衡世權(quán)，李 良，王 飛

火電廠在線化學(xué)儀表運行現(xiàn)狀分析及維護建議

衡世權(quán)，李 良，王 飛

（華電電力科學(xué)研究院，浙江 杭州 310030）

為了摸清火力發(fā)電廠化學(xué)儀表運行及維護現(xiàn)狀，并提高在線化學(xué)儀表的準(zhǔn)確度和化學(xué)監(jiān)督的技術(shù)水平。通過對中國華電集團18家電廠在線化學(xué)儀表的管理模式、維護人員的技能水平、在線化學(xué)儀表校正前后合格率的對比等多方面進行了實地調(diào)查，并針對調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的問題給出了相應(yīng)管理、維護建議?？傊?，在線化學(xué)儀表存在測量準(zhǔn)確度不高的問題，不能滿足運行控制和化學(xué)監(jiān)督的要求。

在線化學(xué)儀表； 維護； 現(xiàn)狀； 化學(xué)監(jiān)督

0 引言

火力發(fā)電廠中四類關(guān)鍵在線化學(xué)儀表是：在線（氫）電導(dǎo)率表、pH表、鈉表和溶解氧表。確保這四類在線化學(xué)儀表測量準(zhǔn)確，并控制其測量值在GB/T 12145-2016《火力發(fā)電機組及蒸汽動力設(shè)備水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[1]、DL/T 561-2013《火力發(fā)電廠水汽化學(xué)監(jiān)督導(dǎo)則》[2]等相關(guān)的國標(biāo)、行標(biāo)規(guī)定的合格范圍內(nèi)，就可以有效控制熱力設(shè)備的腐蝕、結(jié)垢和積鹽問題，從而達到安全、經(jīng)濟運行以及節(jié)能降耗的目的。

1 四類關(guān)鍵在線化學(xué)儀表現(xiàn)狀

經(jīng)過對中國華電集團18家電廠58臺機組（其單機容量的分布情況如圖1所示）的四類在線化學(xué)儀表，在維護、運行現(xiàn)狀等多方面進行調(diào)查分析。

圖1 機組容量分布

1.1 維護現(xiàn)狀

1.1.1 熱工儀表班維護在線化學(xué)儀表

11家電廠的在線化學(xué)儀表的管理及維護歸屬熱工儀表班。電廠按照管理熱工儀表及要求熱工儀表維護人員的方式去認(rèn)識在線化學(xué)儀表和管理化學(xué)儀表及維護人員，在管理理念與管理方法上存在偏差[3]。

1.1.2 化學(xué)儀表班維護在線化學(xué)儀表

3家老廠仍然沿用化學(xué)分場的管理模式。但是現(xiàn)在化學(xué)儀表班不僅要對汽水循環(huán)系統(tǒng)、鍋爐補給水系統(tǒng)，而且也要對各廢水系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)以及煙氣系統(tǒng)的CMES等表計進行管理與維護，往往后者的工作量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前者。這樣一來造成化學(xué)儀表班的人員不夠，對汽水循環(huán)系統(tǒng)的在線表計管理、維護工作相對減弱。

1.1.3 外委儀表廠家維護在線化學(xué)儀表

4家電廠的在線化學(xué)儀表直接外委給某儀器儀表廠家進行管理、維護。雖然儀器儀表廠家對在線儀表的本身熟悉，但是對在線儀表所測量的對象或使用的環(huán)境不了解，對電廠水汽系統(tǒng)不了解。因此對在線化學(xué)儀表所反映的機組狀態(tài)不清楚。

1.2 運行現(xiàn)狀

按照DL/T 677-2009《發(fā)電廠在線化學(xué)儀表檢驗規(guī)程》[4]要求，使用YHJ-V型移動式在線化學(xué)儀表檢驗裝置，對18家電廠四類關(guān)鍵在線化學(xué)儀表共1127臺進行了現(xiàn)場檢驗，且對部分電廠四類在線儀表的誤差進行了現(xiàn)場校正。其中518臺整機誤差在DL/T 677-2009規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，609臺整機誤差超出了的誤差范圍，平均合格率約46.0%。其結(jié)果如圖2所示。

