電廠化學汽水品質查定分析

摘要：對發電機組汽水品質進行查定，可考查機組的運行工況、掌握汽水品質變化規律、核定汽水品質的控制指標。電廠加強并完善化學汽水品質查定工作，保障化學分析結果的準確性和可靠性。

關鍵詞：汽水品質；查定；偏差；分析

通過對熱力系統汽水品質進行查定，可考查發電機組的運行工況、掌握其汽水品質變化規律。根據汽水指標的分析試驗結果，確定熱力設備的水化學工況，判定系統是否存在熱力設備結垢、腐蝕和蒸汽污染等問題，以便能夠采取相關措施對熱力系統運行工況進行優化調整。因此，化學監督工作開展離不開汽水品質查定，而分析的項目、分析方法和分析結果是汽水品質查定的核心。一直以來化學分析人員和管理人員均認真履行化學監督職責完成了常規汽水品質查定工作，減少了熱力設備的腐蝕結垢風險。但隨著汽水品質要求不斷提高，分析方法和標準規程的不斷更新，要求汽水品質查定工作不斷改進和完善。

1 化學實驗室水質查定

電廠均按照化學監督制度的要求，建立并實施了熱力系統水汽質量的查定。由化學實驗室定期取汽水水樣進行二氧化硅、鈉、磷酸根、鐵離子、銅離子、溶解氧、pH等指標的化驗。查定汽水品質的同時，核查爐內化學運行人員分析結果，以便及時發現分析儀器誤差，提高化驗結果準確性。但化學監督檢查過程也發現化學實驗室存在以下問題和難點。

1.1 儀器配置和更新問題

化學實驗室分析儀器一般是在機組籌建期間統一購置，但隨著使用年限的增加，pH表、鈉表、溶解氧表以及電導率表電極污染、分光光度計元器件老化，硅分析儀和磷酸根分析儀等測量管路污染，移液管和容量瓶等器皿破損等情況均會造成測量結果精度和穩定性下降，均需要定期更換備件。化學分析儀表種類繁多、測量原理各異，特別是更新快，造成分析儀器難以更換配件。

部分鈉表、硅分析儀等儀表精度差難以滿足要求。也有購置離子色譜儀、極譜儀，紫外可見分光光度計、濁度計、TOC（總有機碳）、COD（化學需氧量）分析儀。這些進口儀器分析精度高、操作簡便，但其購置費用高且特別要求配套使用其專用藥劑，部分藥劑只有編號沒有化學成分說明，只能向儀表廠家定購，造成水質分析成本高，測量過程與檢驗方法均只能參照產品說明書進行，造成計量確認和量值傳遞工作難以落實。造成有些化學分析儀器買不起、用不好和檢不了的情況，這些因素都制約了汽水品質查定項目、分析次數和分析結果。

1.2 標準溶液的配制問題

硅標準溶液的稀釋需要無硅水，鈉標準溶液配置也需要高純水，相關配藥用的器皿潔凈度也要高。有條件的實驗室均配備了高純水裝置，而有些實驗室采用蒸汽代替均會造成偏差。此外，電導率標準溶液受外界影響大、聯氨標準溶液要求無氧水且聯氨也易受空氣影響，氧標準溶液采用無氧水調零。這些均會影響分析結果準確性。

1.3 計量確認存在難點

火力發電廠在線工業化學儀表檢驗規程對酸度計（pH表）、鈉表、電導率表、溶解氧表和二氧化硅分析儀提供了校驗標準，而對磷酸根分析儀、聯氨分析儀等表計的校驗方法沒有明確。同樣是測氧和鈉分析儀器的測量原理有多種，校準方法也不同。新購置的離子色譜儀、極譜儀、原子吸收分析儀、熒光分析儀、有機碳分析儀和SDI分析儀均只能依照廠家要求進行自校驗，甚至有些只能調零，對儀器測量誤差和穩定性難以量值。

2 在線化學儀表水質查定

按照《化學監督導則》要求，不同參數的機組均配備了在線化學儀表，配置微機進行在線化學儀表的數據采集，實時顯示、自動記錄、報警、儲存，自動生成日報、月報。溶解氧、陽電導率、pH值、聯氨等受環境影響較大的汽水指標均有賴于在線化學儀表的準確測量。此外，受限于人工分析間斷性，也只能依靠在線化學儀表對水汽品質實時監測。但在線化學儀表的準確性取決于儀表校準、電極維護、取樣回路、恒溫冷卻以及故障判斷等多個環節的控制。

