貴州黔東電廠鈉離子分析儀測(cè)量值偏低問(wèn)題分析及處理

王萬(wàn)紅 嚴(yán)西楊（貴州黔東電力有限公司，貴州 凱里 557701）

貴州黔東電廠2*600MW機(jī)組自2009年投產(chǎn)以來(lái)兩臺(tái)機(jī)組汽水品質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，但自2013年來(lái)我們通過(guò)對(duì)過(guò)熱蒸汽和凝結(jié)水鈉離子分析儀采集數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)頻繁出現(xiàn)測(cè)量值異常偏低的現(xiàn)象，出現(xiàn)該現(xiàn)象時(shí)鈉離子分析儀所測(cè)量鈉離子基本在0.01ppb，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度較低。鑒于過(guò)熱蒸汽和凝結(jié)水在火電廠熱力循環(huán)中的重要性，我廠熱控專業(yè)對(duì)這一現(xiàn)象的原因進(jìn)行了分析、處理。

1 過(guò)熱蒸汽和凝結(jié)水鈉離子偏低情況

自2013年來(lái)我廠熱工人員和化學(xué)人員巡檢時(shí)多次發(fā)現(xiàn)#1、#2機(jī)組過(guò)熱蒸汽或凝結(jié)水鈉離子分析儀測(cè)量值偏低為0.01ppb的現(xiàn)象，在此期間機(jī)組負(fù)荷未明顯波動(dòng)，其他汽水品質(zhì)均正常，化學(xué)未進(jìn)行重大操作，每次均經(jīng)標(biāo)定后恢復(fù)正常。

2 過(guò)熱蒸汽和凝結(jié)水鈉離子偏低原因分析

2.1 pH對(duì)測(cè)量值的影響

鈉離子分析儀測(cè)量過(guò)程中其玻璃電極對(duì)水蒸氣中的離子具有一定的選擇性，即水蒸氣中的H+和K+離子會(huì)影響Na+測(cè)量值的大小，造成Na+的測(cè)量值偏低。一般情況下，玻璃電極對(duì)離子的選擇性為Ag+>H+>Na+>Li+>K+>NH4+，所以對(duì)于鈉離子濃度分析儀而言，準(zhǔn)確測(cè)量鈉離子濃度的前提是盡可能避免、降低其它陽(yáng)離子的干擾，對(duì)于電廠應(yīng)用過(guò)程而言，H+，K+，NH4+作為最常見的干擾離子如何降低其對(duì)測(cè)量過(guò)程的干擾對(duì)于精確測(cè)量鈉離子濃度尤為重要，干擾程度取決于離子種類和離子濃度（活度）。根據(jù)能斯特方程E=E0+2.3(RT/nF)log[Na]我們可以知道，理論上，鈉離子濃度的對(duì)數(shù)和鈉電極測(cè)量電勢(shì)成線性。因此，幾乎所有的鈉離子分析儀都采用添加堿化劑的方式增加測(cè)量介質(zhì)的pH值從而有效降低H+對(duì)Na+濃度測(cè)量的影響。但是，如果只考慮H+對(duì)Na+測(cè)量的影響，只要pH值>9.5就可以（相對(duì)誤差在5%左右）。

2.2 溫度對(duì)測(cè)量值的影響

溫度是影響鈉離子分析儀測(cè)量值的另一個(gè)因素，當(dāng)水蒸氣溫度偏離25°C時(shí)會(huì)對(duì)鈉離子分析儀測(cè)量值產(chǎn)生較大的影響。通常情況下，鈉離子分析儀采用了不同的溫度補(bǔ)償措施對(duì)電位溫度和能斯特溫度進(jìn)行補(bǔ)償，但是卻無(wú)法對(duì)容易溫度系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，它受溶液中Na+活度的影響較大。

2.3 流速對(duì)測(cè)量值的影響

我廠水蒸氣的導(dǎo)電率一般都小于10uS/cm，我們可以將其看成絕緣體。由于水蒸氣是絕緣的，無(wú)法將產(chǎn)生的靜電荷快速導(dǎo)出，使其在電極表面不斷積累，導(dǎo)致玻璃電極和參比電極之間的電位差發(fā)生改變，影響鈉離子分析儀測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.4 液接電位對(duì)測(cè)量值的影響

液接電位一般產(chǎn)生在兩種不同組分或者組分相同濃度不同的溶液接觸的地方，二個(gè)液面內(nèi)外側(cè)的離子擴(kuò)散速率不同形成一定的電位差?；痣姀S中汽水中的水質(zhì)比較純，其離子強(qiáng)度跟電極中溶液的離子強(qiáng)度存在的差別較大。

3 針對(duì)以上的分析采取的具體解決策略

3.1 pH值的調(diào)節(jié)

為了降低pH對(duì)鈉離子分析儀測(cè)量結(jié)果的影響，我廠采用加二異丙胺處理方法，將其汽水系統(tǒng)水樣的pH調(diào)節(jié)到9.0以上。但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，加入過(guò)量的堿化劑會(huì)導(dǎo)致NH4+對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，堿化劑加藥不足將導(dǎo)致H+對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾，因此，將通過(guò)堿化劑加藥系統(tǒng)將測(cè)量介質(zhì)的pH值控制在10.5-11..0之間（相對(duì)誤差<3%），從而最大限度降低干擾離子對(duì)在線鈉離子分析儀測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。

3.2 溫度補(bǔ)償措施

為了確保鈉離子分析儀能夠工作在25°C的環(huán)境中，我廠在汽水取樣系統(tǒng)中增加恒溫裝置，將水蒸氣的控制控制在25±1°C的范圍內(nèi)。

3.3 流速的控制

通常情況下，當(dāng)水蒸汽的流量超過(guò)4L/h時(shí)，鈉離子分析儀的測(cè)量精確度較差，其測(cè)量誤差較大；當(dāng)水蒸汽的流量為2L/h時(shí)，鈉離子分析儀的測(cè)量精確度較好，誤差不超過(guò)0.4%。因此，考慮到鈉離子分析儀測(cè)量結(jié)果的同步性和實(shí)時(shí)性，我們將水蒸汽的流量控制在2L/h，并每日巡檢控制儀表水樣流量。

3.4 鈉離子分析儀的保養(yǎng)

我們制定了定期的鈉離子分析儀維護(hù)和保養(yǎng)措施，在日常工作中定期對(duì)其進(jìn)行檢查，定期對(duì)老化的取樣管路進(jìn)行更換，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)其測(cè)量中存在的問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行糾正。

4 結(jié)語(yǔ)

由于我廠鈉離子分析儀測(cè)量值不準(zhǔn)確，導(dǎo)致熱力系統(tǒng)中設(shè)備的腐蝕和損壞情況較嚴(yán)重。除了跟鈉例子分析儀在測(cè)量過(guò)程中采用的計(jì)算方法有關(guān)外，還跟鈉例子中分析儀所處環(huán)境中的pH值、溫度、水蒸汽流速、液接電位差以及維護(hù)和保養(yǎng)情況有關(guān)。

[1]盧國(guó)華,周永言.電廠化學(xué)儀表計(jì)量管理存在問(wèn)題及改進(jìn)措施[J].中國(guó)計(jì)量2006(4):17-18.

[2]李志成,王應(yīng)高.在線氫電導(dǎo)率表測(cè)量值與離子交換柱附加誤差關(guān)系的研究[J].熱力發(fā)電,2011(3):20-23.

[3]王濤英,徐軍鋒,郭包生等.600MW汽輪機(jī)在首次大修中的積鹽檢查[J].華北電力技術(shù)，2009，增刊（I）.