火電廠化學(xué)在線儀表維護(hù)及準(zhǔn)確性問題分析

火電廠化學(xué)在線儀表維護(hù)及準(zhǔn)確性問題分析

Summary：對(duì)火電廠而言，水汽品質(zhì)對(duì)熱力系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕、結(jié)垢、積鹽有著影響，水汽品質(zhì)不行則有可能導(dǎo)致水冷壁爆管、發(fā)電機(jī)接地等嚴(yán)重后果?；瘜W(xué)監(jiān)督是對(duì)水汽品質(zhì)要求的保障，而化學(xué)在線儀表投入使用又是化學(xué)監(jiān)督的一種重要方法，所以化學(xué)在線儀表的使用壽命和測(cè)量準(zhǔn)確性尤為的重要，對(duì)機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。本文針對(duì)大唐華銀攸縣能源有限公司水汽取樣間所使用的化學(xué)在線儀表配置使用情況，對(duì)火電廠化學(xué)在線儀表的維護(hù)注意事項(xiàng)和問題的處理方法提出了幾點(diǎn)建議，以供參考。

Keys：火電廠；水汽品質(zhì)；化學(xué)在線儀表；使用壽命；準(zhǔn)確性；維護(hù)

引言電能是現(xiàn)如今一種重要的能源，人們的日常生活中越來越離不開它?；痣姀S就是利用了熱力系統(tǒng)進(jìn)行電能生產(chǎn)的一個(gè)場(chǎng)所，而火電廠的熱力系統(tǒng)必然離不開水與汽。我公司為了對(duì)水汽品質(zhì)監(jiān)督，在水汽取樣間內(nèi)安裝的化學(xué)在線儀表有：電導(dǎo)率表、PH計(jì)、溶氧表、鈉表、硅表五種表型，其目的是為運(yùn)行人員對(duì)機(jī)組水汽品質(zhì)好壞有直觀的判斷。1我公司水汽取樣間的化學(xué)在線儀表配置情況簡(jiǎn)述我公司于2016年分別將2臺(tái)630MW火力發(fā)電機(jī)組投入使用。其中水汽取樣間的化學(xué)在線儀表，為了電極使用壽命和測(cè)量的準(zhǔn)確性進(jìn)行了技改與完善。發(fā)現(xiàn)開機(jī)前的管道沖洗，易使電極附著雜質(zhì)，既影響使用壽命又導(dǎo)致測(cè)量存在誤差，在不影響測(cè)量的情況下添加過濾器進(jìn)行雜質(zhì)過濾。電導(dǎo)率表使用的國產(chǎn)儀表，隨著使用年限變化而測(cè)量不準(zhǔn)時(shí)，選購與其他儀表相同品牌的瑞士SWAN儀表，對(duì)凝結(jié)水泵、主蒸汽、混床出水母管加氨前的儀表進(jìn)行更換，同時(shí)多備用一臺(tái)作為參考標(biāo)表，用對(duì)比法對(duì)國產(chǎn)儀表進(jìn)行標(biāo)定。目前在使用率一直保持100%的情況下，準(zhǔn)確率相比原來有了很大的提高。2化學(xué)在線儀表的維護(hù)注意事項(xiàng)和準(zhǔn)確性問題的處理方法化學(xué)在線儀表按照儀表測(cè)量原理劃分，主要分為電極法和比色法兩種類型，電導(dǎo)率表、PH計(jì)、溶解氧表、鈉表屬于電極法測(cè)量，硅表屬于比色法測(cè)量[1]。所以對(duì)兩種測(cè)量方法有影響的地方進(jìn)行分析是維護(hù)和問題處理的方向。2.1電極法測(cè)量?jī)x表電極法測(cè)量?jī)x表擁有一些共通的影響因素，這些影響因素都會(huì)讓使用該方法測(cè)量的儀表在使用中存在偏差。儀表的維護(hù)和問題的處理則是消除偏差的手段。維護(hù)注意事項(xiàng)1）水樣流量由于不同表型要求不同，根據(jù)儀表的說明書將運(yùn)行工況下的水樣流量調(diào)至儀表允許范圍值。2）溫度變化會(huì)導(dǎo)致水樣測(cè)量存在誤差，所以日常維護(hù)中對(duì)溫度要有控制手段，保證溫度適宜（25±2℃）。3）定期對(duì)流通池和電極表面進(jìn)行清洗，防止電極表面上附有異物導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。清洗過程中不要在電極測(cè)量部分上產(chǎn)生劃痕，以免影響測(cè)量準(zhǔn)確性。