冀國(guó)龍，杜麗香，郝金花

（1.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001；2.河北興泰發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 邢臺(tái) 054800）

影響在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確性的主要原因及解決措施

冀國(guó)龍1，杜麗香1，郝金花2

（1.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001；2.河北興泰發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 邢臺(tái) 054800）

簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)火電機(jī)組熱力系統(tǒng)在線化學(xué)儀表配置情況。針對(duì)目前在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確性低，可靠性差的現(xiàn)狀，分析了造成在線化學(xué)儀表測(cè)量準(zhǔn)確性差的主要原因，并提出了提高在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確性和可靠性的日常維護(hù)和管理建議，為化學(xué)監(jiān)督的有效進(jìn)行提供了保障。

火電機(jī)組；在線化學(xué)儀表；化學(xué)監(jiān)督；儀表準(zhǔn)確性；儀表維護(hù)

0 引言

化學(xué)監(jiān)督與技術(shù)診斷是保障火電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要措施之一。水汽質(zhì)量監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)化學(xué)監(jiān)督與技術(shù)診斷的必要手段，在線化學(xué)儀表正是實(shí)現(xiàn)水汽質(zhì)量監(jiān)測(cè)的主要工具。化學(xué)監(jiān)督和技術(shù)診斷工作的有效進(jìn)行依賴于在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確可靠的測(cè)量。目前存在的實(shí)際情況是許多電廠水汽品質(zhì)合格率很高，但腐蝕結(jié)垢和積鹽問(wèn)題卻很嚴(yán)重，主要原因是在線化學(xué)儀表測(cè)量不準(zhǔn)確。由于多數(shù)在線化學(xué)儀表的準(zhǔn)確性電廠無(wú)法檢驗(yàn)，水汽品質(zhì)惡化問(wèn)題不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，尤其是低水平的污染，如凝汽器微漏、飽和蒸汽帶水、精處理裝置漏氯或漏鈉，pH值控制有偏差等不易被檢測(cè)出，這些問(wèn)題積累到一定程度，危害更大。因此，提高電廠在線化學(xué)儀表測(cè)量準(zhǔn)確性和可靠性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水汽品質(zhì)控制上的問(wèn)題并加以解決，對(duì)發(fā)電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重大意義。

1 水汽系統(tǒng)在線化學(xué)儀表配置

熱力系統(tǒng)水汽質(zhì)量有效監(jiān)督和控制是防止水汽系統(tǒng)設(shè)備腐蝕、結(jié)垢和積鹽的關(guān)鍵，對(duì)電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和節(jié)能降耗有重要意義。在線化學(xué)儀表是水汽質(zhì)量監(jiān)督和控制的“眼睛”，需要按照DL/T 5068—2006《火力發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》[1]對(duì)其進(jìn)行合理的布置和配置。值得注意的是，并不是監(jiān)測(cè)點(diǎn)和儀表配備的越多越好，而是要結(jié)合本單位實(shí)際和被監(jiān)測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)和重要程度來(lái)配備，以適用為前提。圖1和表1分別列出了目前主力火電機(jī)組熱力系統(tǒng)水汽監(jiān)督測(cè)點(diǎn)和推薦的在線化學(xué)儀表配置（圖1數(shù)字標(biāo)號(hào)代表各采樣點(diǎn)，具體對(duì)應(yīng)位置見表1）。

圖1 熱力過(guò)程水汽系統(tǒng)化學(xué)監(jiān)督測(cè)點(diǎn)布置

表1中a、b分別代表爐水用磷酸鹽處理方式時(shí)監(jiān)控磷酸根含量、濕冷機(jī)組監(jiān)測(cè)循環(huán)冷卻水質(zhì)量。

表1 熱力過(guò)程水汽系統(tǒng)化學(xué)監(jiān)督測(cè)點(diǎn)在線化學(xué)配置

2 影響在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確性的主要原因

目前火電廠在線化學(xué)儀表存在的主要問(wèn)題是在線化學(xué)儀表的準(zhǔn)確性和可靠性差。按照新標(biāo)準(zhǔn)DL /T 677—2009[2]對(duì)電廠在線化學(xué)儀表的校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電廠化學(xué)儀表的合格率通常位于20%～70%之間，部分電廠化學(xué)儀表的合格率甚至低于20%[3]，嚴(yán)重影響運(yùn)行控制和化學(xué)監(jiān)督。從使用情況和統(tǒng)計(jì)分析來(lái)看，儀表管理、運(yùn)行維護(hù)、缺少標(biāo)定校驗(yàn)的技術(shù)手段等是造成在線化學(xué)儀表測(cè)量準(zhǔn)確性差的主要原因。

