基于電廠化水系統的在線硅表應用問題探討

文/劉紅紅 （廣東紅海灣發電有限公司）

隨著發電機組容量的增大和自動化水平的提高，機組水汽質量實現化學在線儀表監控已是各級技術和管理人員的共識。化學在線儀表中二氧化硅表是水汽質量監測中最重要的表計之一，它的投入率和準確率對水汽質量監督起著很重要的作用。目前，廣東紅海灣發電有限公司使用的在線硅表是法國Polymetron公司生產的9210型在線硅酸根分析儀，以下針對此硅表應用中的相關問題進行探討。

一、9210硅表的工作原理

9210型在線硅酸根分析儀適合連續監測超純水、鍋爐給水、離子交換出水等水的SiO2含量，硅表大體上由化學系統、光路系統、電路系統及控制打印部分組成。

9210型硅表利用脈沖泵依次吸入鉬酸鹽試劑、草酸試劑、硫酸亞鐵銨試劑使水樣中的SiO2與其反應，最終轉化成硅鉬藍，經過分光光度計比色后產生電流信號，從而測定出水樣中的SiO2含量。

9210型硅表所測量的水樣經冷卻、砂芯過濾后進入硅表溢流杯，由一恒定出力的脈沖泵將水樣和3種試劑送入反應滯留盤管，最后至檢測頭。流路中膠管和螺紋管頭的口徑非常小(僅為1.6 mm)，這就要求水樣和試劑溶液中不得含有任何不可溶物質，否則容易滯留在流路中造成流路阻塞。因此，必須使發生反應的混合物通過一個將其滯留5分鐘的滯留盤管，以保證反應可以充分完成；為防止溶液中磷酸鹽的污染，同時使顏色加深，使樣水與草酸經過30秒鐘的反應，再在60秒鐘的滯留盤管中與硫酸亞鐵還原劑還原成硅鉬藍，樣水最后進入光度計中進行溶液的光密度測定，在進行樣水SiO2含量測定前對測量池進行二次沖洗，以防止一樣水對本次樣水的污染，樣水由光密度測定后經電路系統轉換放大，由LCD顯示屏顯示出樣水中的SiO2含量；一路樣水的整個測量周期為1O分鐘。

二、9210硅表的運行現狀及其效果

從目前的運行現狀來看，在線硅表的測得值比人工分析硅表稍微偏大。

（1）陰床正常運行時在線硅表和人工分析硅表測得值比較見表1。

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陰床出水含硅量的范圍<1O0μg/L，上述由表計引起的誤差和100比較，可以忽略不計。

（2）陰床接近失效時，在線硅表和人工分析硅表測得值比較見表2。

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從表2中可以看出：兩者的誤差對監督床體運行沒有影響，一旦陰床快要失效，出水含硅量迅速上升，在床體接近失效時，兩者分析數據的上升趨勢是一致的。而通常是通過上升趨勢和測得值來判斷陰床是否失效。

在平時生產運行中，人工分析是2h測1次。在人工分析中，如果由于測量誤差沒有及時準確地判斷水質變化的趨勢，而實際上樹脂已有失效的趨勢，那得在2h以后下次分析中才能發現，這時陰床出水可能已經開始漏硅了，導致出水含鹽量稍有上升。而在線硅表是10min測1次，能夠非常及時準確地監測出水水質變化趨勢，將失效的床體準確判斷出來，將失效的陰床及時進行再生，避免了不合格的水進入熱力系統，確保了熱力系統的安全穩定運行。

三、9210硅表的常見故障及解決方法

1、水樣中雜質引起的堵塞

（1）原因分析。根據9210型硅酸根表所測定的給水、爐水、蒸汽水樣而言，其中爐水含鹽量較大。因被測水樣中攜帶固體雜質進入儀表流路而形成堵塞的機率較大，有些微小的顆粒一般肉眼很難看見，當這些雜質進入到儀表的分析流路中就會產生堵塞現象。

（2）處理方法。在儀表樣品人口與水樣管之間加裝一個砂芯過濾器，這樣可以有效的除去水樣中攜帶的雜質。當使用一定的時間后應對過濾器進行清洗。只要做好砂芯過濾器的檢查、清洗工作，就可杜絕因水樣攜帶的固體雜質造成儀表流路堵塞的現象。

2、水樣溫度對測量的影響

（1）原因分析。由于硅表的工作原理采用的是比色法，所以被測水樣的溫度對測量結果會產生一定的影響。在蒸汽水樣測量中由于水樣的溫度較高并有冷卻裝置，溫度的影響不大；當用在水處理系統測量時，環境溫度的變化很大，造成水樣溫度變化大，特別是在冬天水樣溫度很低，被測樣品與化學藥品反應不充分，容易造成測量結果不準確。

（2）處理方法。此時應考慮提高被測水樣的溫度，增加一個恒溫裝置來減少溫度變化給測量帶來的誤差。

3、測量池污染的問題

（1）原因分析。當儀表工作一段時間后，流路系統和測量池都會產生污染和結垢，此時也會給儀表的測量造成影響。

（2）處理方法。應定期對水樣流路和測量池進行清洗，清洗辦法參照延時管路黑色沉淀物污染處理。

四、結束語

廣東紅海灣發電有限公司自運用在線硅表以來，在運行中提供了極大的方便，特別是和人工分析硅表聯合使用，相互監督，能夠非常及時準確地將失效的床體判斷出來，將失效的陰床及時進行再生，避免不合格的水進入熱力系統，確保熱力系統的安全穩定運行。

為了保證9210硅酸根表的正常運行，在實際工作中我們還應注意以下幾點事項：

（1）在發電機組停運時應將儀表的水樣入口閥關閉，將流路系統中的剩余化學試劑沖洗干凈，將泵管卸壓，關閉儀表電源。

（2）在發電機組剛投運時，由于各水汽品質均不合格，水樣中帶有微小的雜質顆粒，此時不宜將儀表投入運行，應加強排污，待被測水樣清澈后再將儀表投入運行。

（3）注意鉬酸銨溶液放置時間較長，試劑變質會產生沉淀、結晶。一旦發現試劑有結晶，應重新配制。

（4）加強儀表的巡檢工作，發現問題及時處理。