在线化学仪表运行状况普查及问题解决办法的研究

1、在线化学仪表运行状况普查及问在线化学仪表运行状况普查及问题解决办法的研究题解决办法的研究山东电力研究院山东电力研究院 电源中心化环室电源中心化环室李贵海李贵目 录概述1山东省在线化学仪表校准状况2在线化学仪表校准中的问题以及解决方法3结束语41、概述 在线化学仪表是化学监督的重要工具，在整个化学运行当中起到“眼睛”的作用，它能实时反映水汽品质的好坏。然而近年来，由于我国电力装机容量的迅猛增加，热力设备水汽化学监督的管理水平和技术水平相对滞后，使得在线化学仪表的显示数据不准确，由此引起的热力设备腐蚀、结垢和积盐的问题比较普遍，严重影响了电厂机组的安全经济运行。2、山

2、东省在线化学仪表校准状况 2014-2015年度，山东电力研究院利用YHJ-V移动式在线化学仪表检验装置依据电力行业标准发电厂在线化学仪表检验规程DL/T 6772009对山东省12个火力发电厂41台机组水汽系统、精处理系统的在线电导率表、在线pH表、在线溶解氧表进行校准的状况进行了普查分析，在整个普查过程当中涉及国内外不同品牌的化学仪表，所涉及仪表参数都必须符合所监测水样的范围要求，同时要保证被检表与标准表的仪表参数保持一致。 在整个校准过程，主要统计了整机误差的校准结果。如图1“山东各电厂在线化学仪表合格、不合格数据统计图”所示，此图主要诠释了山东各电厂水汽系统在线电导率表、在线pH表和在

3、线溶解氧表的具体合格与不合格仪表的数据分析，如图2“山东各电厂在线化学仪表的合格率”是在图1的基础上对具体各个电厂化学仪表合格率的数据分析。电厂在线电导率表在线pH表在线溶解氧表合格（台） 不合格（台）合格（台）不合格（台）合格（台） 不合格（台）A1663321B7420371883C1046421D2365382E161111382F42143452G8215286144H38714582I27815762J2268631K27513282L2077262图1 山东各电厂在线化学仪表合格、不合格数据统计图图2 山东各电厂在线化学仪表合格率统计图3、在线化学仪表校准中的问题以及解决方法 电厂

4、机组在正常运行过程当中，化学监督的合格率很高，然而在大修检查时，热力设备的腐蚀、结垢和积盐速率也很高的异常现象。这就是我们通常所说的“两高”问题，也是国内电厂经常出现的问题，是困扰电力工作者多年的技术难题。然而在线化学仪表不准确是造成“两高”问题出现的主要缘由之一。山东电力研究院通过一年对山东省内在线化学仪表中的电导率表、pH表和溶解氧表的校准，总结发现各种造成仪表显示不准的原因。3.1仪表来样管路设计问题3.1.1取样管道流量不足 在线化学仪表是实时反映化学水汽指标的重要工具，保证监测水样流量是保证仪表数据最根本的因素.通过校准过程中发现水汽中的重要指标可能需要多种监测仪表。例如，省煤器入口

5、监测的给水需要对其比电导率、氢电导率、pH甚至溶解氧分别进行监测,饱和蒸汽、过热蒸汽、再热蒸汽还要监测钠离子的含量。这些仪表管道的设计工艺都是主管道分成多路管道，它们之间存在相互影响流量的因素，特别是在老机组长期运行过程当中，以及机组在新建、大修过程中的启停过程造成水汽品质恶化而影响管路中的水样流量，这一过程很有可能使得在线化学仪表电导池中的水样受到影响，这就直接影响了化学仪表的数据采集，更不用说仪表准确率的问题了。例如，在校准我省某一电厂水汽系统的省煤器化学仪表时，需要增大流量满足标准仪表的校准要求，这一操作使得其他被检仪表的水样受到严重影响甚至个别仪表都没有水样。在线化学仪表的校准主要是体

6、现在线、同时校准来反映被检表与标准表的整机误差，水样的不足无法满足校准要求。这使技术人员联想到如果管路长时间运行以后，腐蚀和结垢的原因造成的流量变化也会使在线化学仪表显示不准确。电厂化学仪表维护人员要定期检查水样的流量，务必保证水样流量满足在线化学仪表的监测要求，如有发现流量不足，一定要在机组检修期间加大水样流量；在机组检修以及运行期间，仪表维护人员要及时清理管路内、电导池内的污染物。2.1.2溶解氧水样系统漏气溶解氧表是实时监测水样中氧气浓度含量的唯一仪器。一般情况下，在除氧器出口、凝结水泵出口都安装有溶解氧表甚至随着机组容量的增大设计的溶解氧表会更多。然而随着机组长年累月的运行，取样管道会

