刍议电厂在线化学仪表维护策略杨小勇

刍议电厂在线化学仪表维护策略杨小勇

杨小勇

（国家电投集团河南电力有限公司沁阳发电分公司河南焦作4544450）

摘要：当前，我国火电机组的容量越来越大，同时，对水汽品质的要求愈加严格。在线化学仪表是水汽监督的眼睛，但因诸多因素影响而产生误差，直接影响其测量结果的准确性。因此，很多电厂都出现“两高问题”，即电厂水汽化学监督合格率很高，而大修检查时，热力设备的腐蚀、结垢和积盐率也很高的异常现象。所以，加强化学仪表的管理，提高维护水平，对机组安全经济运行具有重要意义。

关键词：电厂；在线化学仪表；维护策略

引言

对比传统人工测量手段存在的各种干扰和困难问题，在线化学仪表具有实时、有效、准确地测量的优势。但是，在线化学仪表容易受到各种因素的影响，造成测量值误差较大，影响测量结果。要发挥好在线化学仪表的优势，必须维护好在线化学仪表。

1在线化学仪表的组成及现状

目前，电厂在线化学仪表有（氢）电导率表、pH表、钠表、溶解氧表、硅表、磷表、浊度和ORP等。水汽系统化学监督主要依靠（氢）电导率表、pH表、钠表和溶解氧表，这4种表计被称为核心仪表或者关键仪表，确保这4种在线化学仪表测量的准确性，基本上就能有效防止热力设备腐蚀、结垢和积盐问题。

通过对20家电厂在线化学仪表合格率的统计，发现合格率低于90%的有19家，低于75%的有13家，可见合格率不高已成为各电厂的共性问题。多数电厂为保证仪表的准确性，选择安装进口的在线仪表。上述20家电厂，有12家选择全部安装进口仪表，其中有6家合格率达到75%以上。而采用进口表计和国产表计混合搭配的6家电厂及纯国产表计的2家电厂，其在线化学仪表的平均合格率仅为57.25%。由以上数据可知，国产仪表合格率偏低。

2电厂在线化学仪表维护策略

2.1硅表

硅酸盐连续测定仪是根据不同浓度的硅钼蓝溶液在815nm波长下的不同吸光度的原理制成的，是水质监测的重要参数之一。

2.1.1硅表误差

①由于硅表中采用的钼酸铵溶液易出现结晶现象，而且硅表流路中的泵管直径为0．38mm，结晶出现易导致管路堵塞。另外，硫酸亚铁铵可促进微生物的繁殖，管路中大量的微生物也会导致堵塞问题。

②比色器内产生肉眼看不到的空气小颗粒，这种气泡的存在会增加溶液遮光率，导致测量值偏大。

2.1.2硅表维护

①提高钼酸铵溶液的PH。钼酸铵溶液的溶解度随PH的增大而增大，可以考虑在钼酸铵溶液中加入一定的氨水，使溶液PH值保持在8．0～9．0，或者在钼酸铵溶液中加入阴离子表面活性剂，起到分散结晶的作用。加入防腐剂可以抑制微生物的繁殖。

②松动采样口或者恢复零点阀出厂设置可以将小气泡带走。

2.2pH表

为了防止水汽系统金属材质的腐蚀，电厂采用加氨调节水的pH值，以达到防止系统金属腐蚀的作用。这就要求将pH值控制在严格的范围内，而严格控制pH值的前提是准确测量水样pH值。

2.2.1pH表误差

（1）采用手工分析的方法比对在线pH表。这种现象也是目前各个电厂普遍采用的方法。由于手工取样过程中水样会迅速吸收空气中的二氧化碳，使水样的pH值降低，因此，手工取样无法准确测量纯水（凝结水、给水、炉水等）的pH值，也就起不到比对的作用。

（2）温度测量误差、温度补偿附加误差、输入阻抗示值误差的影响。这三个项目也是电厂维护的薄弱环节，虽然在合格率方面反应出的数据相对较高，但是仪表随着使用时间增加也会带来测量误差。

