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电厂在线化学仪表测量中的误差来源分析

芦燕
摘 要： 电厂在线化学仪表的功能主要在于对水汽品质进行检测，而水汽品质对于电厂热力设备的使用寿命以及使用状况均有着十分重要的影响，水汽品质测量的准确性不仅是避免电厂热力设备腐蚀、积垢的关键，同时也是避免水冷壁管、再热器管爆裂破损，提高电厂工作效率的关键。基于此，本文分析了现阶段我国电厂在线化学仪表使用现状以及测量误差来源，并提出了几点关于如何降低测量误差的意见和建议，以供参考。
关键词：电厂 在线化学仪表 测量 误差 来源
：TM621.8 ：A ：1003-9082（2016）12-0268-01
近年来，随着我国社会经济的不断发展，人们物质生活水平得到了较大提升，人们生活生产对于电力的需求也不断增加，为满足日益增加的电力需要，各电厂机组容量、参数呈不断增大的趋势，为确保电厂机组正常、持续运行，水汽系统的有效化学监督是关键，作为水汽系统化学监督的核心部分，在线化学仪表测量有效解决了传统人工取样测量面临的多种干扰和问题，但值得指出的是，受到多方面因素的影响，电厂在线化学仪表在实际测量的过程中仍存在一定的误差，导致化学监督偏差，影响企业生产经济效率，造成企业严重经济损失。为此，明确电厂在线化学仪表在测量中的误差来源，提高测量准确性，对于电厂热力设备的安全运行意义重大。
一、电厂在线化学仪表组成特点及应用概况
在线化学仪表是指用于发电厂生产中，以化学监督为主要功能，工业流程式成分分析仪表，为了区别于电测仪表、热工仪表，而称为化学分析仪表或在线化学仪表。主要由高温高压取样架、手工取样盘、仪表盘、样水温度和压力控制保护系统以及计算机系统5部分组成，其中，高温高压取样架功能在于将一次冷却后的水汽样品，送达至监测取样装置；手工取样盘功能在于对比分析取样结果，确保测量准确性；仪表盘功能在于进行在线仪表的测量和分析；样水温度和压力的控制保护系统功能在于二次冷却、稳定水样温度流量，保证良好的测量条件；计算机系统则主要用于数据的输出、设备的操控。
在线化学仪表的配备并非以监测点数量为依据进行配备，而是以测量对象技术特点、重要程度等基本情况为主要参考条件的，因此，配备数量的提高并不能提高化学仪表测量准确度；此外，需要注意的是，仪表配备的选型并非功能越先进就越好，而应当以实际情况和实际需要为依据，选择适合的产品型号，确保所选仪表配备的使用性和功能性。就目前我国在线化学仪表的应用情况来看，在线化学仪表系统的主要作用在于控制锅炉水、过热蒸汽、饱和蒸汽、机组凝结水水质、给水控制等，实现了采样的集中性，化验的连续性。
二、电厂在线化学仪表测量中的误差来源
1.系统泄露
系统泄露导致的测量误差，主要包括漏水和漏气两方面原因。第一、漏水，当减温减压系统中的冷却水发生泄漏时，可造成系统水量不足样品冷却效果大打折扣，若样品得不到有效冷却，势必将导致系统温度过高，从而使得仪表难以进行有效的温度补偿，水样品质因此受到影响，最终导致在线仪表测量准确性降低。第二、漏气，当流量计、测量池以及离子交换柱等发生局部漏气时，大量空气将通过以上漏气部位进行系统之中，可导致离子交换子处理效果以及品纯度降低，同时空气可形成气泡并附着于所测量的组建上，进而影响测量结果的准确性。
2.标定校验误差
标定校验存在误差。尽管在线磷酸根分析仪、硅酸根分析仪等流动中心水汽系统化学监督中的在线化学仪表，能够使用标准物质对实际测量准确性进行检验；但同时不能忽略的是，在线电导率仪、蒸汽钠度仪以及溶解氧分析仪等仪表尚不能在标准物质的引导下对实际测量准确性进行，只能对二次仪表的实际测量误差以及标准溶液中的基本误差进行測量，无法有效检验实际误差。
