如何做好电厂化学分析仪表工作之基础篇

如何做好电厂化学分析仪表工作之基础篇

一、分析仪表简单介绍

电厂化学在线分析仪表是在电厂中对各种水、蒸汽、烟气等介质，

进行化学物质定量分析的一种过程分析仪，是监督水质指标及系统设备运行状态的一只眼睛。随着大机组对安全运行、设备状态监督、经济性、环保等各方面的要求和认知的不断提高，分析仪表的重要性也再随之提高。

电厂常见的在线分析仪表有：CEMS、氨逃逸、溶氧、pH、硅、钠、

磷、电导、漏氢、纯氢、ORP、SDI、TOC、溶氢、余氯、联氨、浊度、酸碱浓度、湿度等。

二、分析仪表行业现状及技术困难

电厂化学分析仪表作为一个小专业、边缘专业，在大多火电厂中并没有得到充分的重视，主要原因有以下几点：

1、水质参数异常对机组的影响相对来说像是“慢性病”，并不如电气、热工保护那样动辄停机，那些相对来说像是“急性病”，所以可能就容易被觉得“超点也没事”。

2、水质控制指标参数小，控制范围相对大，大多都在合理区间内运行，不容易被外专业人知道，也就是在电厂“没有上头条的命”。 3、分析仪表又叫过程分析仪，经过一系列的预处理、分析、转换、计算过程得到最终测量值，相比较其他专业的仪表，其重现性和稳定性相对算是比较差的，时常会因为一个细节故障或维护问题，就

导致数值偏差或失去有效性，也容易让人觉得不可信。

我个人简单总结下分析仪表专业的特点是：基础维护多、故障难排查、消耗花费高、正常无人问、故障惹人烦、行业乱遭遭。下面逐一简单介绍下：

a、基础维护多：样品预处理、温度、流量、过滤器、试剂、仪表工作状态、消耗品、硬件等都是要经常检查和更换的，仪表的定期校验也较其他专业频繁。

b、故障难排查：过程测量步续多、结构复杂加上测量值小，使得故障原因不可能直观判断，需要逐步排查。比如钠表从水样控制、碱化、空气混合、检测、计算、补偿等其中一个步序中的一个相关部件出了问题都会影响测量结果。

c、消耗花费高：以一台钠表为例每年大概消耗：碱化剂2—4L、电极一组（不同品牌电极数量不一）、扩散管4—6根、参比液0.5L—1L、标定液与活化液0.2L—4L（不同表相差较大）、一次性移液管100多支，另O型圈、过滤器、过滤器垫圈、空气泵组件等为不定期更换，还有其它非易损件等。硅表光药品一年也要4-8套。 d、正常无人问、故障惹人烦：机组设备健康、稳定运行时，水质变化很小，监盘人员不会一直关注水质参数。很多水质参数报警，是由维护工作及仪表问题造成的占多数，水质超标一般也不会立刻影响安全运行，所以很多情况下，运行认为水质参数报警是比较烦人的事情。多个水质参数的组合变化不光可以相互佐证仪表的准确性，还可以帮助集控人员和仪表维护人员判断设备的健康状况。

例如：主凝水一般主要监测钠离子、溶解氧、氢电导、全电导： 1、如此4项均出现大幅上涨则一般为凝汽器泄露，可由集控人员视情况，判断是否申请停机；

2、如果只有钠离子、氢电导、溶解氧小幅度超标，则可能是凝汽器存在微漏或有疏水污染，可凝混床全处理继续运行，但要加强凝混床的监督，并对泄露进行查找并处理；

3、如果只有溶解氧和氢电导上涨明显，则可能是真空下降或是取样管路有局部虹吸进气情况；

4、如果只有氢电导超标，其他均正常，则可能是阳离子交换柱失效；

5、如果只有全电导上涨，则可能是自动加氨控制系统故障，加氨量偏高；

6、如果只有钠离子、溶解氧单项超标，则可能是负荷或样水压力波动较大，也可能是仪表自身问题。

e、行业乱遭遭：行业技术不成熟、不统一，测量元件的质量和寿命参差不齐，国内仿冒备品泛滥等。

例如：不同品牌的进口pH电极，寿命从几个月到2或3年都是有的，相差数倍。

三、想做好分析仪表工作，需从基建到运行维护中的每个环节全面入手

按各环节简单介绍下注意点及处理不当将会引起的影响：

1、取样点及加药点的选取位置要合理：易引起加药及pH控制不稳定，加氨后pH和烟气参数测量值有偏差

2、管路长度控制：过长监测值响应会滞后，导致加药调节信号跟不上，造成pH或烟气参数波动幅度大

3、密闭性、接头及材质：会影响溶解氧、氢电导、pH、烟气参数的测量准确性

4、取样架设计：影响维护及检修工作的便利性

5、样品冷却：影响测量数值的准确性及部分一次元件的寿命 6、流量控制及分配：分配不当在机组负荷变化时会严重影响测量的数据稳定性，流量大小控制也影响药品消耗及部分仪表的测量准确

7、加药控制：pH控制不稳定将加速管路及设备的腐蚀速率 8、仪表选型：市面仪表种类很多，但每种仪表测量的准确性、稳定性、经济性都有很大差别

9、备品及药品的品质监督和管理：国内备件仿冒较多，如何甄别，电极、试剂等均有使用有效期限，合理统计并安排备件、试剂计划。

10、人员技术培训：分析仪表的维护工作费时、费脑，一个微小的细节问题就能导致数值不准，因此对人员的分析判断能力要求高，特别需要有责任心、耐心和细心。尤其是责任心，水质正常未必准确，水质异常未必不准。虽然工作很难、很累、又没人了解，但我们依然不能放弃我们的责任。

11、仪表运行维护及校验：大多仪表应严格按要求对仪表进行定期校验，以抵消一次元件测量特性漂移带来的准确性偏差，而有些仪表在故障状态下是不能对仪表进行校验的，尤其是光学式仪表，例如硅表和烟气分析仪。这些仪表的斜率相对是稳定的，而故障状态下强行校验并不能解决问题，还会让原本的问题更加复杂化。

12、数据分析及故障处理：日常巡检时，正常的仪表数据并不一定代表工作状态没有问题，如何判断，就需要在化学知识、测量原理、步序、仪表结构及功能、数据分析等有足够的认识，才知道从何下手去组合分析判断。对仪表数据及故障原因分析处理是分析仪表工作中最难的一项。

下面我列举几个实例如下：

某电厂由于基建时仪表选型很好，但取样点、管路材质、样水分配、接头等方面存在很多设计和用料问题，导致仪表经常受到工况变化、接头漏气、流量分配不均等影响，缺陷频出。

某电厂投运初期因自动加氨控制系统的取样点位置、控制信号选取、加药点位置不太合理，导致一段时期内给水pH不稳定，波动幅度较大，而该厂那段时间内锅炉爆管事故次数较老电厂高出数倍。 某电厂扩建机组因仪表选型不当，过度价低优先的原则，导致投产不到半年，陆续出现测量不准确、药品堵塞严重、配件故障率高、分析过程不能完成等问题。

地域问题也是需要注意的地方，北方地区脱硫CEMS系统特别需要注意保温，防止取样管路局部冷凝吸收了烟气中的SO2，而南方地

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