淺談火力發(fā)電廠化學(xué)在線儀表發(fā)展現(xiàn)狀

鄭建勛

(大唐太原第二熱電廠，山西 太原 030041)

一、概述

在火力發(fā)電廠中，保證機(jī)組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證因素之一就是水汽系統(tǒng)的汽水品質(zhì)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，汽水品質(zhì)監(jiān)督越來越依靠化學(xué)在線儀表測(cè)量。目前，火電機(jī)組不斷向大機(jī)組、高參數(shù)發(fā)展，水汽品質(zhì)要求越來越嚴(yán)格。在線化學(xué)監(jiān)測(cè)儀表作為完成在線化學(xué)監(jiān)督與技術(shù)診斷的主要工具必須及時(shí)、準(zhǔn)確可靠。

二、火電廠化學(xué)監(jiān)測(cè)儀表的發(fā)展歷史

火電廠化學(xué)監(jiān)測(cè)經(jīng)歷了人工取樣監(jiān)測(cè)、人工取樣和在線監(jiān)測(cè)結(jié)合兩個(gè)階段。人工取樣階段存在人工取樣監(jiān)測(cè)誤差大、實(shí)效性差、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題，主要應(yīng)用于早期的小機(jī)組。隨著技術(shù)的發(fā)展，最先應(yīng)用的化學(xué)在線檢測(cè)儀表是電導(dǎo)表、pH表和溶解氧表，并稱為“老三表”。隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，在線儀表廣泛應(yīng)用，主要有在線鈉表、硅表、氨表等十多種儀表，人工取樣測(cè)量作為在線監(jiān)測(cè)的有效補(bǔ)充。

三、目前在線化學(xué)儀表存在問題

目前我國(guó)火力發(fā)電廠在線化學(xué)儀表配備率和投運(yùn)率基本與國(guó)際領(lǐng)先水平持平，但是監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確率遠(yuǎn)低于國(guó)際水平。依據(jù)《火力發(fā)電廠在線工業(yè)化學(xué)儀表檢驗(yàn)規(guī)程》衡量，只有少部分電廠的在線化學(xué)儀表合格。主要存在以下問題：

(一)缺乏統(tǒng)一、有效的電廠在線儀表規(guī)范，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性無法保證，造成水質(zhì)惡化不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。新購(gòu)置的儀表一般由廠家安裝校驗(yàn)，沒有第三方校驗(yàn)機(jī)構(gòu)。目前電廠化學(xué)監(jiān)督在線儀表配置多樣化，有進(jìn)口的、國(guó)產(chǎn)的，產(chǎn)品型號(hào)紛繁多樣。國(guó)產(chǎn)表價(jià)格低，售后服務(wù)好，但是質(zhì)量不穩(wěn)定；進(jìn)口表價(jià)格昂貴、售后服務(wù)較差，質(zhì)量較好。有些儀表存在測(cè)定盲區(qū)，例如很多溶氧表測(cè)定較小數(shù)值時(shí)無法正確顯示。

(二)維護(hù)人員不專業(yè)，一般電廠沒有專門的化學(xué)儀表校驗(yàn)人員，沒有專用校驗(yàn)平臺(tái)。大部分電廠沒有專門的化學(xué)儀表維護(hù)隊(duì)伍，由外委隊(duì)伍或者其他專業(yè)人員進(jìn)行維護(hù)，大部分沒有經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)，維護(hù)質(zhì)量較差。

(三)手工測(cè)量與在線測(cè)量差距較大，尤其是氫電導(dǎo)率、pH、鈉和含氧量的測(cè)量。目前，電廠化學(xué)水汽品質(zhì)監(jiān)督主要依靠在線儀表測(cè)量，定期進(jìn)行人工取樣測(cè)量。(異常時(shí)一邊也采用人工取樣測(cè)量)，但是影響測(cè)定結(jié)果的因素復(fù)雜多變，比如水樣的溫流量大小、取樣方法、保存方法等，導(dǎo)致人工測(cè)量結(jié)果往往與在線測(cè)量結(jié)果差距較大。