3.电极污染、钝化
若所测量的溶液中存在大量杂质，且附着于电极敏感膜表面，则将导致电极响应速度降低，部分甚至可直接使得电极不响应。在实际的应用中，标准液、电解液的配置、使用过程中，大多存在溶液泄漏、溶液污染等情况，导致电极污染、钝化，受此影响，电极灵敏度、测量准确性显著降低。此外，电极使用过于频繁或长期不使用也是导致测量准确性不高的原因之一，当电极使用过于频繁或长期不使用时，电极将近乎失效，此时，若不能对近乎失效的电极进行必要活化，那么电极响应速度将不可避免的降低测量精度也将因此显著降低。
三、测量误差造成的影响
1.降低机器安全性能
电厂在线化学仪表检测误差的存在，可造成水冷壁氢脆以及省煤器的局部部位、U 形弯头等腐蚀疲劳损坏的现象，当以上部位出现裂缝时，可导致电厂严重损失，机器安全性能显著降低。
2.浪费资源
电厂在线化学仪表检测误差的存在，可使得水汽质量准确性极大的降低，进而将给化学监督带来严重的负面影响。此外，在线化学仪表检测的精确性不高，还可造成即使在线化学仪表检测结果正常，但水汽系统仍将受到严重腐蚀的现象，导致资源无故浪费。这就好比人体内的慢性疾病，在疾病初期，大部分患者并不会感到明显的不适，同时也不会有任何明显的疾病症状，但当疾病发展到一定阶段时，便可引发严重症状甚至可直接导致患者死亡。同理，在线化学仪表的误差现象在初期可能并不会对整个机组造成严重影响，但当误差积累到一定程度时，机组便可能发生不可逆转的损害，该损害程度将远高于机组零件损坏。
四、解决误差的措施
1.加大运行巡检力度
加大运行巡检力度，定期或不定期的对各类在线化学仪表系统进行检查，以便及时发现和解决系统中的各种泄露问题，调整水样温度流量，避免测量误差的发生。此外，配合人工取样，当仪表数据波动较大时，增加人工操作次数，以便及时排除故障。
2.使用正确的检验方法进行检测
使用正确的检验方法进行检测，提高电厂在线化学仪表测量准确性。以《发电厂在线化学仪表检验规程》中关于在线化学仪表的检验方法的相关规定，制定正确的检查途径、明确准确的检查方法，规范在线 pH 表、电导率表、溶解氧表等在线化学仪表的在线检验标准，对干扰因素、二次仪表误差因素、纯水干扰因素等进行有效检验，确保检查结果真实反映水汽品质，确保电厂能够始终安全、可靠、高效的运行。
3.装备在线检验装置
为电厂在线化学仪表装备在线检验装置，实现对在线化学仪表的检测，提高电厂在线化学仪表测量科学性和准确性。通过比较和研究，笔者认为可为电厂在线化学仪表装备YHJ-V 型移动式在线化学仪表检验装置（西安热工研究院有限公司），该装置不仅具有使用方便、易于携带等优点，同时大量数据表明，该装置对于多种在线化学仪表均有着较高的检验准确性，同时该装置也是现目前我国唯一一个能够根据检验规程进行在线检验的装置。
4.建立和健全在线仪表的管理体系
建立和健全在线仪表的管理体系，一方面完善专职人员培养制度，对专职人员进行教育和培训，确保其拥有较高的业务素质和专业技能，同时建立配套的考核机制，定期对专职人员进行考核；另一方面，对化学仪表实行统一管理，建立化学仪表检验长效机制，制定必要的检验章程和指导书，确保检验工作规范化、制度化。
五、结束语
电厂在线化学仪表测量误差的存在是影响电厂水汽品质化学监督和控制、降低电厂运行效率、增加电厂运行风险的重要原因。为此，电厂应当通过为电厂在线化学仪表装备检验装置、增强人员素质等方式，减少或避免测量误差，保证在线化学仪表测量的准确性和稳定性，进而为电厂的可持续发展提供重要支撑。
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