液体和粉状物体。
2、在应用过程中出现的问题及维护方法
因为热工自动化仪表在火电厂声场中的重要地位,在使用时需尽可能地避免仪表出现故障损坏等现象。现代科技技术已使热工自动化仪表具有较高的使用性,但在实际操作中,由于振动、密封、破坏(分为人为和非人为)和维护不正确所造成的故障。
2.1振动故障
振动故障在热工自动化仪表问题故障中占据的分量不大,但却不能忽视。常出现的振动问题有仪表安装螺丝松动、接入导线接触不良、金属管口焊接不成功,导致接口有裂缝等现象。是以在安装焊接时,相应螺丝卡套需要拧紧固定牢靠,每套螺丝都须配备弹簧螺垫,为仪器增加支撑架;提升焊接技术,达到焊接工艺要求;加强日常的仪器检查工作等方法避免或缓解故障的发生。
2.2密封故障
在热工自动化仪表所出现的故障中,密封故障所占据比重最大,每年因密封不当产生故障的问题层出不穷。
密封故障主要是指仪表导电揽线密封故障和仪表盖密封故障。
1)仪表导电揽线密封故障。仪表导电揽线在运输时因密封不良,造成雨水或蒸汽等液体进入机械内部,致使仪表出现故障或损坏仪表内部元件。所以,在运输前,要对仪表导电揽线进行细致密封处理。密封材料大小要符合电缆线的尺寸,密封时不要损坏电缆线的线芯。
2)仪表盖密封故障。某些仪器仪表盖的材料选用或生产工艺原因,长导致在仪表在使用期间有液体进入或有腐蚀性物质破坏仪器结构,出现测量数据的偏差。
所以在安装维护时,相关技术工作者应采用防护性能更高的仪器,条件允许时可以安装防护箱进行双重保护。
2.3破坏故障
破坏故障分为人为和非人为因素。非人为因为通常是指在仪器工作中,因为所测物质中的破坏因素或仪器工作强度超负荷等引起的故障。由于此类故障发生的不可预见性,防治比较困难,所以要求工作人员在进行日常管理检查时,需要做到一丝不苟,仔细检查操作流程,便于及时发现问题并采取相应措施。
2.4维护不当故障
维护不当其实就是人为故障,指在技术人员在维护检查过程中因为操作不当原因,造成仪器故障或损坏。
相关技术人员在进行以期维护工作时,要提前熟练掌握维护检修技术,提前熟悉维护的安全操作规范。检修时按照相关流程操作,同时管理者也要做好监督管理工作。
热工自动化仪表的使用需要根据其产品特性,在使用过程中注意防护,维护时依照安全规程操作,尽可能避免出现测量偏差和仪器故障。延长其使用寿命。