2.2.2pH表维护

①为了避免手工取样导致的误差，电厂可配备具有流通池的PH表进行比对试验，或是采用据有流动分析功能的电导率表测值，然后经过公式将电导率值转换为PH值。

②确保水气系统的封闭性和清洁，根据水样情况选择合适的标准缓冲液。

③可以使用导电流通池和对称PH复合电极来减少流动电流对PH测量的影响。

④对PH表进行校准时，要保证液接电位的稳定。例如PH表在高离子强度的标准缓冲液校准后，测量低电导率水样前要长时间冲洗，保证参比电极的液接电位的稳定。

⑤电厂可配置有温度测量原件和温度补偿功能的PH表，对水样进行温度补偿，是水样保持稳定的温度值，避免温度对水样电离平衡的影响。

2.3溶解氧表

溶解氧表是用来测量水样中溶解氧的含量，判断水样溶解氧含量是否在合范围内，及时调整水样溶解氧量，起到水样防腐的作用。

2.3.1溶解氧表误差

①溶解氧测量系统管道发生泄漏，即便是很少的泄露都会导致测量值大幅增加。

②从调查数据可知大部分电厂氧表常用的标定方式是空气校准。但是使用空气校准后的氧表测得的溶解氧量与理论值存在1000倍的差距。

③长期使用氧表会对电极氧膜产生损耗、或氧膜破损、更换氧膜时有气泡产生、电解液含量不足等都会影响氧表的测量结果。

2.3.2溶解氧表维护

①对溶解氧系统进行泄露检查：水样温度、PH、溶解氧量不变，分别将水样流量保持在推荐流量下限值和1．5倍下限值，两次读表差值的相对误差小于0．01即表示溶解氧系统密闭性良好。

②针对空气校准方案，电厂要根据当地的气压值，对比便携溶解氧表与在线溶解氧表进行动态校准。

③定期检查氧膜的完整情况、清洁氧膜、补充电解液，及时更换氧膜。

2.4氢电导率表

氢电导率表是用来测定经过氢离子交换柱交换后的水的电导率的设备，电导率值反映水中有害阴离子的含量。

2.4.1氢电导率表误差

①温度测量误差和温度补偿附加误差。温度测量误差往往会导致温度补偿不准确。而温度测量误差往往是由于电极的温度测量传感器出现问题导致的。而在线仪表会将测得的错误温度值自动补偿到25℃，这也就进一步导致了温度补偿错误，影响最终测量结果。目前电厂使用的电导率表可根据水质设定相应的温度补偿系数，如果温度补偿系数设定不合理，会导致温度补偿误差。

②电极常数误差和二次表引用误差。由于电导率的电极表面受到水样长时间的腐蚀、污染等，其电极常数会发生改变，而且电厂长期未对电极常数进行测试，从而导致测量误差。另外，二次表引用误差也会影响测量结果。

③系统漏气。二氧化碳在纯水中的浓度可达1mg/L，导致电导率测量增加1μs/cm。如果系统漏气如流量计、阀门等密封性出现问题，空气中的二氧化碳进入到水样中，导致电导率测量结果偏高。

2.4.2氢电导率表维护

①确保树脂再生彻底，换树脂时注意排尽树脂内的气泡，避免树脂出现裂纹。可通过标准树脂柱和标准电导池进行对照，判断树脂是否合格。

②对于温度测量传感器导致的测量误差，可以更换相同规格的传感器。另外，温度补偿系数一般是根据水质情况进行选择和设定，比如在0～50℃范围内，盐类溶液的温度补偿系数平均在0．023/℃，酸类溶液在0．016/℃，碱类溶液在0．019/℃。溶液的温度和酸碱度都会影响温度补偿系数的设定。因此，要根据水样情况设定合理的温度补偿系数。

③检查系统严密性，确保运行过程中系统的封闭性，避免二氧化碳的影响。

结语

电厂定期检查、维护和校准在线化学仪表可以提高仪表的准确率和有效使用率，从而提高电厂的发电效率，减少电厂的经济损耗和能源损耗。由此可见，做好在线化学仪表的维护工作，对电厂的可持续发展有重要意义。

参考文献：

［1］国家质量监督检验检疫总局GB/T12145－2016火力发电机组及蒸汽动力设备厂水汽质量［M］．北京：中国标准出版社，2008．

［2］国家发展与改革委员会DL/T246－2015化学监督导则［M］．北京：中国标准出版社，2006．

［3］国家能源局DL/T677－2009发电厂在线化学仪表检验规程［M］．北京：中国标准出版社，2009．