化学在线仪表标准化管理论文

摘要：本文针对某300MW火电厂#2机组炉水二氧化硅超标现象，通过对比炉水左右侧二氧化硅的数值，对化学在线仪表的准确性、给水水质、机组负荷变化情况及排污量进行检查，进一步分析超标原因，得出连排门卡涩开度不足從而排污量不够是导致该机组炉水二氧化硅超标的主要原因。下面是小编精心推荐的《化学在线仪表标准化管理论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

化学在线仪表标准化管理论文 篇1：

发电厂在线化学仪表“三率”统计信息化实现

摘要：发电厂在线化学仪表“三率”统计计算复杂繁琐并且容易出错，基于此设计了在线化学仪表“三率”统计管理系统，在设计上我们尽量减少人为干预，根据已知的计算公式通过计算机实现精确的计算，在保证计算可靠性的同时也减轻了工作负担。

关键词：发电厂 化学仪表三率 信息化

0 引言

化学监督是发电厂技术监督的重要组成部分，在线化学仪表监测是提高化学监督水平的重要辅助手段。在线化学仪表的配备率、投入率和合格率（“三率”）是仪表运行、维护状态和健康水平的检验指标。根据中华人民共和国电力行业标准《化学监督导则》中化学仪表“三率”统计方法及报表，按照月度、季度、年度进行化学仪表“三率”的统计工作是化学监督人员的定期工作。目前电力企业已经全面进入信息化的时代，从采购到生产再到管理，信息系统已经无处不在，大量的数据统计计算还依靠人工来进行可以说非常浪费人力和精力，为此我们设计了化学仪表“三率”统计管理系统，减轻仪表维护人员的工作量，提高工作效率。

1 化学仪表“三率”统计现况

（1）乌沙山发电厂为4*600WM机组，含公用系统全厂共有各类在线化学仪表200台。

（2）根据电厂在线化学仪表的实际配置情况和现场管理的实际需要，化学仪表“三率”共分为5个统计层次：

a.单台化学仪表的投入率与合格率；

b.单机组单种化学仪表的配备率、投入率和合格率；

c.单机组化学仪表的配备率、投入率和合格率；

d.全厂单种化学仪表的配备率、投入率和合格率；

e.全厂化学仪表的配备率、投入率和合格率。

进行“三率”统计时，需要先在Excel中将这4类表格录入，由仪表维护人员将仪表数据录入，根据这些录入的数据计算出单台仪表、单台机组化学仪表的“三率”，最后统计出全厂化学仪表“三率”。上报时还需要根据需求筛选不同的表计数据汇总成表，统计人员的工作量大、统计过程繁琐并且出错率高。

2 化学仪表三率统计管理系统的设计

2.1系统设计目标

1、实现“三率”统计自动计算：在用户输入必须的仪表运行数据后，能自动进行化学“三率”的计算，生成化学仪表配备率和化学仪表投入率、合格率的报表，并且可以根据需要对生成报表中的表计进行筛选。

2、设立不同用户权限：为统计、主管、审核人员设置不同的权限，根据这些权限设计一个简单的审批流程。

3、丰富的查询功能：可以选择日期、表计进行数据查询，并可将这些查询结果以柱状图显示。

4、表计运行时间统计：每次计算报表时自动统计各台表计的累积运行时间和连续运行时间，根据这些统计结果可以对表计进行状态检修。

5、报表导出功能：可以将生成的报表导出成excel格式保存。

2.2系统环境及架构

系统数据结构和计算方法相对简单，日常查询浏览对机器的负荷不大，根据这些情况。我们选择dell optiplex 330 台式机作为服务器，安装windows server 2003操作系统，数据库使用SqlServer 2000，程序设计使用Microsoft visual studio 2005工具，语言使用C#。

在架构上采用浏览器与服务器结构（B/S），在该结构下，用户工作界面通过web浏览器实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层3-tier结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式访问和操作共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。