2.1校驗標準規程滯后的問題。目前有些在線溶解氧表只能采用空氣標定，聯氨分析儀的標定受限于標準聯氨溶液。電導率表可以按照標準規程進行檢定，但整機校驗中采用100和1000uS/cm的標準溶液校準，然后用于測量小于1uS/cm的陽電導。鈉表與電導表的情況類似，采用pNa5和pNa4標定后測量蒸汽鈉≤5ug/kg的情形均會引起測量結果偏差。

2.2 電極維護問題。在線化學儀表配套新電極更換費用高。不及時更換或修正，在線化學儀表測量的穩定性和可靠性會下降。電廠檢查發現有些氧電極膜內充溶液已干，銀電極表面氧化，仍繼續使用。聯氨、鈉表、硅表和磷表的電極表面污染情況下也會造成精度下降。

2.3 取樣回路對在線化學儀表的準確性影響很大，鈉表、聯氨表、氧表受水樣流量較大，人工取樣和在線儀表流量分配不均的問題也經常出現。

2.4 水樣溫度對在線化學儀表準確性影響很大，同一水樣溫度變化，測得的pH和電導的數值偏差較大。部分電廠的恒溫冷卻裝置一直難以正常投運，水樣溫度超過35攝氏度，而GB/T 12145-2008中的控制標準均是基于25攝氏度的測量值，因此，溫度超標時測量誤差大，數據指導作用不強。

2.5 電廠目前均重視在線化學儀表的投用率、合格率，但未加強對在線化學儀表的故障判斷。如現場檢查發現發電機內冷水的pH表現是一直在7.5以上，但經了解該廠內冷水未經離子交換柱處理，只是采用除鹽水排補。雖然采用6.86和9.18的pH標準溶液校準沒有問題，但測量結果偏高，最后確認是配套電極不是專用的純水pH測量電極且溫度補償系數設置不正確。此外，有些熱工儀表維護人員在定期校準基礎上如發現pH、聯氨和溶解氧分析儀與爐內分析人員的測量結果偏差較大時，沒有深入分析原因就直接采用過程校準，將在線化學儀表的測量值修正到人工分析數值，當機組工況和爐內加氨、聯氨等藥量變化時，會出現在線分析儀表的變化趨勢與實際真實值偏差。

在線化學儀表定期校準和實驗室汽水品質查定的基礎上，化學運行人員應針對機組運行工況，系統地分析在線化學儀表的早期故障和數值偏差問題，從而及時進行處理。

3 建議與問題討論

結合近年來火力發電機組腐蝕結垢問題，建議從以下幾個方面改進化學汽水品質查定工作。

（1）化學實驗室以及在線化學儀表分析均是目前常規的汽水品質查定手段，但由于不同電廠機構設置、實驗儀器配備、分析人員技能的不同造成汽水品質查定結果偏差，影響化學監督工作的效果。特別是部分電廠分析儀器相對落后，分析儀器未開展計量確認，水質分析項目及次數難以落實的情況下，建議委托電科院標準化學實驗室開展汽水品質查定工作。標準化學實驗室的儀器較為齊全，且全部通過省計量院檢定，可采用送檢和現場檢測相結合的方式，對有機碳（TOC）、氯離子、SDI以及水質全分析等項目分析數據進行比對，提高分析水平并完善監測項目。同時可協助電廠查找分析誤差、改進化學監督手段。

（2）重視并落實化學標準規程的更新和宣貫工作，對水質分析方法進行改進。

（3）對照標準，結合各電廠實際情況，對化學汽水品質查定的項目和分析周期進行討論。

（4）對化學儀表的日常使用、維護和校準存在的共性問題進行收集整理，有計劃組織廠家技術人員及專家進行專題講座或問題討論。

（5）加強化學儀表維護人員和化學分析人員的培訓工作。化學分析人員從事日常水質分析工作，對分析方法和分析儀器操作均比較熟悉，但由于技術交流少，分析知識更新和操作技能的提升渠道較少，造成不同電廠不同人員的分析結果存在偏差。因此，需要重視化學分析人員進行水質分析人員培訓，減少系統誤差和人為誤差，提高分析結果的準確性。

作者簡介：

劉朝霞，（1972—），女，助理工程師，從事發電廠化學化驗工作。