1、1对火力发电厂热控仪表安装技术的探讨摘要:随着电厂高参数、大容量机组的大量采用，对热工仪表及控制装置的要求越来越高。热工控制系统已成为决定发电机组安全行及经济指标的主导系统之一，它以复杂的软件实现协调控制、系统保护等功能，就相当于整个电厂的神经系统。而信号测量与反馈的真实与准确程度，是控制系统保证机组安全、稳定运行的关键。 关键词:火力发电厂；热仪器表；安装技术 中图分类号：TM62 文献标识码： A 文章编号： 一、热控仪表的安装 1. 安装特点 热工控制系统涉及范围广，安装位置分散，点多、面广、线长、工期紧；施工中的交叉作业、高空作业多；安装工作涉及到了电厂的每一个系统，工作面几乎覆盖了所
2、有的施工区域；在施工中面对的对象、介质参数不同，对工作的要求也就不同。譬如，有的管道的工况条件是常温常压，有的则是高温高压的工况条件；取样的介质有蒸汽、水、油、空气、氢气等等；有的取样点开孔是在一般碳钢管道上取样，有的却需要在合金管道上开孔；有的只需热工仪表安装在就地，有的则要求将热工信号引至集控室或控制柜，这些差异导致了热控安装工作的复杂性和多样性。 2. 热控仪表安装前工作 2热控仪表的安装主要包括取源部件、仪表管路、控制盘台电气接线、测量表计及控制装置等安装工作，同时与土建、主设备的安装有密切的关系。主要安装技术及要点如下： 1) 取源部件安装 在锅炉组合及受热面保温前，应安装炉膛水冷壁
3、上的取源部件和安装烟道上的取源部件。安装取源部件时应注意以下要点：压力取源部件的端部不得超出主设备或管道的内壁； 所有焊接操作必须符合焊接操作规程及焊接作业指导书要求；合金钢焊件焊前要进行预热， 焊接后的焊口要进行热处理， 常用热处理方法是焊口加热后用石棉布缠包作自然冷却， 安装在主蒸汽、冷、热管道上的合金钢部件的焊口热处理工作由专门的金属实验室做热处理工作；在焊接热电偶保护管时，应将热电偶芯抽出，并检查保护管本身是否有质量问题。同时应注意插入式热电偶和热电阻的保护套管插入被测介质的有效深度应符合以下要求：高温高压 (主) 蒸汽管道的公称通径等于或小于 250 mm 时，插入深度宜为 70 m
4、m，公称通径大于 250mm 时，插入深度宜为 100 mm；一般流体介质管道的外径等于或小于 500 mm 时，插入深度宜为管道外径的 1/2 ；外径大于 500mm 时， 插入深度宜为 300mm；烟风及风粉混合物介质管道，插入深度宜为管道外径的 1/3 1 / 2 回油管道上的测温元件的测量端， 必须全部浸入被测介质中。 仪表管敷设 首先是二次设计 对仪表管路敷设进行二次设计， 线路应是最短， 弯头最少， 并3且应安装在便于检修、操作，不易损伤、受潮等地方；管路敷设应尽量集中布置， 尽量避免交叉， 确实无法避免必须做在隐蔽处； 同时必须考虑主设备及相邻管道的膨胀， 管路有补偿装置； 在设
5、计有保温层的设备或管道取样部件处直接安装阀门时， 阀门进 口端距离保温层大于 5cm。 其次是仪表管检查、 吹扫 仪表管材质及规格应符合设计要求， 且施工前应对仪表管路进行外观质量检查， 管子内外表面应光滑、清洁、不应有针孔、裂纹、锈蚀等现象，特殊材质仪表管须经光谱分析确认材质； 仪表管路在使用前应进行管内污物、杂质的清除，并将管口临时封闭。 再次是仪表管支架安装 作业人员根据导管起点位置， 仪表保温、 保护箱位置及现场仪表设备， 综合考虑导管路线及支架位置； 支架不能用火焊切割、 开孔， 必须用切割机切割和电钻开孔， 支架安装、 焊接应牢固可靠、 美观、 整齐， 尺寸偏差不得超出规范要求，
