“热电联产”从能源密集型工业过程中获取热量，并将其重新投入工作——例如，产生蒸汽驱动涡轮发电机或加热设施的其他部分。热回收可以使能源效率提高30%或更多。因此，热电联产已经获得了很多关注，复杂的，几乎交钥匙的热电联产解决方案现在可以在各种大小范围内使用。然而，即使是最复杂的热电联产系统也是一种机电系统，需要定期维护才能在最高效率下可靠运行。
热电联产过程中三个关键领域的测量和维护可以帮助您的工厂最大限度地提高可靠性和效率:
- 热回收
- 机械系统及设备
- 电气系统
1.加强热回收
任何让热量从热回收系统中逸出的东西都会降低效率。绝缘材料不足或损坏以及蒸汽疏水阀失效是值得密切注意的两个方面。
发现绝缘不良
要发现绝缘失效或绝缘不足，请从仔细的目视检查开始。热成像工具在这里是一个很大的帮助，因为肉眼看起来很好的东西，用热成像仪看可能完全不同。使用热成像仪检查所有绝缘管道和设备应每年进行一次，并在任何需要拆除绝缘的维护之后进行检查。
不那么简陋的蒸汽疏水阀
在典型的热电联产系统中，废气产生的热量被用来预热水，然后给水锅炉。蒸汽从锅炉通过管道通过设施加热或其他用途。蒸汽疏水阀——从蒸汽分配系统中除去冷凝水的装置——是一种小型设备，但对蒸汽输送系统的有效性和效率有很大影响。疏水阀故障很常见，但很难发现。有两种故障模式:开启和关闭。
疏水阀关闭不了，蒸汽管道中凝结的水就能留在那里。冷凝水不仅减少了传热，从而降低了效率，而且水还会在蒸汽流动中被夹带，形成“水锤”，当它像它得名的工具一样捶打时，会损坏或摧毁设备。
如果蒸汽疏水阀不能打开，蒸汽就会从蒸汽分配系统排出，进入冷凝液返回系统。一个被卡住的疏水阀一年就会浪费掉价值数千美元的蒸汽。
为了检查蒸汽疏水阀是否正常工作，你需要了解你正在工作的蒸汽系统，你正在调查的蒸汽疏水阀类型，以及你正在使用的调查工具。通常，你必须耐心等待蒸汽疏水阀循环，才能正确评估其运行情况。
三种类型的检查可以帮助你发现失效的蒸汽疏水阀:
- 检查陷阱是否有明显的故障迹象。
多年未维修的捕集器的故障率可能高达30%。 - 用热成像仪查看陷阱。
热成像仪通常用不同的颜色显示不同温度的物体——通常较冷的颜色(蓝色)表示温度较低，较暖的颜色(红色)表示温度较高。如果疏水阀无法打开，则说明疏水阀两侧温度过高，因为疏水阀将蒸汽直接排放到冷凝液返回系统中。 - 用超声波探测仪检查陷阱。
超声波探测器的工作原理是将蒸汽流动的高频声音降低到人耳可听到的频率。它还可以在显示器上显示声音强度。这使得训练有素的技术人员可以使用它来检测泄漏的蒸汽疏水阀。
制定疏水阀检查程序，并按蒸汽系统压力的间隔进行检查。(请参阅侧栏，热电联产设施最高效率的建议维护。)技术人员通常每天可以测试几十个陷阱。
幸运的是，大多数故障都是堵塞(关闭)或泄漏(打开)的脏阀，可以很容易地修复。
额外的热泄漏检查
热成像仪和超声波探测器可以检测到的其他降低热回收系统效率的泄漏包括旁通阀泄漏、管道泄漏、空气泄漏和排气系统泄漏。
2.优化机械系统和设备
热成像还可以帮助排除可能降低热电联产运行效率和可靠性的机械问题。振动测试仪可以帮助找到过热的机械部件的原因，已经检测与热成像仪。
利用热成像技术检测机械问题
用热成像仪检查旋转机械设备以识别异常高温。注意电机端钟过热的迹象，这可能表明可能的轴承或对准问题。
利用振动分析来检测机械问题
组成热电联产系统的泵、压缩机和电机容易出现轴承磨损、不对中、不平衡、松动和其他机械问题。这些问题不仅是设备过早故障的警告信号;它们也会导致效率低下。振动分析是机械失效的最早指标之一。测量和分析机器的振动特征并识别异常情况，使您能够在运行过程中了解设备状况。在热回收锅炉的循环水泵上检测早期轴承故障可以防止计划外停机，减少停机时间转化为增加工厂可用性。过度振动可能不仅仅是一种症状;它本身也会引起问题，对附属设备、结构和密封件造成损坏。
3.改善电力系统
热电联产系统中的电效率低下可能存在于发电和配电系统以及作为热电联产系统一部分运行的电气设备中。
如果热电联产设施的发电机提供大量感性负载(例如，电机和变压器)，它可能以低功率因数运行。在配电系统中增加功率因数校正电容器将改善功率因数，发电机的更多功率将可用于配电系统中做有用的工作。
如果发电机提供非线性负载(例如vfd、UPS系统或复印机)，系统中可能会有不希望出现的谐波电流。这些谐波电流会在线路和设备中产生过多的热量，并导致其他电子设备的操作问题，包括电压调节器和热电联产机组的控制器。这种低效率往往不容易看到，但需要监测和控制。
测量和记录
对热电联产机组及其供电系统进行电能质量调查。这可以识别现有的和潜在的问题，包括提供热电联产机组和辅助设备(如电机和电子控制)的电压和电流波形的谐波和失真。
使用一个数据记录器记录电气系统随时间变化的行为。这是有价值的，因为许多电能质量问题，如瞬变和电压下降，只发生在很短的一段时间内。在规定的参数内维护电气系统的失败会产生过多的热量，导致控制操作不当，并降低电气生产的效率。
大局
在运行热电联产设施时，可靠性和效率是相辅相成的。个别的维护问题，如绝缘缺失、机械密封泄漏、蒸汽疏水阀无法打开或变压器过热，与热电联产过程的整体能源生产相比，似乎微不足道，但随着时间的推移，对问题的持续关注会带来巨大的好处。
查看热回收过程和机械和电气系统，以发现改进的机会。结合超声波检测、热成像和振动分析是现有维护技术的最佳应用，以实现和维持热电联产电厂在最高效率下运行。