在線化學(xué)儀表運(yùn)行情況分析

鎮(zhèn)海發(fā)電廠2臺(tái)125 MW及4臺(tái)200 MW機(jī)組投產(chǎn)后，水汽品質(zhì)監(jiān)督的主要手段是人工取樣分析。2臺(tái)125 MW機(jī)組投產(chǎn)時(shí)裝配了凝結(jié)水、給水、爐水、蒸汽以及發(fā)電機(jī)冷卻水在線導(dǎo)電度表，這些表計(jì)在凝汽器銅管不耐海水腐蝕，頻繁泄漏，引起水質(zhì)變化時(shí)，給運(yùn)行人員提供了信息。4臺(tái)200 MW機(jī)組投產(chǎn)時(shí)也配備同樣的表計(jì)，大多安裝在10 M層爐后平臺(tái)，運(yùn)行人員定時(shí)抄表，從實(shí)際效果看，對(duì)水汽品質(zhì)監(jiān)督作用不大。1993年本廠開始對(duì)6臺(tái)機(jī)組逐臺(tái)進(jìn)行了水汽品質(zhì)在線儀表監(jiān)測(cè)改造，改進(jìn)了水樣冷卻裝置，更新了儀表，增加了微機(jī)在線監(jiān)測(cè)。本文粗略地分析一下在線儀表的運(yùn)行情況。

　　1儀表的準(zhǔn)確率
　　化學(xué)儀表測(cè)量池將檢測(cè)到的化學(xué)物質(zhì)信號(hào)送轉(zhuǎn)換器多級(jí)放大，4～20 mA輸出。化學(xué)物質(zhì)含量大多在1×10－3 g／L范圍，轉(zhuǎn)換難度大，信號(hào)弱，易受干擾，還需標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)物質(zhì)來標(biāo)定，所以對(duì)化學(xué)儀表的校驗(yàn)，本文暫且用轉(zhuǎn)換器校驗(yàn)和系統(tǒng)校驗(yàn)來表
述。
　　（1）轉(zhuǎn)換器校驗(yàn)：將轉(zhuǎn)換器＋就地顯示部分離線進(jìn)行常規(guī)的儀表校驗(yàn)。本廠在線表計(jì)每逢機(jī)組小修（約半年一次）進(jìn)行一次儀表校驗(yàn)，電試所每年進(jìn)行一次校驗(yàn)合格抽查，近幾年抽查合格率達(dá)100％。

　　（2）系統(tǒng)校驗(yàn)：用一塊參比表計(jì)，模擬在線表計(jì)運(yùn)行條件，同時(shí)測(cè)量同一水樣，讀取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。以爐水pH表為例，將一塊pHS－3B精密pH計(jì)定位準(zhǔn)確，接上爐水水樣，見圖1。

　　圖1中大方框以內(nèi)為臨時(shí)連接上去的參比表計(jì)pHS－3B精密pH計(jì)，為與比較對(duì)象—在線pH表（pHG－9100J型）的測(cè)量池狀況相近，自制密閉電極杯，使流動(dòng)的被測(cè)水樣不與空氣接觸。表2記錄的是某次試驗(yàn)結(jié)果。

　　系統(tǒng)校驗(yàn)方法雖說受表計(jì)精度等級(jí)、溫度補(bǔ)償、水樣流速等因素影響，有一定的局限性，但若兩塊表計(jì)的讀數(shù)相等或相近，可認(rèn)為在線表計(jì)是準(zhǔn)確的（因?yàn)檫M(jìn)行在儀表改造之前，我們只能用pHS－3B之類的表計(jì)靠人工定時(shí)取樣分析來監(jiān)督爐水pH）。若兩者讀數(shù)相差較大，就對(duì)在線pH表進(jìn)行校驗(yàn)，重新標(biāo)定，甚至更換電極和表計(jì)，最終使兩者讀數(shù)相近。｜ΔpH｜＝0．05或0．10是否算相近，目前尚無標(biāo)準(zhǔn)可依。筆者認(rèn)為，在線pHG－9100J表準(zhǔn)確度pH＝±0．02，pHS－3B表準(zhǔn)確度pH＝±0．02，比較時(shí)最大偏差為±0．04。爐水pH又控制范圍9～10，即允許變動(dòng)范圍1 pH，取變動(dòng)范圍的5％作測(cè)定誤差限（化學(xué)分析準(zhǔn)確度大多在95％范圍），即0．05。將表計(jì)準(zhǔn)確度和測(cè)定誤差一并考慮，即pH＝0．04＋0．05＝0．09，取｜ΔpH｜＝0．10為系統(tǒng)校驗(yàn)允許偏差值，在現(xiàn)有測(cè)試條件下是基本可行的。

　　2 運(yùn)行效果
　　（1）在線儀表監(jiān)測(cè)已成為我廠日常水汽品質(zhì)監(jiān)督的主要手段。在線儀表改造后，水汽品質(zhì)監(jiān)督以在線儀表監(jiān)測(cè)為主，輔以少量的人工分析。其運(yùn)行方式為：每小時(shí)一次抄表，24 h1次人工分析對(duì)比，當(dāng)在線儀表數(shù)據(jù)發(fā)生明顯變化時(shí)，人工取樣分析，判定是水質(zhì)發(fā)生變化還是在線表計(jì)發(fā)生故障，確認(rèn)后采取相應(yīng)措施。

　　（2）監(jiān)督定期排污質(zhì)量。定排前抄錄爐水導(dǎo)電度數(shù)據(jù)，接定排結(jié)束通知再讀爐水導(dǎo)電度數(shù)據(jù)，一般情況下，前后兩數(shù)據(jù)差值小，則定排量偏小，可要求繼續(xù)定排。

