电厂在线化学仪表的监督管理

 大容量机组对水汽品质要求极高， 水汽品质的准确监测是保证机组安全经济运行的必要手段。手工分析方法已经不能满足高品质水汽分析的要求， 必须依靠在线化学仪表进行监督。目前，国内有很多电厂水汽品质监测合格率虽高， 但热力设备水汽系统腐蚀、结垢和积盐现象非常严重，给电厂造成巨大的经济损失。化学仪表在线测量的准确性不高，水汽品质监控失效无疑是发生该现象的主要原因之一。因此，提高电厂在线化学仪表的测量准确性和可靠性， 对发电厂的安全经济运行具有重要意义。 

一、在线化学仪表检验项目实施与进展 1.对在线仪表进行校准 

及时准确检出不合格仪表，使运行人员第一时间获得准确数据，调整运行工况，使在线监测仪表可信、可控，成为安全运行的得力助手和向导而不是工作负担，真正成为电厂的“眼睛”和“耳朵”。 

2.统计在线化学仪表的合格率 

特别是针对不合格仪表，给出不合格原因， 并提出合理化建议。此项目自2009年年初开展以来的3年多时间里，省内电厂的仪表整体合格率稳步提升，人员技术水平不断进步。 

3.为电厂解决技术难题 

某电厂凝结水电导率长期不达标，首先对电导率表进行整机误差检验，确认仪表准确性。将标准电导率表和被检电导率表串联，同时测量凝结水出水电导率值，标准电导率表显示水质合格， 被检仪表显示水质超标， 确定问题原因出在仪表本身。然后对二次仪表和电极进行分项检验， 检验后发现电极常数误差偏大导致了整机测量超差。最终找到问题原因，凝结水树脂颗粒由于水压过高被带入电极内部， 因为电极间距很小，刚好能容纳树脂颗粒，

卡在两块电极板之间， 使电极常数发生变化。通过在电极入口加装过滤装置，并控制水压和流量，解决了长期困扰该电厂的问题。某电厂二期两台机组给水溶解氧长期不达标， 示值波动较大。首先对溶解氧表进行整机误差检验，确认仪表准确性。对电极进行表面清理、填充电解液后作空气校正，溶解氧表在饱和空气中的理论示值为8.25×10-6(25℃)，再用零样水测其零点误差，接着将标准表和被检表串联，用加氧装置在水样内加入微量溶解氧，比较标准表和被检表的几组数据，得到被检表的整机引用误差。零点误差和整机引用误差均在合格范围内，然后分析可能影响测量数据的诸多因素。化学仪表属于精密计量仪表， 对环境、安装、样水条件、试剂、标准液以及校准标定、定期维护都有严格要求，影响因素较多。流量因素是影响在线仪表测量的普遍原因，检查后发现流量计的安装位置、量程配置、准确性均存在问题。但影响溶解氧的最大因素是取样系统严密性。空气中的氧含量是给水溶解氧的几千倍， 当流量是100mL/min时， 每分钟漏入直径为2mm的气泡， 可使水中溶解氧增加11μg/L。高温高压蒸汽要经过降温减压才能进入测量系统，降温减压器在热交换时其内部形成负压腔，此处若严密性差容易吸入空气。更换降温减压器后溶解氧示值明显下降，且保持稳定，长时间困扰该电厂的难题就此解决。 

二、化学仪表管理存在的问题 1.仪表选型不合理 

目前，国内外有几家公司生产和制造化学仪表，还有十几家公司代理和销售化学仪表。生产厂家的技术水平和产品质量良莠不齐，而代理公司的信誉和售后服务又缺乏法律保障，再加上化学仪表这种商品的特殊性，用户只有在产品使用后才能分辨出质量优劣。以pH电极为例，外观没有区别，而且在缓冲溶液标定时都很准确、稳定且响应迅速， 但质量差的pH电极在测量纯水时就会出现准确度低、稳定性差和响应慢等弊端。如果遇到技术水平低或售后服务差的代理公司，双方各执一词，不但会给电厂带来经济损失，而且日常工作也会受到影响。因此，电力行业需要颁布和执行一项标准，来规范化学仪表采购市场，切实为消费者提供技术支持和优质服务。 

