在線化學(xué)儀表運(yùn)行狀況普查及問(wèn)題解決辦法的研究

1、在線化學(xué)儀表運(yùn)行狀況普查及問(wèn)在線化學(xué)儀表運(yùn)行狀況普查及問(wèn)題解決辦法的研究題解決辦法的研究山東電力研究院山東電力研究院 電源中心化環(huán)室電源中心化環(huán)室李貴海李貴目 錄概述1山東省在線化學(xué)儀表校準(zhǔn)狀況2在線化學(xué)儀表校準(zhǔn)中的問(wèn)題以及解決方法3結(jié)束語(yǔ)41、概述 在線化學(xué)儀表是化學(xué)監(jiān)督的重要工具，在整個(gè)化學(xué)運(yùn)行當(dāng)中起到“眼睛”的作用，它能實(shí)時(shí)反映水汽品質(zhì)的好壞。然而近年來(lái)，由于我國(guó)電力裝機(jī)容量的迅猛增加，熱力設(shè)備水汽化學(xué)監(jiān)督的管理水平和技術(shù)水平相對(duì)滯后，使得在線化學(xué)儀表的顯示數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，由此引起的熱力設(shè)備腐蝕、結(jié)垢和積鹽的問(wèn)題比較普遍，嚴(yán)重影響了電廠機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2、山

2、東省在線化學(xué)儀表校準(zhǔn)狀況 2014-2015年度，山東電力研究院利用YHJ-V移動(dòng)式在線化學(xué)儀表檢驗(yàn)裝置依據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電廠在線化學(xué)儀表檢驗(yàn)規(guī)程DL/T 6772009對(duì)山東省12個(gè)火力發(fā)電廠41臺(tái)機(jī)組水汽系統(tǒng)、精處理系統(tǒng)的在線電導(dǎo)率表、在線pH表、在線溶解氧表進(jìn)行校準(zhǔn)的狀況進(jìn)行了普查分析，在整個(gè)普查過(guò)程當(dāng)中涉及國(guó)內(nèi)外不同品牌的化學(xué)儀表，所涉及儀表參數(shù)都必須符合所監(jiān)測(cè)水樣的范圍要求，同時(shí)要保證被檢表與標(biāo)準(zhǔn)表的儀表參數(shù)保持一致。 在整個(gè)校準(zhǔn)過(guò)程，主要統(tǒng)計(jì)了整機(jī)誤差的校準(zhǔn)結(jié)果。如圖1“山東各電廠在線化學(xué)儀表合格、不合格數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖”所示，此圖主要詮釋了山東各電廠水汽系統(tǒng)在線電導(dǎo)率表、在線pH表和在

3、線溶解氧表的具體合格與不合格儀表的數(shù)據(jù)分析，如圖2“山東各電廠在線化學(xué)儀表的合格率”是在圖1的基礎(chǔ)上對(duì)具體各個(gè)電廠化學(xué)儀表合格率的數(shù)據(jù)分析。圖1 山東各電廠在線化學(xué)儀表合格、不合格數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖圖2 山東各電廠在線化學(xué)儀表合格率統(tǒng)計(jì)圖3、在線化學(xué)儀表校準(zhǔn)中的問(wèn)題以及解決方法 電廠機(jī)組在正常運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，化學(xué)監(jiān)督的合格率很高，然而在大修檢查時(shí)，熱力設(shè)備的腐蝕、結(jié)垢和積鹽速率也很高的異?，F(xiàn)象。這就是我們通常所說(shuō)的“兩高”問(wèn)題，也是國(guó)內(nèi)電廠經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，是困擾電力工作者多年的技術(shù)難題。然而在線化學(xué)儀表不準(zhǔn)確是造成“兩高”問(wèn)題出現(xiàn)的主要緣由之一。山東電力研究院通過(guò)一年對(duì)山東省內(nèi)在線化學(xué)儀表中的電導(dǎo)率表、