　　（3）精確控制爐水水質(zhì)。爐水水質(zhì)對(duì)水冷壁管的腐蝕、結(jié)垢程度有嚴(yán)重影響。其主要控制指標(biāo)是pH和磷酸根，pH的控制范圍9～10，磷酸根控制范圍2～8l／mg，實(shí)施在線儀表監(jiān)測(cè)后，將磷酸根盡量控制在2～4l／mg，pH在9．3～9．5，爐水導(dǎo)電度從以前的20μs／cm以上降到如今的10μs／cm左右，爐水品質(zhì)改善后，連排開度從100％降到50％，進(jìn)一步降到如今的30％～20％，既減少了汽水損失又節(jié)省了磷酸鹽藥品。

　　（4）便于凝汽器查漏。CRT切換到顯示凝結(jié)水導(dǎo)電度曲線的畫面，可容易地判斷凝汽器泄漏時(shí)進(jìn)行隔離操作的效果，曲線下行，則隔離有效，與人工分析相比，在線儀表更準(zhǔn)確、及時(shí)、直觀。

　　（5）增加了對(duì)在線儀表進(jìn)行水汽品質(zhì)監(jiān)測(cè)的信心。3號(hào)機(jī)第5次大修，注意到汽包和下聯(lián)箱內(nèi)沉渣較少，汽輪機(jī)葉片結(jié)鹽也不多，比該機(jī)以往幾次大修檢查情況要好些。

　　（6）部分表計(jì)準(zhǔn)確性差，較為突出的是溶解氧表，顯示數(shù)據(jù)與人工分析結(jié)果相差較大，磷表的缺陷比較多，維護(hù)工作量大。

　　3 在線儀表的維護(hù)

　　（1）在線儀表投用后，運(yùn)行人員要定期檢查與維護(hù)，調(diào)整好水汽樣品的溫度和流量，當(dāng)儀表顯示數(shù)據(jù)發(fā)生一定幅度變化時(shí)，則人工分析該水汽樣品是否有品質(zhì)變化，判斷在線儀表有否發(fā)生故障。當(dāng)確認(rèn)在線儀表故障時(shí)則及時(shí)處理，檢修管理中備品是重要一環(huán)。

　　（2）水樣溫度必須得到嚴(yán)格控制。在線儀表電極易被高溫水樣燙壞，水樣溫度過高（有時(shí)達(dá)60℃），儀表溫度補(bǔ)償困難，水樣中被測(cè)物的活度也受到了影響，在線表計(jì)準(zhǔn)確度下降。鎮(zhèn)海電廠在線儀表改造對(duì)水汽樣品進(jìn)行凝結(jié)水和工業(yè)水二道冷卻，進(jìn)測(cè)量池前再加裝一道制冷恒溫裝置，能基本控制水樣溫度在20～30℃的合適范圍，但到夏季部分樣品溫度還是高出40℃。控制合適的水樣溫度是在線儀表準(zhǔn)確運(yùn)行的基礎(chǔ)。

　　（3）在線儀表改造后經(jīng)試運(yùn)行和校驗(yàn)，對(duì)比可靠，逐步取消了人工分析，僅保留24 h1次人工分析對(duì)比，充分信賴在線儀表。

　　（4）在線儀表配置。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為在線儀表的配置還可以作“優(yōu)化組合”。以下是幾點(diǎn)想法，僅供參考。

　　（1）把同類型的2臺(tái)機(jī)組或者4臺(tái)機(jī)組作為1個(gè)單元來處理，減少在線儀表的數(shù)量，本廠4臺(tái)200MW機(jī)組共用1塊硅表檢主蒸汽硅，能滿足生產(chǎn)需要。給水、凝結(jié)水溶解氧，爐水磷酸根的表計(jì)配置都可參照上法進(jìn)行。若非給水自動(dòng)加氨需要，也可以省去給水導(dǎo)電度表。表計(jì)少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，等量投資，就可選質(zhì)量好的表計(jì)（相對(duì)比較昂貴）。

　　（2）在線儀表取消顯示表，一次信號(hào)直接輸入CRT。本廠在線儀表改造后顯示表與CRT并存，兩個(gè)數(shù)據(jù)很難完全對(duì)應(yīng)，有時(shí)差別還比較大，若將變送器產(chǎn)生的4～20 mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后在CRT上顯示，則系統(tǒng)會(huì)更緊湊，數(shù)據(jù)更集中，監(jiān)屏也容易。

　　（3）對(duì)重點(diǎn)監(jiān)項(xiàng)目選用高質(zhì)量表計(jì)。不同電廠因機(jī)組型號(hào)參數(shù)、地理環(huán)境不同，反映在化學(xué)監(jiān)督上也有它的特殊性。如有的電廠凝汽器頻繁泄漏，有的電廠蒸汽硅易超標(biāo)，也有的電廠蒸汽鈉離子易超標(biāo)，有的電廠則有嚴(yán)重的磷酸鹽隱藏現(xiàn)象。鎮(zhèn)海電廠地處海濱，凝汽器泄漏頻繁，影響爐水和蒸汽品質(zhì)，要求凝結(jié)水導(dǎo)電度表、納表和爐水pH表、導(dǎo)電度表準(zhǔn)確可靠。

　　4 結(jié)束語
　　老廠水汽品質(zhì)監(jiān)督實(shí)現(xiàn)在線儀表監(jiān)測(cè)，從人工分析走向?qū)崟r(shí)顯示是一大進(jìn)步。要保持在線儀表連續(xù)準(zhǔn)確運(yùn)行，還需工作人員長期不懈的努力。