6、并符合仪表管坡度的要求，在不允许焊接支架的承压容器、 管道及需要拆卸的设备上安装支架时应采用 u 形螺栓或抱箍固定； 导管支架的间距应均匀， 无缝钢管： 水平敷设时 11 . 5 m， 垂直敷设时 1.5 2 m；铜管、塑料管,水平敷设时 0 .5 0.7 m，垂直敷设时 0.7 1 m；成排仪表管敷设时， 8 1 0 m m 的仪表管统一采用 2 5 x 2 5 热镀锌角钢拉边，l 4 m m 以上的仪表管统一采用 4 0 x 4 0 热镀锌角钢拉边； 仪表管支架不允许焊4在高温高压容器、 合金钢管道及需要拆卸的设备结构上，也不允许在设备或管道的弹簧支吊架上。 第四是仪表管弯制 仪表管的弯制
7、必须采用冷弯，弯曲半径不得少于 3 D，通常是( 4 6 ) D，弯曲断面椭圆度不大于 1 0 ； 对于塑料管应不小于其外径的 4.5 倍，管子弯曲后，应无裂缝凸坑。弯曲断面的椭圆度不大于 1 0 ；成排管路排列弯曲弧度应一致。 第五是仪表管敷设 成排集中的管路采用对口焊接的方式， 焊口布置成“”形 或“v”字形，采用“v”字形时按介质流向形成箭头状；弯制好的导管逐一排入支架上并作调整，支架上管路收口统一规定如 下：2 根管路时呈“八”字形，3 根及以上管路时呈“川”字形; 炉风压管路及汽轮机真空、氢气等气体测量管路敷设坡度及倾斜方向主要应考虑管内的凝结液能自动排回主管道或设备内，以保证环境温
8、度变化析出的水分和尘埃能沿这段垂直管段返回主设备，减少表管积水和避免堵塞；水平敷设的差压导管的坡度应大于 1：1 2 ，其它导管的坡度应大于 1：100，导管的斜倾方向应能保证排除气体和凝结液；导管敷设在地下及穿过平台或墙壁时应加保护管；导管敷设时必须考虑主设备及管道的热膨胀，并应采取补偿措施，以保证管路不受损伤。 最后是仪表管固定 仪表管的固定要采用能拆卸的卡子，管卡必须与管径匹配且固定牢固， 常用 5 x 2 0 镀锌螺丝将导管固定在支架上；管卡的形式和尺5寸根据仪表管的直径来决定，一般要求采用单孔双管卡单孔单管卡，双孔单管卡，U 形管卡( 2 0 以上) ，排管卡；仪表管固定应采用相应管
9、卡固定在支架上，管路支架不得直接焊接在设备或机务管道上，如需要在设备或机务管道安装支架，可以采用抱箍等其他方式固定。 3）安装工作及配合 热控仪表的安装主要包括取源部件、仪表管路、控制盘台、电气接线、测量表计及控制装置等安装工作，即把各个独立的部件按设计要求组成回路或系统，完成检测或调节任务。各独立部件的连接包括仪表与仪表之间、仪表与工艺管道、现场仪表与中央控制室、现场控制室之间的种种连接。这种连接可以是管道连接 （如测量管道、气动管道、伴热管道等）也可以是电缆（包括电线和补偿导线）连接。通常是两种连接的组合和并存。热工仪表必须与土建、锅炉、汽机、电气、保温等专业密切合作才能最终完成安装任务，
10、主要的配合顺序有： 在土建施工时，根据仪表、变送器、执行器等的安装位置，在混凝土平台上预埋伏铁件及预留孔洞 在锅炉组合及受热面保温前，应安装炉膛水冷壁上的取源部件和安装烟道上的取源部件。 在锅炉整体水压试验前，应安装与水压试验有关的各系统的压力、测量、水位、分析等取源部件至一次门，力求将导管敷设至二次门。 在锅炉整体风压试验前，全部风压取压装置及烟、风道温度计均应安装好。 汽机油系统管路清理之前，应焊好温度和压力取源插座。 6三、 控制盘、台、柜施工 1 控制盘、台、柜应用螺栓固定牢固，盘台的运输和安装过程，不准损坏盘台的油漆层及地面墙角等土建已完工项目。 2 盘、柜应有明显接地，且接地牢固可
