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摘要：在线化学分析仪表在火力发电厂中具有举足轻重的地位，直接关系到热力系统安全、稳定、长周期、高效率运行，火力发电厂主要配置的仪表有浊度仪、PH表、钠表、硅表、电导率表、氧表、酸碱浓度计、氧化还原电位（ORP）表、磷酸根表、余氯表等，这些仪表的合理配置、及时投用、准确测量将给热力系统的高效运行带来意想不到的效果，不仅可以保证锅炉给水水质的安全，同时可以减少锅炉换热面的结垢及磨损，减少爆管次数，提高企业供热及发电效。基于此，本文主要对在线分析仪表在火电厂水处理中的应用进行分析探讨。
关键词：在线分析仪表；火电厂水处理；应用
1、前言
在线分析仪器在火力发电厂内的应用，由于受到进口机组、装机容量、国产类别等因素影响，造成火力发电厂选择及安装的在线分析仪器在数量、型号上面存在显著差异。现阶段，火力发电厂所应用的水处理控制系统主要有三种，分别为电导仪、ph仪与溶解氧仪，不同水处理控制系统在实际应用过程中优劣不同，成为当前火力发电行业存在争议并持续关注的焦点问题之一。
2、电厂在线化学仪表监督的意义
2.1电厂化学监督的目的
电厂化学监督的目的是防止或减缓热力系统中各种设备的结垢与腐蚀，防止化学原因引起的生产事故，有效地进行化学监督是电厂安全、经济生产的重要保障之一。在线化学监督的意义：火电厂热力系统中配置的在线化学仪表的主要功能是连续监督水汽质量，对超标的测点及时报警，提醒运行人员对热力系统的运行进行必要调节及预防恶性事故的发生。监督水汽系统的污染源，以便及时发现、正确处理。与控制装置配合使用可实现化学加药的剂量控制与调节，使化学控制指标趋于平稳。防止热力系统结垢与腐蚀，保障机组安全经济运行，延长热力设备的检修周期和使用寿命。
水处理系统中配置的在线化学仪表，用于监督水处理效果，使相应的水质达到标准要求值。及时发现水处理系统中失效设备，使之及时退出运行，避免对成品水质污染。与程控装置配合使用可实现水处理的自动化，减轻工人劳动强度，改善劳动条件。
2.2电厂主要用水水源及水源中杂质的危害分析
在火力发电厂生产过程中，水是重要的工质。在锅炉中被加热蒸发形成规定压力下的饱和蒸汽，经继续加热形成高温高压的过热蒸汽，过热蒸汽导入汽轮机，在汽轮机中蒸汽具有的热能变成机械能，推动汽轮机转动，同时带动与汽轮机轴相连的发电机同步旋转，便将汽轮机传递来的机械能转变为电能。火力发电供热企业一般选址于有合适水源的地址，大多数火力发电供热企业选择生水作为生产用水，生水即天然水，指未经任何处理的天然水，是制取锅炉用水的原水，可用作某些转动机械轴承的冷却水或作消防用水，生水中含有各种各样的杂质，按颗粒大小可分为三类：粒径在10-4mm以上的称为悬浮物，粒径在10-6～10-4mm的称为胶体，粒径小于10-6mm的称为溶解物质。溶解物质主要由呈离子状态的杂质及一些溶于水的气体组成。含有多种多样杂质的天然水，如不进行处理或水处理效果不佳而作为给水进入锅炉，会造成以下危害。
（1）结垢。水在锅炉内受热蒸发，炉水中盐分不断浓缩，当这些杂质在炉水中的浓度达到饱和以至过饱和状态时，便有固体析出。另外锅炉内的高温高压也为水中含有的杂质提供了相互发生化学反应的条件，有些反应也可导致固体析出。如析出的固体呈悬浮态，则称为水渣。析出的固体沉积在受热面上就形成了水垢。
水垢极大地影响锅炉导热能力。省煤器若有1mm厚水垢，则要多消耗1.5%～2.0%的燃料。锅炉炉管内若有1mm水垢，则浪费的燃料达10%。结垢还容易导致锅炉受热面遭到损坏，锅炉受热面内如有水垢，导热系数变小，炉膛传给金属管壁的热量就不能正常传递给炉管内的炉水，金属管壁温度将超过正常工作温度，发生金属过热，导致金属强度下降，在锅炉压力作用下，炉管可能发生鼓包甚至爆破。