2.取样装置设计不合理 

在电力市场建设高速发展时期，设计院、电建公司或其他项目承包商水平参差不齐，在仪表设计安装方面存在很大差异，缺乏统一的标准。树脂交换器、流通池、阀门、流量计、过滤器等器件的安装位置和顺序应有统一的规范。部分电厂水汽取样安装不规范，无法保证测量条件，具体表现在:(1)取样点设计、安装错误，导致无样水；取样位置错误、样水流路过长导致水样失真；(2)水汽取样管路材料用去四氟乙烯代替不锈钢，导致系统严密性差；(3)焊接质量不好导致漏水， 排污管太小导致排污不畅；(4)取样管道不安装二次阀导致水样无法调节；(5)有的取样架上连过滤器和恒压阀都没有安装，导致水样脏、压力和流量不稳定等。这些都是在项目验收时需要注意的，也是容易忽略的地方。 

水汽取样间是仪表维护人员工作的地方，毗邻高温取样间，温湿度、噪音都较大。树脂交换器安装位置太高不利于拆装、流量计安装位置太低不利于观察、电极安装位置附近空间狭小不利于校验， 这些不合理因素都会给维护工作带来麻烦， 进而影响仪表测量准确度。 

目前， 电力行业标准DL/T665-2009《水汽集中取样分析装置验收导则》已对水汽取样装置进行了规范， 但是缺乏有效监督和执行。 

3.维护工作不到位 

在线化学仪表的测量原理是将化学量通过传感器转变为易测量的物理量，但测量纯水时的影响因素较多。传感器属于消耗品，例如pH电极和钠电极， 测量原理决定它有一定的使用寿命，在失效后就应更换。而大部分电厂由于管理、资金等问题，过期失效的配件得不到及时更新，造成仪表的测量准确度无法保证。 

三、提高在线化学仪表的测量准确性措施 

1.建立行业标准，杜绝不合格产品进入化学仪表市场 

在线化学仪表不同于公用计量仪器，是测量纯水中微量元素的一种仪器，应用范围较局限。由于它的特殊性，国家法定计量标准并不适用于对它进行计量监督。目前实行的DL/T677-2009《发电厂在线化学仪表检验规程》规范了在线化学仪表的检验，但仍需要建立一项新购置化学仪表的质量监督工作标准，来规范管理化学仪表准入市场。 

2.完善和执行标准，保证水汽取样装置设计规范化 

影响化学仪表准确性的因素较多，测量条件要求苛刻，所以水汽取样装置的质量保证和稳定运行发挥着重要作用。DL/T665-2009已在原有标准基础上进行了改进， 但仍存在需要完善之处。应将取样管路的材料、各个部件的安装位置和顺序、阀门和接头的形状和规格等细节予以规范。 

在产品验收时， 用户应严格执行标准， 不仅要求产品经济耐用、质量可靠， 还要求方便操作和维护。 

3.建立在线化学仪表量值溯源体系，推进在线化学仪表检验工作 

由于电厂维护人员缺少更高准确度级别的在线仪表， 无法对在线监测仪表测量数据的准确性进行检验。需要建立第三方检验机构对电厂在线化学仪表进行准确度判定。设立专业的检验/校准实验室， 配备检验、校准的专业人员和标准仪器设备及标准物质，建立长期的在线化学仪表定期检验机制，推广在线化学仪表的检验和技术服务工作，是保证在线化学仪表准确运行的必要措施。 

4.加强技术培训和交流，提高维护水平 

通过各种渠道加强专业技术培训、交流和传-帮-带活动，能够使仪表维护人员在较短时期内掌握工作重点，而且容易形成稳定的专业在线化学仪表维护队伍，建立完整的在线化学仪表维护管理体系。因此，技术培训和交流是提升仪表维护水平和提高仪表准确度的重要手段。

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