火电厂化学在线仪表维护及准确性问题分析

火电厂化学在线仪表维护及准确性问题分析

Summary：对火电厂而言，水汽品质对热力系统设备的腐蚀、结垢、积盐有着影响，水汽品质不行则有可能导致水冷壁爆管、发电机接地等严重后果。化学监督是对水汽品质要求的保障，而化学在线仪表投入使用又是化学监督的一种重要方法，所以化学在线仪表的使用寿命和测量准确性尤为的重要，对机组安全经济运行具有重要意义。本文针对大唐华银攸县能源有限公司水汽取样间所使用的化学在线仪表配置使用情况，对火电厂化学在线仪表的维护注意事项和问题的处理方法提出了几点建议，以供参考。

Keys：火电厂；水汽品质；化学在线仪表；使用寿命；准确性；维护

引言电能是现如今一种重要的能源，人们的日常生活中越来越离不开它。火电厂就是利用了热力系统进行电能生产的一个场所，而火电厂的热力系统必然离不开水与汽。我公司为了对水汽品质监督，在水汽取样间内安装的化学在线仪表有：电导率表、PH计、溶氧表、钠表、硅表五种表型，其目的是为运行人员对机组水汽品质好坏有直观的判断。1我公司水汽取样间的化学在线仪表配置情况简述我公司于2016年分别将2台630MW火力发电机组投入使用。其中水汽取样间的化学在线仪表，为了电极使用寿命和测量的准确性进行了技改与完善。发现开机前的管道冲洗，易使电极附着杂质，既影响使用寿命又导致测量存在误差，在不影响测量的情况下添加过滤器进行杂质过滤。电导率表使用的国产仪表，随着使用年限变化而测量不准时，选购与其他仪表相同品牌的瑞士SWAN仪表，对凝结水泵、主蒸汽、混床出水母管加氨前的仪表进行更换，同时多备用一台作为参考标表，用对比法对国产仪表进行标定。目前在使用率一直保持100%的情况下，准确率相比原来有了很大的提高。2化学在线仪表的维护注意事项和准确性问题的处理方法化学在线仪表按照仪表测量原理划分，主要分为电极法和比色法两种类型，电导率表、PH计、溶解氧表、钠表属于电极法测量，硅表属于比色法测量[1]。所以对两种测量方法有影响的地方进行分析是维护和问题处理的方向。2.1电极法测量仪表电极法测量仪表拥有一些共通的影响因素，这些影响因素都会让使用该方法测量的仪表在使用中存在偏差。仪表的维护和问题的处理则是消除偏差的手段。维护注意事项1）水样流量由于不同表型要求不同，根据仪表的说明书将运行工况下的水样流量调至仪表允许范围值。2）温度变化会导致水样测量存在误差，所以日常维护中对温度要有控制手段，保证温度适宜（25±2℃）。3）定期对流通池和电极表面进行清洗，防止电极表面上附有异物导致测量不准确。清洗过程中不要在电极测量部分上产生划痕，以免影响测量准确性。4）长时间停机（如大小修），或表计长时间未投入使用时，不同仪表的电极要进行不同方法的贮存，贮存方法得当能有效的延长使用寿命。5）管道接头应紧固可靠，密封性良好：在取样点到流通池之间要确保无空气和杂质进入取样管内。6）定期校验：仪表在使用后，实际测量精度会发生变化，定期校验是保证仪表在正常使用中误差不超过允许范围的方法。准确性问题的处理方法1）安装玻璃转子流量计：确保水样流量可进行调节，消除流量影响。2）安装恒温装置：保持温度恒定，同时在仪表选型方面考虑到温度变化存在影响，选取带有温度补偿的仪表，建议温度补偿选项应有：无、线性、非线性、纯水、氨水等。有些仪表带有温度补偿，但温度补偿只有百分比调节，存在局限性。3）安装过滤装置：过滤装置能有效的防止杂质污染电极，不但能对电极测量的准确性起到帮助，而且也对电极的寿命起到延长效果。