2.1 管理原因

2.1.1 在線化學(xué)儀表管理重視不夠

化學(xué)儀表監(jiān)控獲取的水汽質(zhì)量數(shù)據(jù)，對(duì)機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。由于水汽質(zhì)量對(duì)于機(jī)組的安全影響是抽象長(zhǎng)期的，對(duì)于機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也不是直接的，而是通過(guò)影響鍋爐和汽輪機(jī)的效率間接發(fā)揮作用的，不易察覺。這些原因造成電廠對(duì)在線化學(xué)儀表不夠重視，間接地造成備件試劑不能及時(shí)更新。實(shí)際上，水汽質(zhì)量造成的鍋爐和汽輪機(jī)效率低下對(duì)電廠節(jié)能降耗影響是長(zhǎng)期的，也是巨大的，應(yīng)引起足夠重視。

2.1.2 在線化學(xué)儀表維護(hù)分工不明確

在線化學(xué)儀表維護(hù)工作歸屬不明確，有些電廠歸屬熱工專業(yè)，有些歸屬化學(xué)專業(yè)，并且分工也不是很明確。有些電廠甚至將一些儀表不同的維護(hù)工作分屬不同的部門，經(jīng)常是二次儀表維護(hù)和樹脂的更換歸屬熱工人員，而樹脂的再生歸屬化學(xué)人員，這會(huì)造成一定的混亂和責(zé)任的推諉問(wèn)題。

2.1.3 備件試劑不能及時(shí)更新

在線化學(xué)儀表需要進(jìn)行連續(xù)不間斷測(cè)量，工作量很大，加之部分部件本身壽命短，老化失效快，需要及時(shí)更新。而大部分電廠由于各種原因，不能對(duì)老化失效部件進(jìn)行及時(shí)更新。對(duì)于標(biāo)定用標(biāo)準(zhǔn)試劑，也存在試劑不合格、使用失效試劑和受污染試劑的情況，直接影響在線儀表準(zhǔn)確性。

2.2 維護(hù)人員

化學(xué)儀表涉及電子、分析化學(xué)、計(jì)量等多種專業(yè)領(lǐng)域和測(cè)量原理，維護(hù)人員的素質(zhì)直接決定了在線化學(xué)儀表的準(zhǔn)確率。

2.2.1 儀表測(cè)量原理和化學(xué)知識(shí)欠缺

目前很多電廠化學(xué)儀表維護(hù)工作都由熱工人員兼任，化學(xué)知識(shí)有待提高。

2.2.2 儀表多且人員配置偏少

目前很多電廠對(duì)化學(xué)儀表不夠重視，在減員增效的形勢(shì)下出現(xiàn)了儀表多人員少的局面。某些電廠化學(xué)儀表維護(hù)人員甚至僅2～3名，擔(dān)負(fù)著全廠所有化學(xué)儀表的定檢、日常維護(hù)以及消缺工作。

2.2.3 工作習(xí)慣和方式上存在缺陷

多數(shù)情況下，化學(xué)儀表的消缺工作方式是等待缺陷單或者運(yùn)行化驗(yàn)人員提出質(zhì)疑后進(jìn)行。工作被動(dòng)、儀表缺乏專人及時(shí)維護(hù)，造成在線表計(jì)的準(zhǔn)確率和可靠性差。

2.3 技術(shù)原因

2.3.1 系統(tǒng)泄漏

微量的系統(tǒng)泄漏對(duì)于在線化學(xué)儀表特別是溶氧表的準(zhǔn)確性影響甚大，空氣泄漏進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)影響離子交換柱處理效果及水汽樣品純度，同時(shí)在測(cè)量系統(tǒng)可能形成氣泡，附著于測(cè)量電極上造成測(cè)量誤差。測(cè)量系統(tǒng)中流量計(jì)、離子交換柱、過(guò)濾器和測(cè)量池等位置都是容易造成空氣漏入的部位，且一旦漏入，難以察覺和維護(hù)。

