电厂化学仪表的使用与检验PPT学习教案

1、会计学1电厂化学仪表的使用与检验电厂化学仪表的使用与检验电厂电厂化学仪表可连续监督水流品质，及时发现问题化学仪表可连续监督水流品质，及时发现问题，防止事故发生。实现汽水品质实时监控和加药系统，防止事故发生。实现汽水品质实时监控和加药系统自动调节，简化了分析人员的劳动强度、改善了劳动自动调节，简化了分析人员的劳动强度、改善了劳动条件。条件。具有具有连续监督连续监督、响应速度快、精密度高、有利、响应速度快、精密度高、有利于自动化等技术特点。大容量机组对水汽品质要求极于自动化等技术特点。大容量机组对水汽品质要求极高，化学仪表的准确监测是保证机组安全经济运行的高，化学仪表的准确监测是保证机组安全经济运

2、行的必要手段。必要手段。第1页/共69页由于多数在线化学仪表的准确性未及时检验，使水由于多数在线化学仪表的准确性未及时检验，使水汽品质恶化问题得不到及时发现，导致发电机组水汽系汽品质恶化问题得不到及时发现，导致发电机组水汽系统发生腐蚀、结垢和积盐，造成巨大的经济损失。统发生腐蚀、结垢和积盐，造成巨大的经济损失。 许多电厂水汽品质合格率很高，但腐蚀结垢和积盐许多电厂水汽品质合格率很高，但腐蚀结垢和积盐问题却很严重，其根本原因是在线化学仪表测量不准确问题却很严重，其根本原因是在线化学仪表测量不准确，未能及时发现问题。，未能及时发现问题。第2页/共69页例如国内某电厂两台例如国内某电厂两台600MW

3、600MW亚临界机组亚临界机组20042004年年底相继底投产，由于汽包底相继底投产，由于汽包汽水分离装置缺陷，使饱汽水分离装置缺陷，使饱和蒸汽中大量带水。由于和蒸汽中大量带水。由于饱和蒸汽在线钠表和电导饱和蒸汽在线钠表和电导率表测量不可靠，一直未率表测量不可靠，一直未能及时发现该问题，导致能及时发现该问题，导致汽轮机高压缸严重积盐，汽轮机高压缸严重积盐，汽轮机效率降低。汽轮机效率降低。例如国内某电厂凝汽器管为黄铜管，给水例如国内某电厂凝汽器管为黄铜管，给水pHpH值控制指标为。由于在线值控制指标为。由于在线pHpH表测量的表测量的pHpH值偏低问题未得到及时发现，显示的测量值是在合格范围内，

4、而实际给水值偏低问题未得到及时发现，显示的测量值是在合格范围内，而实际给水pHpH值经常超过，导致凝汽器铜管汽侧发生严重的氨腐蚀，不仅造成更换凝汽器管的直接损失，还造成汽轮机高压缸积铜垢，降低了汽轮机效率，造成巨大损失。值经常超过，导致凝汽器铜管汽侧发生严重的氨腐蚀，不仅造成更换凝汽器管的直接损失，还造成汽轮机高压缸积铜垢，降低了汽轮机效率，造成巨大损失。第3页/共69页第4页/共69页#3 机低压缸 #3 机中、低压缸联络管 第5页/共69页高压缸转子 中压缸转子 低压缸转子 第6页/共69页类似的实例非常多，许多电厂汽水品质监测合格率类似的实例非常多，许多电厂汽水品质监测合格率很高，热力设

5、备水汽系统腐蚀结垢和积盐情况却很严重很高，热力设备水汽系统腐蚀结垢和积盐情况却很严重，主要原因是在线化学监测仪表测量不准确导致化学监主要原因是在线化学监测仪表测量不准确导致化学监督失去作用。督失去作用。 由此可见，提高电厂在线化学仪表测量准确性和可由此可见，提高电厂在线化学仪表测量准确性和可靠性，提高化学监督的准确性，及时发现水汽品质控制靠性，提高化学监督的准确性，及时发现水汽品质控制上的问题并加以解决，对发电厂的安全经济运行具有重上的问题并加以解决，对发电厂的安全经济运行具有重要的意义。要的意义。第7页/共69页 按使用场合的不同可分为实验室化学分析仪表与在线化学分析仪表。按测量原理分为电化

