基于電廠化水系統(tǒng)的在線硅表應(yīng)用問題探討

文/劉紅紅 （廣東紅海灣發(fā)電有限公司）

隨著發(fā)電機(jī)組容量的增大和自動(dòng)化水平的提高，機(jī)組水汽質(zhì)量實(shí)現(xiàn)化學(xué)在線儀表監(jiān)控已是各級(jí)技術(shù)和管理人員的共識(shí)?；瘜W(xué)在線儀表中二氧化硅表是水汽質(zhì)量監(jiān)測中最重要的表計(jì)之一，它的投入率和準(zhǔn)確率對(duì)水汽質(zhì)量監(jiān)督起著很重要的作用。目前，廣東紅海灣發(fā)電有限公司使用的在線硅表是法國Polymetron公司生產(chǎn)的9210型在線硅酸根分析儀，以下針對(duì)此硅表應(yīng)用中的相關(guān)問題進(jìn)行探討。

一、9210硅表的工作原理

9210型在線硅酸根分析儀適合連續(xù)監(jiān)測超純水、鍋爐給水、離子交換出水等水的SiO2含量，硅表大體上由化學(xué)系統(tǒng)、光路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)及控制打印部分組成。

9210型硅表利用脈沖泵依次吸入鉬酸鹽試劑、草酸試劑、硫酸亞鐵銨試劑使水樣中的SiO2與其反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化成硅鉬藍(lán)，經(jīng)過分光光度計(jì)比色后產(chǎn)生電流信號(hào)，從而測定出水樣中的SiO2含量。

9210型硅表所測量的水樣經(jīng)冷卻、砂芯過濾后進(jìn)入硅表溢流杯，由一恒定出力的脈沖泵將水樣和3種試劑送入反應(yīng)滯留盤管，最后至檢測頭。流路中膠管和螺紋管頭的口徑非常小(僅為1.6 mm)，這就要求水樣和試劑溶液中不得含有任何不可溶物質(zhì)，否則容易滯留在流路中造成流路阻塞。因此，必須使發(fā)生反應(yīng)的混合物通過一個(gè)將其滯留5分鐘的滯留盤管，以保證反應(yīng)可以充分完成；為防止溶液中磷酸鹽的污染，同時(shí)使顏色加深，使樣水與草酸經(jīng)過30秒鐘的反應(yīng)，再在60秒鐘的滯留盤管中與硫酸亞鐵還原劑還原成硅鉬藍(lán)，樣水最后進(jìn)入光度計(jì)中進(jìn)行溶液的光密度測定，在進(jìn)行樣水SiO2含量測定前對(duì)測量池進(jìn)行二次沖洗，以防止一樣水對(duì)本次樣水的污染，樣水由光密度測定后經(jīng)電路系統(tǒng)轉(zhuǎn)換放大，由LCD顯示屏顯示出樣水中的SiO2含量；一路樣水的整個(gè)測量周期為1O分鐘。

二、9210硅表的運(yùn)行現(xiàn)狀及其效果

從目前的運(yùn)行現(xiàn)狀來看，在線硅表的測得值比人工分析硅表稍微偏大。

（1）陰床正常運(yùn)行時(shí)在線硅表和人工分析硅表測得值比較見表1。

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陰床出水含硅量的范圍<1O0μg/L，上述由表計(jì)引起的誤差和100比較，可以忽略不計(jì)。

（2）陰床接近失效時(shí)，在線硅表和人工分析硅表測得值比較見表2。

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從表2中可以看出：兩者的誤差對(duì)監(jiān)督床體運(yùn)行沒有影響，一旦陰床快要失效，出水含硅量迅速上升，在床體接近失效時(shí)，兩者分析數(shù)據(jù)的上升趨勢(shì)是一致的。而通常是通過上升趨勢(shì)和測得值來判斷陰床是否失效。