7、腐蚀和老化，这就很容易使空气中的气体进入取样管道，从而使溶解氧表监测的水样溶解氧指标明显偏高。在机组检修期间，及时检查、更换腐蚀取样管道，定期校验在线溶解氧表。2.2被监测水样温度不能保持在25附近 电厂水汽系统和精处理系统的化学仪表是整个电厂机组运行水质品质的直观反映，针对这两个系统来说，被采集到仪表盘上的水样一般都要经过冷却水的降温，这一过程受到冷却水水量的影响，特别是随着机组的常年运行往往冷却水系统都会受到一定程度上的影响，再加上仪表盘上的恒温装置不能很好的保持恒温，到达仪表盘上的水样温度就远远超过了仪表自身的要求。通过对山东各大电厂的水汽温度调查，被监测水样温度一般在1545之间，并且

8、绝大多数是在30附近，目前国内外化学仪表针对不同水质都制定了相应的温度补偿方式，其中包括线性补偿和非线性补偿，然而通过实验表明不管采用什么样的补偿方式被监测水样的温度都不能偏离25太大，否则会大大增加在线化学仪表的压力甚至会丧失补偿功能，特别是在线pH表，如果水样温度过高对pH电极本身寿命就会产生巨大的影响，更不说仪表准确度的问题了。电厂运行过程中，在保证不影响其他仪器正常运行的情况下，必须保证冷却水的流量；水汽取样间、精处理仪表架都要配备恒温装置，并且一旦发现恒温装置不能很好的工作要及时维护、修理，必要时对仪表进行隔离停运，防止由于水样超温而损坏电极。在配备化学仪表时，要配备带有线性温度补偿

9、以及非线性温度补偿的化学仪表，选用与被监测水样配套的化学仪表。2.3 环境对在线化学仪表的影响 2014-2015年度，山东电力研究院对省内电厂的化学仪表的校准情况来看，电厂使用的化学仪表有进口仪表也有国产仪表，大部分能起到监督化学水质品质的要求，然而一些化学仪表由于环境的原因其稳定性受到严重的影响，例如，省内某电厂水汽取样间位于电除尘附近,省煤器入口的氢电导率表总是在0.070-0.1S/cm范围波动，发电厂在线化学仪表检验规程DL/T 6772009要求的在线电导率表的整机误差在1.0%范围内，通过试验将该仪表掩蔽起来发现其电导率显示为0.080S/cm，并且经过24小时的监测电导率示值始

10、终稳定在0.079-0.081S/cm之间，该试验证明了该在线仪表的误差来源主要是电除尘的电磁辐射的缘故。电磁辐射对化学仪表二次仪表信号的传递以及对电极信号的转变都会产生巨大的影响。针对电磁辐射的缘故，电厂现场的水汽取样间尽量设在远离如除尘器等具有电磁辐射的场地，为了进一步避免化学、电信号受到影响，化学仪表应处于一种与外界隔离信号的环境中。2.4 化学仪表本身问题 在线化学仪表本身一般都有自己的精度。对于现场水样纯度比较高以及比较关键的水汽品质来说，电厂工作人员一般采用精度较高的化学仪表。然而通过试验调查一些仪表的精度根本就达不到测量纯水的要求，其使用的化学仪表电极根本就不是纯水电极，此外，被

11、监测水样的温度即使是装有恒温装置也会使得水样温度有简单的偏离25。这一部分误差的消除应该是由化学仪表本身来完成的。然而电厂水汽比较复杂，针对不同水质要选用不同的电极以及温度补偿方式，例如在省煤器入口比电导率就选用加氨的补偿方式而省煤器入口的氢电导率就应该选用酸性条件下的补偿方式，无论哪种情况都应该处于非线性的条件下。然而各个电厂在选用化学的种类、型号等各不相同其对应的补偿方式更是各不相同，甚至是选用合适的补偿方式也不能很好消除温度本身带来的误差。 针对仪表本身的问题，电厂在选用仪表时要选用精度较高的、带有非线性补偿的化学仪表，特别是那些监测水汽运行当中重要指标的关口表。2.5加强化学仪表的维护

12、、提高维护人员水平 加强在线化学仪表的维护是保证其准确性的重要因素，仪表工作人员要定期对仪表进行检验和校准，要加强对电导池以及管路的清理工作，对于仪表本身已有损坏、过期的配件要及时更换，例如在线pH表，其pH电极都有自己的运行寿命，当使用时间超过寿命周期要及时更换；定期检查电极的内充液。在线溶解氧的维护一般都是要定期对其空气校准，如果不能顺利进行要及时更换溶解氧膜。电厂工作人员要及时更换那些不能正常工作的化学仪表。通过对省内电厂的调查，电厂化学仪表的维护以及人员的配置、归属各不相同，机组较大的电厂一般配备专门的化学仪表班组，有的归属热工部门有的归属化学部门，有些电厂没有设有专门的仪表维护人员而是采用外包的形式将这部分工作交给仪表厂家来做，电厂业主只负责管理。电厂的重视力度不够，对化学仪表的管理总是有些疏漏，再加上维护人员责任意识较差，这都是造成化学仪表准确率大大降低的原因，是造成机组系统结垢、积盐和腐蚀的重大隐患，所以电厂需要高度重视化学仪表的维护，成立专门的仪表维护队伍，对仪表维护人员进行专业的培训，使工作人员都要持证上岗