6、学式、热学式、光学式、色谱及物理特性分析仪表等几类。按校验方法可分为两类：第一类：可以用标准物质检验实际测量准确性的仪表，硅表、磷表、联氨表等。第二类：无法用标准物质检验实际测量实际测量条件下测量准确性的仪表，电导率表、pH表、钠表，溶解氧表。第8页/共69页电厂化学电厂化学仪表的种类虽然很多，结构各不相同仪表的种类虽然很多，结构各不相同。但其基本组成构成可分为：分析部分、信号。但其基本组成构成可分为：分析部分、信号处理部分、显示部分。在线仪表除上述三大部处理部分、显示部分。在线仪表除上述三大部分外。还有采样与样品预处理部分分外。还有采样与样品预处理部分。第9页/共69页（1 1）分析部分）分

7、析部分 分析部分又叫传感器，它是根据化学、物理原理把试分析部分又叫传感器，它是根据化学、物理原理把试样中待测组分转换成相应的、能准确测量的电位信号。例样中待测组分转换成相应的、能准确测量的电位信号。例如：如：pNapNa计的计的pNapNa电极与参比电极组成的测量电池，按照电电极与参比电极组成的测量电池，按照电化学式的能斯特公式把溶液中的化学式的能斯特公式把溶液中的NaNa+ +浓度转换成能被准确测浓度转换成能被准确测量的电压信号。这一测量电压就是量的电压信号。这一测量电压就是pNapNa计的分析部分，也就计的分析部分，也就是是pNapNa计的传感器。计的传感器。第10页/共69页（2 2）信

8、号处理部分）信号处理部分信号处理部分又叫变送器。传感器输出的电信号种类不信号处理部分又叫变送器。传感器输出的电信号种类不同，如可以是电压信号，电流信号等。这些信号一段都同，如可以是电压信号，电流信号等。这些信号一段都很微弱。不能直接带动指示器、记录仪或自动控制系统很微弱。不能直接带动指示器、记录仪或自动控制系统的调节装置工作，因此需要对这些微弱信号进行放和变的调节装置工作，因此需要对这些微弱信号进行放和变换处理。同时，为了排除各种影响测量的因素，得到正换处理。同时，为了排除各种影响测量的因素，得到正确的测量结果，仪表中还设置了各种自动调校和标定功确的测量结果，仪表中还设置了各种自动调校和标定功

9、能的电路。一些智能的仪表还设置了自检、数据存储与能的电路。一些智能的仪表还设置了自检、数据存储与处理等功能。处理等功能。第11页/共69页（3 3）显示部分）显示部分 对被测量值的测量结果要通过显示部分显示出来，对被测量值的测量结果要通过显示部分显示出来，被测量值的显示主要有两种方式，即模拟显示和数字显被测量值的显示主要有两种方式，即模拟显示和数字显示。示。第12页/共69页（4 4）采样与样品的预处理系统采样与样品的预处理系统 采样部分包括取样管、高温冷却架、恒温冷却器、超压采样部分包括取样管、高温冷却架、恒温冷却器、超压超温断水保护装置和人工取样盘等。超温断水保护装置和人工取样盘等。 由于

