论文部分内容阅读
【摘要】随给水进入锅内的各种杂质，或被蒸汽带往汽轮机，或沉积在锅炉炉管内，是导致热力设备的腐蚀、结垢、积盐的主要原因。燃煤发电机组对水汽品质有着严格的要求，因此对水汽品质进行监督及其必要。水汽监督的目的是通过对热力系统进行水汽品质化验，准确地反映热力系统水汽质量变化程度，掌握运行规律，及时地进行调整处理，确保水汽质量合格，防止在热力系统中产生腐蚀、结垢、积盐，确保机组安全经济地运行。
【关键词】水汽品质 燃煤 发电机组
随着经济的发展，我国每年有大量的高参数大容量火电机组投入运行，对水汽品质的要求也随着参数的提高而提高。先进的水处理技术如超滤、反渗透、电除盐、凝结水精处理、给水加氧处理以及炉内平衡磷酸盐处理等新技术得到广泛的应用，用于水汽分析的仪器不断更新，原子吸收仪、离子色谱仪已成为监督水汽品质的有效手段，在线化学仪表，pH、Na、SiO2、O2和电导率表大量投入，加上新的管理机制，就要求水汽分析的结果能准确及时地反映水汽中杂质的浓度及其变化情况。
1 水汽品质监督面上存在的的问题
凝结水溶解氧有不少电厂长期不合格；化学仪表的配备率大多数达到了100%，但投入率达不到100%，化学在线仪表主要有pH、Na、SiO2、O2和电导率表，都是电厂重要的监测项目，一些电厂的部分在线分析仪表长期得不到投运；在线化学仪表的维护工作做得较差，不能按规定对仪表进行检定和维护保养，有些电厂没有制取合格的高纯水的能力；一些电厂水汽品质出现异常时未按“化学监督导则”规定进行分级处理。使燃煤发电机组容易发生氧腐蚀、沉积物下腐蚀、水蒸汽腐蚀、应力腐蚀、亚硝酸盐腐蚀。
2 水汽分析方法的发展特点
测试方法可以满足当前火电机组的要求时以安全可靠为第一，不会经常修订在用的方法；在研究开发方面，不少是把成熟可靠、又适合我国电力工业的测试方法吸收进来，如分光光度法、原子吸收法、离子色谱法以及在线分析方法。行业内，专家们继往开来，为满足电厂的需要进行足有成效的研发，如银锌内电解法测溶解氧、重铬酸钾快速法测COD、小硅表、用于痕量钠测定的二阶微分火焰光谱法、纯水pH、纯水电导率的测定、浊度的测定和低硬度指示剂等等，对列入修订的标准方法也仔细地进行了试验研究研发了火电厂使用的国家二级标准物质，目前有证的有8 种，分别是铜、铁、二氧化硅、磷酸根、EDTA、钠、氯和硫酸；还有一些不在标准之列的测试方法和技术，专家们针对水汽品质的特点进行研究，如电感耦合等离子发射光谱法（ICP）、流动注射技术、氯离子的测定、等等，有的在部分电厂中试用。
3 水汽质量劣化处理的原则与方法
3.1 水汽质量劣化处理的原则
（1）化学人员发现水汽质量不良时，必须首先向班长汇报并迅速进行检查。
①检查汽水取样、分析仪器、表计、化学药品有无问题及分析方法是否正确；水样是否有代表性。
②抽查分析各有关部分的水汽质量情况，了解有关设备运行方式变化有无异常。
（2）确证水汽质量劣化，判断无误时，应立即向班长和值长汇报并与有关分场的运行人员联系共同分析原因，提出处理意见。使水、汽质量迅速恢复正常，如果水汽质量严重恶化，化学班长应立即向分场主任汇报，分场领导应立即到现场给予必要的指导。
（3）值长得到水汽质量不良的报告后，应立即组织处理，防止造成严重后果，当水汽质量严重劣化虽经多方处理仍不改善，可能导致设备损坏或威胁安全运行时，是否需要使汽机或锅炉设备降低出力或停机、停炉，由组长作出决定。
