淺談火力發電廠化學在線儀表發展現狀

鄭建勛

(大唐太原第二熱電廠，山西 太原 030041)

一、概述

在火力發電廠中，保證機組安全、穩定、經濟運行的重要保證因素之一就是水汽系統的汽水品質。隨著科學技術的不斷發展進步，汽水品質監督越來越依靠化學在線儀表測量。目前，火電機組不斷向大機組、高參數發展，水汽品質要求越來越嚴格。在線化學監測儀表作為完成在線化學監督與技術診斷的主要工具必須及時、準確可靠。

二、火電廠化學監測儀表的發展歷史

火電廠化學監測經歷了人工取樣監測、人工取樣和在線監測結合兩個階段。人工取樣階段存在人工取樣監測誤差大、實效性差、勞動強度大等問題，主要應用于早期的小機組。隨著技術的發展，最先應用的化學在線檢測儀表是電導表、pH表和溶解氧表，并稱為“老三表”。隨著電力行業的不斷發展，在線儀表廣泛應用，主要有在線鈉表、硅表、氨表等十多種儀表，人工取樣測量作為在線監測的有效補充。

三、目前在線化學儀表存在問題

目前我國火力發電廠在線化學儀表配備率和投運率基本與國際領先水平持平，但是監測準確率遠低于國際水平。依據《火力發電廠在線工業化學儀表檢驗規程》衡量，只有少部分電廠的在線化學儀表合格。主要存在以下問題：

(一)缺乏統一、有效的電廠在線儀表規范，測量數據準確性無法保證，造成水質惡化不能及時發現。新購置的儀表一般由廠家安裝校驗，沒有第三方校驗機構。目前電廠化學監督在線儀表配置多樣化，有進口的、國產的，產品型號紛繁多樣。國產表價格低，售后服務好，但是質量不穩定；進口表價格昂貴、售后服務較差，質量較好。有些儀表存在測定盲區，例如很多溶氧表測定較小數值時無法正確顯示。

(二)維護人員不專業，一般電廠沒有專門的化學儀表校驗人員，沒有專用校驗平臺。大部分電廠沒有專門的化學儀表維護隊伍，由外委隊伍或者其他專業人員進行維護，大部分沒有經過專業的培訓，維護質量較差。

(三)手工測量與在線測量差距較大，尤其是氫電導率、pH、鈉和含氧量的測量。目前，電廠化學水汽品質監督主要依靠在線儀表測量，定期進行人工取樣測量。(異常時一邊也采用人工取樣測量)，但是影響測定結果的因素復雜多變，比如水樣的溫流量大小、取樣方法、保存方法等，導致人工測量結果往往與在線測量結果差距較大。

(四)氫離子交換柱樹脂再生效果差，經常失效后還在運行。在線儀表中用到的親離子交換柱樹脂用量少，一般再生周期較長，不能得到及時再生或者再生效果不好。

(五)恒溫裝置效果不理想，儀表溫度補償效果不理想。電廠化學監督對水汽質量控制指標是以25℃時各物質及離子的含量為依據的。溫度對在線化學儀表測量準確性的影響較大，因此測定過程中確保水樣溫度維持在25℃士2℃，才能最低限度降低溫度給測量結果帶來的誤差，保證測量數據的準確性。但是，在實際生產運行中進入儀表的水樣溫度經常不在此范圍內，特別在夏季，一些電廠水汽取樣恒溫裝置恒溫效果不理想，造成進入儀表的水樣溫度超標，雖然大部分儀表設計電路具有溫度補償功能，但由于儀表本身的局限性和水樣的復雜性，不能實現完全補償，一定程度上影響儀表的測量準確性。