4）長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)（如大小修），或表計(jì)長(zhǎng)時(shí)間未投入使用時(shí)，不同儀表的電極要進(jìn)行不同方法的貯存，貯存方法得當(dāng)能有效的延長(zhǎng)使用壽命。5）管道接頭應(yīng)緊固可靠，密封性良好：在取樣點(diǎn)到流通池之間要確保無空氣和雜質(zhì)進(jìn)入取樣管內(nèi)。6）定期校驗(yàn)：儀表在使用后，實(shí)際測(cè)量精度會(huì)發(fā)生變化，定期校驗(yàn)是保證儀表在正常使用中誤差不超過允許范圍的方法。準(zhǔn)確性問題的處理方法1）安裝玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)：確保水樣流量可進(jìn)行調(diào)節(jié)，消除流量影響。2）安裝恒溫裝置：保持溫度恒定，同時(shí)在儀表選型方面考慮到溫度變化存在影響，選取帶有溫度補(bǔ)償?shù)膬x表，建議溫度補(bǔ)償選項(xiàng)應(yīng)有：無、線性、非線性、純水、氨水等。有些儀表帶有溫度補(bǔ)償，但溫度補(bǔ)償只有百分比調(diào)節(jié)，存在局限性。3）安裝過濾裝置：過濾裝置能有效的防止雜質(zhì)污染電極，不但能對(duì)電極測(cè)量的準(zhǔn)確性起到幫助，而且也對(duì)電極的壽命起到延長(zhǎng)效果。4）電極檢查：電極好壞對(duì)測(cè)量影響起直接性因素，保證電極潔凈，無形變，使用壽命良好才能保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。5）密封性檢查：密封性對(duì)測(cè)量影響起間接性因素，密封性不行導(dǎo)致空氣或雜質(zhì)進(jìn)入流通池內(nèi)會(huì)影響電極對(duì)水樣測(cè)量的準(zhǔn)確性。以上的維護(hù)事項(xiàng)和處理方法適用于電極法測(cè)量?jī)x表，但不同的儀表有它們特有的問題，因此還需要具體儀表具體分析，后文提到的電極法測(cè)量?jī)x表內(nèi)容則是除這些以外還需注意到的。2.2.1電導(dǎo)率表電導(dǎo)率表根據(jù)樹脂的使用情況分為比電導(dǎo)率表和氫電導(dǎo)率表，兩者在維護(hù)上基本一致。由于氫電導(dǎo)率表電極前還裝有氫型陽離子樹脂，用于將水樣陽離子去除，僅留下陰離子和H+，而水中的HO-和H+中和消耗，測(cè)得水樣中雜質(zhì)陰離子的總量[2]。所以它的維護(hù)還多了樹脂的注意事項(xiàng)，此文適對(duì)比電導(dǎo)率表和氫電導(dǎo)率表都適用。維護(hù)注意事項(xiàng)1）電導(dǎo)率表電極應(yīng)放置于干燥的環(huán)境進(jìn)行貯存，貯存前將電極取出清洗干凈，擦拭潔凈表面的水漬，并斷開儀表電源，可延長(zhǎng)電極使用壽命。2）再生后的樹脂需全部浸泡在純凈水中防止水分流失，同時(shí)放置于陰暗通風(fēng)處進(jìn)行保存。3）儀表使用的樹脂選用可變色樹脂，樹脂柱上畫有預(yù)警刻度線?？勺兩珮渲茏尵S護(hù)人員清晰的判斷出樹脂是否失效，當(dāng)失效樹脂達(dá)到刻度線時(shí)及時(shí)進(jìn)行更換。準(zhǔn)確性問題的處理方法1）電極常數(shù)檢查：儀表電極常數(shù)應(yīng)與電極銘牌上數(shù)字一致或與上一次校驗(yàn)時(shí)所得電極常數(shù)一致。2）樹脂檢查：樹脂再生不行、樹脂保存不當(dāng)或樹脂老化都會(huì)導(dǎo)致樹脂效果差，數(shù)據(jù)失真，使用品相完好再生度高的樹脂能有效提高儀表的準(zhǔn)確度。建議樹脂動(dòng)態(tài)再生，妥善保存，定期更換。3）對(duì)比法檢查：在數(shù)據(jù)存在異常時(shí)檢查和日常的定期校驗(yàn)中，串聯(lián)一塊標(biāo)表進(jìn)行對(duì)比是一種較好的辦法，能在實(shí)時(shí)的測(cè)量中看出儀表數(shù)據(jù)的偏差。用標(biāo)液進(jìn)行檢查存在標(biāo)液數(shù)值大且未在測(cè)量范圍內(nèi)，可能產(chǎn)生誤差，所以建議用標(biāo)表進(jìn)行檢查和校驗(yàn)。