（4）由于水源突然变化，严重影响给水质量，经多方处理不能改善，并影响蒸汽或炉水品质超标时应降低锅炉出力或停炉。
（5）水汽质量劣化后，化学运行班长、值班员应将水汽质量劣化的化验结果，原因分析，处理经过和处理结果做详细记录。
3.2 水汽质量劣化处理方法
3.2.1做好水汽分析人员的培训工作
分析化学是化学中一门相对独立的学课，是一门试验科学。从事水汽品质监测的人员不仅要有坚实的理论基础，明白每一项分析方法的原理和每一步操作的道理，了解测试全过程中易引起误差或造成污染的每一个操作环节，而且有规范熟练的操作技能。现代分析仪器配合有电脑，操作更加快速、简便、准确，但是从取样到样品的处理如果操作不好，得到的结果可靠性就差，即便是不需要人介入的在线仪表，总还是有标定、校准和维护的工作，如果没有扎实的基本功，情况就更糟了。因此对每一位从事水汽品质监测的人员以及在工作中涉及到分析操作的人员，除了进行理论方面的培训，还应练好操作基本功。
3.2.2用好水汽品质监测的标准方法
此次水汽试验方法的修订与以往几次修订有一个不同点是编写的格式上完全符合行业标准编写的要求，纠正了前版本编写格式上不统一，造成一些地方交代不清楚，给使用者造成困惑的缺点。例如，标准正文中的第一章就是范围，明确了该方法所规定的内容以及该方法的适用范围，而修订前的方法中就没有明确的“范围”这一章节。另外，用好标准是个重要问题。例如二氧化硅的测定，标准中提供了几种测定方法，由于硅在水中存在形态复杂，按分散程度分为溶解状的、胶体状态和悬浮颗粒状的，从能否直接与钼酸铵反应显色进行测定，可分为活性硅和非活性硅，非活性硅会在锅炉运行的条件下逐渐转化成活性硅。要准确应用标准方法，做好查定水汽系统中二氧化硅的来龙去脉，理清什么水样应过滤后测定，什么水样则不应过滤。
3.2.3积极使用有证标准物质
随着发展，分析化学家意识到，除了要求分析结果具有足够的准确度和精密度之外，还应满足不同时间和不同空间的测量结果的可比性，应将不同时间和空间的测量纳入准确一致的测量系统，因此除了研发更灵敏更精密的分析仪器外，还应有统一量值的标准物质。水汽分析的标准方法中绝大多数方法是建立在与准确知道被测成分浓度的标准溶液相比较或者说与标准溶液发生定量化学反应的基础上的。在测定过程中，如果配制的标准滴定溶液或用于制作工作曲线的标准溶液的浓度不准确，那么所有测定结果都可能是无效的，对于不同时间配制的标准溶液的浓度会缺乏一致性，导致测定结果缺乏可比性。
3.2.4积极采用更加先进的测试方法
对运行中的热力系统水汽品质进行监测的项目都属于痕量分析，要做好监测工作，起到实时监督的作用，是要赋予精心的。列入标准的分析方法，首先能满足监测的需要，其次是能在行业内被普遍使用，也是对行业内提出的应做到的最基本要求，同时又具有一定的先进性。对于一些更为先进的仪器分析法以及创新的测试方法通常不会很快被列入标准，这不等于限制使用，相反的应鼓励采用，但应做好与不同原理的标准方法充分比对以及用有证标准物质进行评价的基础上使用，在有争议时，应以标准方法为依据。
【关键词】水汽品质 燃煤 发电机组
随着经济的发展，我国每年有大量的高参数大容量火电机组投入运行，对水汽品质的要求也随着参数的提高而提高。先进的水处理技术如超滤、反渗透、电除盐、凝结水精处理、给水加氧处理以及炉内平衡磷酸盐处理等新技术得到广泛的应用，用于水汽分析的仪器不断更新，原子吸收仪、离子色谱仪已成为监督水汽品质的有效手段，在线化学仪表，pH、Na、SiO2、O2和电导率表大量投入，加上新的管理机制，就要求水汽分析的结果能准确及时地反映水汽中杂质的浓度及其变化情况。
