在线化学仪表运行情况分析

镇海发电厂2台125 MW及4台200 MW机组投产后，水汽品质监督的主要手段是人工取样分析。2台125 MW机组投产时装配了凝结水、给水、炉水、蒸汽以及发电机冷却水在线导电度表，这些表计在凝汽器铜管不耐海水腐蚀，频繁泄漏，引起水质变化时，给运行人员提供了信息。4台200 MW机组投产时也配备同样的表计，大多安装在10 M层炉后平台，运行人员定时抄表，从实际效果看，对水汽品质监督作用不大。1993年本厂开始对6台机组逐台进行了水汽品质在线仪表监测改造，改进了水样冷却装置，更新了仪表，增加了微机在线监测。本文粗略地分析一下在线仪表的运行情况。

　　1仪表的准确率
　　化学仪表测量池将检测到的化学物质信号送转换器多级放大，4～20 mA输出。化学物质含量大多在1×10－3 g／L范围，转换难度大，信号弱，易受干扰，还需标准化学物质来标定，所以对化学仪表的校验，本文暂且用转换器校验和系统校验来表
述。
　　（1）转换器校验：将转换器＋就地显示部分离线进行常规的仪表校验。本厂在线表计每逢机组小修（约半年一次）进行一次仪表校验，电试所每年进行一次校验合格抽查，近几年抽查合格率达100％。

　　（2）系统校验：用一块参比表计，模拟在线表计运行条件，同时测量同一水样，读取一组数据进行比较分析。以炉水pH表为例，将一块pHS－3B精密pH计定位准确，接上炉水水样，见图1。

　　图1中大方框以内为临时连接上去的参比表计pHS－3B精密pH计，为与比较对象—在线pH表（pHG－9100J型）的测量池状况相近，自制密闭电极杯，使流动的被测水样不与空气接触。表2记录的是某次试验结果。

　　系统校验方法虽说受表计精度等级、温度补偿、水样流速等因素影响，有一定的局限性，但若两块表计的读数相等或相近，可认为在线表计是准确的（因为进行在仪表改造之前，我们只能用pHS－3B之类的表计靠人工定时取样分析来监督炉水pH）。若两者读数相差较大，就对在线pH表进行校验，重新标定，甚至更换电极和表计，最终使两者读数相近。｜ΔpH｜＝0．05或0．10是否算相近，目前尚无标准可依。笔者认为，在线pHG－9100J表准确度pH＝±0．02，pHS－3B表准确度pH＝±0．02，比较时最大偏差为±0．04。炉水pH又控制范围9～10，即允许变动范围1 pH，取变动范围的5％作测定误差限（化学分析准确度大多在95％范围），即0．05。将表计准确度和测定误差一并考虑，即pH＝0．04＋0．05＝0．09，取｜ΔpH｜＝0．10为系统校验允许偏差值，在现有测试条件下是基本可行的。

　　2 运行效果
　　（1）在线仪表监测已成为我厂日常水汽品质监督的主要手段。在线仪表改造后，水汽品质监督以在线仪表监测为主，辅以少量的人工分析。其运行方式为：每小时一次抄表，24 h1次人工分析对比，当在线仪表数据发生明显变化时，人工取样分析，判定是水质发生变化还是在线表计发生故障，确认后采取相应措施。

　　（2）监督定期排污质量。定排前抄录炉水导电度数据，接定排结束通知再读炉水导电度数据，一般情况下，前后两数据差值小，则定排量偏小，可要求继续定排。

　　（3）精确控制炉水水质。炉水水质对水冷壁管的腐蚀、结垢程度有严重影响。其主要控制指标是pH和磷酸根，pH的控制范围9～10，磷酸根控制范围2～8l／mg，实施在线仪表监测后，将磷酸根尽量控制在2～4l／mg，pH在9．3～9．5，炉水导电度从以前的20μs／cm以上降到如今的10μs／cm左右，炉水品质改善后，连排开度从100％降到50％，进一步降到如今的30％～20％，既减少了汽水损失又节省了磷酸盐药品。

　　（4）便于凝汽器查漏。CRT切换到显示凝结水导电度曲线的画面，可容易地判断凝汽器泄漏时进行隔离操作的效果，曲线下行，则隔离有效，与人工分析相比，在线仪表更准确、及时、直观。

　　（5）增加了对在线仪表进行水汽品质监测的信心。3号机第5次大修，注意到汽包和下联箱内沉渣较少，汽轮机叶片结盐也不多，比该机以往几次大修检查情况要好些。

　　（6）部分表计准确性差，较为突出的是溶解氧表，显示数据与人工分析结果相差较大，磷表的缺陷比较多，维护工作量大。

　　3 在线仪表的维护

　　（1）在线仪表投用后，运行人员要定期检查与维护，调整好水汽样品的温度和流量，当仪表显示数据发生一定幅度变化时，则人工分析该水汽样品是否有品质变化，判断在线仪表有否发生故障。当确认在线仪表故障时则及时处理，检修管理中备品是重要一环。

　　（2）水样温度必须得到严格控制。在线仪表电极易被高温水样烫坏，水样温度过高（有时达60℃），仪表温度补偿困难，水样中被测物的活度也受到了影响，在线表计准确度下降。镇海电厂在线仪表改造对水汽样品进行凝结水和工业水二道冷却，进测量池前再加装一道制冷恒温装置，能基本控制水样温度在20～30℃的合适范围，但到夏季部分样品温度还是高出40℃。控制合适的水样温度是在线仪表准确运行的基础。

　　（3）在线仪表改造后经试运行和校验，对比可靠，逐步取消了人工分析，仅保留24 h1次人工分析对比，充分信赖在线仪表。

　　（4）在线仪表配置。根据运行经验，认为在线仪表的配置还可以作“优化组合”。以下是几点想法，仅供参考。

　　（1）把同类型的2台机组或者4台机组作为1个单元来处理，减少在线仪表的数量，本厂4台200MW机组共用1块硅表检主蒸汽硅，能满足生产需要。给水、凝结水溶解氧，炉水磷酸根的表计配置都可参照上法进行。若非给水自动加氨需要，也可以省去给水导电度表。表计少，系统简单，等量投资，就可选质量好的表计（相对比较昂贵）。

　　（2）在线仪表取消显示表，一次信号直接输入CRT。本厂在线仪表改造后显示表与CRT并存，两个数据很难完全对应，有时差别还比较大，若将变送器产生的4～20 mA标准信号经A／D转换后在CRT上显示，则系统会更紧凑，数据更集中，监屏也容易。

　　（3）对重点监项目选用高质量表计。不同电厂因机组型号参数、地理环境不同，反映在化学监督上也有它的特殊性。如有的电厂凝汽器频繁泄漏，有的电厂蒸汽硅易超标，也有的电厂蒸汽钠离子易超标，有的电厂则有严重的磷酸盐隐藏现象。镇海电厂地处海滨，凝汽器泄漏频繁，影响炉水和蒸汽品质，要求凝结水导电度表、纳表和炉水pH表、导电度表准确可靠。

　　4 结束语
　　老厂水汽品质监督实现在线仪表监测，从人工分析走向实时显示是一大进步。要保持在线仪表连续准确运行，还需工作人员长期不懈的努力。