電廠化學(xué)汽水品質(zhì)查定分析

摘要：對發(fā)電機(jī)組汽水品質(zhì)進(jìn)行查定，可考查機(jī)組的運(yùn)行工況、掌握汽水品質(zhì)變化規(guī)律、核定汽水品質(zhì)的控制指標(biāo)。電廠加強(qiáng)并完善化學(xué)汽水品質(zhì)查定工作，保障化學(xué)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

關(guān)鍵詞：汽水品質(zhì)；查定；偏差；分析

通過對熱力系統(tǒng)汽水品質(zhì)進(jìn)行查定，可考查發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行工況、掌握其汽水品質(zhì)變化規(guī)律。根據(jù)汽水指標(biāo)的分析試驗(yàn)結(jié)果，確定熱力設(shè)備的水化學(xué)工況，判定系統(tǒng)是否存在熱力設(shè)備結(jié)垢、腐蝕和蒸汽污染等問題，以便能夠采取相關(guān)措施對熱力系統(tǒng)運(yùn)行工況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。因此，化學(xué)監(jiān)督工作開展離不開汽水品質(zhì)查定，而分析的項目、分析方法和分析結(jié)果是汽水品質(zhì)查定的核心。一直以來化學(xué)分析人員和管理人員均認(rèn)真履行化學(xué)監(jiān)督職責(zé)完成了常規(guī)汽水品質(zhì)查定工作，減少了熱力設(shè)備的腐蝕結(jié)垢風(fēng)險。但隨著汽水品質(zhì)要求不斷提高，分析方法和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程的不斷更新，要求汽水品質(zhì)查定工作不斷改進(jìn)和完善。

1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)查定

電廠均按照化學(xué)監(jiān)督制度的要求，建立并實(shí)施了熱力系統(tǒng)水汽質(zhì)量的查定。由化學(xué)實(shí)驗(yàn)室定期取汽水水樣進(jìn)行二氧化硅、鈉、磷酸根、鐵離子、銅離子、溶解氧、pH等指標(biāo)的化驗(yàn)。查定汽水品質(zhì)的同時，核查爐內(nèi)化學(xué)運(yùn)行人員分析結(jié)果，以便及時發(fā)現(xiàn)分析儀器誤差，提高化驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。但化學(xué)監(jiān)督檢查過程也發(fā)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室存在以下問題和難點(diǎn)。

1.1 儀器配置和更新問題

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室分析儀器一般是在機(jī)組籌建期間統(tǒng)一購置，但隨著使用年限的增加，pH表、鈉表、溶解氧表以及電導(dǎo)率表電極污染、分光光度計元器件老化，硅分析儀和磷酸根分析儀等測量管路污染，移液管和容量瓶等器皿破損等情況均會造成測量結(jié)果精度和穩(wěn)定性下降，均需要定期更換備件。化學(xué)分析儀表種類繁多、測量原理各異，特別是更新快，造成分析儀器難以更換配件。

部分鈉表、硅分析儀等儀表精度差難以滿足要求。也有購置離子色譜儀、極譜儀，紫外可見分光光度計、濁度計、TOC（總有機(jī)碳）、COD（化學(xué)需氧量）分析儀。這些進(jìn)口儀器分析精度高、操作簡便，但其購置費(fèi)用高且特別要求配套使用其專用藥劑，部分藥劑只有編號沒有化學(xué)成分說明，只能向儀表廠家定購，造成水質(zhì)分析成本高，測量過程與檢驗(yàn)方法均只能參照產(chǎn)品說明書進(jìn)行，造成計量確認(rèn)和量值傳遞工作難以落實(shí)。造成有些化學(xué)分析儀器買不起、用不好和檢不了的情況，這些因素都制約了汽水品質(zhì)查定項目、分析次數(shù)和分析結(jié)果。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制問題