4、pH表和溶解氧表的校準(zhǔn)，總結(jié)發(fā)現(xiàn)各種造成儀表顯示不準(zhǔn)的原因。3.1儀表來(lái)樣管路設(shè)計(jì)問(wèn)題3.1.1取樣管道流量不足 在線化學(xué)儀表是實(shí)時(shí)反映化學(xué)水汽指標(biāo)的重要工具，保證監(jiān)測(cè)水樣流量是保證儀表數(shù)據(jù)最根本的因素.通過(guò)校準(zhǔn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)水汽中的重要指標(biāo)可能需要多種監(jiān)測(cè)儀表。例如，省煤器入口監(jiān)測(cè)的給水需要對(duì)其比電導(dǎo)率、氫電導(dǎo)率、pH甚至溶解氧分別進(jìn)行監(jiān)測(cè),飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽、再熱蒸汽還要監(jiān)測(cè)鈉離子的含量。這些儀表管道的設(shè)計(jì)工藝都是主管道分成多路管道，它們之間存在相互影響流量的因素，特別是在老機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，以及機(jī)組在新建、大修過(guò)程中的啟停過(guò)程造成水汽品質(zhì)惡化而影響管路中的水樣流量，這一過(guò)程很有可能使得在

5、線化學(xué)儀表電導(dǎo)池中的水樣受到影響，這就直接影響了化學(xué)儀表的數(shù)據(jù)采集，更不用說(shuō)儀表準(zhǔn)確率的問(wèn)題了。例如，在校準(zhǔn)我省某一電廠水汽系統(tǒng)的省煤器化學(xué)儀表時(shí)，需要增大流量滿足標(biāo)準(zhǔn)儀表的校準(zhǔn)要求，這一操作使得其他被檢儀表的水樣受到嚴(yán)重影響甚至個(gè)別儀表都沒(méi)有水樣。在線化學(xué)儀表的校準(zhǔn)主要是體現(xiàn)在線、同時(shí)校準(zhǔn)來(lái)反映被檢表與標(biāo)準(zhǔn)表的整機(jī)誤差，水樣的不足無(wú)法滿足校準(zhǔn)要求。這使技術(shù)人員聯(lián)想到如果管路長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行以后，腐蝕和結(jié)垢的原因造成的流量變化也會(huì)使在線化學(xué)儀表顯示不準(zhǔn)確。電廠化學(xué)儀表維護(hù)人員要定期檢查水樣的流量，務(wù)必保證水樣流量滿足在線化學(xué)儀表的監(jiān)測(cè)要求，如有發(fā)現(xiàn)流量不足，一定要在機(jī)組檢修期間加大水樣流量；在機(jī)組檢

6、修以及運(yùn)行期間，儀表維護(hù)人員要及時(shí)清理管路內(nèi)、電導(dǎo)池內(nèi)的污染物。2.1.2溶解氧水樣系統(tǒng)漏氣溶解氧表是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水樣中氧氣濃度含量的唯一儀器。一般情況下，在除氧器出口、凝結(jié)水泵出口都安裝有溶解氧表甚至隨著機(jī)組容量的增大設(shè)計(jì)的溶解氧表會(huì)更多。然而隨著機(jī)組長(zhǎng)年累月的運(yùn)行，取樣管道會(huì)腐蝕和老化，這就很容易使空氣中的氣體進(jìn)入取樣管道，從而使溶解氧表監(jiān)測(cè)的水樣溶解氧指標(biāo)明顯偏高。在機(jī)組檢修期間，及時(shí)檢查、更換腐蝕取樣管道，定期校驗(yàn)在線溶解氧表。2.2被監(jiān)測(cè)水樣溫度不能保持在25附近 電廠水汽系統(tǒng)和精處理系統(tǒng)的化學(xué)儀表是整個(gè)電廠機(jī)組運(yùn)行水質(zhì)品質(zhì)的直觀反映，針對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，被采集到儀表盤上的水樣一般都要經(jīng)

