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对火力发电厂热控仪表安装技术的探讨

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  【摘 要】火力发电厂热控仪表自动化主要是指火力发电厂通过电缆将热控仪表(就地测量表计、执行机构等)连接起来而形成的回路,从而达到对发电厂热控制的目的。笔者通过结合发电厂热控仪表的实际运行经验,对于热控仪器的安装技术和在其过程中可能会出现的问题进行了探讨。
  【关键词】火力发电厂;热控仪表;解决方案;安装技术
  火电厂的热力系统主要有锅炉、汽輪发电机组和和化学补给水等外围辅助系统。为了保证火电厂的安全生产、电机的正常运行、火电厂企业的经济效益,我们必须对各个系统设置测量、控制等设备。在火电厂正常生产的过程中如果热控设备出现问题,将会造成生产延迟;如果控制仪表显示不正常,或者测量误差大,会误导操作人员,从而增加生产事故发生的可能性。所以,热控设备的准确安装是火电厂不间断、安全生产的重要保证。
  热控仪表的安装主要是对各种报警仪、压力测量元件、温度测量元件及流量计算仪器、执行机构等设备的安装。下面将从五个方面,简单阐述热控仪表安装的技术要点。
  一、取源部件及敏感元件的安装
  在火电厂的热力设备投入生产之前,应该安装取源部件,从而保证对热力设备的 压力、温度、物位,流量等参数的实时的掌控。在取源部件的安装过程中,以下几点需要安装操作工人绝对遵循。
  1.在开孔之前要保证取样开孔位置要符合设计图纸的要求,并且要满足操作与检查方便。在对设备进行开孔操作时,要选择有经验的专业人员进行机械操作。在对于密闭的管道进行开孔操作时,要防止铁屑掉入,进行一些措施保持管道内部的洁净。
  2.在取源部件的安装过程中其焊接操作必须符合火力发电厂设备安装焊接规程及国家认定的焊接指导方案。焊接作为一项影响设备运行的重要技术,在焊接前如果是合金钢要进行预热操作,而且在焊接后要对于焊口进行热处理。对于一些主要部件,其热处理工艺应该由专业的热处理工进行操作,降低在后续的使用过程中由于热处理的问题造成的设备运行影响。
  3.合金钢部件,例如温度插座、取源管、国产阀门、进口阀门等,安装前后,必须光谱分析复查合格,并做好安装记录。在热力设备试压前要完成安装,并参加主设备的严密性试验。使用错误的材质将对火力发电厂安全运行产生巨大的威胁,造成无法估量的重大事故。
  4.在对于有压力的管道进行开孔取样时,尽量把取样孔控制在10mm以内,防止对管饭内压力产生影响。要保证压力取源部件的尖端不能超过热力设备的内壁和管道,否则会影响仪表测量的准确性,产生错误的数据。从而导致停机停炉,使火电厂受到严重的损失。
  5.测温元件是最常用的热控设备之一,其的正确安装是热控设备正常运行的基础。在测温元件的安装过程中,其操作流程要按照安装说明书中的标准和火电厂设备的实际需要,并且其插入深度要符合设计的标准。在测温元件的焊接时,首先要将元件的芯拿出,在等待焊接冷却后在进行安装。
  二、仪表管路敷设
  1.仪表管支架安装
  在仪表管支架的安装过程中,要考虑到仪表保温、保护箱的位置、导管的起始位置和安装现场仪器的位置综合设计支架安装图。在对支架进行操作时,尽量使用切割机进行切割和使用专业的电钻进行钻孔操作,切记不要用火焊进行开孔或切割。最后要强调的是,支架不能焊接在高温高压的设备或可能会产生拆卸的设备上,从而影响支架的使用性能。
  2.仪表管的检查
  在实际施工过程中,选用的材料的质量和规格要与设计时规定的一致。在施工前,要对于材料进行检测,做好合金光部件的检查记录,对于出现裂纹、针孔的材料进行淘汰,选用管道表面光滑、洁净的进行施工。在施工的过程中,可能会出现管道中出现异物与杂质,所以可以在施工前对于管道进行临时的封闭以保证管道的洁净。
