火力发电厂的热工仪表安装及测量技术研究

张永振，樊聪

（中国电建集团核电工程有限公司，山东 济南 272000）

随着社会的迅速发展，社会的生产和生活水平不断提高，人们对电能的需求量也在不断地增加。目前，火电已经成为国内最重要的电力来源，现在的电厂越来越多，规模也越来越大，发电技术也越来越成熟，已经逐渐地采用了蒸汽轮机，这样不仅效率更高，电能也更多，但是对热工仪器的需求也越来越大。热工仪表是发电机组的关键，它直接关系到机组的安全和整个电厂的正常生产。因此，必须注意热工仪表的安装和使用，它将直接影响电厂的经济效益。

1 火力发电厂热工仪表安装的具体流程

1.1 前期设计

热工仪表的安装能否顺利进行，直接影响设计阶段的工作质量，因此，热工仪表的安装要提前进行。在前期的设计中，主要做如下工作：准备相关的热工仪器的安装，配备相关的人员、器材和材料，编制合格的验收单。在此阶段，应做好热工仪器安装的图纸审查，作为图纸审查的主体，对工程的质量要按设计图纸进行综合分析，并向施工单位提供技术指导。

1.2 安装准备阶段

在安装前，要按照热工仪器设计的要求，把所有的仪器和仪器都准备好。例如，用于衬垫的线缆、管子、钢板、仪表板、仪表箱、一次性辅助仪器。

1.3 正式安装阶段

在正式安装时，能有效地保证设备的工作质量。在安装时，应根据电厂的实际需要及特殊的热工仪器类型，采用适当的安装工艺，并采用质量控制措施进行施工。

1.4 试运行阶段

在热工设备安装完毕后，再进行相应的清洗、清洗和工艺管线的试压，进入单体试车阶段。在单体试运转中，主要是对仪器进行试车，若验收合格，质量达到标准，即可向施工方交付。在试运行期间，要保证热工仪表与电厂的工作要求一致，并使其具有正常的生产操作条件。

2 火力发电厂的热工仪表安装技术

2.1 安装准备阶段技术要点

2.1.1 安装资料的准备

根据热工仪器的安装工艺，在采用热工仪器的安装工艺时，在热工设备安装之前，要重视安装资料的编制。其主要工作有：编制施工图、常用标准图、仪表设备厂家安装图、安装质量检验规范等。此外，为了确保热工仪表的安装需要更多的资料，对设备的数据也要进行严格的控制。

2.1.2 施工技术准备

科学地应用热工仪表安装施工工艺，能使仪器的安装状态保持良好，符合热工仪表的科学安装要求。因此，热工仪器的安装施工工艺的准备工作十分必要。具体体现在：认真编制专业技术方案和质量计划，做好技术交底工作：通过有效地编制质量计划，对热工仪器安装过程进行控制。通过对热工仪器设备安装技术的研究，使其能够有效地应用于热工仪表的安装。

2.1.3 物资准备

在对热工仪器的安装技术要点进行分析的同时，也要考虑在施工前的计划中所需的材料准备。具体包括：准备一次仪表、二次仪表、各种型钢、管材，选用可靠的电缆、加工件、垫片、仪表阀门等。在充分理解火力发电厂热工仪表的安装需求后，重视编制原始数据表、制作质量记录表等相关数据，确保了电子热工仪器的安装质量，降低了电厂热工仪表的安装质量。

2.2 安装阶段的技术要点

2.2.1 安装过程中温度测点开孔位置的合理选择

在热工仪表安装方案实施期间，要保证有关安装技术的使用情况，必须注意在热工仪表安装时，合理地选取温度测量点的开孔位置。其具体表现为：根据设计和生产规范的要求，确定测点开孔的位置，或根据工艺流程图进行相应的操作：测点开孔位置的选取，应将测量参数最具代表性的管线直线段作为测量参数，以防止对热工仪器的安装质量产生不良影响。在钻孔温度测量完成后，才能进行测孔工作，并安装自动控制系统的测孔。在选择温度测点孔位置时，还应根据热工仪器的性能特点和安装需求，采取相应的措施，以保证后续的施工进度。