圖2 在線儀表合格率統(tǒng)計

從圖中數(shù)據(jù)可知，在線化學(xué)儀表合格率最高才63.9%、最低僅19.2%，整體偏低，影響了運行控制及化學(xué)監(jiān)督工作的開展，嚴(yán)重威脅了機組的安全經(jīng)濟運行。

1.2.1 在線pH表

18家電廠共有在線pH表258臺，整機合格率情況如圖3所示。

圖3 在線pH表合格率

上述數(shù)據(jù)可知，在線pH表合格率最高的70%、最低的0%，整體合格率低，且各廠間的合格率相差較大。

對部分電廠的在線pH表進行了現(xiàn)場校正，主要采取了對純水/普通水等參數(shù)設(shè)置糾正，溫度補償檢測、電極的沖洗/清洗、電解液的添加、斜率標(biāo)定、在線動態(tài)標(biāo)定等措施。校正后對整機誤差進行檢驗，合格率均有不同程度的提高。其結(jié)果如圖4所示。

圖4 部分電廠在線pH表校正前后合格率對比

圖5 在線電導(dǎo)率合格率

1.2.2 在線電導(dǎo)率表

18家電廠共有在線電導(dǎo)率表660臺，整機合格率情況如圖5所示。

從以上數(shù)據(jù)可知，在線電導(dǎo)率表合格率最高的77.3%、最低的11.8%，整體合格率在四類關(guān)鍵在線化學(xué)儀表中算較好的，且各廠間的合格率相差較大。

對部分電廠的在線電導(dǎo)率表進行了現(xiàn)場校正，主要采取了溫度補償設(shè)置及回路檢測、二次儀表引用誤差的查找及消除、氫交換柱的處理以及在線動態(tài)標(biāo)定等措施。校正后對整機誤差進行檢驗，合格率均有不同程度的提高。其結(jié)果如圖6所示。

圖6 部分電廠在線電導(dǎo)率表計校正前后合格率對比

1.2.3 鈉表

17家電廠共有在線鈉表124臺，整機合格率情況如圖7所示。

從以上數(shù)據(jù)可知，在線鈉表合格率最高的71.4%、最低的0%，整體合格率合格率低，且個別電廠在線鈉表長期未投運、無保養(yǎng)、電極損壞，基本處于癱瘓狀態(tài)。

對部分電廠的在線鈉表進行了現(xiàn)場的校正，主要采取了標(biāo)準(zhǔn)液的更換、電解液的添加、二次儀表引用誤差的查找及消除、在線動態(tài)標(biāo)定等措施。校正后對整機誤差進行檢驗，合格率均有不同程度的提高。其結(jié)果如圖8所示。

圖7 在線鈉表合格率

圖8 部分電廠在線鈉表計校正前后合格率對比

1.2.4 氧表

11家電廠共有在線氧表85臺，整機合格率情況如圖9所示。

圖9 在線氧表的合格率統(tǒng)計

從以上數(shù)據(jù)可知，在線氧表合格率最高的100%、最低的0%，各廠間的合格率相差較大。

對部分電廠的在線氧表進行了現(xiàn)場校正，主要采取了空氣校正、電解液添加、氧滲透膜更換等措施。校正后對整機誤差進行檢驗，合格率均有不同程度的提高。其結(jié)果如圖10所示。

圖10 部分電廠在線氧表計校正前后合格率對比

此外，通過對部分電廠在線表計現(xiàn)場校正，部分表計校正后合格率變化很小或沒變化，主要原因：1）極個別表計的合格率100%；2）部分表計電極存在物理損壞或嚴(yán)重老化以致無法按照測量原理形成測量電池。

2 原因分析及建議

2.1 原因分析

（1）熱工儀表班管理、維護四類關(guān)鍵在線化學(xué)儀表。雖然熱工人員可以處理化學(xué)儀表二次表頭方面的技術(shù)問題，但是缺乏解決在線化學(xué)儀表分析測量方面問題的能力。