10、仪表分析原理由于仪表分析原理的不同的不同，其样品预处理的方法也不同，其样品预处理的方法也不同。如。如pNapNa计的样品预处理的样品碱化处理，而计的样品预处理的样品碱化处理，而SiSi表的样品预表的样品预处理是显色等。处理是显色等。第13页/共69页（1 1）测量范围：指仪表的最大显值范围。如某电测量范围：指仪表的最大显值范围。如某电溶解氧表的测量范围为溶解氧表的测量范围为0-2000-200g/Lg/L。选择仪表时。选择仪表时，测量范围是主要考虑的技术指标之一。，测量范围是主要考虑的技术指标之一。（2 2）灵敏度：指引起仪表读数可察觉变化的最小灵敏度：指引起仪表读数可察觉变化的最小变化值。如

11、果变化值。如果pHpH计的灵敏度是，则表示该仪表的计的灵敏度是，则表示该仪表的读数的可察觉的最小变化值为，该表的读数可以读数的可察觉的最小变化值为，该表的读数可以读到小数点后第二位，如，、。对于数显仪表，读到小数点后第二位，如，、。对于数显仪表，这与仪表的读取位置有关这与仪表的读取位置有关. .第14页/共69页（3 3）准确度准确度 准确度是指测量结果与实际值（真准确度是指测量结果与实际值（真值）之间的符合程度。准确度用误差来表示，误值）之间的符合程度。准确度用误差来表示，误差越小，准确度越高。差越小，准确度越高。（4 4）稳定性：指仪表工作状态的稳定程度，通常稳定性：指仪表工作状态的稳定程

12、度，通常仪表的读数都有一定的飘移。稳定性高的仪表的仪表的读数都有一定的飘移。稳定性高的仪表的读数漂移值小。读数漂移值小。第15页/共69页（5 5）输入阻抗：输入阻抗是保证测量准确度的输入阻抗：输入阻抗是保证测量准确度的一个重要指标一个重要指标，通常当仪表与发送器相互配合通常当仪表与发送器相互配合时，要求仪表的输入阻抗比发送器的阻抗大时，要求仪表的输入阻抗比发送器的阻抗大3 3个个数量级。数量级。（6 6）其它指标：包括仪表的输出、数据接口、其它指标：包括仪表的输出、数据接口、报警、电源、对被测介质的要求等。报警、电源、对被测介质的要求等。第16页/共69页第17页/共69页（1 1）仪表检定

13、仪表检定 仪表检定是评价仪表本身是否合格并确定仪表检定是评价仪表本身是否合格并确定其精确度等级的仪表性能检定工作。这项工作其精确度等级的仪表性能检定工作。这项工作必须要具有相应仪表的检定资格证书的专业人必须要具有相应仪表的检定资格证书的专业人员进行，其他人员不能出具鉴定书。员进行，其他人员不能出具鉴定书。第18页/共69页（2 2）仪表校验仪表校验 仪表校验是指有规定条件下，以检查验证被仪表校验是指有规定条件下，以检查验证被检测的仪表的示值与标准值的差异程度为目的的检测的仪表的示值与标准值的差异程度为目的的操作。一般采用比被验仪表等级高，且以检定过操作。一般采用比被验仪表等级高，且以检定过的仪

14、表来校准被验仪表，也可用基准物质进行校的仪表来校准被验仪表，也可用基准物质进行校准。准。 校验校验是仪表维护的一项主要内容，除定期进是仪表维护的一项主要内容，除定期进行仪表的校验外，在对仪表维修后，必须经过检行仪表的校验外，在对仪表维修后，必须经过检验合格后才能投运。验合格后才能投运。第19页/共69页（3 3）仪表对比仪表对比 : :是在规定的条件下，将被检仪是在规定的条件下，将被检仪表与准确度等级相同的同类标准仪表或计量器具表与准确度等级相同的同类标准仪表或计量器具进行对比，从而可以了解被检仪表的性能，这里进行对比，从而可以了解被检仪表的性能，这里标准仪表是指标准度已知，可以信赖的仪表，例