(六)部分儀表可以用標準物質檢驗準確性(硅、磷、聯氨)，另一部分無標準物質檢驗。

四、針對目前存在問題的建議

(一)管理建議

1.及時更新在線化學儀表工作標準，制訂在線化學儀表的生產設計和現場安裝的統一規范，并采取有效措施保證新標準的貫徹落實。

2.加強對化學儀表所用標準物質和試劑的檢驗，保證儀表測量數據的準確性。

3.建立專業的化學儀表維護機構。

(二)現場工作建議

1.定期檢查與維護

定期檢查與維護是在線化學儀表在運行或機組檢修期間，對儀表樣水的流量、壓力進行檢查和調整，對儀表樣水流路密封性進行檢查并處理存在的漏點，對過濾裝置、流量計和流通池進行清洗或更換，對接近失效的陽離子交換柱進行樹脂的更換或再生，對響應靈敏度差、響應值不穩定的電極進行處理或更換，根據儀表所消耗試劑或標液的要求和實際消耗情況進行補充，對儀表表面進行擦拭清灰，保證在線化學儀表正常運行的工作條件，保持其準確、可靠、健康、清潔地運行。

2.定期檢驗

定期檢驗是在線化學儀表在運行或機組檢修期間，使用化學儀表檢驗儀器或標準溶液(標準樣氣)對在線化學儀表進行定期測試，根據測試結果來檢驗儀表的準確性，并進一步對儀表進行校準或修正，從而保證在線化學儀表準確可靠地運行。

五、案例分析

以某熱電廠為例，該廠1958年建立，屬于新中國成立初期的老電廠，目前運行的四臺機組分別為2*300MW和2*330MW。擁有獨立的化學運行、檢修、儀表維護隊伍。化學系統主要分為化學水處理系統、機組水汽系統和精處理系統。水處理系統配備在線儀表主要有濁度表、導度表、PH表、ORP表、余氯表、鈉表、硅表。機組汽水化驗站、精處理配備儀表導度表、PH表、鈉表、硅表、氨表、溶氧表等，屬于化學儀表配備率和投運率較高的電廠。該廠還制定了相關的化學儀表管理制度。化學專工負責化學儀表管理工作的監督和考核，執行有關化學儀表管理制度。組織編寫、修改完善化學儀表管理的規章制度、規程和技術措施，依據國家及行業標準對該廠化學儀表的檢修、校驗、維護和使用等各個環節進行監督、管理和考核。組織法定計量部門定期鑒定；對法定計量部門鑒定不合格的儀器儀表，及時維修或申請報廢。化學儀表班負責所有化學在線儀表的檢修和維護工作，建立儀表檢修和維護臺帳。將日常維護和檢修工作落實到人，保證所屬化學儀表的正常使用。負責在線儀表配備率、投入率和準確率的統計。運行班組負責運行使用的化學儀表的維護和使用工作，儀表發生故障時，及時填報缺陷，配合檢修處理，保證化學儀表的正常使用。各類儀器儀表的定期檢驗按照《火力發電廠在線工業化學儀表檢驗規程》(DL/T677-2009)執行。但是在實際生產中，在線儀表的投入率基本可以達到99%以上，準確率效果不如人意。尤其是在線溶氧表測定結果不穩定，校驗頻繁，其中，該廠兩臺33MW機組配備的凝結水氧表，當水樣中溶氧小于10微克每升時，顯示的測量結果經常為0。廠家多次處理后仍沒有明顯改變，只能采取人工測量和在線測量相結合的方式進行監測，大大增加了工作量。而且由于大部分新建電廠采取大集控運行方式，沒有專門的化學儀表維護隊伍，行業內專門針對化學儀表的認證培訓較少，該廠儀表維護人員的培訓主要依靠儀器廠家培訓、師帶徒和職工自學，造成維護技術力量薄弱。

六、結束語

隨著科學技術的發展和國家節能減排要求，機組將向著高參數、高標準、自動化發展，對于機組水汽指標要求只能是越來越嚴格。電廠中的化學監督將占據越來越重要的地位。化學在線儀表監測作為重要的監測工具，要求不斷規范化、準確化、精確化。盡量降低化學儀表運行中出現的故障和偏差，對化學儀表做到可控、在控，有效防止因化學儀表示值不準而導致的化學監督不到位情況，為電廠的經濟安全運行提供有效的保障。