（2）腐蚀。水汽品质不良将会造成热力设备多种腐蚀，主要腐蚀类型有溶解氧和二氧化碳腐蚀及沉淀物下腐蚀。
（3）汽水共腾。当锅炉水中含有较多氯化钠、磷酸钠、油脂类有机物、硅酸盐等杂质，炉水沸腾蒸发的过程中，液面会产生泡沫，泡沫薄膜破裂后分离出很多小水滴，小水滴不断被蒸汽带走，便形成汽水共腾。
3、在线分析仪器的现状
3.1工业电导仪
工业电导仪在实际应用过程中，主要对水内含盐量进行在线分析研究，如图1所示，为工业电导仪结构示意图。工业电导仪主要应用在水系统阴床内，了解不同控制点的盐量，为提高化学水系统床体运行质量及效率提供数据保障，实时对化学水系统运行进行检测。现阶段，火力发电厂所应用的电导仪主要都是国产仪表，国产仪表后期维护较为便捷，成本较为低廉，能够有效地满足火力发电厂的一般测量需求。伴随着进口仪器逐渐进入我国，先进测量技术也开始逐渐在我国火力发电厂内应用。
图 1 工业电导仪结构示意图
3.2酸度计
酸度计在实际应用过程中，主要对水内酸碱度进行在线监测。酸度计主要安装在电厂化学水系统分析控制点、类凝结水系统、母管出水、废水系统等，监测所得到的数据是化学水系统进行酸碱中和的主要数据依据。火力发电厂内所应用的酸度计主要分为两种型号，分别为DDG-9180与PHG-9200，这两种酸度计具有良好的温度补偿性能，同时补偿范围十分广泛，能够自动对固态电极进行清理。
3.3溶解氧表
溶解氧表在实际应用过程中，主要对水中氧气含量进行检测。溶解氧表主要安装在三个位置，分别为凝结水系统母管出口、除氧器出口、真空脱水器出口，能够有效对化学水系统除氧效果进行控制及检测。现阶段，火力发电厂所应用的溶解氧表型号主要有三种，型号分别为XO-10型号、SYY-2型号与SJG-9430A型号。伴随着国外溶解氧表逐渐进入我国，国外溶解氧表也逐渐在我国火力发电厂生产内应用，最为显著的优势就是安装较为简单，后期修护简单，能够对空气进行检测。
4、在线分析仪器存在的问题及发展前景
按照现阶段在线分析仪器实际应用现状可知，在线分析仪器实际应用效果不仅与仪表自身因素之间有着十分紧密的关联，同时还受到外部因素的影响，例如在线分析仪器后期维护次数、投入率、现场管理人员水平、工作人员素质等。我国火力发电厂在现代化发展建设过程中，对水质处理提出了更高要求，根据有关部门统计，火力发电厂仅仅应用300mw发电机组热力系统仪器设备就超过了100台，涉及到了十多个品种，伴随着发电机组功率不断提高，在线分析仪器在火力发电行业内必然会得到更为广泛的应用。
5、在线分析仪器的改进
就现阶段火力发电厂在线分析仪器应用情况来说，在线分析仪器在热力系统与水处理系统层面的应用效率较低，同时在线分析仪器并不直接受到火力发电厂系统的限制，主要作用就是对火力发电厂实际运行情况进行实时性监控，承担着控制系统职责。在线分析仪器在不断完善过程中，先进微机处理技术在火力发电厂监控内应用推广，能够有效的提升在线分析仪器与活力发电厂的匹配程度，提升在线分析仪器的运行效率。
6、结语
在线化学分析仪表对火力发电企业生产出高品质、高效率的蒸汽起基础保障作用，热力设备的安全离不开优质的除盐水，优质的除盐水更离不开在线化学分析仪表的检测和指导，在线化学分析仪表在工业自动化系统中将上演越来越重要的角色，为国民经济健康、稳定、可持续发展提供安全保障。
参考文献：
[1]谢少龙.工业锅炉水中磷酸根、亚硫酸根含量控制[J].中国特种设备安全，2010（2）：70-72.
[2]徐明威.蒸汽品质对热力设备安全经济运行的影响[J].中国机械，2008（3）：52-55.
论文作者:闫洪清
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/18
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