15、标准仪表是指标准度已知，可以信赖的仪表，例如，为了检验一个参比电极的可靠性，常将被测如，为了检验一个参比电极的可靠性，常将被测参比电极与另一准确度可靠的参比电极对比，从参比电极与另一准确度可靠的参比电极对比，从而可知，被测量的参比电极的可靠性和准确性。而可知，被测量的参比电极的可靠性和准确性。第20页/共69页化学仪表测量获得准确测量结果的必要条件：化学仪表测量获得准确测量结果的必要条件：（）使用经过计量检定机构检定合格的化学仪表（）使用经过计量检定机构检定合格的化学仪表；（）对化学仪表测量传感器测量原理有较深入的（）对化学仪表测量传感器测量原理有较深入的了解，使用中对影响传感器正常工作的干扰

16、因素有了解，使用中对影响传感器正常工作的干扰因素有全面的掌握。全面的掌握。第21页/共69页（1 1）JJG 119-2005 JJG 119-2005 实验室实验室pH(pH(酸度酸度) )计检定规程。计检定规程。（2 2）JJG 376-2007JJG 376-2007电导率仪检定规程。电导率仪检定规程。（3 3）JJG 757-2007JJG 757-2007离子计检定规程。离子计检定规程。（4 4）DLT 677-2009DLT 677-2009发电厂在线化学仪表检验规程。发电厂在线化学仪表检验规程。第22页/共69页检验方法：检验方法：（1 1）由于）由于pH(pH(酸度酸度) )计

17、电计示值与电位之间的关系符合计电计示值与电位之间的关系符合能斯特公式。采用能斯特公式。采用pHpH检定仪模拟输入直流电位值检定仪检定仪模拟输入直流电位值检定仪表的电计部分。表的电计部分。（2 2）用）用pHpH标准缓冲溶液进行校正标准缓冲溶液进行校正pH(pH(酸度酸度) )计仪表计仪表（3 3）用用pHpH标准标准仪表仪表与与pH(pH(酸度酸度) )计仪表计仪表进行比对进行比对。第23页/共69页被检表被检表pH电计部分电计部分标准电阻标准电阻箱箱pH电极电极标准标准pH缓冲缓冲溶液溶液标准标准pH 计计PH检定装置检定装置第24页/共69页名 称型 号测量范围准确度等级标准pH计014p

18、H0.01级智能化酸度计检定仪pHC-1B0.00016.000pH0.001pH标准物质PH缓冲溶液B4、B6、B9。B4pH=4.00B6pH=6.86B9pH=9.180.01pH第25页/共69页名名 称称型型 号号测量范围测量范围准确度等级准确度等级直流电阻箱直流电阻箱ZX95；ZX97099999欧姆欧姆099999欧姆欧姆0.1级级0.1级级流量控制装置流量控制装置 JYLL-04水银温度计水银温度计玻璃棒式玻璃棒式温度计温度计0.050.00.1容量瓶容量瓶1000ml0.1ml移液管移液管1.00l10.00l20.00l100.00l1.00ml5.0ml01.00l010

19、.00l020.00l0100.00l01.00ml05.0ml0.7%0.10%0.10%0.2%-0.2%0.29%第26页/共69页第27页/共69页第28页/共69页检验方法：检验方法：（1 1）用交流电阻箱检定仪表的电计部分。用交流电阻箱检定仪表的电计部分。（2 2）用标准溶液（）用标准溶液（KClKCl）进行校正电导率仪）进行校正电导率仪（3 3）用用标准标准电导率仪表电导率仪表进行比对。进行比对。第29页/共69页被检表电计部分标准电阻箱电导电极标准溶液标准电导率仪标准交流电阻箱第30页/共69页名 称型 号测量范围准确度等级标准物质二级110-21105s/cm(0.10.3)

20、%二级标准电导率仪01.999s/cm019.99s/cm0.5级电导率探头019.99s/cm交流电阻箱ZX38AZX38A099999欧姆099999欧姆0.1级0.1级第31页/共69页名名 称称型型 号号测量范围测量范围准确度等级准确度等级流量控制装置流量控制装置 JYLL-04水银温度计水银温度计玻璃棒式玻璃棒式温度计温度计0.050.00.1容量瓶容量瓶1000ml0.1ml电子天平HA-180MMax:180gd:0.1mg1级移液管移液管1.00l10.00l20.00l100.00l1.00ml5.0ml01.00l010.00l020.00l0100.00l01.00ml0