2.2.2PH計(jì)PH計(jì)所使用的電極由測(cè)量電極和參比電極兩部分組成。有的兩電極是分開的，有的是兩電極合并成一根電極，合并成一根電極稱為PH計(jì)復(fù)合電極，現(xiàn)在一般都采用PH計(jì)復(fù)合電極，此文適用于使用復(fù)合電極的PH計(jì)。維護(hù)注意事項(xiàng)1）PH計(jì)電極的玻璃球泡應(yīng)放置于3mol/L的KCL溶液中浸泡貯存，貯存前將電極取出清洗干凈，擦拭潔凈表面的水漬，并斷開儀表電源，可延長(zhǎng)電極使用壽命。2）在使用電極時(shí)要定期添加KCL填充溶液，確保電極的具有穩(wěn)定的電勢(shì)。準(zhǔn)確性問題的處理方法1）建議使用可充式復(fù)合電極，對(duì)于在線儀表來說，需要長(zhǎng)期和連續(xù)性測(cè)量，非可充式復(fù)合電極會(huì)隨著使用時(shí)間變長(zhǎng)，KCL溶液濃度減少，導(dǎo)致測(cè)量精度變低?？沙涫綇?fù)合電極能及時(shí)補(bǔ)充參比液，確保儀表的測(cè)量精度。2）在使用標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行零點(diǎn)，斜率標(biāo)定后，可用同在線水樣的電導(dǎo)率測(cè)量值進(jìn)行計(jì)算來佐證校驗(yàn)是否合格。2.2.3溶解氧表化學(xué)在線溶解氧表一般采用電化學(xué)法測(cè)量，此文適用于溶解氧電極使用該方法的儀表。維護(hù)注意事項(xiàng)1）溶解氧表應(yīng)一直浸泡在蒸餾水或除鹽水中進(jìn)行貯存，貯存前將電極取出清洗干凈，擦拭潔凈表面的水漬，并斷開儀表電源，可延長(zhǎng)電極使用壽命。2）定期更換電解液：更換電解液時(shí)要注意透氣膜與電極陰極完全接觸，無隔層和氣泡。3）定期更換透氣膜：當(dāng)透氣膜有破損，內(nèi)部電解液漏出時(shí)，更換透氣膜。準(zhǔn)確性問題的處理方法1）定期標(biāo)定：先將電極放入無氧水中進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)，然后將電極擦拭干凈，放在空氣中30分鐘，再進(jìn)行滿點(diǎn)校準(zhǔn)，待標(biāo)定完成后與飽和溶解氧表進(jìn)行對(duì)照。2）電極檢查：當(dāng)標(biāo)定存在誤差時(shí)，首先將電解液進(jìn)行更換；其次檢查膜片是否破損，膜片破損有電解液漏出則進(jìn)行膜片更換；最后檢查電極是否氧化，將氧化的電極沖洗干凈后甩干，氧化部分放入10%氨水中浸泡去氧化，完成電極的檢查后還需進(jìn)行標(biāo)定方可使用。2.2.4鈉表在線鈉表所監(jiān)測(cè)的水汽品質(zhì)實(shí)際測(cè)量值一般小于5PPb，而低濃度的鈉標(biāo)液配置難度大，無法達(dá)到精準(zhǔn)。一般鈉表采用PNa4和PNa5標(biāo)液進(jìn)行標(biāo)定，其數(shù)值遠(yuǎn)大于儀表所需測(cè)量值，標(biāo)定過程存在標(biāo)定誤差。此文適用于存在此標(biāo)定誤差下的問題分析。維護(hù)注意事項(xiàng)1）鈉電極如同PH計(jì)一樣，應(yīng)放置于其所需的參比液中進(jìn)行貯存，貯存前將電極取出清洗干凈，擦拭潔凈表面的水漬，并斷開儀表電源，可延長(zhǎng)電極使用壽命。2）定期添加藥劑：參比電極需定期添加參比液，同時(shí)在測(cè)量中需定期添加二異丙胺。3）定期用活化液對(duì)測(cè)量電極進(jìn)行活化。準(zhǔn)確性問題的處理方法1）藥劑檢查：參比電極參比液可確保測(cè)量電極具有穩(wěn)定的電勢(shì)，而二異丙胺是為了將水樣PH提高到10以上，消除測(cè)量過程中H+的干擾。2）電極活化：鈉電極在使用過程中，反應(yīng)速度在逐步減慢，具有較大影響，測(cè)量數(shù)值存在滯后性。滯后性的存在會(huì)無法實(shí)時(shí)反應(yīng)水樣含鈉值，同時(shí)還會(huì)影響儀表的標(biāo)定，導(dǎo)致儀表標(biāo)定失敗。所以需要電解液對(duì)電極活化，增快鈉電極的反應(yīng)速度，減小滯后性。2.2比色法測(cè)量?jī)x表--硅表硅表屬于比色法測(cè)量?jī)x表，它采用的是吸光度的變化來反應(yīng)硅的濃度。