电厂在线化学仪表测量准确性现状及提高途径

电厂在线化学仪表测量准确性现状及提高途径

解文艳 薛菁 吴孟晨 李娜 王剑

国家能源集团山西公司霍州电厂 山西省临汾市 031400 摘要：随着我国社会的不断进步，新建投运的大容量机组越来越多，对机组的要求逐步升高，汽水品质的监测是确保机组能够安全运行的前提，故对机组汽水监督的要求也越来越高。现如今，我国汽水品质合格占大部分，可是这些设备中仍然存着很多积盐、结垢和系统腐蚀的现象，给机组带来严重的安全隐患和经济损失。有效提升电厂在线化学仪表测量的精准性，对发电厂的安全稳定运行和经济发展有着重要意义。

关键词：电厂；在线化学仪表；准确度

随着社会经济的发展，电厂的机组容量在不断地扩大，对相关参数的要求也越来越高，要保证电厂火电机组的正常、持续的运行，对水汽系统的化学监督质量也提出了更高的要求。在线化学仪表是水汽系统化学监督的核心部分，有效的改善了传统人工取样测量所面临的各种干扰和困难，很好的改善了人工测量中存在的污染和测量间断的缺陷。然而，电厂在线化学仪表在测量的过程中受到多方面因素的影响而产生误差，直接影响测量结果的准确性。

一、在线化学仪表概况

电厂化学仪表，是电力生产中进行化学监督、开展热力设备技术诊断的最主要技术手段。电厂化学仪表测量的准确性和可靠性是确保机组安全经济运行的重要措施之一。近年来，高参数、大容量火力发电机组的不断投入运行，对电厂热力系统水汽品质要求越来越高，水汽品质的及时准确监测在电力生产工作中显得越来越重要。传统的手工取样分析法已经不能满足对纯水系统水汽品质的准确监测要求。电厂在线化学仪表作为机组热力系统水汽品质的“眼睛”，对于大容量、高参数发电机组的安全经济运行的重要性越来越突出。近年来，国内数台600 MW机组发生了严重的汽轮机积盐现象，经分析，蒸汽在线钠表准确性差、未能及时发现水汽品质异常是导致严重积盐的原因之一。同时，机组水汽系统的化学监督和控制与火力发电机组的节能降耗有直接关系，机组热力设备的腐蚀、结垢和积盐对发电厂的安全经济运行和节能降耗有很大影响。化学监督和控制对机组节能降耗的影响是隐性的，体现在汽轮机和锅炉效率的降低，往往不容易直接被发现，但其影响却是长期的，有时是非常大的。因此，结合实际情况对电厂在线化学仪表存在的相关问题进行认真探讨，提出切合实际的解决方法，以提高电厂在线化学仪表的应用和管理水平，使汽轮机积盐、锅炉水冷壁腐蚀结垢等与在线化学仪表准确性有关的重大问题不再发生。

二、我国电厂化学仪表测量管理的现状

1、仪表的选择不合理。现如今，全国有多家公司制造和生产在线化学仪表，还有一些公司代理销售在线化学仪表，各个化学仪表制造商的专业技术水平各有不同，有优有劣，仪表销售公司的信誉和售后，没有有关法律进行保障。而且，在线仪表具有一定特殊性，这就造成了用户购买后使用时才能够知道仪表质量的好坏。例如：仪表的pH 电极，在外观上没有任何异常，验货时在未进行使用的情况下无法区分好坏，但质量欠佳的pH 电极在纯水中测量时，就会出现测量不准确的情况，同时反应速度会较慢。倘若销售劣质仪器的公司售后服务不完善，这样不单单会给电厂造成经济损失，还会使工作无法正常运转。所以，电力行业应该推行一套标准的仪表择优采购系统，用来改进化学仪器采购市场，保证设备供应商能够为用户提供优质的服务和技术支持。

