提高在线化学仪表准确性对化学监督的意义

高丽（内蒙古鄂尔多斯伊金霍洛旗神华煤制油鄂尔多斯分公司 内蒙古鄂尔多斯 017209）

一、引言

电厂水汽品质的准确监测是保障机组安全经济运行的重要手段，尤其是随着装机容量、机组参数越来越高，对水汽品质及水汽系统日常化学监督的连续性、准确性、及时性要求也越来越高。 由于手工取样的分析方法工作量大、速度慢，不能及时准确地反映水汽品质的变化， 因此必须依靠在线化学仪表对水汽品质进行监督。 如何提高在线化学仪表测量的准确性，保证水汽系统化学监督的可靠性，便成为了重中之重。

二、 在线化学仪表系统应用概况

煤制油热电生产中心共有在线化学仪表系统2 套， 分别对1#、2# 机组水汽系统进行化学监督。在线化学仪表系统由在线电导率仪、在线PH 计、在线溶解氧分析仪组成，主要监测锅炉给水、炉水、饱和蒸汽、过热蒸汽、除氧器出口、机组凝结水的水质情况（如表1）。

表1 水汽系统化学监督在线化学仪表使用情况

在线化学仪表系统实现了集中采样、连续监测，对于水汽系统化验监督的及时性有了很大的提高， 在线监测结果可以比较直观的反映水汽品质的变化趋势。 然而受化学仪表的管理体制和应用技术水平所限， 在线仪表测量的准确性无法满足化学监督的要求，使水汽品质恶化问题得不到及时发现和解决。

三、 影响在线仪表测量准确性的主要原因

目前国内的检验标准主要检验二次表和标准物质的检验，然而随着电子技术的发展，二次仪表出现问题的情况越来越少。大多数的误差来自纯水干扰和在线干扰， 现有国内的方法却无法检验。

在线化学仪表系统投用后，从使用情况（如图1）以及统计分析来看（如表2，表3），造成在线化学仪表测量误差的主要原因如下：

表2 在线电导率表测量不准确的原因

3.1、系统泄漏，温度补偿不准确

3.1.1 减温减压系统冷却水泄漏导致冷却水水量不足， 在线化学仪表水样恒温效果不好， 水样温度过高， 仪表自动温补困难，导致在线仪表测量误差严重超标。

3.1.2 流量计、离子交换柱、测量池等位置漏气，当水样中聚集大量气泡，附着于电极等测量组件上，会造成电极的内外金属面不能正常工作，相当于电路短路，影响测量结果的准确性。

3.2、在线仪表的电极维护不到位

3.2.1 电极在长期储存或长期使用接近失效未按规定对电极进行活化，导致电极斜率漂移，电极常数发生改变，测量灵敏度下降，响应速度降低甚至无法响应。

3.2.2 标准液、活化液、参比液等在配制使用过程中受到污染或泄漏造成溶液不足，影响电极的定位，使灵敏度下降，测量误差增大。

3.2.3 没有定期维护，清洗仪表的流通部分，使得水样中的干扰离子包裹电极的敏感膜，导致测量出现误差甚至无法检测。

3.3、氢电导离子交换柱再生不彻底

氢电导率表氢交树脂再生效果差是导致氢电导率测量误差的普遍问题， 目前电厂对氢交换柱树脂处理仍采用失效树脂废弃更换和静态浸泡再生的比较粗放的方法， 这种方法从长远的角度看，一方面增大了运行的成本，另一方面必然导致再生树脂效果不理想，再生度不够，从而导致测量结果偏低或偏高，这对于机组水汽品质的控制是极其不利的， 也不利于运行设备状态的准确判断。

3.4、其它影响

水样的流速、试剂添加量以及仪表相关系数、参数的选择或设定的不合理，都会影响仪表的工作性能。

四、 提高在线化学仪表测量准确性的措施

4.1、加大巡检检查力度，保障安全稳定运行

运行化验人员应定期对在线化学仪表系统的水汽样品输送管路、阀门等进行巡检，对系统泄漏等问题及时进行处理或反馈信息。同时做好调整水汽样品的温度（20－30℃）和流量等工作,当仪表显示数据发生一定幅度变化时, 则应增加人工取样次数，分析该水汽样品是否有品质变化,判断在线仪表测量准确性，是否出现测量故障。

4.2、做好标准液、活化液、参比液等的定期配制和补充

表3 在线PH 表测量不准确的原因

在线化学仪表维护小组要定期的进行仪表校验， 标准液每次使用前由实验室现用现配， 避免由于标准液长期贮存而失效或受到污染；活化液、参比液等要有专人及时更换或补充，配制使用药品必须使用分析纯以上等级，溶剂采用高纯水。

4.3、定期进行电极的维护

在线化学仪表维护小组定期对PH 表电极进行冲洗、活化处理，电导电极和溶氧电极定期检验、定期清洗；流通池和流通回路定期清洗； 具体操作严格按照仪表操作规程进行， 对经过冲洗、 活化操作后响应速度及测量准确性仍未恢复的电极须立即更换，新电极在投入使用前也要做相应活化处理。

4.4、及时更换和再生树脂，避免因树脂失效造成的测量误差

热电生产中心在线氢电导率表上都安装了氢型离子交换柱，用于去除去水中的阳离子，留下阴离子和相应的氢离子。 经过一段时间运行后，树脂的工作交换容量下降，会造成阳离子的泄漏，需要对其进行再生。 树脂失效会使氢电导测量值偏低，掩盖水质变差的问题，容易造成水质超标而未及时发现的情况，因此要定期做好树脂的再生处理工作， 采用更有效的再生方法提高再生度，保证在线监测数据的准确和可靠性。

4.5、建立和健全在线仪表的量值溯源体系

做好在线仪表日常维护，检验专职人员的专业技术、计量基础知识和操作技能的培训和考核工作； 完善化学仪表设备档案和管理台账，建立化学仪表定期检验的长效机制；制定必要的在线化仪表检验规程和定期检验的指导书， 使检验维护工作规范化、制度化；重视标准仪器和设备的定期送检；重视新购在线仪表的验收工作。

通过对在线化学仪表主要误差来源采取针对性的措施后，在线仪表的测量误差得到了有效的减小甚至消除， 在线化学仪表测量准确性有了很大的提高。

五、小结

在线化学仪表广泛应用于电厂水汽系统的化学监督， 实现了对机组水汽品质的实时监测， 大大的提高了水汽系统化学监督的技术水平。 在线化学仪表的稳定运行及测量结果的准确可靠性的提高， 对机组的安全经济运行和节能减耗具有重要的意义。

［1］ 曹杰玉，刘玮，宋敬霞. 水汽系统化学监督与在线化学仪表的准确性 ［J］. 电厂化学2007 学术年会暨中国电厂化学网2007 高峰论坛会议论文集，2007.

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［3］ 初立杰.电厂化学［M］.中国电力出版社,2000.

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