2.3系统功能模块设计

2.3.1权限管理

系统可以给不同用户分配不同权限，分别为：系统管理（用于基础数据的维护等系统操作）、报表审批、报表主管、报表统计、报表浏览。不同的权限设置形成一个简单的管理流程，先由报表统计人员进行基础数据录入，然后由报表主管人员进行初审，最后经过报表审批人员审批后，就可以生成最终需要的报表。

2.3.2基础数据录入与整理

该模块主要用于基础数据的录入。由用户先向系统中录入需要统计的表计名称（如下图所示），选择表计种类和使用状态，如果仪表状态为启用，则该仪表数据加入统计结果，如果状态选择禁用，则不统计该仪表数据。同时可以查询删除表计来维护整个基础数据。

另外还可以对每个表计的运行时间设计值和连续运行时间设计值进行设定（不设定则默认为无穷大），用于表计检修预警。

2.3.3生产数据录入与“三率”统计

报表形成之前必须由报表统计员按时录入相应的生产运行数据，包括机组运行小时及各个化学仪表的停用小时数（分为检修因素、运行因素、仪表因素）、不合格小时数（分为检修因素、运行因素、仪表因素），未录入且在启用状态下的仪表按投入率与合格率100%计算。这些数据录入后，系统将会按照化学“三率”统计方法的计算公式进行自动计算，自动统计出仪表的各级投入率与合格率。

2.3.4报表查询及表计预警

系统提供了多种条件查询，不同用户可以根据需要对表计类型、报表日期、报表类型进行组合查询，查询的结果以报表方式展现，并可以将报表导出成excel格式保存至本地磁盘。

除了统计报表之外，系统还实现了表计预警功能。用户可以将各个表计的设计寿命录入系统，每次报表统计员录入数据并经过审批之后，系统会自动计算每个表计的累积使用时间及连续使用时间，如果超过了设计寿命，生成的报表中该表计会显示红色作为预警。（每次更换表计后，需按“新表”按钮，系统会重新对时间进行累积，旧表的数据仍然保存在数据库中。）

3 结语

化学仪表“三率”统计管理系统的设计在一定程度上减少了仪表维护人员的统计工作量，其统计结果精确，查询方便，基本达到了设计目标。在以后的工作中考虑做一个该系统与SIS系统的接口，将所有的表计数据能自动从SIS系统导入，实现报表的完全自动化。

该系统的设计填补了在生产辅助工作中没有管理信息系统的空白，对班组其他业务的信息化管理具有很大的借鉴作用，同时也从外延上提高了电厂信息自动化的水平。

参考文献：

[1] 安洪光，赵庆山. 发电厂在线化学仪表“三率”的统计方法. 电力标准化与计量，2003（2）：34-36

[2] 中华人民共和国电力行业标准. DL/T 246-2006. 化学监督导则

作者：谢祥　孟彦敏　王维耀

化学在线仪表标准化管理论文 篇2：

炉水二氧化硅超标原因分析

摘要：本文针对某300MW火电厂#2机组炉水二氧化硅超标现象，通过对比炉水左右侧二氧化硅的数值，对化学在线仪表的准确性、给水水质、机组负荷变化情况及排污量进行检查，进一步分析超标原因，得出连排门卡涩开度不足從而排污量不够是导致该机组炉水二氧化硅超标的主要原因。

关键词：火电厂;炉水;二氧化硅

引言

某火电厂为300MW直接空冷机组，于2015年下半年投产发电。锅炉采用亚临界参数，自然循环、一次中间再热循环流化床锅炉，型号为DG1058/17.5-Ⅱ1。汽轮机为亚临界参数、高中压合缸、一次中间再热、双缸双排汽、单轴、直接空冷凝汽式汽轮机。发电机为上海电气集团股份有限公司设计制造的QFSN-300-2型水-氢-氢冷却、三项交流两级同步汽轮发电机。原水取自附近煤矿的井下疏干水。预处理采用平流沉淀池，预处理出水经过滤器、超滤、一二级反渗透以及EDI处理后进入除盐水箱。锅炉给水采用加氨和联氨处理[1]，炉水采用低磷酸盐处理，凝结水精处理采用2×100%中压粉末树脂覆盖过滤器和100%旁路系统。