  3.仪表管的二次设计
  由于仪表器损坏等原因可能会造成设计工人需要对于仪表器的敷设进行必要的二次设计。但是二次设计的局限性对了设计者是一个巨大的挑战。首先在二次设计时,要考虑到线路不易过长,且为了便于以后的保养和维修,尽量将线路安装在不易受到外界影响的地方。在在进行管路敷设时,管道应该集中分布。但要避免交叉。在二次设计时,要考虑到管道的热胀冷缩对于设备的影响。
  4.仪表管的敷设
  在仪表管的敷设中,重要考虑到当管道和设备出现热膨胀现象时对仪表管的影响。需要对这种现象做出适当的补偿措施,保证仪表管不会因为设备的原因而出现损坏。坡度和导管坡度方向是设备顺利排除气体的重要保证。所以在气体测量管道敷设的过程中,对于坡度和其方向的把握非常重要,要考虑到凝结液能够顺利流回热力主设备或者管道中,从而保证因为温差变化产生的凝结液可以沿着主管道进入设备中。避免因为凝结液和灰尘造成设备堵塞,进而影响生产效率。
  5.仪表管的固定
  在对于仪表管的固定的过程中,需要使用可拆卸的卡子。而且管卡的尺寸需要与管相对应,保证牢固。最常见的管卡就是螺丝固定孔为φ6mm槽式管卡,其与镀锌花角铁配合可以将管子固定在相应的支架上。仪表管应该安装在支架上,并且要达到可拆卸的技术要求,以保证后期的检测和维修。特别要注意,不锈钢管路与碳钢支吊架和管卡之间应用不锈钢垫片隔离。
  三、控制盘(台、箱、柜)的安装
  1.首先控制盘(台、箱、柜)在对其进行安装时应轻拿轻放,且在进行操作时尽量避免对于盘台表面层的破坏。其次,控制盘(台、箱、柜)一般是需要利用镀锌螺栓固定的,特别是DCS机柜,不仅要用螺栓固定,还要在固定螺栓上加装绝缘套管,才能保障计算机控制系统准确,可靠的运行。
  2.控制盘(台、箱、柜)应该接地,同时保证接地明显,而且要牢靠。在控制盘(台、箱、柜)安装完成后,应在其表面贴上注意事项,保证其不会受到强烈的人为破坏和剧烈的震动工作。控制台中的电路铺设要形成回路,且接地。在安装完工后,应对螺栓进行检查,保证其牢固且不缺少。同时,也要保证控制台的水平度、垂直度在误差范围内。
  3.控制盘(台、箱、柜)的误差:当两个相临的控制台、盘、柜有不超过两处的接触时,其顶部高度的差值应该控制在2mm,如果超过两处,差值应该控制在5mm。当两个相临的控制台、盘、柜接缝处平面间的差值应该控制在1mm以内,如果其接触达到4处甚至更多,其差值应该控制在5mm,接缝间的距离应该低于2mm。
  四、电线和电缆的敷设
  1.电线和电缆在进行敷设时,要考虑其型号。电线和电缆的型号要符合设计标准,不能随意使用不符合标准的电缆或者利用其他种类的电线和电缆代替。
  2.要考虑到屏蔽电缆的特性,保证其单端接地,接地的一端应该统一连接到控制室盘的一侧。当屏蔽电缆的中部出现接头,要接好屏蔽层。
  3.电缆敷设区域的环境温度对电缆影响应满足正常使用时电缆导体温度不应高于其长期允许工作温度,以免发生导线融断,误发信号,尤其是安装在高温环境下的液位开关最容易出现这类故障。
  结语
  热控设备是火力发电厂的核心,它反映着发电厂每一个角落的安全与否。在热控设备安装时要严格按照设计图纸、造价单和设备安装说明书进行。在选材方面应该依照安装材料的要求进行。在安装前要保证设备的正常运行,尽量避免安装在潮湿易腐蚀、靠近振动源的位置,旨在通过热控设备的正确安装保证火电厂设备的安全运转。
  参考文献:
  [1]瞿宏业.火力发电厂热工仪表安装技术研究[J].智能城市,2018,(22):101-102.
  [2]高满红.火力发电厂的热工仪表检修及维护[J].科技展望,2016,(29):55.
  (作者单位:中电建湖北建设公司)
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