硅標(biāo)準(zhǔn)溶液的稀釋需要無硅水，鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液配置也需要高純水，相關(guān)配藥用的器皿潔凈度也要高。有條件的實(shí)驗(yàn)室均配備了高純水裝置，而有些實(shí)驗(yàn)室采用蒸汽代替均會造成偏差。此外，電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液受外界影響大、聯(lián)氨標(biāo)準(zhǔn)溶液要求無氧水且聯(lián)氨也易受空氣影響，氧標(biāo)準(zhǔn)溶液采用無氧水調(diào)零。這些均會影響分析結(jié)果準(zhǔn)確性。

1.3 計量確認(rèn)存在難點(diǎn)

火力發(fā)電廠在線工業(yè)化學(xué)儀表檢驗(yàn)規(guī)程對酸度計（pH表）、鈉表、電導(dǎo)率表、溶解氧表和二氧化硅分析儀提供了校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，而對磷酸根分析儀、聯(lián)氨分析儀等表計的校驗(yàn)方法沒有明確。同樣是測氧和鈉分析儀器的測量原理有多種，校準(zhǔn)方法也不同。新購置的離子色譜儀、極譜儀、原子吸收分析儀、熒光分析儀、有機(jī)碳分析儀和SDI分析儀均只能依照廠家要求進(jìn)行自校驗(yàn)，甚至有些只能調(diào)零，對儀器測量誤差和穩(wěn)定性難以量值。

2 在線化學(xué)儀表水質(zhì)查定

按照《化學(xué)監(jiān)督導(dǎo)則》要求，不同參數(shù)的機(jī)組均配備了在線化學(xué)儀表，配置微機(jī)進(jìn)行在線化學(xué)儀表的數(shù)據(jù)采集，實(shí)時顯示、自動記錄、報警、儲存，自動生成日報、月報。溶解氧、陽電導(dǎo)率、pH值、聯(lián)氨等受環(huán)境影響較大的汽水指標(biāo)均有賴于在線化學(xué)儀表的準(zhǔn)確測量。此外，受限于人工分析間斷性，也只能依靠在線化學(xué)儀表對水汽品質(zhì)實(shí)時監(jiān)測。但在線化學(xué)儀表的準(zhǔn)確性取決于儀表校準(zhǔn)、電極維護(hù)、取樣回路、恒溫冷卻以及故障判斷等多個環(huán)節(jié)的控制。

2.1校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程滯后的問題。目前有些在線溶解氧表只能采用空氣標(biāo)定，聯(lián)氨分析儀的標(biāo)定受限于標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)氨溶液。電導(dǎo)率表可以按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程進(jìn)行檢定，但整機(jī)校驗(yàn)中采用100和1000uS/cm的標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)，然后用于測量小于1uS/cm的陽電導(dǎo)。鈉表與電導(dǎo)表的情況類似，采用pNa5和pNa4標(biāo)定后測量蒸汽鈉≤5ug/kg的情形均會引起測量結(jié)果偏差。

2.2 電極維護(hù)問題。在線化學(xué)儀表配套新電極更換費(fèi)用高。不及時更換或修正，在線化學(xué)儀表測量的穩(wěn)定性和可靠性會下降。電廠檢查發(fā)現(xiàn)有些氧電極膜內(nèi)充溶液已干，銀電極表面氧化，仍繼續(xù)使用。聯(lián)氨、鈉表、硅表和磷表的電極表面污染情況下也會造成精度下降。

2.3 取樣回路對在線化學(xué)儀表的準(zhǔn)確性影響很大，鈉表、聯(lián)氨表、氧表受水樣流量較大，人工取樣和在線儀表流量分配不均的問題也經(jīng)常出現(xiàn)。

2.4 水樣溫度對在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確性影響很大，同一水樣溫度變化，測得的pH和電導(dǎo)的數(shù)值偏差較大。部分電廠的恒溫冷卻裝置一直難以正常投運(yùn)，水樣溫度超過35攝氏度，而GB/T 12145-2008中的控制標(biāo)準(zhǔn)均是基于25攝氏度的測量值，因此，溫度超標(biāo)時測量誤差大，數(shù)據(jù)指導(dǎo)作用不強(qiáng)。

