淺談化學(xué)分析儀表測量準(zhǔn)確性現(xiàn)狀與提高途徑

張晶

摘要：我國目前主要發(fā)電機(jī)組為300MW以上的亞臨界機(jī)組和超（超）臨界機(jī)組。近年來高參數(shù)大容量機(jī)組增加迅猛，電力行業(yè)對水汽品質(zhì)的要求也越來越嚴(yán)格。但是由于電廠化學(xué)監(jiān)管水平的滯后，引起熱力設(shè)備腐蝕、結(jié)垢和積鹽問題普遍發(fā)生，產(chǎn)生“兩高問題”，影響電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及節(jié)能降耗。

關(guān)鍵詞：在線分析儀表；兩高問題；準(zhǔn)確性；提高途徑

中圖分類號：O651 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）05（b）-0000-00

1前言

一直以來我們說在線化學(xué)儀表是化學(xué)監(jiān)督的關(guān)鍵，在新形勢下化學(xué)監(jiān)督與控制對在線化學(xué)儀表的測量準(zhǔn)確性又提出了更高的要求，應(yīng)該說新的水汽指標(biāo)和控制標(biāo)準(zhǔn)對化學(xué)監(jiān)督的要求更加嚴(yán)格，對在線化學(xué)儀表的準(zhǔn)確性也要求更高。

2 水汽品質(zhì)監(jiān)督與控制”兩高問題”

兩高問題是指電廠水汽化學(xué)監(jiān)督合格率（水汽品質(zhì)合格率）很高，而停機(jī)檢修時，發(fā)現(xiàn)熱力設(shè)備的腐蝕、結(jié)垢和積鹽速率也很高的異?，F(xiàn)象。由于報表上顯示水汽品質(zhì)合格率高，電廠很難找到問題出在哪。檢修完后繼續(xù)“帶病運(yùn)行”不僅增加了機(jī)組能耗，也影響了機(jī)組運(yùn)行安全，蒙受巨大的損失。實(shí)際上水汽品質(zhì)合格率高是一種假象。

3 化學(xué)分析儀表測量準(zhǔn)確性的現(xiàn)狀

西安熱工院化學(xué)電站研究室對國內(nèi)35個電廠55臺機(jī)組的988臺在線化學(xué)儀表（電導(dǎo)率表、pH表、溶解氧表、鈉表和硅表）測量準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn)。在線化學(xué)儀表測量準(zhǔn)確率顯示：電導(dǎo)表檢測534臺，不合格284臺，合格率47%；pH表檢測227臺，不合格172臺，合格率24%；鈉表檢測91臺，不合格70臺，合格率23%；溶解氧表檢測136臺，不合格69臺，合格率40%。由此可見，國內(nèi)大部分電廠的在線分析儀表測量準(zhǔn)確性普遍不高。

4水汽品質(zhì)監(jiān)督與控制兩高問題根源

4.1化學(xué)水汽品質(zhì)監(jiān)督常用的兩種手段及存在的問題

4.1.1 手工取樣分析定期測量

手工分析過程中，樣品本身會發(fā)生變化，取樣代表性差（如pH）；手工分析過程中，樣品容易受到污染（如鈉）；取樣測量過程中，人為隨機(jī)因素降低可靠性；實(shí)驗(yàn)室臺式儀表測量精度低于在線表；手工分析測量不連續(xù)，不能及時反映水汽品質(zhì)的變化。這些都會導(dǎo)致手工取樣出現(xiàn)問題，最終測量值與真實(shí)值有較大誤差。