1异常情况

2021年7月15日，2号机组停机检修，8月5日启动并网，正常运行后汽水系统炉水左侧二氧化硅超标，最高达到216.9ug/l，平均值为120.7 ug/l，炉水右侧二氧化硅平均值81.0 ug/l，左右侧二氧化硅数值偏差大，左侧数值大于右侧数值40ug/l左右，按照GB/T12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》[2]的要求，锅炉汽包压力>15.6MPa，处理方式为炉水固体碱化剂处理时，炉水二氧化硅数值应≤100 ug/l。自8月5日启动后至8月20日炉水水质恢复前，炉水左右侧二氧化硅在线仪表测定水质数值如表1所示，根据在线仪表测定的数据，每两小时抄一次表，表1数值取左右侧炉水二氧化硅每日最大值以及平均值。

锅炉运行时，为了使炉水中的含盐量和含硅量维持在极限允许值以内，和排掉炉水中的水渣，必须进行连续排污和定期排污，定排主要是排除沉积在底部的水渣，连排的目的则是防止炉水中的含盐量和含硅量过高且排除炉水中细微的悬浮的水渣。化验人员联系值长加大连续排污，程控显示炉水左侧连排门开度30%，炉水右侧连排门开度20%，8月10日炉水二氧化硅有所下降，但是仍然超标，左侧大于右侧数值。

水中硅化物的存在是造成水垢的原因之一，硅酸盐水垢的化学成分较复杂，绝大部分是铝、铁的硅酸化合物，常常匀整地覆盖在热负荷很高或水循环不良的炉管内壁及汽轮机低压缸叶片上。水垢由于其热导率远比金属小，致使影响过滤传热，造成热量损失，同时也会使锅炉产生局部过热而损坏。水垢还会引起沉积物下面金属的腐蚀，危机锅炉的安全运行。此外，硅化物由于能溶解在高压蒸汽中，而被携带到汽轮机内，在汽轮机的喷嘴和叶片上形成二氧化硅沉积物，危机汽轮机的安全运行。因此，必须迅速查明炉水二氧化硅超标原因。

2原因排查

2.1化学在线仪表的准确性

检查炉水左侧汽水取样系统，取样管路畅通，高温冷却器无明显泄露。加大取样系统的排污力度，将水温严格控制在（25±1）℃范围内，发现炉水左右侧二氧化硅数据差值无明显变化。与实验室台式二氧化硅测定仪测量的数据进行对比，左右侧二氧化硅在线仪表数据均大10ug/l左右，但二者的测量结果仍相差40ug/l左右。在线仪表维护人员对炉水二氧化硅在线仪表进行校验，并对在线仪表测量所需的药剂进行更换，仪表测量准确性满足相关标准要求，但二者测量数据差值仍无明显变化。将炉水左右侧二氧化硅在线仪表测量通道互换，即左侧水样进原右侧水样测量通道，右侧水样进原左侧水样测量通道，测量结果也相互转换，差值不变。因此排除化学在线仪表显示不准确的可能性。

2.2 给水水质检查

原水中的含硅化合物主要是以活性硅的形式存在，同时含有少量的胶体硅和惰性硅。活性硅主要是以硅酸盐的形式存在于水中，能够通过离子交换基本去除;而水中的胶体硅通常呈不安定状态，它通常是由水中的正硅酸分子聚合而成的胶体硅酸，当水中的pH值和温度较高时可以转化为溶解性的硅酸化合物，除盐水进人给水系统，水的pH值和温度升高，水中的胶体硅向活性硅转化，给水系统和炉水中就会出现活性硅含量升高的现象。在锅炉排污力度不足的情况下，炉水浓缩加剧，炉水中的硅很快就会超标，进而影响蒸汽品质。

