在線化學儀表運行情況分析

鎮海發電廠2臺125 MW及4臺200 MW機組投產后，水汽品質監督的主要手段是人工取樣分析。2臺125 MW機組投產時裝配了凝結水、給水、爐水、蒸汽以及發電機冷卻水在線導電度表，這些表計在凝汽器銅管不耐海水腐蝕，頻繁泄漏，引起水質變化時，給運行人員提供了信息。4臺200 MW機組投產時也配備同樣的表計，大多安裝在10 M層爐后平臺，運行人員定時抄表，從實際效果看，對水汽品質監督作用不大。1993年本廠開始對6臺機組逐臺進行了水汽品質在線儀表監測改造，改進了水樣冷卻裝置，更新了儀表，增加了微機在線監測。本文粗略地分析一下在線儀表的運行情況。

　　1儀表的準確率
　　化學儀表測量池將檢測到的化學物質信號送轉換器多級放大，4～20 mA輸出。化學物質含量大多在1×10－3 g／L范圍，轉換難度大，信號弱，易受干擾，還需標準化學物質來標定，所以對化學儀表的校驗，本文暫且用轉換器校驗和系統校驗來表
述。
　　（1）轉換器校驗：將轉換器＋就地顯示部分離線進行常規的儀表校驗。本廠在線表計每逢機組小修（約半年一次）進行一次儀表校驗，電試所每年進行一次校驗合格抽查，近幾年抽查合格率達100％。

　　（2）系統校驗：用一塊參比表計，模擬在線表計運行條件，同時測量同一水樣，讀取一組數據進行比較分析。以爐水pH表為例，將一塊pHS－3B精密pH計定位準確，接上爐水水樣，見圖1。

　　圖1中大方框以內為臨時連接上去的參比表計pHS－3B精密pH計，為與比較對象—在線pH表（pHG－9100J型）的測量池狀況相近，自制密閉電極杯，使流動的被測水樣不與空氣接觸。表2記錄的是某次試驗結果。

　　系統校驗方法雖說受表計精度等級、溫度補償、水樣流速等因素影響，有一定的局限性，但若兩塊表計的讀數相等或相近，可認為在線表計是準確的（因為進行在儀表改造之前，我們只能用pHS－3B之類的表計靠人工定時取樣分析來監督爐水pH）。若兩者讀數相差較大，就對在線pH表進行校驗，重新標定，甚至更換電極和表計，最終使兩者讀數相近。｜ΔpH｜＝0．05或0．10是否算相近，目前尚無標準可依。筆者認為，在線pHG－9100J表準確度pH＝±0．02，pHS－3B表準確度pH＝±0．02，比較時最大偏差為±0．04。爐水pH又控制范圍9～10，即允許變動范圍1 pH，取變動范圍的5％作測定誤差限（化學分析準確度大多在95％范圍），即0．05。將表計準確度和測定誤差一并考慮，即pH＝0．04＋0．05＝0．09，取｜ΔpH｜＝0．10為系統校驗允許偏差值，在現有測試條件下是基本可行的。

　　2 運行效果
　　（1）在線儀表監測已成為我廠日常水汽品質監督的主要手段。在線儀表改造后，水汽品質監督以在線儀表監測為主，輔以少量的人工分析。其運行方式為：每小時一次抄表，24 h1次人工分析對比，當在線儀表數據發生明顯變化時，人工取樣分析，判定是水質發生變化還是在線表計發生故障，確認后采取相應措施。

　　（2）監督定期排污質量。定排前抄錄爐水導電度數據，接定排結束通知再讀爐水導電度數據，一般情況下，前后兩數據差值小，則定排量偏小，可要求繼續定排。

　　（3）精確控制爐水水質。爐水水質對水冷壁管的腐蝕、結垢程度有嚴重影響。其主要控制指標是pH和磷酸根，pH的控制范圍9～10，磷酸根控制范圍2～8l／mg，實施在線儀表監測后，將磷酸根盡量控制在2～4l／mg，pH在9．3～9．5，爐水導電度從以前的20μs／cm以上降到如今的10μs／cm左右，爐水品質改善后，連排開度從100％降到50％，進一步降到如今的30％～20％，既減少了汽水損失又節省了磷酸鹽藥品。

　　（4）便于凝汽器查漏。CRT切換到顯示凝結水導電度曲線的畫面，可容易地判斷凝汽器泄漏時進行隔離操作的效果，曲線下行，則隔離有效，與人工分析相比，在線儀表更準確、及時、直觀。

　　（5）增加了對在線儀表進行水汽品質監測的信心。3號機第5次大修，注意到汽包和下聯箱內沉渣較少，汽輪機葉片結鹽也不多，比該機以往幾次大修檢查情況要好些。

　　（6）部分表計準確性差，較為突出的是溶解氧表，顯示數據與人工分析結果相差較大，磷表的缺陷比較多，維護工作量大。

　　3 在線儀表的維護

　　（1）在線儀表投用后，運行人員要定期檢查與維護，調整好水汽樣品的溫度和流量，當儀表顯示數據發生一定幅度變化時，則人工分析該水汽樣品是否有品質變化，判斷在線儀表有否發生故障。當確認在線儀表故障時則及時處理，檢修管理中備品是重要一環。

　　（2）水樣溫度必須得到嚴格控制。在線儀表電極易被高溫水樣燙壞，水樣溫度過高（有時達60℃），儀表溫度補償困難，水樣中被測物的活度也受到了影響，在線表計準確度下降。鎮海電廠在線儀表改造對水汽樣品進行凝結水和工業水二道冷卻，進測量池前再加裝一道制冷恒溫裝置，能基本控制水樣溫度在20～30℃的合適范圍，但到夏季部分樣品溫度還是高出40℃。控制合適的水樣溫度是在線儀表準確運行的基礎。

　　（3）在線儀表改造后經試運行和校驗，對比可靠，逐步取消了人工分析，僅保留24 h1次人工分析對比，充分信賴在線儀表。

　　（4）在線儀表配置。根據運行經驗，認為在線儀表的配置還可以作“優化組合”。以下是幾點想法，僅供參考。

　　（1）把同類型的2臺機組或者4臺機組作為1個單元來處理，減少在線儀表的數量，本廠4臺200MW機組共用1塊硅表檢主蒸汽硅，能滿足生產需要。給水、凝結水溶解氧，爐水磷酸根的表計配置都可參照上法進行。若非給水自動加氨需要，也可以省去給水導電度表。表計少，系統簡單，等量投資，就可選質量好的表計（相對比較昂貴）。

　　（2）在線儀表取消顯示表，一次信號直接輸入CRT。本廠在線儀表改造后顯示表與CRT并存，兩個數據很難完全對應，有時差別還比較大，若將變送器產生的4～20 mA標準信號經A／D轉換后在CRT上顯示，則系統會更緊湊，數據更集中，監屏也容易。

　　（3）對重點監項目選用高質量表計。不同電廠因機組型號參數、地理環境不同，反映在化學監督上也有它的特殊性。如有的電廠凝汽器頻繁泄漏，有的電廠蒸汽硅易超標，也有的電廠蒸汽鈉離子易超標，有的電廠則有嚴重的磷酸鹽隱藏現象。鎮海電廠地處海濱，凝汽器泄漏頻繁，影響爐水和蒸汽品質，要求凝結水導電度表、納表和爐水pH表、導電度表準確可靠。

　　4 結束語
　　老廠水汽品質監督實現在線儀表監測，從人工分析走向實時顯示是一大進步。要保持在線儀表連續準確運行，還需工作人員長期不懈的努力。