7、過(guò)冷卻水的降溫，這一過(guò)程受到冷卻水水量的影響，特別是隨著機(jī)組的常年運(yùn)行往往冷卻水系統(tǒng)都會(huì)受到一定程度上的影響，再加上儀表盤上的恒溫裝置不能很好的保持恒溫，到達(dá)儀表盤上的水樣溫度就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了儀表自身的要求。通過(guò)對(duì)山東各大電廠的水汽溫度調(diào)查，被監(jiān)測(cè)水樣溫度一般在1545之間，并且絕大多數(shù)是在30附近，目前國(guó)內(nèi)外化學(xué)儀表針對(duì)不同水質(zhì)都制定了相應(yīng)的溫度補(bǔ)償方式，其中包括線性補(bǔ)償和非線性補(bǔ)償，然而通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明不管采用什么樣的補(bǔ)償方式被監(jiān)測(cè)水樣的溫度都不能偏離25太大，否則會(huì)大大增加在線化學(xué)儀表的壓力甚至?xí)适аa(bǔ)償功能，特別是在線pH表，如果水樣溫度過(guò)高對(duì)pH電極本身壽命就會(huì)產(chǎn)生巨大的影響，更不說(shuō)儀表準(zhǔn)確

8、度的問(wèn)題了。電廠運(yùn)行過(guò)程中，在保證不影響其他儀器正常運(yùn)行的情況下，必須保證冷卻水的流量；水汽取樣間、精處理儀表架都要配備恒溫裝置，并且一旦發(fā)現(xiàn)恒溫裝置不能很好的工作要及時(shí)維護(hù)、修理，必要時(shí)對(duì)儀表進(jìn)行隔離停運(yùn)，防止由于水樣超溫而損壞電極。在配備化學(xué)儀表時(shí)，要配備帶有線性溫度補(bǔ)償以及非線性溫度補(bǔ)償?shù)幕瘜W(xué)儀表，選用與被監(jiān)測(cè)水樣配套的化學(xué)儀表。2.3 環(huán)境對(duì)在線化學(xué)儀表的影響 2014-2015年度，山東電力研究院對(duì)省內(nèi)電廠的化學(xué)儀表的校準(zhǔn)情況來(lái)看，電廠使用的化學(xué)儀表有進(jìn)口儀表也有國(guó)產(chǎn)儀表，大部分能起到監(jiān)督化學(xué)水質(zhì)品質(zhì)的要求，然而一些化學(xué)儀表由于環(huán)境的原因其穩(wěn)定性受到嚴(yán)重的影響，例如，省內(nèi)某電廠水汽取

9、樣間位于電除塵附近,省煤器入口的氫電導(dǎo)率表總是在0.070-0.1S/cm范圍波動(dòng)，發(fā)電廠在線化學(xué)儀表檢驗(yàn)規(guī)程DL/T 6772009要求的在線電導(dǎo)率表的整機(jī)誤差在1.0%范圍內(nèi)，通過(guò)試驗(yàn)將該儀表掩蔽起來(lái)發(fā)現(xiàn)其電導(dǎo)率顯示為0.080S/cm，并且經(jīng)過(guò)24小時(shí)的監(jiān)測(cè)電導(dǎo)率示值始終穩(wěn)定在0.079-0.081S/cm之間，該試驗(yàn)證明了該在線儀表的誤差來(lái)源主要是電除塵的電磁輻射的緣故。電磁輻射對(duì)化學(xué)儀表二次儀表信號(hào)的傳遞以及對(duì)電極信號(hào)的轉(zhuǎn)變都會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。針對(duì)電磁輻射的緣故，電廠現(xiàn)場(chǎng)的水汽取樣間盡量設(shè)在遠(yuǎn)離如除塵器等具有電磁輻射的場(chǎng)地，為了進(jìn)一步避免化學(xué)、電信號(hào)受到影響，化學(xué)儀表應(yīng)處于一種與外界