（2）化學(xué)儀表班管理、維護四類關(guān)鍵在線化學(xué)儀表。電廠普遍化學(xué)儀表重視不足，出現(xiàn)專業(yè)技術(shù)人員減少，但需要維護的儀表數(shù)量在增加，且煙氣CMES表以及部分環(huán)保局重點關(guān)注的在線監(jiān)測儀表又是日常工作的重心。因此大部分水汽品質(zhì)監(jiān)測的在線儀表缺乏專責(zé)人員及時維護，造成在線儀表準(zhǔn)確率降低。

（3）儀器儀表廠家管理、維護四類關(guān)鍵在線化學(xué)儀表。雖然廠家人員對在線化學(xué)儀表本身比較熟悉，但是對熱力系統(tǒng)流程及水汽理化原理、化學(xué)分析方法、水汽監(jiān)督指標(biāo)不熟悉、不了解，對監(jiān)督數(shù)據(jù)不敏感，不會從化學(xué)專業(yè)角度判斷儀表數(shù)據(jù)正常與否。

（4）個別化學(xué)監(jiān)督人員對外委維護人員的管理、監(jiān)督、考核不嚴(yán)格，造成外委人員對表計數(shù)據(jù)作假的現(xiàn)象。

（5）該次檢驗的1127臺在線化學(xué)儀表，首檢整機合格率普遍偏低。

（6）對8家企業(yè)的在線化學(xué)儀表采取了參數(shù)設(shè)置的糾正、電解液的填充與處理、標(biāo)準(zhǔn)溶液的更換、二次儀表的校驗、溫補傳感器檢測、氫離子交換樹脂的徹底再生以及兩點標(biāo)定、在線動態(tài)標(biāo)定等措施后，再對四類關(guān)鍵化學(xué)儀表的整機合格率進行復(fù)檢，發(fā)現(xiàn)整機合格率在不同程度都有提高，個別儀表的整機合格率能提高的100%。

（7）四類關(guān)鍵在線化學(xué)儀表中，pH表和鈉表是檢驗的四種在線儀表中合格率最低的。在運行過程中，維護人員一般只進行兩點標(biāo)定，但二次儀表誤差、電極電解液是否充足且有效、電極外表面的污染等問題均無維護或清洗。

采用標(biāo)準(zhǔn)溶液進行兩點定位只是對儀表進行了檢查性校驗，校正斜率，適合新更換電極、機組檢修后儀表再投運。由于電極老化損壞、水樣溫度、靜電荷及液接電位等在線因素影響[5]，檢查性校驗并不能保證低電導(dǎo)率樣水pH值的準(zhǔn)確性。

2.2 管理建議

（1）加強人員培訓(xùn)，提高儀表維護人員的知識水平。由于在線化學(xué)儀表測量原理涉及電子電路、儀器分析、物理化學(xué)、分析化學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域，對專業(yè)維護人員知識結(jié)構(gòu)及技術(shù)水平要求較高。同時維護人員要熟悉熱力系統(tǒng)流程、汽水監(jiān)督指標(biāo)、化學(xué)分析方法，學(xué)會從化學(xué)專業(yè)判斷在線儀表示值正常與否。因此，培養(yǎng)出合格的維護人員是提高在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確率的保證。

（2）建立健全規(guī)章制度，并嚴(yán)格執(zhí)行?；瘜W(xué)監(jiān)督人員事先要求外委維護人員具備相應(yīng)的技術(shù)水平、維護經(jīng)驗，在儀表維護過程中制定相應(yīng)的管理、考核制度，并要嚴(yán)格執(zhí)行。

（3）制定相應(yīng)的激勵制度，引導(dǎo)主動維護。在“人員少、儀表多”的新常態(tài)下，缺乏有效的激勵制度刺激維護人員主動改變“在線化學(xué)儀表的整體合格率較低”的現(xiàn)狀。