对给水水质进行检查，给水二氧化硅7.1ug/l，除盐水二氧化硅4.5ug/l，给水水质及除盐水水质均满足标准要求，排除给水水质异常;同一炉水，右侧二氧化硅合格，左侧不合格也排除了给水水质异常的可能性。

2.3排污量核查

连续排污管设在锅炉锅筒液面，是含盐量最大的部位，具有代表性。一根连排母管分成左右两根排污管接至连排扩容器，炉水取样管分别接在这左右两根连排管排污门之前，成为炉水左右侧取样管，接至取样架系统，因此对锅炉连排系统进行检查及排污量进行核对检查。

化验人员联系值长加大连续排污后，程控显示炉水左侧连排门开度30%，炉水右侧连排门开度20%，对排污量进行核对检查，调整两个连排门开度，左侧排污门调整为20%，右侧排污门调整为30%，2小时后炉水二氧化硅在线仪表数据为：左侧89.4ug/l;右侧60.9ug/l;4小时后炉水二氧化硅在线仪表数据为：左侧76.5ug/l;右侧53.4ug/l。再调整两个连排门开度，左侧排污门调整为20%，右侧排污门调整为20%，2小时后炉水二氧化硅在线仪表数据为：左侧66.2ug/l;右侧52.8ug/l;4小时后炉水二氧化硅在线仪表数据为：左侧67.6ug/l;右侧52.2ug/l。最后将两个连排门开度均调整为10%，2小时后炉水二氧化硅在线仪表数据为：左侧59.3ug/l;右侧52.4ug/l;4小时后炉水二氧化硅在线仪表数据为：左侧48.7ug/l;右侧53.6ug/l。

经过对连排门的开度调整后，炉水左侧二氧化硅数值逐渐减小，平均值为52.3ug/l，右侧炉水二氧化硅数值为46.9ug/l，两个的差值也达到正常。

3结论

根据调整连排门后的左右侧二氧化硅值及其他检查结果表明：连排门卡涩开度不足从而排污量不够是导致该机组炉水二氧化硅超标的主要原因。程控显示炉水左侧连排门开度30%，炉水右侧连排门开度20%，其实际开度并未达到30%，经过反复的调整阀门开度后，连排门按照控制设定完全打开，连续不断地将汽包中水面附近高浓度的盐分的锅水排除锅炉外，使锅水的碱度、溶解固形物符合锅炉水质标准的要求。

连排门采用调节阀，其流量的大小随调节阀开度大小而增加或减少，调节阀经常出现的问题是卡堵，常出现在新投运系统和大修投运初期，由于管道内焊渣、铁锈等在节流口、导向部位造成堵塞使介质流通不畅，或调节阀检修中填料过紧，造成摩擦力增大，导致小信号不动作大信号动作过头的现象。若发现卡堵可迅速开、关调节阀，让脏污从调节阀处被介质冲跑，如一次不行，反复开关几次。

参考文献：

[1]李培元，周柏青.火力发电厂水处理及水质控制[M].北京：中国电力出版社，2018.

[2]GB/T 12145-2016，火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量[S].中国国家标准化管理委员会发布，2016.

[3]DL/T805.5-2013，火力发电厂水汽化学监督导则第5部分：汽包锅炉炉水全挥发处理[S]. 国家能源局发布，2013.

作者：廖亮 梁静

化学在线仪表标准化管理论文 篇3：

电厂化学汽水品质查定分析

摘要：对发电机组汽水品质进行查定，可考查机组的运行工况、掌握汽水品质变化规律、核定汽水品质的控制指标。电厂加强并完善化学汽水品质查定工作，保障化学分析结果的准确性和可靠性。

