水汽系统在线化学仪表测量误差的分析及改进措施

水汽系统在线化学仪表测量误差的分析及改进措施

杨鹏

贵州乌江水电开发有限责任公司大龙分公司

摘要：讲述了我国发电厂中水汽系统在线化学仪表在测量过程中主要会出现的误差及其产生的原因，提出合理的改进措施来减少误差以提高电厂仪器的投入使用率、保证电厂的安全和经济效益。

关键词：在线化学仪表；测量误差；改进措施

引言：随着经济的发展，人民生活水平的日益提高，国内对发电厂的需求也日益增大。要想确保电厂安全运行，水汽系统的化学监督是必不可少的一个环节，而发电厂水汽化学监督中的重要手段之一就是在线化学仪表。提高在线化学仪表的准确性，尽最大可能的减小测量误差成了水汽系统使用在线化学仪表的一大迫切需求。只有让测量结果更准确，才能确保化学监督的准确性和可靠性，才能进而发现水汽品质上出现的问题，并及时加以改正，最终保证电厂的安全和经济效益。

1.在线化学仪表测量误差出现的来源分析

电导仪（或称电导率仪）、酸度计（pH表）、钠表（钠度计）、溶氧表（DO表）以及硅表等都属于常用的化学检测仪表，在国内，前四种表在电厂的水汽监督中较为常见，以下便是这些在线化学仪表测量误差产生的主要原因。

1.1在线电导率仪产生测量误差的来源分析

影响在线电导率仪测量准确度的因素大致可以分为两个部分，一是纯水干扰因素，二是在线干扰因素。纯水干扰因素主要有电极常数和温度补偿等；在线干扰因素主要有温度测量、二次仪表引用误差、电极异常、测量回路漏气等。温度补偿会根据不同温度下测量出的电导率进行改变，而温度补偿方式的不同也会影响电导率仪测量的准确度。上述因素在实际运用中，往往温度补偿附加误差是产生误差的主要因素，并且电极常数标定误差也会占据较大的比例。然而目前在我国，大部分电厂还是采用氯化钾标准溶液进行离线检测，与上述的干扰因素脱离，所以电导率仪无法保证在线测量时的准确度。

1.2在线酸度计测量误差的来源分析

水汽系统金属腐蚀会给电厂带来巨大的安全隐患和经济损失，要想减缓水汽系统金属腐蚀程度，必要的做法就是连续准确的测量水汽的酸碱度并及时调节。类似于在线电导率仪产生测量误差的因素，影响在线酸度计测量准确度的因素大致可以也分成两个部分，一是纯水干扰因素，二是在线干扰因素。温度补偿、电极异常等是纯水干扰因素，流速附加误差、二次仪表引用误差、地回路、校准误差等都属于在线干扰因素。实际中，校准误差较为严重的导致工作误差的出现。与在线电导率仪相似，目前在我国，大部分电厂还是采用标准缓冲溶液进行离线标定，与上述的干扰因素脱离，所以无法保证实际情况下、在线测量时的准确度。

1.3在线钠表测量误差的来源分析

钠表与酸度计相似，他们都是电位式测量仪表，所以它与酸度计的测量误差影响因素相同。并且同样的，校准误差也是导致在线钠表测量误差产生的主要因素。这两种表的电极非常容易老化，并且定期定位液标难以观察的情况使得电极失效难以被发现，实际使用时往往未能及时的更换。不同的是，降低钠表投入使用率和使用准确度的因素还有钠表内部的水样管污染与堵塞以及钠表长时间的故障。当前我国仍然是使用高钠浓度的标准溶液进行离线标定居多，脱离了上述干扰因素的用标准溶液检验准确的钠表是无法保证实际使用时测量低钠浓度水样时的准确度的。

1.4在线溶氧表测量误差的来源分析

溶解氧含量、校准误差、电极斜率变化、电极损坏、测量管路泄露和氧膜问题等因素都会对准确使用在线溶氧表测量造成影响。测量管路泄露即使是微量的，也会大大影响离子交换柱处理效果和水汽样品的纯度。在整个测量系统中，有许多位置都会造成气体进入并且难以察觉进入气体从而进行维护，如流量计、离子交换柱、测量池和过滤器等。进入的气体可能会在测量电极上附着，从而对测量准确性产生影响。校准误差是其中最容易对在线溶氧表测量的准确度造成影响的因素。