4.1.2 在線化學(xué)儀表連續(xù)測量

（1）在線（氫）電導(dǎo)率表測量誤差：水汽系統(tǒng)在線（氫）電導(dǎo)率表常見的誤差來源有氫交換柱陽樹脂再生度、樹脂性能、樹脂裂紋、系統(tǒng)漏氣和電極污染等在線干擾因素產(chǎn)生的誤差，以及二次儀表的測量頻率、電極常數(shù)、溫度補(bǔ)償?shù)燃兯蛩禺a(chǎn)生的誤差。這些誤差僅在電導(dǎo)率表投運(yùn)時出現(xiàn)，離線檢驗(yàn)或采用標(biāo)準(zhǔn)溶液檢驗(yàn)時無法檢出。按離線檢驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)溶液檢驗(yàn)準(zhǔn)確的在線（氫）電導(dǎo)率表，在電廠純水條件下實(shí)際投運(yùn)測量時，仍然會出現(xiàn)很大的工作誤差。（2）在線pH表測量誤差：水汽系統(tǒng)在線pH表常見的誤差來源有靜電荷和地回路等在線干擾因素產(chǎn)生的誤差，以及液接電位和溫度補(bǔ)償?shù)燃兯蛩禺a(chǎn)生的誤差。這些誤差僅在pH表投運(yùn)時出現(xiàn)，離線檢驗(yàn)或采用標(biāo)準(zhǔn)溶液檢驗(yàn)時無法檢出。電廠在純水條件下實(shí)際投運(yùn)測量時，仍然會出現(xiàn)很大的工作誤差。（3）在線鈉表測量誤差：水汽系統(tǒng)在線鈉表常見的誤差來源有靜電荷、地回路等在線干擾因素產(chǎn)生的誤差，以及液接電位、電極選擇性等純水因素產(chǎn)生的誤差。這些誤差僅在鈉表正常投運(yùn)時出現(xiàn)，離線檢驗(yàn)或采用標(biāo)準(zhǔn)溶液檢驗(yàn)時無法檢出。（4）在線溶解氧表測量誤差：水汽系統(tǒng)在線溶解氧表常見的誤差來源有測量管路泄漏等在線干擾因素產(chǎn)生的誤差和斜率變化、溫度補(bǔ)償、標(biāo)定誤差等因素產(chǎn)生的誤差。按照空氣校準(zhǔn)或檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)準(zhǔn)確的溶解氧表，在測量電廠低濃度的無氧水時，仍然會出現(xiàn)很大的工作誤差。

4.2兩高問題出現(xiàn)的根源

在線pH表、鈉表、電導(dǎo)表和溶氧表是水汽監(jiān)督的重要儀表，國內(nèi)電廠稱之為關(guān)鍵儀表，由于在線因素和純水因素的影響，導(dǎo)致這些關(guān)鍵儀表無法準(zhǔn)確測量，是出現(xiàn)兩高問題的根源所在。

5水汽品質(zhì)監(jiān)督與控制存在的誤區(qū)

5.1采取錯誤的方式對在線化學(xué)儀表進(jìn)行檢驗(yàn)

（1）按照計量檢定規(guī)程離線檢驗(yàn)在線化學(xué)儀表：儀表在標(biāo)準(zhǔn)條件下穩(wěn)定運(yùn)行并嚴(yán)格校準(zhǔn)后，將電極放入標(biāo)準(zhǔn)樣品反復(fù)測量三次，檢驗(yàn)儀表的誤差。ASTM D 5128-2009《發(fā)電廠低電導(dǎo)率水pH在線測量方法》中明確說明，標(biāo)準(zhǔn)溶液僅用于檢驗(yàn)二次儀表與電極的配套性，不能反映儀表在線投運(yùn)時的測量準(zhǔn)確性。（2）用便攜表比對在線化學(xué)儀表：便攜表精度一般低于在線表；便攜表同樣受在線因素和純水因素的影響，儀表本身的功能和限制，在測量純水的準(zhǔn)確性得不到保證。

5.2電廠按照“計量檢定規(guī)程離線檢驗(yàn)”的錯誤

用標(biāo)準(zhǔn)溶液離線檢驗(yàn)在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確性；用標(biāo)準(zhǔn)器具離線檢驗(yàn)在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確性；將在線化學(xué)儀表拆下來，送往計量院離線檢驗(yàn)，以上均不能反應(yīng)在線因素的影響。