（4）二級企業(yè)相關(guān)專業(yè)主管應(yīng)該重視對三級企業(yè)在線化學(xué)儀表的管理。不僅要重視環(huán)保方面的在線儀表要重視，而且也要重視化學(xué)監(jiān)督方面的在線化學(xué)儀表。提高在線儀表的整體合格率，減少機組的結(jié)垢、腐蝕風(fēng)險，從而帶來機組經(jīng)濟運行、壽命延長。

2.3 維護建議

（1）建立電子巡查系統(tǒng)。在“設(shè)備多，問題多，費用少，人員少”的常態(tài)下，開發(fā)電子巡檢系統(tǒng)，對各參數(shù)實時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常及時到場排除，最大限度的保證了儀表的安全穩(wěn)定運行。

（2）利用廢舊設(shè)備進行技術(shù)比武、培訓(xùn)活動。收集損壞、廢舊的設(shè)備，結(jié)合日常工作中常見的檢修處理過程開展常規(guī)培訓(xùn)，并不定期進行技術(shù)比武。通過這種形式，提高了培訓(xùn)效果，修復(fù)的設(shè)備做為備品備件。

（3）確保電氣部分誤差在合格范圍內(nèi)。使用交流電阻箱、電位差計等對二次儀表進行電氣校正，確保二次儀表誤差在合格范圍內(nèi)；使用萬用表檢查溫度電極是否存在故障。

（4）確保電解液充足、有效。檢查電極內(nèi)的電解液是否受到污染、量少，同時觀察電解液是否正常滲出、是否按照測量原理形成相應(yīng)的電解液層或測量電池。

（5）盡可能的降低外部環(huán)境引起的誤差。及時或定期清洗、維護電極表面、測量池內(nèi)壁，盡可能地減少污染物引起的誤差。

3 結(jié)語

通過對18家電廠在線化學(xué)儀表的檢驗，發(fā)現(xiàn)部分在線化學(xué)儀表存在測量準(zhǔn)確度不高的問題，不能滿足運行控制和化學(xué)監(jiān)督的要求。日常應(yīng)進行正確的維護與使用、提高標(biāo)準(zhǔn)儀表的配置、增加專業(yè)技術(shù)人員力量，及時有效的做好在線儀表的基礎(chǔ)維護工作，使得儀表能真正為運行控制和化學(xué)監(jiān)督提供真實、可靠數(shù)據(jù)。

[1]GB/T 12145-2016,火力發(fā)電機組及蒸汽動力設(shè)備水汽質(zhì)量[S].

[2]DL/T 561-2013，火力發(fā)電廠水汽化學(xué)監(jiān)督導(dǎo)則[S].2013.

[3]武哲，張慶陽，紀(jì)盛超，等.遼寧及蒙東地區(qū)電廠在線化學(xué)儀表管理現(xiàn)狀及解決對策[J].東北電力技術(shù)，2014，35（11）:34-37.

[4]DL/T 677-2009，發(fā)電廠在線化學(xué)儀表檢驗規(guī)程[S].

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

Operation Status Analysis and Maintenance Suggestion of On-line Chemical Instrument in Thermal Power Plant

HENG Shi-quan， LI Liang， WANG Fei
（Huadian Electric Power Research Institute，Hangzhou 310030，China）

In order to find out the operation and maintenance status of chemical instrument in thermal power plant,and improve the accuracy of on-line chemical instruments and the technical level of chemical supervision.The field investigation is carried out on the management model of online chemical instruments,the skill level of maintenance personnel and the comparison of qualification rates before and after correction of on-line chemical instruments in 18 power plants of China Huadian Corporation,the corresponding management and maintenance suggestions are given against the problems found in the investigation.In conclusion,the on-line chemical instruments have the problem of low measurement accuracy and they can not meet the requirements of operation control and chemical supervision.

on-line chemical instruments； maintenance； present situation； chemical supervision

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.04.010

TM621.8

B

2095-3429（2017）04-0043-04

衡世權(quán)（1978-），男，四川蓬溪人，碩士，高級工程師，主要從事電廠化學(xué)監(jiān)督、在線化學(xué)儀表應(yīng)用等研究。

2017-06-22

修回日期：2017-07-18