4）电极检查：电极好坏对测量影响起直接性因素，保证电极洁净，无形变，使用寿命良好才能保证测量的准确性。5）密封性检查：密封性对测量影响起间接性因素，密封性不行导致空气或杂质进入流通池内会影响电极对水样测量的准确性。以上的维护事项和处理方法适用于电极法测量仪表，但不同的仪表有它们特有的问题，因此还需要具体仪表具体分析，后文提到的电极法测量仪表内容则是除这些以外还需注意到的。2.2.1电导率表电导率表根据树脂的使用情况分为比电导率表和氢电导率表，两者在维护上基本一致。由于氢电导率表电极前还装有氢型阳离子树脂，用于将水样阳离子去除，仅留下阴离子和H+，而水中的HO-和H+中和消耗，测得水样中杂质阴离子的总量[2]。所以它的维护还多了树脂的注意事项，此文适对比电导率表和氢电导率表都适用。维护注意事项1）电导率表电极应放置于干燥的环境进行贮存，贮存前将电极取出清洗干净，擦拭洁净表面的水渍，并断开仪表电源，可延长电极使用寿命。2）再生后的树脂需全部浸泡在纯净水中防止水分流失，同时放置于阴暗通风处进行保存。3）仪表使用的树脂选用可变色树脂，树脂柱上画有预警刻度线。可变色树脂能让维护人员清晰的判断出树脂是否失效，当失效树脂达到刻度线时及时进行更换。准确性问题的处理方法1）电极常数检查：仪表电极常数应与电极铭牌上数字一致或与上一次校验时所得电极常数一致。2）树脂检查：树脂再生不行、树脂保存不当或树脂老化都会导致树脂效果差，数据失真，使用品相完好再生度高的树脂能有效提高仪表的准确度。建议树脂动态再生，妥善保存，定期更换。3）对比法检查：在数据存在异常时检查和日常的定期校验中，串联一块标表进行对比是一种较好的办法，能在实时的测量中看出仪表数据的偏差。用标液进行检查存在标液数值大且未在测量范围内，可能产生误差，所以建议用标表进行检查和校验。2.2.2PH计PH计所使用的电极由测量电极和参比电极两部分组成。有的两电极是分开的，有的是两电极合并成一根电极，合并成一根电极称为PH计复合电极，现在一般都采用PH计复合电极，此文适用于使用复合电极的PH计。维护注意事项1）PH计电极的玻璃球泡应放置于3mol/L的KCL溶液中浸泡贮存，贮存前将电极取出清洗干净，擦拭洁净表面的水渍，并断开仪表电源，可延长电极使用寿命。2）在使用电极时要定期添加KCL填充溶液，确保电极的具有稳定的电势。准确性问题的处理方法1）建议使用可充式复合电极，对于在线仪表来说，需要长期和连续性测量，非可充式复合电极会随着使用时间变长，KCL溶液浓度减少，导致测量精度变低。可充式复合电极能及时补充参比液，确保仪表的测量精度。2）在使用标准液进行零点，斜率标定后，可用同在线水样的电导率测量值进行计算来佐证校验是否合格。2.2.3溶解氧表化学在线溶解氧表一般采用电化学法测量，此文适用于溶解氧电极使用该方法的仪表。维护注意事项1）溶解氧表应一直浸泡在蒸馏水或除盐水中进行贮存，贮存前将电极取出清洗干净，擦拭洁净表面的水渍，并断开仪表电源，可延长电极使用寿命。2）定期更换电解液：更换电解液时要注意透气膜与电极阴极完全接触，无隔层和气泡。3）定期更换透气膜：当透气膜有破损，内部电解液漏出时，更换透气膜。准确性问题的处理方法1）定期标定：先将电极放入无氧水中进行零点校准，然后将电极擦拭干净，放在空气中30分钟，再进行满点校准，待标定完成后与饱和溶解氧表进行对照。