2.2.2 温度测孔的开凿

在热工仪器安装技术应用中，还应充分考虑钻孔的影响，从而提高设备安装和施工的质量。在进行测井施工时，应在设备和管线压力测试结束后进行钻孔施工；根据现场条件，采用机械加工方法，对压力管线进行钻孔；对温度测孔的开挖进行严格的控制，及时清除开挖中的杂质，保证在热工仪器安装施工中，测井的开挖状态良好。

2.2.3 温度插座的选择与安装

在实际应用中，插座材料必须与主要设备或管路材料一致，并有相应的检测报告。合金钢安装后，要对其进行光谱分析，并将其与热设备、管线的固定和密封时，要注意正确的电焊方法，并且在焊接前，要用锉刀或砂布将凹槽和测孔处磨平，以去除孔洞内部的毛刺。在完成焊接工作后，必须对球座孔进行密封，以防止有异物侵入，从而影响其使用效果。

2.3 试运行阶段的技术要点

在热工仪表的安装中，在工艺设备到位，管道试压、吹扫作业结束后，即可开始试运转，其主要技术问题有：选用性能可靠的试验仪器，对热工仪表在试车期间的轴承温度、入口压力等进行检测，并与联锁、报警等系统相结合，对各单独的试车装置进行检测与分析，确保其安装质量的可靠性。根据现场指示仪表、对控制室仪表的投入运行进行了分析，并以自动化控制系统为依托，同时兼顾了热工仪表的压力、温度等参数设定的合理性，并根据行业技术规范，保证了该仪表的工作状态，通过联动测试，使仪器能够正常工作，达到科学的安装要求，从而提高设备的使用效率。

2.4 竣工阶段的技术要点

在热工仪表安装完毕后，有关的技术要点必须在完成时被确定，以保证其在实际使用中具有较好的性能。完成后的热工仪器安装技术关键是编制验收、隐蔽签证、检查记录、单独运行记录、联动试验记录。提交施工日志、竣工图等数据，根据相关的零件驱动，强化对装配后温度参数的深度控制，以达到降低零件磨损及缺陷的目的。

3 控制火力发电厂热工仪表的安装质量

为了保障火力发电厂热工仪表的安装质量，必须对其进行质量控制。

3.1 控制测温元件的安装质量

在测温装置的安装时，应注意选用适当的安装部位，通常应在安全管的中央部位进行温度测量。要掌握好品质控制点的差异。比如，热电偶设备，它的热部件和管子的中心线的长度相差7mm，而热部件的插入深度可能在3mm以内。比如，一个热阻器件，它的热源和管子的中心线的长度相差25mm，而一个热源的插头深度可能在5mm以内。比如汞温度计，它的加热元件和管子的中心线的长度相差4mm，而加热元件的插入深度只有1mm。

3.2 控制压力仪表的安装质量

在安装压力计时器时，要注意校准和检查压力表。安装完成后，也要有专门的人员对压力计的安装质量进行检验。主要检查是否有指针跳动、渗水、卡涩等问题，并实时地记录检测结果。同时，还应进行压力表的耐压测试，以保证压力计的使用质量。标准真空设备耐压试验值为933kPa，耐压时间为3min。压力计装置的耐压试验是测试的最大值，其耐压时间为5min。应严格控制压力计的压力测试和压力测试。确保电厂压力计安装的质量。

4 热工仪表压力测量技术

在工业中，热工仪表是一种很常见的仪器，它是一套由各种仪器组成的数据输出和反馈系统，其中包括各种仪器的压力、液面、流量、温度、湿度、校验等。热工仪器是一种功能强大的测试和采集系统，它能为用户提供一个完整的测试平台，从而提高测试的效率。为了使热工仪器在测量中能够达到一个稳定、准确的测量，我们要对仪器自身的组成及工作原理有一个全面的认识。而且要善于总结工作中的经验，不断地提升自己的业务技术和水平。

