在線化學(xué)儀表測量誤差分析及應(yīng)對措施

在線化學(xué)儀表測量誤差分析及應(yīng)對措施

1在線化學(xué)儀表成為水泵品質(zhì)監(jiān)督的重要手段通過對水庫水系統(tǒng)的化學(xué)監(jiān)控，是確保裝置安全運行的重要手段。隨著水庫容量和核電站參數(shù)的增加，對水庫水系統(tǒng)質(zhì)量和化學(xué)監(jiān)控的準(zhǔn)確性和及時要求也越來越高。傳統(tǒng)的手動采樣分析由于工作量大、速度慢等條件的限制，無法及時反映出當(dāng)前的水質(zhì)量變化。在線化工儀是水電工程質(zhì)量監(jiān)控的重要手段。如何保證在線化學(xué)儀表測量準(zhǔn)確性,提升電廠水汽系統(tǒng)化學(xué)監(jiān)督水平便成為了需要在線解決的問題。2鍋爐用水及加藥系統(tǒng)監(jiān)測能動中心共有在線化學(xué)儀表系統(tǒng)3套,分別對鼓風(fēng)站、熱電站、發(fā)電站的機組水汽系統(tǒng)進行化學(xué)監(jiān)督。在線化學(xué)儀表系統(tǒng)由在線電導(dǎo)率儀、在線pH計、在線蒸汽鈉度儀、在線溶解氧分析儀、在線磷酸根分析儀、在線硅酸根分析儀組成,主要監(jiān)測鍋爐給水、鍋爐爐水、飽和蒸汽、過熱蒸汽、機組凝結(jié)水的水質(zhì)情況(如表1),同時參與鍋爐爐內(nèi)加藥系統(tǒng)以及給水加氨系統(tǒng)的加藥控制。在線化學(xué)儀表系統(tǒng)實現(xiàn)了集中采樣、連續(xù)化驗監(jiān)測,對于水汽系統(tǒng)化驗監(jiān)督的及時性有了很大的提高,通過化驗監(jiān)測結(jié)果可以比較直觀的反映水汽品質(zhì)的變化趨勢。然而由于機組對水汽品質(zhì)的要求越來越高,許多在線化學(xué)儀表運行在接近儀表自身檢測限的區(qū)域,一些通?？雌饋矸浅Ｎ⑿〉母蓴_信號都會導(dǎo)致儀表測量存在很大的誤差,影響化學(xué)監(jiān)督結(jié)果的準(zhǔn)確性。3次儀表誤差在測量系統(tǒng)和傳感器上的應(yīng)用目前使用的化學(xué)儀表絕大部分都是采用成熟的化學(xué)測量原理制成的,由于電子工業(yè)水平的提高也為化學(xué)二次儀表(信號轉(zhuǎn)換、放大、顯示等單元)的性能提供了有力的保證,并且二次儀表的準(zhǔn)確性可以通過離線檢定校驗,因此二次儀表出現(xiàn)問題的情況是非常少的。而水汽系統(tǒng)化學(xué)監(jiān)督的水汽樣品都是根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計導(dǎo)則來進行采集,測量樣品都具有很好的實時性和實地性。導(dǎo)致在線化學(xué)儀表誤差多數(shù)出現(xiàn)在測量系統(tǒng)和傳感器上。在線化學(xué)儀表系統(tǒng)投用后,從使用情況以及統(tǒng)計分析來看,造成在線化學(xué)儀表測量誤差的主要原因如下:(1)表計準(zhǔn)確度下降(1)減溫減壓系統(tǒng)冷卻水泄漏導(dǎo)致冷卻水量不足,水汽樣品冷卻效果差,水樣溫度過高,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(zhǔn)確度下降。(2)流量計、離子交換柱、測量池等位置漏氣,空氣進入系統(tǒng)影響離子交換柱處理效果及水汽樣品純度,同時還容易在測量系統(tǒng)中形成氣泡,附著于電極等測量組件上,影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。