关键词：汽水品质；查定；偏差；分析

通过对热力系统汽水品质进行查定，可考查发电机组的运行工况、掌握其汽水品质变化规律。根据汽水指标的分析试验结果，确定热力设备的水化学工况，判定系统是否存在热力设备结垢、腐蚀和蒸汽污染等问题，以便能够采取相关措施对热力系统运行工况进行优化调整。因此，化学监督工作开展离不开汽水品质查定，而分析的项目、分析方法和分析结果是汽水品质查定的核心。一直以来化学分析人员和管理人员均认真履行化学监督职责完成了常规汽水品质查定工作，减少了热力设备的腐蚀结垢风险。但随着汽水品质要求不断提高，分析方法和标准规程的不断更新，要求汽水品质查定工作不断改进和完善。

1 化学实验室水质查定

电厂均按照化学监督制度的要求，建立并实施了热力系统水汽质量的查定。由化学实验室定期取汽水水样进行二氧化硅、钠、磷酸根、铁离子、铜离子、溶解氧、pH等指标的化验。查定汽水品质的同时，核查炉内化学运行人员分析结果，以便及时发现分析仪器误差，提高化验结果准确性。但化学监督检查过程也发现化学实验室存在以下问题和难点。

1.1 仪器配置和更新问题

化学实验室分析仪器一般是在机组筹建期间统一购置，但随着使用年限的增加，pH表、钠表、溶解氧表以及电导率表电极污染、分光光度计元器件老化，硅分析仪和磷酸根分析仪等测量管路污染，移液管和容量瓶等器皿破损等情况均会造成测量结果精度和稳定性下降，均需要定期更换备件。化学分析仪表种类繁多、测量原理各异，特别是更新快，造成分析仪器难以更换配件。

部分钠表、硅分析仪等仪表精度差难以满足要求。也有购置离子色谱仪、极谱仪，紫外可见分光光度计、浊度计、TOC（总有机碳）、COD（化学需氧量）分析仪。这些进口仪器分析精度高、操作简便，但其购置费用高且特别要求配套使用其专用药剂，部分药剂只有编号没有化学成分说明，只能向仪表厂家定购，造成水质分析成本高，测量过程与检验方法均只能参照产品说明书进行，造成计量确认和量值传递工作难以落实。造成有些化学分析仪器买不起、用不好和检不了的情况，这些因素都制约了汽水品质查定项目、分析次数和分析结果。

1.2 标准溶液的配制问题

硅标准溶液的稀释需要无硅水，钠标准溶液配置也需要高纯水，相关配药用的器皿洁净度也要高。有条件的实验室均配备了高纯水装置，而有些实验室采用蒸汽代替均会造成偏差。此外，电导率标准溶液受外界影响大、联氨标准溶液要求无氧水且联氨也易受空气影响，氧标准溶液采用无氧水调零。这些均会影响分析结果准确性。

1.3 计量确认存在难点

火力发电厂在线工业化学仪表检验规程对酸度计（pH表）、钠表、电导率表、溶解氧表和二氧化硅分析仪提供了校验标准，而对磷酸根分析仪、联氨分析仪等表计的校验方法没有明确。同样是测氧和钠分析仪器的测量原理有多种，校准方法也不同。新购置的离子色谱仪、极谱仪、原子吸收分析仪、荧光分析仪、有机碳分析仪和SDI分析仪均只能依照厂家要求进行自校验，甚至有些只能调零，对仪器测量误差和稳定性难以量值。

2 在线化学仪表水质查定

按照《化学监督导则》要求，不同参数的机组均配备了在线化学仪表，配置微机进行在线化学仪表的数据采集，实时显示、自动记录、报警、储存，自动生成日报、月报。溶解氧、阳电导率、pH值、联氨等受环境影响较大的汽水指标均有赖于在线化学仪表的准确测量。此外，受限于人工分析间断性，也只能依靠在线化学仪表对水汽品质实时监测。但在线化学仪表的准确性取决于仪表校准、电极维护、取样回路、恒温冷却以及故障判断等多个环节的控制。