(四)氫離子交換柱樹脂再生效果差，經(jīng)常失效后還在運(yùn)行。在線儀表中用到的親離子交換柱樹脂用量少，一般再生周期較長(zhǎng)，不能得到及時(shí)再生或者再生效果不好。

(五)恒溫裝置效果不理想，儀表溫度補(bǔ)償效果不理想。電廠化學(xué)監(jiān)督對(duì)水汽質(zhì)量控制指標(biāo)是以25℃時(shí)各物質(zhì)及離子的含量為依據(jù)的。溫度對(duì)在線化學(xué)儀表測(cè)量準(zhǔn)確性的影響較大，因此測(cè)定過程中確保水樣溫度維持在25℃士2℃，才能最低限度降低溫度給測(cè)量結(jié)果帶來的誤差，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但是，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中進(jìn)入儀表的水樣溫度經(jīng)常不在此范圍內(nèi)，特別在夏季，一些電廠水汽取樣恒溫裝置恒溫效果不理想，造成進(jìn)入儀表的水樣溫度超標(biāo)，雖然大部分儀表設(shè)計(jì)電路具有溫度補(bǔ)償功能，但由于儀表本身的局限性和水樣的復(fù)雜性，不能實(shí)現(xiàn)完全補(bǔ)償，一定程度上影響儀表的測(cè)量準(zhǔn)確性。

(六)部分儀表可以用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢驗(yàn)準(zhǔn)確性(硅、磷、聯(lián)氨)，另一部分無標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢驗(yàn)。

四、針對(duì)目前存在問題的建議

(一)管理建議

1.及時(shí)更新在線化學(xué)儀表工作標(biāo)準(zhǔn)，制訂在線化學(xué)儀表的生產(chǎn)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)安裝的統(tǒng)一規(guī)范，并采取有效措施保證新標(biāo)準(zhǔn)的貫徹落實(shí)。

2.加強(qiáng)對(duì)化學(xué)儀表所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和試劑的檢驗(yàn)，保證儀表測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.建立專業(yè)的化學(xué)儀表維護(hù)機(jī)構(gòu)。

(二)現(xiàn)場(chǎng)工作建議

1.定期檢查與維護(hù)

定期檢查與維護(hù)是在線化學(xué)儀表在運(yùn)行或機(jī)組檢修期間，對(duì)儀表樣水的流量、壓力進(jìn)行檢查和調(diào)整，對(duì)儀表樣水流路密封性進(jìn)行檢查并處理存在的漏點(diǎn)，對(duì)過濾裝置、流量計(jì)和流通池進(jìn)行清洗或更換，對(duì)接近失效的陽(yáng)離子交換柱進(jìn)行樹脂的更換或再生，對(duì)響應(yīng)靈敏度差、響應(yīng)值不穩(wěn)定的電極進(jìn)行處理或更換，根據(jù)儀表所消耗試劑或標(biāo)液的要求和實(shí)際消耗情況進(jìn)行補(bǔ)充，對(duì)儀表表面進(jìn)行擦拭清灰，保證在線化學(xué)儀表正常運(yùn)行的工作條件，保持其準(zhǔn)確、可靠、健康、清潔地運(yùn)行。

2.定期檢驗(yàn)

定期檢驗(yàn)是在線化學(xué)儀表在運(yùn)行或機(jī)組檢修期間，使用化學(xué)儀表檢驗(yàn)儀器或標(biāo)準(zhǔn)溶液(標(biāo)準(zhǔn)樣氣)對(duì)在線化學(xué)儀表進(jìn)行定期測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果來檢驗(yàn)儀表的準(zhǔn)確性，并進(jìn)一步對(duì)儀表進(jìn)行校準(zhǔn)或修正，從而保證在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確可靠地運(yùn)行。

