林 义
(牡丹江第二发电厂热工检修分公司,黑龙江 牡丹江 157015)
牡丹江第二发电厂共有3台200 MW和2台300 MW机组,300 MW属于大容量高参数火力发电机组,对水汽品质要求极高。原手工取样分析模式由于工作量繁重、速度慢等条件的限制而不能及时地反映水汽品质的变化,已经无法满足现代化大型发电厂生产的需要,因此,在线化学仪表成为水汽品质监督的重要手段,水汽品质的准确监测是保证机组安全经济运行的必要前提。
牡丹江第二发电厂200 MW、300 MW机组是采用热电联产的国产设备,化学仪表配备由进口和国产仪表组成,仪表的智能化、结构微型化和元件集成化保证了其使用品质。仪表的配置种类、品牌较多,如pH表、Na表、电导率表以及Si表。根据实际使用经验,并调研同行业电厂多年的使用效果,认为在线仪表的配置可以采用优化组合的方式。根据设备可靠性好、维护量少、准确性高的标准来选用每个品牌中的优质仪表,不建议所有化学仪表采用同一个品牌。但对同一种类型的仪表(如Si表、磷表等)尽量选用同一型号,这样可以大大减少维护成本和备品备件的共享,从而减少库存费用。
牡丹江第二发电厂化学仪表的使用状况是比较好的,投入率高,所有仪表全部投入,正常运行全部依赖仪表的数据。充分运用在线仪表精准测量数据实现汽水的自动调节水平,提高电厂汽水系统的监督水平。一个完整的自动化系统包括测量、控制和执行3个部分,自动化水平的高低也是这3个部分的综合水平反映。化学仪表的初级阶段只是满足于测量,用于自动控制方面的功能很少,只有将化学仪表与系统的控制功能有机地结合起来,才能充分发挥化学仪表的作用。随着大容量、高参数的机组对分析仪表依赖程度的提高,及仪表的发展和智能化水平的提高,越来越多的仪表用于自动控制系统中。牡丹江第二发电厂300 MW机组的化学仪表信号全部由集中控制系统控制,实现即时监控和历史趋势的查询和分析功能,自动生成各种水汽报表。参与控制功能的控制方案有:电导率控制的自动配氨系统、pH控制的自动加氨系统、磷表控制的自动加磷酸盐系统、硅和电导率失效控制的制水系统或凝结水精处理系统退出运行。
见表1。
表1 牡丹江第二发电厂各类在线化学仪表配置
仪表的种类多,测量原理不一样,各种类型中又有多个不同的型号,由法国、美国、中国等多个厂家制造生产,这足以说明当今火电厂检测仪表种类繁多,结构复杂。因此,建成一份统一的台账,相当于给每台仪表上了个户口,可以随时查对每台仪表的相关信息。
新技术在化学仪表中的应用,促使仪表不断地更新换代,迫使化学仪表维护人员学习更多新技术、新知识,熟悉和掌握新的调校方法,了解新的测量原理。联系各类仪表的厂家获得技术支持,确保化学仪表能够有较好的完好率、投入率和合格率。
化学仪表的技术资料主要有仪表资料、维护标准、检修规程及维修档案。仪表的资料主要指厂商提供的资料,要保证资料的准确性;检修维护规程,是根据仪表的属性、运行及检修要求编制的,为仪表维护人员检修时提供技术标准;维修档案是管理化学仪表的技术依据。
化学仪表的备件也有特殊性。因其备件的化学特性存在消耗性快,故库存中有消耗现象。另外仪表的种类繁多,其备品备件的种类繁杂、数量庞大,要充分考虑到备件的储备量过高将占用电厂的流动资金,故应做好备品备件的预算和计划。
在线仪表投用后,检修维护人员要定期检查与维护,调整好水汽样品的温度和流量。当仪表显示数据发生一定幅度变化时,应人工分析该水汽样品是否有品质变化,判定在线仪表是否发生故障。当确认在线仪表发生故障时应及时检修处理。水样温度必须得到严格控制,取样系统最好有恒温取样状置,水样温度过高或过低,仪表温度补偿困难,水样中被测物的活度也受到了影响,在线表计准确度无法保证。牡丹江第二发电厂#5#6#7#8#9机组在线仪表对水汽样品进行闭冷水冷却方式,在春、秋、冬3个季节能基本控制水样温度在16~25℃的范围,但到夏季部分样品温度还是高出35℃,影响了仪表的准确性,从而导致自动加药量偏高,后需通过降低加药设定值进行修正。
仪表人员的定期检查、维护和校验工作至关重要,主要是定期对仪表进行消耗试剂检查更换、管路清洗、电极活化校验等相关专业维护工作。平时检修维护人员巡检时要注意检查温控设备运行状况,确保水温控制与保护的有效性,设备停运时必须要保证pH表、Na表及O2表电极是否渗泡水中,不能让其干涸,否则也对电极造成致命损坏。
牡丹江第二发电厂化学仪表常见故障主要集中在化学仪表的准确性问题上,其中蒸汽电导率表相对稳定,故障较多集中在离子交换柱的失效上,采用有效期长且变色的树脂是可行方法。而在凝结水电导率、pH、溶解氧、磷酸根及Si含量的测量上常常出现和运行人员的意见分岐,这样的问题在其他电厂同样普遍存在,主要是运行人员手工取样分析和在线仪表的偏差。有时是同一个水样,运行人员、化学监督人员和在线仪表出现3个数据,由于相关国家标准或行业标准的滞后,以及试验方法和手段不同,实验室仪表与在线仪表存在着使用环境不同、测量示值误差的来源迥异、取样测量人为影响因素,从而降低了测量结果的可靠性。解决的方法是多与运行人员、化学监督人员沟通与讨论,取得共识,通过统一标准液可以进行准确标定和误差检验,使各自数据在合理的范围内。