1.5在线硅表测量误差的来源分析

药剂失效、硅表的长时间故障、校准误差和测量管路泄露等因素都会对在线硅表测量产生不同程度的影响，其中使整机工作误差较大的是校准误差。

由上文可知，纯水干扰因素和在线干扰因素产生测量误差的概率很高，并且在水汽系统中当前我国仍然是使用标准溶液进行离线标定居多，但是这会使得测量误差在实际测量时还是很大。

2.改进措施

为了增加电厂仪器的投入使用率、保证电厂的安全和经济效益，保证化学监督到位、减少在线化学仪表的误差是必要的这需要电厂的领导、化学专业主管和仪表维护人员的团结一心、共同努力。以下是争对如何提高测量准确度提出的几点改进措施。

2.1提高维护人员技术水平

在整个环节中，维护人员的技术水平对仪器来说是直接影响因素。提高维护人员的技术水平和专业素养可以直接快速高效的提高在线化学仪表测量的准确度，及时发现仪器出现的问题并改正是重中之重。

2.2加强监管，及时修正

因为会对整个仪器产生干扰的因素极多，每时每刻都有可能发生变化从而产生新的测量误差，所以电厂定期的检查仪器是必要的。光靠维护人员是不够的，应该提高电厂工作人员技术水平、工作素养，提倡共同观察检测，形成良好积极氛围。这需要电厂不断加强人员技能素养培训、制度的管理、日常维护和按时检测。

2.3装备科学检验手段
使用标准溶液进行离线标定是无法发现实际测量中不准确的化学仪表的。在水汽系统中，对于在仪表流通池中沉淀堆积了大量腐蚀物的情况，改善措施就是启动机组时，将在线化学仪表投运时间延后，等水样冲洗完毕再投运化学仪表，这样就可以减少流通池中堆积的腐蚀物对测量造成的伤害。而酸碱计在测量时的数值波动较大是因为流体流速会对它造成影响。要想精准测量，就得重视流体流速对它的影响，解决措施是使用适应纯水测量的分体式电极和计算型酸碱表（只加氨水）。

总的来说，想要减少在线化学仪表测量误差，应该从多方面一起抓，无论是电厂管理，人员培训，还是维护技术，仪器管理等方面都要在思想和行为上共同重视，全方面的维护在线化学仪表，增加在线化学仪表的准确度，准确完成化学监督工作，只有这样才能更好的保证电厂的运行安全和良好的经济效益。

小结：在火电厂和核电站中，存在大量必要的水汽系统，社会持续极速发展令社会需求越来越大，使在线化学仪表测量的准确程度急需提高，对这方面的工作人员无疑是个巨大的挑战。然而当今我国的电厂在在线化学仪表的测量准确程度方面还是不够准确，一直以来问题较大，始终没有得到良好的解决。这对对我国的生产起到了负面影响，造成各种不同程度的浪费与污染，抑制了电厂经济的发展，产生了电厂安全隐患，减缓了我国工业生产速率，同时不可避免的抑制着国家经济的发展。

参考文献：

【1】《影响在线化学仪表准确性的主要原因及解决措施》.冀国龙、杜丽香、郝金花.TQ056.1.B.1671-0320（2015）01-0059-03

【2】《影响火电厂在线化学仪表准确性的原因分析及解决方法》. 李丽华. TM621.8 .A. 1671-1041(2019)01-0105-04

【3】《燃气 - 蒸汽联合循环发电厂在线化学仪表测量准确性研究》. 王仁雷, 李海洋,王云灵,衡世权,梁中亚(1. 华电电力科学研究院有限公司,浙江 杭州 310030;2. 上海奉贤燃机发电有限公司,上海 201403)

【4】《水汽系统在线化学仪表测量误差的分析及改进措施》郑日桂（福建华电可门发电有限公司，福州 ３５０５１２）.TM621.8.B.1674－1951（2015）02－0054－03