2.3.2 電極污染鈍化

由于被測(cè)溶液中微量雜質(zhì)離子附著于測(cè)量池及電極表面，電極在長(zhǎng)期使用過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)電極污染和鈍化，造成電極響應(yīng)緩慢，測(cè)量精度降低。對(duì)于pH電極和鈉電極（一般有效期1 a，從出廠日期計(jì)算）而言，電極容易老化且定期定位液標(biāo)定難以發(fā)現(xiàn)，往往存在失效電極繼續(xù)使用的情況，未能按時(shí)更換。對(duì)于低鈉含量的水樣，鈉電極更易出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象，需要及時(shí)對(duì)電極進(jìn)行活化，一般需半個(gè)月左右活化一次。

2.3.3 日常維護(hù)不到位

在線化學(xué)儀表良好規(guī)范的日常維護(hù)是確保儀表準(zhǔn)確性的重要一環(huán)。在日常維護(hù)工作中，需要特別注意以下方面：對(duì)氫電導(dǎo)率表而言，氫交換樹脂的再生度是影響測(cè)量準(zhǔn)確性的主要因素之一。目前普遍采用柱外靜態(tài)浸泡方式再生氫交換柱樹脂，樹脂再生度不高，容易造成測(cè)量結(jié)果偏低，需要采用雙倍再生或使用一次性陽(yáng)樹脂；對(duì)于鈉電極、pH電極和氧電極而言，需要及時(shí)更新補(bǔ)充電解液，特別是氧電極，還需要及時(shí)更換溶解氧半透膜等部件。此外，還需按照儀表要求進(jìn)行定期標(biāo)定等工作。

2.3.4 標(biāo)定校驗(yàn)誤差

由于在線化學(xué)儀表的主要誤差來(lái)源是純水干擾因素和在線干擾因素，實(shí)驗(yàn)室儀表、便攜表、定位液、標(biāo)準(zhǔn)溶液等方法或脫離了在線條件或脫離了純水條件，不能用于在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確性檢驗(yàn)[2]，按照這種方法對(duì)在線化學(xué)儀表進(jìn)行標(biāo)定和校驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生很大誤差，也不符合DL/677—2009要求。

3 提高在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確率的解決辦法

基于造成在線化學(xué)儀表誤差來(lái)源的多方原因，全面改善和提高在線化學(xué)儀表的維護(hù)工作，也需要從管理、維護(hù)人員和技術(shù)（標(biāo)定校驗(yàn)）等多方面抓起。

首先，管理上要真正重視起來(lái)。建立完整的在線化學(xué)儀表維護(hù)管理體系，明確在線化學(xué)儀表維護(hù)機(jī)構(gòu)的職能和任務(wù)，針對(duì)電廠在線化學(xué)儀表提供維護(hù)服務(wù)；安排必要的在線儀表維護(hù)費(fèi)用，及時(shí)更新pH電極、鈉電極及溶氧表滲透膜等易損耗部件；加強(qiáng)在線化學(xué)儀表所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和試劑的更新、管理和檢驗(yàn)工作，不合格和受污染試劑要杜絕用于在線化學(xué)儀表的標(biāo)定工作。

其次，要充實(shí)儀表維護(hù)人員數(shù)量，加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提高運(yùn)維人員的知識(shí)水平?；瘜W(xué)儀表的監(jiān)督維護(hù)工作需要具備必要的專業(yè)維護(hù)技能，維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)參加電廠化學(xué)儀表計(jì)量確認(rèn)審查委員或授權(quán)機(jī)構(gòu)組織的電廠化學(xué)儀表培訓(xùn)，并取得合格證書，持證上崗。在線化學(xué)儀表人員要熟悉電廠熱力系統(tǒng)流程、水汽質(zhì)量指標(biāo)、水處理原理及各種化學(xué)分析方法；要培養(yǎng)對(duì)化學(xué)數(shù)據(jù)的敏感性，充分了解和掌握測(cè)量過(guò)程中各種測(cè)量值的對(duì)應(yīng)及換算關(guān)系，能夠從化學(xué)專業(yè)的角度分析和判斷儀表數(shù)據(jù)是否正常；要改變工作方式和習(xí)慣，建立以主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和消除缺陷為主，被動(dòng)消缺為輔的工作方式。