6提高水汽品質(zhì)監(jiān)督與控制的途徑

6.1 采取正確的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 246-2015 《化學(xué)監(jiān)督導(dǎo)則》、DL/T 561-2013 《火力發(fā)電廠水汽化學(xué)監(jiān)督導(dǎo)則》規(guī)定：在線化學(xué)儀表必須按照DL/T 677- 2009《發(fā)電廠在線化學(xué)儀表檢驗(yàn)規(guī)程》 進(jìn)行在線檢驗(yàn)，即要求儀表檢驗(yàn)條件和實(shí)際測量條件一致。 經(jīng)在線檢驗(yàn)準(zhǔn)確的儀表，測量的數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確反映水汽品質(zhì)的真實(shí)情況，從而保證水汽化學(xué)監(jiān)督和控制準(zhǔn)確可靠。

6.2提升管理方式

（1）工作標(biāo)準(zhǔn)化：細(xì)化在線化學(xué)儀表的日常維護(hù)工作，形成標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)指導(dǎo)書。比如對于儀表參數(shù)的設(shè)置、陽離子交換樹脂的再生更換和高低溫取樣架壓力流量的控制等常規(guī)操作都應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，使儀表維護(hù)工作有據(jù)可依、有制可循。保證維護(hù)人員能夠高效、準(zhǔn)確的開展工作，新員工通過對作業(yè)指導(dǎo)書的學(xué)習(xí)也能盡快上手。（2）提升人員責(zé)任心：在線化學(xué)儀表不是普通的熱工儀表，其測量方法建立在化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)上。在線化學(xué)儀表崗位也比較特殊涉及熱工和化學(xué)兩大專業(yè)，需要掌握電廠化學(xué)相關(guān)的知識，對人員技術(shù)水平和責(zé)任心要求較高。比如，對于在線化學(xué)儀表出現(xiàn)的常見問題，儀表維護(hù)人員都會處理，當(dāng)遇到了罕見棘手的問題時，就需要儀表維護(hù)人員靜下心來查閱資料、咨詢專家、分析解決。（3）建設(shè)專業(yè)的維護(hù)團(tuán)隊：在線化學(xué)儀表為化學(xué)監(jiān)督人員提供準(zhǔn)確可靠的監(jiān)督信息，有專業(yè)人員來維護(hù)，管理上更能引起重視。

6.3組建和完善化學(xué)儀表量值溯源體系

配備在線化學(xué)檢驗(yàn)儀表檢驗(yàn)裝置是目前國內(nèi)唯一能夠按照DL/T 677-2009 《發(fā)電廠在線化學(xué)儀表檢驗(yàn)規(guī)程》檢驗(yàn)在線化學(xué)儀表測量準(zhǔn)確性的標(biāo)準(zhǔn)器具。建立全廠在線化學(xué)儀表最高計量器具，統(tǒng)一化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和在線化學(xué)儀表最高標(biāo)準(zhǔn)，保障量值溯源有效，降低在線化學(xué)儀表的缺陷數(shù)量。

7 結(jié)語

未經(jīng)在線檢驗(yàn)準(zhǔn)確的在線化學(xué)儀表，使用時會導(dǎo)致化學(xué)監(jiān)督和控制上出現(xiàn)盲區(qū)，這是水汽品質(zhì)化學(xué)監(jiān)督必須要解決的技術(shù)關(guān)鍵。按照DL/T 677-2009《發(fā)電廠在線化學(xué)儀表檢驗(yàn)規(guī)程》，對4種關(guān)鍵在線化學(xué)儀表進(jìn)行定期的在線檢驗(yàn)，能夠提高在線化學(xué)儀表準(zhǔn)確性，避免兩高問題發(fā)生并且取得安全生產(chǎn)和節(jié)能降耗的長期效益。

參考文獻(xiàn)

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