在平時(shí)生產(chǎn)運(yùn)行中，人工分析是2h測1次。在人工分析中，如果由于測量誤差沒有及時(shí)準(zhǔn)確地判斷水質(zhì)變化的趨勢(shì)，而實(shí)際上樹脂已有失效的趨勢(shì)，那得在2h以后下次分析中才能發(fā)現(xiàn)，這時(shí)陰床出水可能已經(jīng)開始漏硅了，導(dǎo)致出水含鹽量稍有上升。而在線硅表是10min測1次，能夠非常及時(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)測出水水質(zhì)變化趨勢(shì)，將失效的床體準(zhǔn)確判斷出來，將失效的陰床及時(shí)進(jìn)行再生，避免了不合格的水進(jìn)入熱力系統(tǒng)，確保了熱力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

三、9210硅表的常見故障及解決方法

1、水樣中雜質(zhì)引起的堵塞

（1）原因分析。根據(jù)9210型硅酸根表所測定的給水、爐水、蒸汽水樣而言，其中爐水含鹽量較大。因被測水樣中攜帶固體雜質(zhì)進(jìn)入儀表流路而形成堵塞的機(jī)率較大，有些微小的顆粒一般肉眼很難看見，當(dāng)這些雜質(zhì)進(jìn)入到儀表的分析流路中就會(huì)產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。

（2）處理方法。在儀表樣品人口與水樣管之間加裝一個(gè)砂芯過濾器，這樣可以有效的除去水樣中攜帶的雜質(zhì)。當(dāng)使用一定的時(shí)間后應(yīng)對(duì)過濾器進(jìn)行清洗。只要做好砂芯過濾器的檢查、清洗工作，就可杜絕因水樣攜帶的固體雜質(zhì)造成儀表流路堵塞的現(xiàn)象。

2、水樣溫度對(duì)測量的影響

（1）原因分析。由于硅表的工作原理采用的是比色法，所以被測水樣的溫度對(duì)測量結(jié)果會(huì)產(chǎn)生一定的影響。在蒸汽水樣測量中由于水樣的溫度較高并有冷卻裝置，溫度的影響不大；當(dāng)用在水處理系統(tǒng)測量時(shí)，環(huán)境溫度的變化很大，造成水樣溫度變化大，特別是在冬天水樣溫度很低，被測樣品與化學(xué)藥品反應(yīng)不充分，容易造成測量結(jié)果不準(zhǔn)確。

（2）處理方法。此時(shí)應(yīng)考慮提高被測水樣的溫度，增加一個(gè)恒溫裝置來減少溫度變化給測量帶來的誤差。

3、測量池污染的問題

（1）原因分析。當(dāng)儀表工作一段時(shí)間后，流路系統(tǒng)和測量池都會(huì)產(chǎn)生污染和結(jié)垢，此時(shí)也會(huì)給儀表的測量造成影響。

（2）處理方法。應(yīng)定期對(duì)水樣流路和測量池進(jìn)行清洗，清洗辦法參照延時(shí)管路黑色沉淀物污染處理。

四、結(jié)束語

廣東紅海灣發(fā)電有限公司自運(yùn)用在線硅表以來，在運(yùn)行中提供了極大的方便，特別是和人工分析硅表聯(lián)合使用，相互監(jiān)督，能夠非常及時(shí)準(zhǔn)確地將失效的床體判斷出來，將失效的陰床及時(shí)進(jìn)行再生，避免不合格的水進(jìn)入熱力系統(tǒng)，確保熱力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

為了保證9210硅酸根表的正常運(yùn)行，在實(shí)際工作中我們還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)：

（1）在發(fā)電機(jī)組停運(yùn)時(shí)應(yīng)將儀表的水樣入口閥關(guān)閉，將流路系統(tǒng)中的剩余化學(xué)試劑沖洗干凈，將泵管卸壓，關(guān)閉儀表電源。

（2）在發(fā)電機(jī)組剛投運(yùn)時(shí)，由于各水汽品質(zhì)均不合格，水樣中帶有微小的雜質(zhì)顆粒，此時(shí)不宜將儀表投入運(yùn)行，應(yīng)加強(qiáng)排污，待被測水樣清澈后再將儀表投入運(yùn)行。

（3）注意鉬酸銨溶液放置時(shí)間較長，試劑變質(zhì)會(huì)產(chǎn)生沉淀、結(jié)晶。一旦發(fā)現(xiàn)試劑有結(jié)晶，應(yīng)重新配制。

（4）加強(qiáng)儀表的巡檢工作，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。