(2)其他廢液的配制使用(1)被測溶液中含有的鈣、鐵離子等雜質(zhì)附著于測量池及電極敏感膜表面,使電極響應(yīng)速度降低甚至無法響應(yīng)。(2)標(biāo)準(zhǔn)液、電解液、參比液等在配制使用過程中受到污染或因為泄漏造成溶液不足,影響電極靈敏度和測量精度。(3)電極在長期儲存或長期使用接近失效未按規(guī)定對電極進行活化,使得測量電極響應(yīng)速度變慢,測量精度降低。(3)儀表檢驗裝置的現(xiàn)狀在能動中心水汽系統(tǒng)化學(xué)監(jiān)督所使用的在線化學(xué)儀表中在線磷酸根分析儀、在線硅酸根分析儀屬于可以用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢驗實際測量準(zhǔn)確性的儀表,而在線電導(dǎo)率儀、在線pH計、在線蒸汽鈉度儀、在線溶解氧分析儀則屬于無法用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢驗實際測量條件下測量準(zhǔn)確性的儀表,現(xiàn)有的檢驗標(biāo)準(zhǔn)和檢驗裝置不能檢驗實際誤差,只能檢驗二次儀表的實際測量誤差和標(biāo)準(zhǔn)溶液中的基本誤差。按照目前這些標(biāo)準(zhǔn)檢定在線化學(xué)儀表是在不同的儀表運行環(huán)境下完成的,對于運行條件下儀表測量存在的真實誤差不但無法察覺,而且會對運行和維護單位造成一定的誤導(dǎo)作用,以為在線化學(xué)儀表經(jīng)過這樣的檢定后就不存在測量示值誤差。4提高在線化學(xué)儀測量的準(zhǔn)確性(1)系統(tǒng)泄漏信息及時處理運行化驗人員定期對在線化學(xué)儀表系統(tǒng)的水汽樣品輸送管路、閥門等進行巡檢,對系統(tǒng)泄漏等問題及時進行處理或反饋信息。同時調(diào)整好水汽樣品的溫度(20-30℃)和流量,當(dāng)儀表顯示數(shù)據(jù)發(fā)生一定幅度變化時,則人工分析該水汽樣品是否有品質(zhì)變化,判斷在線儀表有否發(fā)生故障。(2)儀表測量組件污染大部分儀表采樣系統(tǒng)上都安裝了纖維過濾器,用于去除水樣中的雜質(zhì),避免儀表測量組件受到污染。經(jīng)過一段時間運行后,過濾器截留的雜質(zhì)不斷累積,過濾器過濾效果下降,需要對其進行清洗。清洗時可以采用5%左右的HCl溶液進行浸泡2-4h,然后用水沖洗。(3)藥品的配制及運行標(biāo)準(zhǔn)液、電解液、參比液等必須每次使用前由實驗室進行配制并由在線化學(xué)儀表維護小組進行更換或補充,避免由于長期貯存而失效或受到污染,配制使用藥品必須使用分析純以上等級,溶劑采用二級除鹽水。(4)電極沖洗、活化、再生由在線化學(xué)儀表維護小組定期對儀表電極進行沖洗、活化、再生,具體操作嚴(yán)格按照儀表操作規(guī)程進行,對經(jīng)過沖洗、活化、再生操作后相應(yīng)速度及測量準(zhǔn)確性仍未恢復(fù)的電極須立即更換。(5)儀表校驗環(huán)境不一致國內(nèi)目前使用的各種標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法對在線化學(xué)儀表離線進行檢驗,均檢驗不出儀表的工作誤差,主要是因為校驗環(huán)境與在線化學(xué)儀表的實際運行環(huán)境不一致造成的?；诖嗽诰€化學(xué)儀表維護小組配置了便攜式溶解氧分析記錄儀、便攜式電導(dǎo)率儀等儀表,可以在現(xiàn)場對儀表進行校驗,基本保證了校驗環(huán)境與運行環(huán)境的一致性,同時還有利于確定儀表測量誤差的來源。通過對在線化學(xué)儀表主要誤差來源采取針對性的措施后,儀表的測量誤差得到了有效的減小甚至消除,在線化學(xué)儀表測量準(zhǔn)確性有了很大的提高。5機