一种新型的在线水质监测仪表-除气氢电导率仪-及其基础单元-计算型PH仪-在火力发电厂中的应用与探讨.pdfVIP

一种新型的在线水质监测仪表“除气氢电导率仪 及其基础单元“计算型PH仪在火力发电厂中的应用探讨 魏桓 (电力规划设计总院) 摘要：本文通过对除气氢电导率仪及基础单元计算型PH仪的基本特点、应用现状进行分析，从而 对火力发电厂的仪表选用及对相应的水质标准提出建议。 关键词：在线仪表；应用；探讨 1概述 1．1在火力发电厂在线水质监测仪表中，电导率仪是应用最广泛的一类仪表，根据《火力发电厂化学设计 技术规程》(DL／T5068—2006)关于直流锅炉机组在线仪表的配备要求，涉及到凝结水、给水及蒸汽等， 均需要配置电导率仪。电导率仪相对于硅表、钠表、氧表等仪表，维护工作量相对较小，使用可靠性高， 反应灵敏，可以连续地监督水汽品质。在火力发电厂的水汽系统中，带阳离子交换柱的电导率仪显示的氢 电导率是一项重要参数，既是反应发电厂水汽质量的指标，也是判断凝汽器是否泄漏的重要指标，可以说， 在线监测氢电导率是电厂化学监督中是不可或缺的。 火力发电厂热力系统极其庞大，尤其是水冷凝汽器、空冷凝汽器等很难做到不漏入空气中的二氧化碳， 水中溶解的C02对氢电导率的影响很大。火力发电厂的水汽系统中特别是凝结水中含有一定量的C02，它 和c1-、S04z。等混淆在一起，不能直接反应阴离子杂质的含量，造成了氢电导率的误判。因此，能否消除 水汽中C02的影响，直接关系到利用氢电导率对阴离子杂质的判断。 1．2除气电导率仪的基础单元是计算型PH仪，它自带离子交换柱，可以同时测量比导率、氢导率、除气 氢导率和pH值，为电厂在同一测点的测量提供更全面的数据支持，与传统的在线pH分析仪相比在稳定 性、集成性等方面有一定的独到之处。 2脱除样水中C0：的方法 2．1主要有如下三种 a． 加热沸腾法 加热沸腾，即将被测的水样加热至接近沸点温度，去除溶解在样水中的的C02后再将其冷却后测量氢 电导率； b．真空沸腾法 即将水样在密闭的条件下减压沸腾从而去除溶解的C02，再测氢电导率； c． 选择性渗透膜法 采用中空纤维膜和真空脱气相结合，但此设备价格昂贵，使用成本高。 2．2市场上选用的瑞士某公司的除气氢电导率仪选用的除气方法 目前市场上选用的除气氢电导率仪采用了加热除气的原理，脱除水中C02。 3除气氢电导率仪特点 3．1以样水自身作为冷却水，省去单独设置冷却水系统 除气电导分析仪所采用的除气原理是加热除气，经过加热之后的样水温度都接近于沸点，无法直接进 行电导率的测量。因此，在设计除气电导率分析仪的时候必须设计冷却装置，用来对加热除气之后的样水 进行冷却。该仪表采用样水进行冷却，大大简化了仪表。 3．2断样、超温保护 除气电导分析仪的加热模块是高温部件，如果仪表出现了断样水的情况，加热模块就会干烧，除了损 坏仪表，甚至可能会对周边的环境以及人员造成伤害。因此，需要对仪表的样水和温度严格进行实时监测。 除气电导率分析仪在流通池的出口管路处配备了转子流量计，电导率电极也内置温度电极，可以对样水流 量和温度进行实时监控，一旦仪表出现断样水或者超温的情况，就会第一时间发出报警，并将信号发送至 加热控制单元，及时切断加热装置供电，保护仪表，提高了仪表工作的稳定性、可靠性和安全性 3．3配备气压计 根据加热除气的原理，加热模块会将样水加热至低于沸点2℃。但是世界各地的海拔不同，除气电导 率仪使用的所在地大气压力也有差别，如果用一个固定的沸点来决定除气最佳温度，显然是不准确的。因 此，除气电导率分析仪自备了气压计，可以测量仪表安装所在地的大气压力，并依此自动选择除气最佳的 样水温度，从而既保证了加热的温度又防止了样水因沸腾蒸发而浓缩，导致水质发生变化。 3．4可以同时测量比导率、氢导率、除气氢导率和pH值。 计算型pH是基于德国VGB导则的计算公式，通过测量同一路样水的比电导率和氢电导率计算出的该 路样水的pH值。 计算型PH仪与传统在线pH分析仪相比具有如此特点： 3．4．1计算型pH分析仪可以同时测量比电导率、氢电导率和pH值这三个参数，做到了三表合一，集中测 量，减少了维护工作量及消耗品和备件，大大节省了电厂的运行成本。 3．4．2计算型pH分析仪采用钛合金的电导率电极，其稳定性和准确性更好，无需校准和维护，工作寿命应 更长，大大节省了仪表的维护费用。 3．4．3由于电导率电极的工作稳定性、温度补偿曲线和维护量都优于传统的pH玻璃电极。