淺析硅表在發(fā)電廠中的應用

摘 要：核電、燃煤發(fā)電、燃氣發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電等其原理都是將其他形式的能量核能、熱能通過加熱水，將水轉(zhuǎn)換為蒸汽，利用蒸汽的動力沖轉(zhuǎn)汽輪機，再由汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，最終實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。在這個過程中有一個很重要的水汽循環(huán)：原水經(jīng)過處理變?yōu)楹细竦某}水，除鹽水經(jīng)過加藥處理加熱后變?yōu)檎羝?，蒸汽做完功以后?jīng)過冷凝變?yōu)槟Y(jié)水，凝結(jié)水再經(jīng)過高速混床處理變?yōu)楹细竦某}水循環(huán)使用。在整個水汽循環(huán)過程中，水汽高溫高壓在各種管道中流動，對水質(zhì)的要求就很高，其中重要的一個參數(shù)就是二氧化硅的含量。一旦二氧化硅含量超標將造成管道、凝汽器、汽輪機葉片等重要設備腐蝕、結(jié)垢，輕則影響發(fā)電效率，重則引發(fā)爆管等惡性事故。結(jié)合本人十多年在線化學儀表維護經(jīng)驗，文章將簡單介紹硅表在發(fā)電廠的應用及維護注意事項。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;硅表;維護

一、 硅表在發(fā)電廠的應用

（一）制水車間

制水車間也稱化水車間，即“化學水處理車間”。其作用是將江海湖泊等提取的“原水”經(jīng)過各種物理、化學工藝處理后，凈化為工業(yè)水、生活水、除鹽水。常見的水處理工藝有全離子交換、“反滲透+離子”交換、二級反滲透、反滲透+電除鹽。

1. 制水車間硅表的測點：陰床出口、混床出口、電除鹽出口。

2. 陰床出口硅表作用：陰床出口硅表的作用是監(jiān)測陰床是否失效，一般來講在陰床失效初期，水樣中的二氧化硅含量會有明顯升高。二氧化硅含量超標報警會提醒運行人員關(guān)注陰床運行情況，及時切換陰床并對失效陰床進行再生。

3. 混床出口、電除鹽出口硅表：監(jiān)測混床、電除鹽出水水質(zhì)，合格的除鹽水將輸送到除鹽水箱備用。

（二）汽水取樣間

汽水取樣間是發(fā)電廠在線化學儀表最為集中的地方，從凝結(jié)水到除氧器、省煤器、蒸汽、閉冷水等水樣均會引到汽水取樣間測量。

1. 汽水取樣間硅表的測點：爐水（汽包爐）、省煤器入口、飽和蒸汽、過熱蒸汽。

2. 爐水硅表作用：監(jiān)測爐水水質(zhì)，二氧化硅含量過高會直接影響蒸汽品質(zhì)，運行人員可參考爐水二氧化硅含量對爐水進行排污、聯(lián)排等操作。

3. 省煤器入口：監(jiān)測給水二氧化硅含量，該測點二氧化硅含量會影響爐水二氧化硅含量。

4. 飽和蒸汽、過熱蒸汽：二氧化硅含量能直接反應蒸汽品質(zhì)，如果含量過高，可能會導致汽輪機葉片積鹽，影響發(fā)電效率。

①凝結(jié)水精處理：蒸汽在汽輪機做完功以后，經(jīng)過冷凝器重新凝結(jié)為水，經(jīng)過高速混床處理后變?yōu)楹细竦某}水，加藥處理后循環(huán)使用。

②精處理硅表測點：高速混床出口、精處理出水母管。

5. 作用：監(jiān)測高速混床是否失效。供運行人員判斷是否切換混床。

二、 硅表介紹

（一）硅表測量原理：在水樣中加入酸性鉬酸鹽，經(jīng)過一定時間的化學反應，水樣中的二氧化硅會與鉬酸鹽生成硅鉬黃。加入隱蔽劑消除磷的干擾，穩(wěn)定會后將此時混合液的吸光度記為空白值，再加入還原劑將黃色的硅鉬黃還原為硅鉬藍，穩(wěn)定后記錄此時的吸光度。前后吸光度的變化與二氧化硅濃度成比例關(guān)系，根據(jù)朗伯-比爾定律即可計算出水樣中二氧化硅的濃度。