五、案例分析

以某熱電廠為例，該廠1958年建立，屬于新中國(guó)成立初期的老電廠，目前運(yùn)行的四臺(tái)機(jī)組分別為2*300MW和2*330MW。擁有獨(dú)立的化學(xué)運(yùn)行、檢修、儀表維護(hù)隊(duì)伍?；瘜W(xué)系統(tǒng)主要分為化學(xué)水處理系統(tǒng)、機(jī)組水汽系統(tǒng)和精處理系統(tǒng)。水處理系統(tǒng)配備在線儀表主要有濁度表、導(dǎo)度表、PH表、ORP表、余氯表、鈉表、硅表。機(jī)組汽水化驗(yàn)站、精處理配備儀表導(dǎo)度表、PH表、鈉表、硅表、氨表、溶氧表等，屬于化學(xué)儀表配備率和投運(yùn)率較高的電廠。該廠還制定了相關(guān)的化學(xué)儀表管理制度?；瘜W(xué)專工負(fù)責(zé)化學(xué)儀表管理工作的監(jiān)督和考核，執(zhí)行有關(guān)化學(xué)儀表管理制度。組織編寫、修改完善化學(xué)儀表管理的規(guī)章制度、規(guī)程和技術(shù)措施，依據(jù)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該廠化學(xué)儀表的檢修、校驗(yàn)、維護(hù)和使用等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督、管理和考核。組織法定計(jì)量部門定期鑒定；對(duì)法定計(jì)量部門鑒定不合格的儀器儀表，及時(shí)維修或申請(qǐng)報(bào)廢?；瘜W(xué)儀表班負(fù)責(zé)所有化學(xué)在線儀表的檢修和維護(hù)工作，建立儀表檢修和維護(hù)臺(tái)帳。將日常維護(hù)和檢修工作落實(shí)到人，保證所屬化學(xué)儀表的正常使用。負(fù)責(zé)在線儀表配備率、投入率和準(zhǔn)確率的統(tǒng)計(jì)。運(yùn)行班組負(fù)責(zé)運(yùn)行使用的化學(xué)儀表的維護(hù)和使用工作，儀表發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)填報(bào)缺陷，配合檢修處理，保證化學(xué)儀表的正常使用。各類儀器儀表的定期檢驗(yàn)按照《火力發(fā)電廠在線工業(yè)化學(xué)儀表檢驗(yàn)規(guī)程》(DL/T677-2009)執(zhí)行。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，在線儀表的投入率基本可以達(dá)到99%以上，準(zhǔn)確率效果不如人意。尤其是在線溶氧表測(cè)定結(jié)果不穩(wěn)定，校驗(yàn)頻繁，其中，該廠兩臺(tái)33MW機(jī)組配備的凝結(jié)水氧表，當(dāng)水樣中溶氧小于10微克每升時(shí)，顯示的測(cè)量結(jié)果經(jīng)常為0。廠家多次處理后仍沒有明顯改變，只能采取人工測(cè)量和在線測(cè)量相結(jié)合的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，大大增加了工作量。而且由于大部分新建電廠采取大集控運(yùn)行方式，沒有專門的化學(xué)儀表維護(hù)隊(duì)伍，行業(yè)內(nèi)專門針對(duì)化學(xué)儀表的認(rèn)證培訓(xùn)較少，該廠儀表維護(hù)人員的培訓(xùn)主要依靠?jī)x器廠家培訓(xùn)、師帶徒和職工自學(xué)，造成維護(hù)技術(shù)力量薄弱。

六、結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國(guó)家節(jié)能減排要求，機(jī)組將向著高參數(shù)、高標(biāo)準(zhǔn)、自動(dòng)化發(fā)展，對(duì)于機(jī)組水汽指標(biāo)要求只能是越來越嚴(yán)格。電廠中的化學(xué)監(jiān)督將占據(jù)越來越重要的地位?；瘜W(xué)在線儀表監(jiān)測(cè)作為重要的監(jiān)測(cè)工具，要求不斷規(guī)范化、準(zhǔn)確化、精確化。盡量降低化學(xué)儀表運(yùn)行中出現(xiàn)的故障和偏差，對(duì)化學(xué)儀表做到可控、在控，有效防止因化學(xué)儀表示值不準(zhǔn)而導(dǎo)致的化學(xué)監(jiān)督不到位情況，為電廠的經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行提供有效的保障。