热工压力计的测试系统通常包括传感器、变换器或变频器传送信道以及显示设备四大部分。传感器是一种与被测物体有直接关系的系统。在灵敏度单元的输入和输出之间，应当存在一个稳定的单一数值关系。灵敏元件仅对所测到的改变有反应，对所有其他可能的讯号都没有反应。在测量时，应注意不影响或最小地干涉被测媒体的状况。转换器位于传感器与显示器之间，是把传感器的输出信号转换为容易接受的元件。该转换器在理想情况下工作稳定，精度高。尽量减少资讯的流失。工作时，先经传感器，再经转换器，再经传送通路至显示装置。热工仪器通常用于大型工厂设备如熔炼、发电、加热等。

4.1 火电厂常见压力测量仪表及测量方法

4.1.1 常见压力测量仪表

（1）液压式压力测量仪表。在工程实践中，液压测试仪主要是根据测量到的压力与一定高度的液体柱的压力进行平衡，从而对其电站的工作压力进行分析。液压试验机的主要部件是玻璃管，以形成一根液柱，但因其材质的局限性，其最大值可达0.3MPa，它具有较高的灵敏度，是水力试验机最大的优势。

（2）弹性式压力测量仪表。在使用弹性压力计进行测试时，由于承受一定的压力，弹性元件会发生变形。然后用其它的数据来衡量它的压力。正是由于它的这种优点，所以它才能被人们所接受。而且它具有良好的耐久性和广泛的测量范围，因而在目前的电站中已被广泛使用。

（3）负荷式压力测量仪表。负载型压力计是根据压力原理制造的一种仪器，它是由重量和活塞构成的，能够实现精密的机械加工，测量发电厂的工作压力。该装置能在实践中确保其精度，具有广泛的使用范围。

（4）电测式压力测量仪表。采用多种金属或半导体材料制成的电测型压力计,当它的压力测试时，它能最大限度地利用金属或半导体的特性。在此基础上，将所测的电压直接转换成电压和信号，由弹性体直接输出，由此得出了电站的运行电压。在实际的测试中，采用电测式压力表能保证其准确度，而且范围也较大。

4.1.2 常见压力测量方法

（1）直接测量法。直接测量是通过将被测数据与所选择的标准值进行比较，或采用事先校准的仪器进行测量。因此，可以直接获得被测数据。

（2）间接测量法。间接测量是一种直接测量与被测数据有一定关系的其他变量，并将这些变量的数值代入到一个函数方程中，从而得到被测值。

（3）组合测量法。组合测量法是根据直接和间接测得的结果，通过建立各未知量间的函数关系式，然后再求出未知量的一种方法。

4.2 热工仪表测量误差

在测量过程中，要实现对各种随机因素的影响。这样，即使是在同样的情况下，对同一个物体的多次测量也无法获得同样的结果。由于受测时需要向敏感元件提供能量，因此测量系统无法精确地反映被测参数的真实值。仪表误差是无法避免的，在设计、制造、装配、校验等方面存在缺陷，在使用中元设备老化、机械部件磨损、疲劳等原因。针对特定的测量任务，是降低仪器误差的主要方法。正确地选用测量方法，并运用测量工具。人体误差是尽量避免的，即因测量员的感知能力和视觉疲劳的固有习惯等因素，导致对测量试验的现象和结果的判断不正确。误差是无法避免的，可是却可以减少，只要把误差减到最小，就可以让测量的结果更加准确和有效。

5 结语

热工仪表的设置，对电厂的运行和运行的安全性具有非常大的影响。常用的热工仪表有程控仪表、信号电缆、脉冲控制等。在热工仪表装配时，主要是根据设计要求，将单独的元件或仪器设备装配起来。将它变成一套完整的热力设备或电路。在电厂的生产过程中，热工仪器调节及监测机组运行中各项参数。所以，在火电厂的热工仪表安装中，也要与电厂其他部门紧密合作。火电厂的热工仪表设备精度高，安装困难。所以，在安装时要科学地分析和掌握热工仪表安装中的关键技术，并对其进行相应的安装质量管理，以防止由于安装质量问题而影响到电厂的正常生产。要不断提升国内热工设备的安装技术水平，促进国内电厂的发展。