2.5 電廠目前均重視在線化學(xué)儀表的投用率、合格率，但未加強(qiáng)對在線化學(xué)儀表的故障判斷。如現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水的pH表現(xiàn)是一直在7.5以上，但經(jīng)了解該廠內(nèi)冷水未經(jīng)離子交換柱處理，只是采用除鹽水排補(bǔ)。雖然采用6.86和9.18的pH標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)沒有問題，但測量結(jié)果偏高，最后確認(rèn)是配套電極不是專用的純水pH測量電極且溫度補(bǔ)償系數(shù)設(shè)置不正確。此外，有些熱工儀表維護(hù)人員在定期校準(zhǔn)基礎(chǔ)上如發(fā)現(xiàn)pH、聯(lián)氨和溶解氧分析儀與爐內(nèi)分析人員的測量結(jié)果偏差較大時，沒有深入分析原因就直接采用過程校準(zhǔn)，將在線化學(xué)儀表的測量值修正到人工分析數(shù)值，當(dāng)機(jī)組工況和爐內(nèi)加氨、聯(lián)氨等藥量變化時，會出現(xiàn)在線分析儀表的變化趨勢與實(shí)際真實(shí)值偏差。

在線化學(xué)儀表定期校準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)室汽水品質(zhì)查定的基礎(chǔ)上，化學(xué)運(yùn)行人員應(yīng)針對機(jī)組運(yùn)行工況，系統(tǒng)地分析在線化學(xué)儀表的早期故障和數(shù)值偏差問題，從而及時進(jìn)行處理。

3 建議與問題討論

結(jié)合近年來火力發(fā)電機(jī)組腐蝕結(jié)垢問題，建議從以下幾個方面改進(jìn)化學(xué)汽水品質(zhì)查定工作。

（1）化學(xué)實(shí)驗(yàn)室以及在線化學(xué)儀表分析均是目前常規(guī)的汽水品質(zhì)查定手段，但由于不同電廠機(jī)構(gòu)設(shè)置、實(shí)驗(yàn)儀器配備、分析人員技能的不同造成汽水品質(zhì)查定結(jié)果偏差，影響化學(xué)監(jiān)督工作的效果。特別是部分電廠分析儀器相對落后，分析儀器未開展計量確認(rèn)，水質(zhì)分析項目及次數(shù)難以落實(shí)的情況下，建議委托電科院標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開展汽水品質(zhì)查定工作。標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的儀器較為齊全，且全部通過省計量院檢定，可采用送檢和現(xiàn)場檢測相結(jié)合的方式，對有機(jī)碳（TOC）、氯離子、SDI以及水質(zhì)全分析等項目分析數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，提高分析水平并完善監(jiān)測項目。同時可協(xié)助電廠查找分析誤差、改進(jìn)化學(xué)監(jiān)督手段。

（2）重視并落實(shí)化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程的更新和宣貫工作，對水質(zhì)分析方法進(jìn)行改進(jìn)。

（3）對照標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合各電廠實(shí)際情況，對化學(xué)汽水品質(zhì)查定的項目和分析周期進(jìn)行討論。

（4）對化學(xué)儀表的日常使用、維護(hù)和校準(zhǔn)存在的共性問題進(jìn)行收集整理，有計劃組織廠家技術(shù)人員及專家進(jìn)行專題講座或問題討論。

（5）加強(qiáng)化學(xué)儀表維護(hù)人員和化學(xué)分析人員的培訓(xùn)工作?；瘜W(xué)分析人員從事日常水質(zhì)分析工作，對分析方法和分析儀器操作均比較熟悉，但由于技術(shù)交流少，分析知識更新和操作技能的提升渠道較少，造成不同電廠不同人員的分析結(jié)果存在偏差。因此，需要重視化學(xué)分析人員進(jìn)行水質(zhì)分析人員培訓(xùn)，減少系統(tǒng)誤差和人為誤差，提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

作者簡介：

劉朝霞，（1972—），女，助理工程師，從事發(fā)電廠化學(xué)化驗(yàn)工作。