10、隔離信號(hào)的環(huán)境中。2.4 化學(xué)儀表本身問(wèn)題 在線化學(xué)儀表本身一般都有自己的精度。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)水樣純度比較高以及比較關(guān)鍵的水汽品質(zhì)來(lái)說(shuō)，電廠工作人員一般采用精度較高的化學(xué)儀表。然而通過(guò)試驗(yàn)調(diào)查一些儀表的精度根本就達(dá)不到測(cè)量純水的要求，其使用的化學(xué)儀表電極根本就不是純水電極，此外，被監(jiān)測(cè)水樣的溫度即使是裝有恒溫裝置也會(huì)使得水樣溫度有簡(jiǎn)單的偏離25。這一部分誤差的消除應(yīng)該是由化學(xué)儀表本身來(lái)完成的。然而電廠水汽比較復(fù)雜，針對(duì)不同水質(zhì)要選用不同的電極以及溫度補(bǔ)償方式，例如在省煤器入口比電導(dǎo)率就選用加氨的補(bǔ)償方式而省煤器入口的氫電導(dǎo)率就應(yīng)該選用酸性條件下的補(bǔ)償方式，無(wú)論哪種情況都應(yīng)該處于非線性的條件下。然而各

11、個(gè)電廠在選用化學(xué)的種類、型號(hào)等各不相同其對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償方式更是各不相同，甚至是選用合適的補(bǔ)償方式也不能很好消除溫度本身帶來(lái)的誤差。 針對(duì)儀表本身的問(wèn)題，電廠在選用儀表時(shí)要選用精度較高的、帶有非線性補(bǔ)償?shù)幕瘜W(xué)儀表，特別是那些監(jiān)測(cè)水汽運(yùn)行當(dāng)中重要指標(biāo)的關(guān)口表。2.5加強(qiáng)化學(xué)儀表的維護(hù)、提高維護(hù)人員水平 加強(qiáng)在線化學(xué)儀表的維護(hù)是保證其準(zhǔn)確性的重要因素，儀表工作人員要定期對(duì)儀表進(jìn)行檢驗(yàn)和校準(zhǔn)，要加強(qiáng)對(duì)電導(dǎo)池以及管路的清理工作，對(duì)于儀表本身已有損壞、過(guò)期的配件要及時(shí)更換，例如在線pH表，其pH電極都有自己的運(yùn)行壽命，當(dāng)使用時(shí)間超過(guò)壽命周期要及時(shí)更換；定期檢查電極的內(nèi)充液。在線溶解氧的維護(hù)一般都是要定期對(duì)其空

12、氣校準(zhǔn)，如果不能順利進(jìn)行要及時(shí)更換溶解氧膜。電廠工作人員要及時(shí)更換那些不能正常工作的化學(xué)儀表。通過(guò)對(duì)省內(nèi)電廠的調(diào)查，電廠化學(xué)儀表的維護(hù)以及人員的配置、歸屬各不相同，機(jī)組較大的電廠一般配備專門的化學(xué)儀表班組，有的歸屬熱工部門有的歸屬化學(xué)部門，有些電廠沒(méi)有設(shè)有專門的儀表維護(hù)人員而是采用外包的形式將這部分工作交給儀表廠家來(lái)做，電廠業(yè)主只負(fù)責(zé)管理。電廠的重視力度不夠，對(duì)化學(xué)儀表的管理總是有些疏漏，再加上維護(hù)人員責(zé)任意識(shí)較差，這都是造成化學(xué)儀表準(zhǔn)確率大大降低的原因，是造成機(jī)組系統(tǒng)結(jié)垢、積鹽和腐蝕的重大隱患，所以電廠需要高度重視化學(xué)儀表的維護(hù)，成立專門的儀表維護(hù)隊(duì)伍，對(duì)儀表維護(hù)人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，使工作人員都要持證上崗。3 結(jié)束語(yǔ) 化