濃縮倍率在線測量的可行性研究

【摘 要】本文通過對循環水濃縮倍率的在線監測研究，分析了電導率指標代替傳統氯根指標檢測循環水濃縮倍率的可行性。通過馬蓮臺發電廠#2機組的實施改造，達到了濃縮倍率在線實時監測的目的，具有一定的節能效果。

【關鍵詞】電導率；循環水；濃縮倍率

0.引言

循環水濃縮倍率是循環水運行監督的主要指標，濃縮倍率監測的準確與否直接關系到凝汽器的結垢與腐蝕。循環水的濃縮倍率是指循環水中的鹽類濃度與補充原水鹽類濃度的比值，用N表示：

N=CR/CM[1]

式中：CR——循環水中的鹽類濃度/mg.L-1；CM——循環水補充原水中的鹽類濃度/mg.L-1

濃縮倍率過低，會使循環水排污流量及原水補充水量消耗過度，造成水資源的浪費，而濃縮倍率過高會造成水中硬度、堿度過大，導致循環水結構傾向過大，并且會使水處理藥劑在循環水中水解的可能性增大，導致藥劑無法發揮功效。因此，循環水濃縮倍率應根據系統要求保持在合適的數值。

1.存在問題

馬蓮臺發電廠日常通過化驗室將循環水中特征離子CL—的濃度比值作為循環水濃縮倍率的參考值，并以其作為循環水水樣調整的依據，但人工測量方法仍然存在弊端。首先，化驗室人工化驗由于采用滴定法通過AgNO3滴定操作[2]，直到K2CrO4指示劑水樣變為磚紅色后通過計算滴定液用量換算得出CL—的濃度，期間由于視值及顯色造成的人為誤差不可避免。其次，由于人工化驗的不及時，造成了循環水排污量的急劇增加，反過來導致冷卻塔補水量的上漲。因此，循環水濃縮倍率在線監測系統的研究不僅能有效確保機組的安全運行，也可以達到節約廠用水量的目的。

2.可行性論證

目前，市面常見的氯離子在線分析儀分為電極式和滴定式兩種并且以進口品牌較多，電極式采用選擇性電極進行CL—濃度測量，但由于該電極為耗材，使用周期約為半年，因此后期電極更換費用較貴；滴定法為化驗室分析方法的復制，但各廠家在藥劑上有自己的保密配方，因此后期藥劑必須從原廠購買，并且藥劑保質期較短且采購周期較長，也為后期維護增加了成本。進口氯離子在線分析儀價格普遍在20萬元左右，投資費用較大，并且維護費用較貴，這也是目前絕大多數火電廠沒有購買氯離子在線分析儀的根本原因。

通過對濃縮倍率定義的分析可知，濃縮倍率為水中含鹽量的比值，含鹽量的增加勢必導致水中電導率值的上升，因此，通過實驗的方法獲得水中CL—濃度與電導率直接的關系數據，也可以間接得出濃縮倍率的值。2014年3月，電控維修部與化驗室聯合對循環水及原水CL—濃度與電導率進行了同期的比對試驗，試驗數據圖如下圖1、圖2和圖3所示，從數據圖中表明，電導率與CL—濃度存在有線性關系，可作為CL—濃度變化的間接指標。

3.技術實施

由于循環水中添加藥劑較多，如阻垢劑、殺菌劑等，造成水中懸浮物較多，如果直接測量會導致電導電極堵塞，因此測量前必須通過過濾裝置進行過濾，直至水樣濁度有效降低后方可進行電導測量。通過對我廠水系統進行分析，如圖4、圖5所示，可從開式循環水泵前電動濾網后作為循環水電導表取樣點，從工業水泵前電動濾網后作為補充原水電導表取樣點，同樣通過電動濾網作為水樣的一級過濾裝置。各測量系統增加浮子流量計作為電導表水樣流量調節，增加棉芯過濾器作為二級過濾裝置，經過過濾的水樣接至電導表進行檢測。2014年6月，我廠#2機組檢修，該改造方案得以實施，電導表數據通過4～20mA信號傳輸至DCS系統運算。

4.結語

本次對于循環水濃縮倍率在線監測的研究，證明了循環水濃縮倍率采用電導率指標間接檢測的可行性，既節省了火電廠購置專用檢測設備的投入資金，也達到了節水的目的。后期對數據進行跟蹤分析，在9月、10月的監測數據中，原水電導率指標偶爾會有不定期的波動，但手工化驗指標波動不大，通過分析認為，工業冷卻水的電導測量受用水點壓力及水樣中干擾離子的影響較大，因此，在#1機組改造中，我廠考慮將原水電導監測點移至冷卻塔補水管路測量，這樣可以直接反映出循環水補水的電導變換，同樣，對于棉芯二次過濾的定期更換也已經納入到化學儀表定期工作中，確保電導儀表測量不受懸浮物的影響。 [科]

【參考文獻】

[1]張廣文.循環冷卻水濃縮倍率計算方法的試驗研究.熱力發電，2008，12：90-93.

[2]劉韶音.硝酸銀標準滴定溶液的制備和水中氯離子含量的測定.化工管理，2014，8.