再次，對(duì)在線化學(xué)儀表定期檢驗(yàn)，加強(qiáng)儀表維護(hù)工作。傳統(tǒng)的技術(shù)手段難以對(duì)在線化學(xué)儀表的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn)，各電廠要建立在線化學(xué)儀表檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室或請(qǐng)電科院等相關(guān)單位采用符合標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)裝置進(jìn)行在線化學(xué)儀表定期檢驗(yàn)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，有針對(duì)性地進(jìn)行正確維護(hù)。維護(hù)人員也要定期對(duì)電極進(jìn)行沖洗、活化和再生等工作，對(duì)經(jīng)過(guò)沖洗、活化和再生等工作響應(yīng)速度和測(cè)量準(zhǔn)確性仍未恢復(fù)的電極要立即進(jìn)行更換。

另外氫導(dǎo)表交換樹脂盡可能使用一次性氫型陽(yáng)樹脂，對(duì)于沒有條件的電廠，也應(yīng)采用動(dòng)態(tài)再生或靜態(tài)雙倍再生法對(duì)樹脂進(jìn)行再生。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，應(yīng)從管理、維護(hù)人員、技術(shù)等造成在線化學(xué)儀表誤差來(lái)源的多方面因素抓起，從思想和行動(dòng)上加以重視，全面加強(qiáng)在線化學(xué)儀表維護(hù)，提高在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確性，做好化學(xué)監(jiān)督工作，為電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供化學(xué)方面的技術(shù)保障。

［1］ 山東電力工程咨詢?cè)?DL/T 5068—2006火力發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程［S］.北京：中國(guó)電力出版社，2007：85-93.

［2］ 西安熱工研究院有限公司.DL/T 677—2009發(fā)電廠在線化學(xué)儀表檢驗(yàn)規(guī)程［S］.北京：中國(guó)電力出版社，2009：2-19.

［3］ 曹杰玉，宋敬霞.火電廠水汽化學(xué)監(jiān)督的技術(shù)關(guān)鍵及其對(duì)節(jié)能降耗的影響［J］.中國(guó)電力，44（7）2011：61-65.

Analysis of the M ain Reasons and the Corresponding Treatment M easures of Low Accuracy of on-line Chem ical Instrument

JIGuolong1，DU Lixiang1，HAO Jinhua2
（1.State Grid Shanxi Electric Power Research Institute，Taiyuan，Shanxi 030001，China；2.Hebei Xingtai Power Generation Co.，L td.，Xingtai，Hebei 054800，China）

The configurations ofon-line chemical instrumentof the thermal power generating unitswere introduced.Aiming at low accuracy and poor reliability of on-line chemical instrument in power plant，themain reasons of low accuracy and poor reliability of on-line chemical instrumentwere analyzed and the corresponding treatmentmeasures to decrease and eliminate the errorswere proposed from the pointofview of routinemaintenanceandmanagement.Itisbeneficial to improving chemicalsupervision.

thermalpowergeneratingunits；on-line chemical instrument；chemicalsupervision；instrumentaccuracy；instrument maintenance

TQ056.1

B

1671-0320（2015）01-0059-03

2014-12-19，

2015-01-05

冀國(guó)龍（1983），男，山西朔州人，2008年畢業(yè)于浙江大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)，工程師，從事電廠化學(xué)專業(yè)技術(shù)工作；杜麗香（1965），女，山西太原人，1982年畢業(yè)于太原理工大學(xué)儀器分析專業(yè)，高級(jí)工程師，從事電廠化學(xué)專業(yè)技術(shù)工作；

郝金花（1983），女，河北邢臺(tái)人，2008年畢業(yè)于華北電力大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，工程師，從事發(fā)電廠熱控檢修技術(shù)管理工作。