浅谈火力发电厂化学在线仪表发展现状

郑建勋

(大唐太原第二热电厂，山西 太原 030041)

一、概述

在火力发电厂中，保证机组安全、稳定、经济运行的重要保证因素之一就是水汽系统的汽水品质。随着科学技术的不断发展进步，汽水品质监督越来越依靠化学在线仪表测量。目前，火电机组不断向大机组、高参数发展，水汽品质要求越来越严格。在线化学监测仪表作为完成在线化学监督与技术诊断的主要工具必须及时、准确可靠。

二、火电厂化学监测仪表的发展历史

火电厂化学监测经历了人工取样监测、人工取样和在线监测结合两个阶段。人工取样阶段存在人工取样监测误差大、实效性差、劳动强度大等问题，主要应用于早期的小机组。随着技术的发展，最先应用的化学在线检测仪表是电导表、pH表和溶解氧表，并称为“老三表”。随着电力行业的不断发展，在线仪表广泛应用，主要有在线钠表、硅表、氨表等十多种仪表，人工取样测量作为在线监测的有效补充。

三、目前在线化学仪表存在问题

目前我国火力发电厂在线化学仪表配备率和投运率基本与国际领先水平持平，但是监测准确率远低于国际水平。依据《火力发电厂在线工业化学仪表检验规程》衡量，只有少部分电厂的在线化学仪表合格。主要存在以下问题：

(一)缺乏统一、有效的电厂在线仪表规范，测量数据准确性无法保证，造成水质恶化不能及时发现。新购置的仪表一般由厂家安装校验，没有第三方校验机构。目前电厂化学监督在线仪表配置多样化，有进口的、国产的，产品型号纷繁多样。国产表价格低，售后服务好，但是质量不稳定；进口表价格昂贵、售后服务较差，质量较好。有些仪表存在测定盲区，例如很多溶氧表测定较小数值时无法正确显示。

(二)维护人员不专业，一般电厂没有专门的化学仪表校验人员，没有专用校验平台。大部分电厂没有专门的化学仪表维护队伍，由外委队伍或者其他专业人员进行维护，大部分没有经过专业的培训，维护质量较差。

(三)手工测量与在线测量差距较大，尤其是氢电导率、pH、钠和含氧量的测量。目前，电厂化学水汽品质监督主要依靠在线仪表测量，定期进行人工取样测量。(异常时一边也采用人工取样测量)，但是影响测定结果的因素复杂多变，比如水样的温流量大小、取样方法、保存方法等，导致人工测量结果往往与在线测量结果差距较大。

(四)氢离子交换柱树脂再生效果差，经常失效后还在运行。在线仪表中用到的亲离子交换柱树脂用量少，一般再生周期较长，不能得到及时再生或者再生效果不好。

(五)恒温装置效果不理想，仪表温度补偿效果不理想。电厂化学监督对水汽质量控制指标是以25℃时各物质及离子的含量为依据的。温度对在线化学仪表测量准确性的影响较大，因此测定过程中确保水样温度维持在25℃士2℃，才能最低限度降低温度给测量结果带来的误差，保证测量数据的准确性。但是，在实际生产运行中进入仪表的水样温度经常不在此范围内，特别在夏季，一些电厂水汽取样恒温装置恒温效果不理想，造成进入仪表的水样温度超标，虽然大部分仪表设计电路具有温度补偿功能，但由于仪表本身的局限性和水样的复杂性，不能实现完全补偿，一定程度上影响仪表的测量准确性。

(六)部分仪表可以用标准物质检验准确性(硅、磷、联氨)，另一部分无标准物质检验。

四、针对目前存在问题的建议

(一)管理建议

1.及时更新在线化学仪表工作标准，制订在线化学仪表的生产设计和现场安装的统一规范，并采取有效措施保证新标准的贯彻落实。

2.加强对化学仪表所用标准物质和试剂的检验，保证仪表测量数据的准确性。

3.建立专业的化学仪表维护机构。

(二)现场工作建议

1.定期检查与维护

定期检查与维护是在线化学仪表在运行或机组检修期间，对仪表样水的流量、压力进行检查和调整，对仪表样水流路密封性进行检查并处理存在的漏点，对过滤装置、流量计和流通池进行清洗或更换，对接近失效的阳离子交换柱进行树脂的更换或再生，对响应灵敏度差、响应值不稳定的电极进行处理或更换，根据仪表所消耗试剂或标液的要求和实际消耗情况进行补充，对仪表表面进行擦拭清灰，保证在线化学仪表正常运行的工作条件，保持其准确、可靠、健康、清洁地运行。

2.定期检验

定期检验是在线化学仪表在运行或机组检修期间，使用化学仪表检验仪器或标准溶液(标准样气)对在线化学仪表进行定期测试，根据测试结果来检验仪表的准确性，并进一步对仪表进行校准或修正，从而保证在线化学仪表准确可靠地运行。

五、案例分析

以某热电厂为例，该厂1958年建立，属于新中国成立初期的老电厂，目前运行的四台机组分别为2*300MW和2*330MW。拥有独立的化学运行、检修、仪表维护队伍。化学系统主要分为化学水处理系统、机组水汽系统和精处理系统。水处理系统配备在线仪表主要有浊度表、导度表、PH表、ORP表、余氯表、钠表、硅表。机组汽水化验站、精处理配备仪表导度表、PH表、钠表、硅表、氨表、溶氧表等，属于化学仪表配备率和投运率较高的电厂。该厂还制定了相关的化学仪表管理制度。化学专工负责化学仪表管理工作的监督和考核，执行有关化学仪表管理制度。组织编写、修改完善化学仪表管理的规章制度、规程和技术措施，依据国家及行业标准对该厂化学仪表的检修、校验、维护和使用等各个环节进行监督、管理和考核。组织法定计量部门定期鉴定；对法定计量部门鉴定不合格的仪器仪表，及时维修或申请报废。化学仪表班负责所有化学在线仪表的检修和维护工作，建立仪表检修和维护台帐。将日常维护和检修工作落实到人，保证所属化学仪表的正常使用。负责在线仪表配备率、投入率和准确率的统计。运行班组负责运行使用的化学仪表的维护和使用工作，仪表发生故障时，及时填报缺陷，配合检修处理，保证化学仪表的正常使用。各类仪器仪表的定期检验按照《火力发电厂在线工业化学仪表检验规程》(DL/T677-2009)执行。但是在实际生产中，在线仪表的投入率基本可以达到99%以上，准确率效果不如人意。尤其是在线溶氧表测定结果不稳定，校验频繁，其中，该厂两台33MW机组配备的凝结水氧表，当水样中溶氧小于10微克每升时，显示的测量结果经常为0。厂家多次处理后仍没有明显改变，只能采取人工测量和在线测量相结合的方式进行监测，大大增加了工作量。而且由于大部分新建电厂采取大集控运行方式，没有专门的化学仪表维护队伍，行业内专门针对化学仪表的认证培训较少，该厂仪表维护人员的培训主要依靠仪器厂家培训、师带徒和职工自学，造成维护技术力量薄弱。

六、结束语

随着科学技术的发展和国家节能减排要求，机组将向着高参数、高标准、自动化发展，对于机组水汽指标要求只能是越来越严格。电厂中的化学监督将占据越来越重要的地位。化学在线仪表监测作为重要的监测工具，要求不断规范化、准确化、精确化。尽量降低化学仪表运行中出现的故障和偏差，对化学仪表做到可控、在控，有效防止因化学仪表示值不准而导致的化学监督不到位情况，为电厂的经济安全运行提供有效的保障。