2）电极检查：当标定存在误差时，首先将电解液进行更换；其次检查膜片是否破损，膜片破损有电解液漏出则进行膜片更换；最后检查电极是否氧化，将氧化的电极冲洗干净后甩干，氧化部分放入10%氨水中浸泡去氧化，完成电极的检查后还需进行标定方可使用。2.2.4钠表在线钠表所监测的水汽品质实际测量值一般小于5PPb，而低浓度的钠标液配置难度大，无法达到精准。一般钠表采用PNa4和PNa5标液进行标定，其数值远大于仪表所需测量值，标定过程存在标定误差。此文适用于存在此标定误差下的问题分析。维护注意事项1）钠电极如同PH计一样，应放置于其所需的参比液中进行贮存，贮存前将电极取出清洗干净，擦拭洁净表面的水渍，并断开仪表电源，可延长电极使用寿命。2）定期添加药剂：参比电极需定期添加参比液，同时在测量中需定期添加二异丙胺。3）定期用活化液对测量电极进行活化。准确性问题的处理方法1）药剂检查：参比电极参比液可确保测量电极具有稳定的电势，而二异丙胺是为了将水样PH提高到10以上，消除测量过程中H+的干扰。2）电极活化：钠电极在使用过程中，反应速度在逐步减慢，具有较大影响，测量数值存在滞后性。滞后性的存在会无法实时反应水样含钠值，同时还会影响仪表的标定，导致仪表标定失败。所以需要电解液对电极活化，增快钠电极的反应速度，减小滞后性。2.2比色法测量仪表--硅表硅表属于比色法测量仪表，它采用的是吸光度的变化来反应硅的浓度。根据其所需的物品和测量特性来分析维护和问题处理的方法。维护注意事项1）显色反应试剂配置：在线硅表的显色反应是流动式反应，所以显色反应试剂的配置应严格按照说明书或者有厂家进行指导配置。2）蠕动泵管：蠕动泵管密封性不行会导致水样和试剂无法抽取，内外径和长度直接影响添加的量，需定期更换符合要求的蠕动泵管。3）蠕动泵：水样和试剂都是靠蠕动泵传送到光度计中进行反应，需定期检查蠕动泵动，确保密封性好和动作频率恒定。4）温度变化会导致水样测量存在误差，所以日常维护中对温度要有控制手段，保证温度适宜（25±2℃）。5）定期清洗：防止光度计上附有异物导致测量不准确。管路或切换阀堵塞导致水样无法测量。6）长时间停机（如大小修），或表计长时间未投入使用时，及时断开仪表电源，减少蠕动泵和光度计的使用时间，延长仪表寿命。7）定期校验：仪表在使用后，实际测量精度会发生变化，定期校验是保证仪表在正常使用中误差不超过允许范围的方法。准确性问题的处理方法1）密封性：大部分硅表无数据或测量不准是由于密封性不行所导致的，切换不同管路进行水样和试剂的抽取，抽取至管路中间位置后停止蠕动泵。标记水位位置并观察5分钟，如果水位有下降则密封性不行，将需要更换的零部件进行更换。2）光度计：光度计内有光源收发器，当光度计内壁被污染，或者光源不足时，也会导致数据测量不准。电压的大小可反应光源情况，当电压低于一定值时需对光源进行更换。3）管路结晶有杂质会导致该路的水样或试剂抽取不上，因此需定期清洗仪表，保持供样正常。4）安装恒温装置和室内空调：温度对水样和试剂的显色反应具有影响，除了恒温装置对水样进行温度调节外，还需对环境温度进行调节。我公司使用的瑞士SWAN硅表曾出现夏天测量值偏高，冬天测量值持续为零的情况。在咨询厂家后，对环境温度进行调节后测量数据恢复正常数值内，对有出现和我公司一样情况的仪表，可从环境温度这方面去思考。5）定期校验：将标液加入光度计中，走校验流程，调节硅表吸光度。任何化学在线仪表在出现准确性问题时，对仪表进行校验都是可取手段。3结语综上所诉，是本人多年来现场维护和缺陷消除时总结出来的经验，可能存在一些局限性和未分