11、靠，且安装后不得在其上进行引起剧烈震动的丁作， 同时水平度、垂直度、盘柜之间间隙要符合标准要求；而盘内电源回路应绝缘良好， 盘 间联接螺栓齐全、紧固。 3 成排的仪表盘，柜、 台的安装时， 应符合以下规定： 同一系列规格相临两盘、 柜、台的顶部高度允许偏差为 2mm；当它们之问连接处超过 2 处时，顶部高度允许偏差为 5mm；相临两盘、柜、台之间的接逢处正面的平面度允许偏差为 1 mm；当它们之间的连接处超过 5 处时，正面的平面度允许偏差为 5mm 其接缝的间隙不大于 2 mm。 四、常见故障及预防措施 1 密封故障：现场仪表电缆进口密封不良，有可能导致雨水或其他液体、粉尘、潮湿气体等进入表
12、体内部，导致仪表电源故障、润滑不良和锈蚀，这种故障发生率较高。防治措施：对于安装于室外的现场仪表要特别注意仪表本身的防护等级，防护等级低的仪表尽量不要安装在室外和滴漏的地方，或采用加装仪表箱等防护措施。在电缆选型上，应注意接头的尺寸与电缆匹配，安装、维护不能图省事，要规范安装并拧紧接头；因特殊情况不能可靠密封时可采用硅胶、玻璃胶来浇灌接口。 2 振动：因周围环境的振动而出现故障的情况也占有一定比例。常见的有仪表的固定螺丝或卡套松动、仪表接线不良、焊口裂缝等现象。防治措施：对于振动环境中的仪表，螺丝应加防松弹簧垫拧紧，增加橡7胶垫、缓冲架等，把仪表移离振动源，加强巡检将隐患消灭在萌芽状态。3 腐
13、蚀：由于电厂特定的生产环境中，许多金属外壳的仪表受化学腐蚀较严重，以至造成螺丝被锈蚀、仪表盖拧不开等，此类故障为数不少。防治措施：对于腐蚀性较强的生产环境，应采用防腐性好的材料，或者在仪表及螺丝口处加装防护措施。 4 回路故障：热控仪表接入的复杂回路中有些接点该接通未接通，有些接头该连接的未连上所致。针对此类故障的解决方案：如发现有的元件不起作用，如电磁线圈不动作等，可用白炽灯并接在这个元件上。如果白炽灯能亮，表明回路没有问题而元件本身有故障，可对该元件进行检查。倘若此时白炽灯并不亮，此时故障可能出现在元件前侧回路和后侧回路。当用白炽灯跨接在元件前侧或后侧回路上时，如白炽灯发亮，表明除跨接段外
14、，回路的余下段是通的。通过分段验证，可以找到故障所在。 结论 如今，火电厂热控系统已南数据采集和模拟控制系统发展到集计算机技术、数据通讯技术和自动控制技术为一体的微机分散控制系统热丁自动化专业“新、全、紧、软、严”的特点日益突显出来， “新”即新技术、新产品、新发展；“全”是指其专业综合性强、应用范围广；在工程建设阶段，热工专业的设计、安装和调试工作均要在主、辅设备和工艺系统具备一定条件后才能进行，但叉必须按投产工期的要求来完成，因此热控专业施工具有“紧”的特点；“严”是指由于热控系统是机组8安全、经济运行必不可少的手段，任何个环节都可能带来隐患，造成工程和设备的损失，所以各个环节都要严格控制，严格按规程施工。任何自动控制系统和显示仪表，其是否正常工作首先是建立在其取样、连接等环节的正确性七，故保证热控仪表管路的安装质量，是为热控系统正常工作打下了一个良好的基础。任何从事热控施工的专业人员都不能忽视这个工作的重要性。 参考文献： 1 张建华热工仪表及自动装置. 北京：中国电力出版社，2009 2 冯龙江火力发电厂热工仪表安装技术研究M-中国石油和化工标准与质量 2011 3 蔡廷文，张冰蔚热工控制仪表和自动调节器的安装 M北京：化学工业出版社，2009 4 施可登新建机组热控仪表的通病及对策J华东电力，2010
