热工测量的常见问题及解决办法

　　摘要：在电力生产过程中，热工测量是保证热力设备安全、经济运行的必要手段，其参数的准确性，是保证机组经济稳定运行的先决条件。特别是高参数、大容量机组，只有通过CRT集中监控，才能实现机组的可靠运行，而实现CRT的集中监控，热工测量起着十分关健的作用。但在实际的电力生产过程中，由于各种原因使得热工测量失准现象时有发生。再加上重视不足，热工测量失准引发保护系统误动，甚至发生跳机现象。本文通过对机组运行过程中热工测量的常见问题进行汇总分析，提出了一些解决办法，以供参考。
　　关键字：热工测量；参数显示值倒挂；同参数显示值偏差大；不同表计间偏差大；测量信号突变；系统误差；粗大误差；随机误差
　　一、热工测量的常见问题
　　热工热工测量是保证热力设备安全、经济运行及实现自动控制的必要手段，是电力生产中构成自动和保护装置的基础，热工测量参数的准确性，是保证机组稳定、经济运行的先决条件。但在实际的电力生产过程中，由于火电工程系统复杂，参数繁多，运行环境相对恶劣以及设备选型、安装调试工艺、运行维护和设备管理中存在的缺陷，使得热工测量失准现象时有发生。再加上重视不足，热工测量失准引发热工保护系统误动，甚至发生跳机现象。
　　热工测量常见问题有：参数显示值倒挂；同参数显示值偏差大；测量参数显示坏值；报警信号异常；测量信号突变等。
　　1、参数显示值倒挂，是指测量参数显示值与正常的生产流程值相反。如韩城电厂二期#3机组调试期间曾出现过的给水流量低于主汽流量的现象，店塔电厂出现过的汽机侧主汽温度高于锅炉侧的现象，以及在其他电厂出现过的主汽门后温度和压力显示值高于主汽门前；再热器进口压力低于再热器出口压力等。这种现象比较普遍。
　　2、同参数显示值偏差大。分两个方面：一方面指的是多个同类测量设备测量同一参数时，相互间的显示值偏差，超过回路示值允许误差范围。如汽包水位三台变送器的测量值相差150mm。另一方面是指不同种类的表计测量同一参数时的显示值偏差，超过回路示值允许偏差范围。如凝汽器水位变送器测量值和就地水位计测量值相差200mm，与电接点水位计相差100mm。
　　3、测量参数显示坏值。在线运行的表计经常会出现死值、假值，如风压、流量示值无变化、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比较恶劣或环境变化造成的，如测量管路堵塞、感测面污染造成。
　　4、报警信号异常。通过CRT画面查看，会发现不少参数信号处在报警状态，以风粉系统和烟系统测量的报警信号较多。
　　5、测量信号突变。运行中测量信号突然变化，带联锁保护的越限信号会导致辅机保护误动甚至造成机组跳闸。如TSI信号因本身质量或干扰等原因，信号突然上窜至满量程引起保护动作停机；轴承温度信号因热电阻接线松动，突然上窜至定值引起保护动作跳风机。
　　另外还有仪表制造精度和稳定性不够，易受环境因素影响；仪表表管的取样及安装时的走向、倾斜度带来的误差、检定存在问题、标准不一等问题都会造成测量失准。
　　二、 热工测量常见问题的原因分析
　　出现上述问题的原因是有很多种，经过跟踪检查分析，按其性质和来源可归纳为系统误差、粗大误差和随机误差。
　　1．系统误差，是由于测量仪器不完善或有缺陷以及没有按规定条件使用而造成的误差。其产生的原因主要有：
　　（1）测量设备老化：一些热工测量元件，由于随机组运行多年，其器件逐渐老化，造成测量精度下降，误差增大。
　　（2）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。
　　（3）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。
　　（4）取样点位置不当。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，甚至导致机组MFT。