根據(jù)其所需的物品和測(cè)量特性來分析維護(hù)和問題處理的方法。維護(hù)注意事項(xiàng)1）顯色反應(yīng)試劑配置：在線硅表的顯色反應(yīng)是流動(dòng)式反應(yīng)，所以顯色反應(yīng)試劑的配置應(yīng)嚴(yán)格按照說明書或者有廠家進(jìn)行指導(dǎo)配置。2）蠕動(dòng)泵管：蠕動(dòng)泵管密封性不行會(huì)導(dǎo)致水樣和試劑無法抽取，內(nèi)外徑和長(zhǎng)度直接影響添加的量，需定期更換符合要求的蠕動(dòng)泵管。3）蠕動(dòng)泵：水樣和試劑都是靠蠕動(dòng)泵傳送到光度計(jì)中進(jìn)行反應(yīng)，需定期檢查蠕動(dòng)泵動(dòng)，確保密封性好和動(dòng)作頻率恒定。4）溫度變化會(huì)導(dǎo)致水樣測(cè)量存在誤差，所以日常維護(hù)中對(duì)溫度要有控制手段，保證溫度適宜（25±2℃）。5）定期清洗：防止光度計(jì)上附有異物導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。管路或切換閥堵塞導(dǎo)致水樣無法測(cè)量。6）長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)（如大小修），或表計(jì)長(zhǎng)時(shí)間未投入使用時(shí)，及時(shí)斷開儀表電源，減少蠕動(dòng)泵和光度計(jì)的使用時(shí)間，延長(zhǎng)儀表壽命。7）定期校驗(yàn)：儀表在使用后，實(shí)際測(cè)量精度會(huì)發(fā)生變化，定期校驗(yàn)是保證儀表在正常使用中誤差不超過允許范圍的方法。準(zhǔn)確性問題的處理方法1）密封性：大部分硅表無數(shù)據(jù)或測(cè)量不準(zhǔn)是由于密封性不行所導(dǎo)致的，切換不同管路進(jìn)行水樣和試劑的抽取，抽取至管路中間位置后停止蠕動(dòng)泵。標(biāo)記水位位置并觀察5分鐘，如果水位有下降則密封性不行，將需要更換的零部件進(jìn)行更換。2）光度計(jì)：光度計(jì)內(nèi)有光源收發(fā)器，當(dāng)光度計(jì)內(nèi)壁被污染，或者光源不足時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)。電壓的大小可反應(yīng)光源情況，當(dāng)電壓低于一定值時(shí)需對(duì)光源進(jìn)行更換。3）管路結(jié)晶有雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致該路的水樣或試劑抽取不上，因此需定期清洗儀表，保持供樣正常。4）安裝恒溫裝置和室內(nèi)空調(diào)：溫度對(duì)水樣和試劑的顯色反應(yīng)具有影響，除了恒溫裝置對(duì)水樣進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)外，還需對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。我公司使用的瑞士SWAN硅表曾出現(xiàn)夏天測(cè)量值偏高，冬天測(cè)量值持續(xù)為零的情況。在咨詢廠家后，對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)后測(cè)量數(shù)據(jù)恢復(fù)正常數(shù)值內(nèi)，對(duì)有出現(xiàn)和我公司一樣情況的儀表，可從環(huán)境溫度這方面去思考。5）定期校驗(yàn)：將標(biāo)液加入光度計(jì)中，走校驗(yàn)流程，調(diào)節(jié)硅表吸光度。任何化學(xué)在線儀表在出現(xiàn)準(zhǔn)確性問題時(shí)，對(duì)儀表進(jìn)行校驗(yàn)都是可取手段。3結(jié)語綜上所訴，是本人多年來現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和缺陷消除時(shí)總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)，可能存在一些局限性和未分