2、不合理的取样装置。在我国当前电力市场迅速发展时期，电厂业主、项目承包商、设计院水平都不相同，在仪表设计安装技术上都有跟大差别，没有统一的标准。至今对于安装阀门、流量计、交换器、过滤器等还没有统一的要求。多数电厂水汽取样安装的不规范，无法确保测量环境和条件，具体有以下几点：（1）错误的设计和安装取样点，进而造成了无样水、样水流路太长、错误的取样位置，致使水样失真；（2）水汽取样管路材料中的不锈钢用其他材料替代，致使系统的严密性减弱；（3） 取样架上没有安装恒压阀和过滤器，致使水样脏、流量和压力不稳定等。这些都是项目验收时重点关注的对象，也是容易出现问题的地方。如果树脂交换器安装地点过高，会使拆装工作没办法来更好的进行，而流量计安装地点过低，会使观察工作没办法更好的顺利开展，这一系列问题都会给维护工作带来阻碍，从而，使仪表测量不够准确。

三、影响电厂在线仪表测量结果准确性的原因

就我国化学仪表现状来说，我国电厂在线化学仪表的前提是化学测量原理基础，通常采用的技术都已比较成熟。从已有的经验中分析可以看出，化学仪表测量出现偏差的关键位置通常在传感器或者在取样系统上，一般情况下可将影响化学仪表测量结果精确性的理由概括如下：

1、系统缺陷导致了测量结果不够精确，系统缺陷通常体现在漏气或者漏水等几个方面，系统取样管路设计不合理，管路连接处密封圈使用不当，过滤器安装不到位等都可以引起取样系统存在泄漏问题，漏气漏水等现象会严重影响到在线化学仪表电极测量的稳定性，使得仪表测量的精确性受到干扰。

2、电极容易受到污染，如果所测样水不够干净清洁，通常所测水样当中的杂质会经常性的附着在电极的表面，这样就使得电极反应的速率降低，如果情况严重的话，会造成电极测量无反应的现象发生。利用电解液测量的过程中，一旦水样发生污染的情况，会使得所测量的水样很难达到规定的要求，进而严重干扰到电极的灵敏性，进一步使得仪表检测的精确性受到影响，与此同时，电极如果在较长时间内没能够被使用或者使用次数过多，在相关人员没能够及时的针对电极进行净化处理的情况下，则会严重干扰电极的响应速率，使得测量的精确性降低。

3、仪表误差校验的标准。在进行化学仪表的校验时，很多分析仪表都需要对标准溶液进行核对与校正，进而确定其仪表的精确性，然而在有的情况下，仪表在进行精确性检测时，并不能利用标准物质进行比对测量，或所购买或配制的标准物质存在过期现象。目前使用的很多测量设备只能满足于对二次仪表的误差分析，对于实际在线条件下该在线化学仪表的真实误差很难确定，进而影响在线仪表测量的稳定性和准确性。

四、提高在线华夏仪表测量准确性的措施

1、定期巡检，保障在线化学仪表系统的平稳运行。工作人员应该加大巡检力度，定期对在线化学仪表系统相关的水样管路、阀门进行检查，及时处理系统中的各种泄露问题，对水样的温度和流量进行及时的调整。另外配合人工取样，在仪表数据变化幅度较大时增加人工操作的次数，以判断仪表测量中是否存在故障，以便及时发现故障、排除故障。

2、严格配比，定期补充标准液、活化液、参比液等。除了对在线化学仪表进行定期的校验工作之外，对于标准液、活化液、参比液要由实验室进行严格按照配比标准，采用高纯水配置，并且现用现配，以避免其污染或者失效。要安排专门的工作人员进行溶液的补充或者更换。

3、做好电极维护工作。工作人员要重视电极的维护工作，定期进行冲洗和活化。电导电极和溶氧电极定期检验、定期清洗；流通池和流通回路定期清洗；具体操作严格按照仪表操作规程进行，对经过冲洗、活化操作后响应速度及测量准确性仍未恢复的电极须立即更换，新电极在投入使用前也要做相应活化处理。

综上所述，电厂在线化学仪表的检验，应严格按照规定，定期对在线电导率、pH、溶解氧、钠表、硅表等关键在线化学仪表进行在线检验，提高在线化学仪表测量的准确性，保证水汽化学监督及控制的准确性，从而保证机组的安全生产稳定运行，最终使电厂取得良好的效益，达到质量效益最优化。

参考文献

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[2]姜海涛，王永平,李文国,刘建美.化学在线仪表中电极的维护与处理[J].江西电力,2018(4).

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