　　2、粗大误差，产生的主要原因是工作人员的管理不善，操作技能和调校质量决定，主要表现在以下几方面：
　　（1）标准表失准，其产生的原因有：计量器具未送检就作为标准器具使用；因质量问题送检回厂途中的运输振动以及使用不当导致标准压力表零偏超差；由于热工计量仪器配置不足，有些单位标准计量器具老化，仍使用U型管作标准器或标准仪器配置不足引起校验误差；一些电厂标准压力表外借作现场试验之用，因振动和冲击造成标准压力表“零偏”或精度下降。
　　（2）工作人员的调校技术不高或者违规操作。很多表计调校质量不高，调校后的误差已经接近允许误差的边缘，这样的仪表接入系统经长时间运行或者因环境的变化很容易出现超差。有的热工人员校表时，为了赶时间而不考虑预热时间，表一通电就校验以及校验压力表时在高压状况下立即泄压至零等做法，都会对设备造成冲击，影响测量的准确度。
　　（3）定值设置不当。有些现场表计与DCS量程设置不一致或与设计定值不符、流量信号在DCS的计算与厂家计算书不符，还有的报警定值设置的不合理，当测量参数稍有变化时，就发出报警信号，从而使得监控画面报警信号过多。
　　（4）设备维护不到位。表计没有做到定期校验或在校验时弄虚作假，在投入或者拆除时由于操作顺序不当也会对设备造成冲击，影响测量的准确度。
　　3、随机误差，主要是测量设备受周围环境因素影响产生的误差。例如，由于现场振动大使得设备接线松动，导致测量信号时有时无；由于测量传输电缆长时间处于高温，使电缆老化、绝缘破坏，易受外界干扰，也会影响测量精度。
　　三、常见问题的解决办法：
　　针对以上常见的问题，为保证热工仪表测量回路在线运行的准确率，解决的途径可以从以下几方面着手：
　　1、加强对标准计量设备的管理，建立标准表进出登记核对制度和标准压力表的零位偏移档案；标准仪器不外借用于现场试验，以保证标准仪器的准确可靠。同参数多个测量元件，尽量使用同一标准仪表校验，通过调整使测量误差方向相同（即都是正误差或都是负误差），以保证指示的一致性。
　　2、严格取证制度，以多种方式加强热工计量人员的培训，提高计量人员素质，禁止无证人员从事热工仪表测量方面的技术工作。
　　3、把好设备选型关，选用经过实际应用证明性能可靠的测量元件和仪表。加强现场点检工作，分析查找热工设备的缺陷和安全隐患，并及时整改和完善，发现现场仪表选型不合适的及时更换。
　　4、根据设计值校对现场表计和DCS通道的量程，如在特殊情况下需做改动时必须作好记录，待恢复正常后及时恢复。
　　5、检修时要对元件护套进行清灰处理；对同参数测量的取样点或测量筒标高，确认一致，并保持测量环境条件相同；利用停机时间，检查测量信号屏蔽线接地和回路接线的可靠性，保证屏蔽线的单点接地和各连接点接触良好。
　　6、做好防水、防冻、防灰、防人为误动的措施，定期对风烟压力测量管路进行清扫，对汽水测量测量管路进行排污等，定期开展安全检查，针对检查中暴露出来的安全隐患制定整改方案，指定负责人和规定完成日期，并对整改情况进行检查。
　　7、加强热工监测工作人员的技术培训。随着技术的发展和新建机组的增加，要加强热工监测人员的技能培训，提高热工人员的技术，培养科学严谨的工作态度和功底扎实的专业技能。
　　8、监督人员严格把关，加强考核力度，督促按计划实施周检与抽检。通过有效运行机制，促使工作人员严格执行校验制度，端正工作中的态度，增强工作人员安全意识和处理问题的责任心。
　　9、建立电厂设备检修、运行、管理一体化的热工监测信息平台，将DCS控制系统界面通过与SIS系统接口，以标准化格式引入平台，对热工在线运行参数进行综合分析判断，将同参数间显示偏差、倒挂等不符运行实际的参数点及时自动地生成报表，并发出处理请求，对处理响应速度和结果进行跟踪统计，以便使检修校验工作有针对性。