（二）硅表測量過程：一個典型的二氧化硅分析過程基本如下：取樣→沖洗→排放→取樣（定容：固定水樣體積）→加入試劑1→攪拌混合→加入試劑2→攪拌混合→等待（吸光度穩(wěn)定）→記錄空白值→加入試劑3→攪拌混合→等待（吸光度穩(wěn)定）→計算最終吸光度→顯示測量值→取樣→沖洗。

（三）常見硅表品牌及型號：Honeywell2341、ORION2230XP、SWAN AMI、HACH9610等。

三、 硅表常見故障及解決思路

（一）校驗錯誤

1. 試劑失效：連續(xù)測量情況下，硅表試劑一般正常使用30～45天左右，受試劑本身及空氣中灰塵等影響，試劑會逐漸失效。

2. 標準溶液失效或配置錯誤：標準溶液一般用母液稀釋，取量一定要精確，建議用移液槍取樣。另外容易犯的錯誤是母液濃度要分清楚是以“硅”計算還是“二氧化硅”計算，兩者差別很大。

3. 試劑、標準溶液未能正常加入：可通過儀表硬件檢測功能觀察試劑加入情況。

4. 光度計故障：可通過向測量反應池加入除鹽水、手工顯色后的水樣來觀察儀表吸光度值的變化，從而判斷光度計是否正常。

5. 攪拌故障：水樣與試劑的反應需要在攪拌狀態(tài)下完成，攪拌故障會導致反應不充分，測量吸光度小，從而導致校驗錯誤?？赏ㄟ^儀表硬件測試檢查攪拌器是否工作正常。

（二）測量不穩(wěn)定

1. 測量反應池臟：需要清洗車輛廠。

2. 水樣中有氣泡或顆粒雜質(zhì)。

3. 測量槽密封不嚴有漏光：外接光線干擾，吸光度無穩(wěn)定。

4. 蠕動泵管變形：導致甭管壓不緊，水樣回流，測量槽出現(xiàn)空的現(xiàn)象。這種情況查看測量歷史數(shù)據(jù)會發(fā)現(xiàn)儀表間斷出現(xiàn)測量為零或者測量值很大的現(xiàn)象。這種情況下需要更換蠕動泵管。

四、 硅表維護注意事項

（一）試劑液位及更換：巡檢注意觀察試劑液位是否異常及余量是否不足。余量不足需要更換試劑，注意剩余試劑應倒掉，而不能與新試劑混合使用。停機超過1個月，投運儀表時應更換新試劑。

（二）停機管路清洗：長時間停機時，應將試劑管取出放入除鹽水中，用儀表管路填充功能，將試劑管路中的試劑用除鹽水置換出來。否則，管路中試劑可能會結(jié)晶，導致管路、蠕動泵管堵塞。

（三）啟機投運儀表：剛啟機水樣較臟，可能污染測量槽，不建議投運儀表。水樣正常投運儀表時需要更換試劑并做管路填充。儀表運行一段時間后對儀表進行校驗工作，檢查儀表的線性及測量準確性。

（四）蠕動泵管的更換：長時間運行后，蠕動泵管彈性變差，會導致試劑、水樣不能正常加入甚至回流。半年左右應更換一次蠕動泵管。

（五）試劑選擇：盡量選擇廠家原裝試劑，國產(chǎn)試劑會因為試劑純度不夠?qū)е聹y量準確性變差。

五、 結(jié)語

硅表作為發(fā)電廠五大在線化學分析儀表之一，在整個發(fā)電廠的水汽循環(huán)過程中對水質(zhì)的監(jiān)測起著重要的作用，是運行人員把控水質(zhì)品質(zhì)的重要參數(shù)之一。其連續(xù)測量數(shù)據(jù)的準確性、可靠性尤為重要。需要我們儀表運維人員盡心盡力維護好儀表，為電廠的安全經(jīng)濟運行貢獻一分力量。

作者簡介：文小軍，南京華天科技發(fā)展股份有限公司。