21、5.0ml0.7%0.10%0.10%0.2%-0.2%0.29%第32页/共69页第33页/共69页第34页/共69页钠表检验问题及注意事项：钠表检验问题及注意事项：（1 1）标准液配制使用无钠水，用高浓度标准液配制低）标准液配制使用无钠水，用高浓度标准液配制低浓度标定液所使用的纯水必须确保是无钠水。浓度标定液所使用的纯水必须确保是无钠水。（2 2）两点法校正时，注意电极响应时间问题。特别是两点法校正时，注意电极响应时间问题。特别是自动校正的仪表，应待电极电位基本稳定后，再按自动校正的仪表，应待电极电位基本稳定后，再按“确认确认”键，以保证电极电位达到稳定值（参见键，以保证电极电位达到稳定值

22、（参见pHpH计）计）。必要时对电极进行恢复处理。必要时对电极进行恢复处理 。第35页/共69页钠表检验问题及注意事项：钠表检验问题及注意事项：（3 3）影响）影响pHpH测量的一些因素同样影响测量的一些因素同样影响NaNa的测量，例如静的测量，例如静电荷（流动电位，取决于取样流速）、参比电极液接电电荷（流动电位，取决于取样流速）、参比电极液接电位（取决于取样压力）、接地情况等。位（取决于取样压力）、接地情况等。（4 4）钠离子的活度系数随水的总离子强度的变化而变化）钠离子的活度系数随水的总离子强度的变化而变化，从而会造成测量误差。因此应该保持较低的离子强度，从而会造成测量误差。因此应该保持较

23、低的离子强度或者保持恒定的离子强度。要求碱化剂的加入量保持恒或者保持恒定的离子强度。要求碱化剂的加入量保持恒定。定。第36页/共69页钠表检验问题及注意事项：钠表检验问题及注意事项：（5 5）水样的碱化是为了减少氢离子对测量的影响。应定）水样的碱化是为了减少氢离子对测量的影响。应定期检查碱化后的水样的期检查碱化后的水样的pHpH，避免简化剂量不够造成的误，避免简化剂量不够造成的误差。差。（6 6）另外，一部分钠电极在测量另外，一部分钠电极在测量ppbppb数量级的钠时选择数量级的钠时选择性不够，造成测量高浓度时准确，测量低浓度时误差增性不够，造成测量高浓度时准确，测量低浓度时误差增大。对于大。

24、对于 g/Lg/L数量级钠的测量应使用在线钠表。数量级钠的测量应使用在线钠表。第37页/共69页第38页/共69页第39页/共69页第40页/共69页第41页/共69页第42页/共69页第43页/共69页第44页/共69页第45页/共69页 随着电子技术的快速发展，化学仪表的随着电子技术的快速发展，化学仪表的二次仪表二次仪表部分出现问题的情况比较少部分出现问题的情况比较少。多数误差出现在测。多数误差出现在测量系统和传感器上。量系统和传感器上。第46页/共69页第47页/共69页国内所有检测电导率表的标准均使用标准国内所有检测电导率表的标准均使用标准溶液进行电极常数的检验。标准溶液电导率溶液进行电极常数的检验。标准溶液电导率大于大于100100S/cmS/cm，但纯水电导率一般小于，但纯水电导率一般小于0.1 0.1 S/cmS/cm。电极表面极化电阻、微分电容、导。电极表面极化电阻、微分电容、导线分布电容的影响不同，导致标准溶液校验线分布电容的影响不同，导致标准溶液校验的表计存在误差，应采用标准电导表和标准的表计存在误差，应采用标准电导表和标准电极修正电极常数。电极修正