2.1校验标准规程滞后的问题。目前有些在线溶解氧表只能采用空气标定，联氨分析仪的标定受限于标准联氨溶液。电导率表可以按照标准规程进行检定，但整机校验中采用100和1000uS/cm的标准溶液校准，然后用于测量小于1uS/cm的阳电导。钠表与电导表的情况类似，采用pNa5和pNa4标定后测量蒸汽钠≤5ug/kg的情形均会引起测量结果偏差。

2.2 电极维护问题。在线化学仪表配套新电极更换费用高。不及时更换或修正，在线化学仪表测量的稳定性和可靠性会下降。电厂检查发现有些氧电极膜内充溶液已干，银电极表面氧化，仍继续使用。联氨、钠表、硅表和磷表的电极表面污染情况下也会造成精度下降。

2.3 取样回路对在线化学仪表的准确性影响很大，钠表、联氨表、氧表受水样流量较大，人工取样和在線仪表流量分配不均的问题也经常出现。

2.4 水样温度对在线化学仪表准确性影响很大，同一水样温度变化，测得的pH和电导的数值偏差较大。部分电厂的恒温冷却装置一直难以正常投运，水样温度超过35摄氏度，而GB/T 12145-2008中的控制标准均是基于25摄氏度的测量值，因此，温度超标时测量误差大，数据指导作用不强。

2.5 电厂目前均重视在线化学仪表的投用率、合格率，但未加强对在线化学仪表的故障判断。如现场检查发现发电机内冷水的pH表现是一直在7.5以上，但经了解该厂内冷水未经离子交换柱处理，只是采用除盐水排补。虽然采用6.86和9.18的pH标准溶液校准没有问题，但测量结果偏高，最后确认是配套电极不是专用的纯水pH测量电极且温度补偿系数设置不正确。此外，有些热工仪表维护人员在定期校准基础上如发现pH、联氨和溶解氧分析仪与炉内分析人员的测量结果偏差较大时，没有深入分析原因就直接采用过程校准，将在线化学仪表的测量值修正到人工分析数值，当机组工况和炉内加氨、联氨等药量变化时，会出现在线分析仪表的变化趋势与实际真实值偏差。

在线化学仪表定期校准和实验室汽水品质查定的基础上，化学运行人员应针对机组运行工况，系统地分析在线化学仪表的早期故障和数值偏差问题，从而及时进行处理。

3 建议与问题讨论

结合近年来火力发电机组腐蚀结垢问题，建议从以下几个方面改进化学汽水品质查定工作。

（1）化学实验室以及在线化学仪表分析均是目前常规的汽水品质查定手段，但由于不同电厂机构设置、实验仪器配备、分析人员技能的不同造成汽水品质查定结果偏差，影响化学监督工作的效果。特别是部分电厂分析仪器相对落后，分析仪器未开展计量确认，水质分析项目及次数难以落实的情况下，建议委托电科院标准化学实验室开展汽水品质查定工作。标准化学实验室的仪器较为齐全，且全部通过省计量院检定，可采用送检和现场检测相结合的方式，对有机碳（TOC）、氯离子、SDI以及水质全分析等项目分析数据进行比对，提高分析水平并完善监测项目。同时可协助电厂查找分析误差、改进化学监督手段。

（2）重视并落实化学标准规程的更新和宣贯工作，对水质分析方法进行改进。

（3）对照标准，结合各电厂实际情况，对化学汽水品质查定的项目和分析周期进行讨论。

（4）对化学仪表的日常使用、维护和校准存在的共性问题进行收集整理，有计划组织厂家技术人员及专家进行专题讲座或问题讨论。

（5）加强化学仪表维护人员和化学分析人员的培训工作。化学分析人员从事日常水质分析工作，对分析方法和分析仪器操作均比较熟悉，但由于技术交流少，分析知识更新和操作技能的提升渠道较少，造成不同电厂不同人员的分析结果存在偏差。因此，需要重视化学分析人员进行水质分析人员培训，减少系统误差和人为误差，提高分析结果的准确性。

作者简介：

刘朝霞，（1972—），女，助理工程师，从事发电厂化学化验工作。

作者：刘朝霞