1 水汽品质监督面上存在的的问题
凝结水溶解氧有不少电厂长期不合格；化学仪表的配备率大多数达到了100%，但投入率达不到100%，化学在线仪表主要有pH、Na、SiO2、O2和电导率表，都是电厂重要的监测项目，一些电厂的部分在线分析仪表长期得不到投运；在线化学仪表的维护工作做得较差，不能按规定对仪表进行检定和维护保养，有些电厂没有制取合格的高纯水的能力；一些电厂水汽品质出现异常时未按“化学监督导则”规定进行分级处理。使燃煤发电机组容易发生氧腐蚀、沉积物下腐蚀、水蒸汽腐蚀、应力腐蚀、亚硝酸盐腐蚀。
2 水汽分析方法的发展特点
测试方法可以满足当前火电机组的要求时以安全可靠为第一，不会经常修订在用的方法；在研究开发方面，不少是把成熟可靠、又适合我国电力工业的测试方法吸收进来，如分光光度法、原子吸收法、离子色谱法以及在线分析方法。行业内，专家们继往开来，为满足电厂的需要进行足有成效的研发，如银锌内电解法测溶解氧、重铬酸钾快速法测COD、小硅表、用于痕量钠测定的二阶微分火焰光谱法、纯水pH、纯水电导率的测定、浊度的测定和低硬度指示剂等等，对列入修订的标准方法也仔细地进行了试验研究研发了火电厂使用的国家二级标准物质，目前有证的有8 种，分别是铜、铁、二氧化硅、磷酸根、EDTA、钠、氯和硫酸；还有一些不在标准之列的测试方法和技术，专家们针对水汽品质的特点进行研究，如电感耦合等离子发射光谱法（ICP）、流动注射技术、氯离子的测定、等等，有的在部分电厂中试用。
3 水汽质量劣化处理的原则与方法
3.1 水汽质量劣化处理的原则
（1）化学人员发现水汽质量不良时，必须首先向班长汇报并迅速进行检查。
①检查汽水取样、分析仪器、表计、化学药品有无问题及分析方法是否正确；水样是否有代表性。
②抽查分析各有关部分的水汽质量情况，了解有关设备运行方式变化有无异常。
（2）确证水汽质量劣化，判断无误时，应立即向班长和值长汇报并与有关分场的运行人员联系共同分析原因，提出处理意见。使水、汽质量迅速恢复正常，如果水汽质量严重恶化，化学班长应立即向分场主任汇报，分场领导应立即到现场给予必要的指导。
（3）值长得到水汽质量不良的报告后，应立即组织处理，防止造成严重后果，当水汽质量严重劣化虽经多方处理仍不改善，可能导致设备损坏或威胁安全运行时，是否需要使汽机或锅炉设备降低出力或停机、停炉，由组长作出决定。
（4）由于水源突然变化，严重影响给水质量，经多方处理不能改善，并影响蒸汽或炉水品质超标时应降低锅炉出力或停炉。
（5）水汽质量劣化后，化学运行班长、值班员应将水汽质量劣化的化验结果，原因分析，处理经过和处理结果做详细记录。
3.2 水汽质量劣化处理方法
3.2.1做好水汽分析人员的培训工作
分析化学是化学中一门相对独立的学课，是一门试验科学。从事水汽品质监测的人员不仅要有坚实的理论基础，明白每一项分析方法的原理和每一步操作的道理，了解测试全过程中易引起误差或造成污染的每一个操作环节，而且有规范熟练的操作技能。现代分析仪器配合有电脑，操作更加快速、简便、准确，但是从取样到样品的处理如果操作不好，得到的结果可靠性就差，即便是不需要人介入的在线仪表，总还是有标定、校准和维护的工作，如果没有扎实的基本功，情况就更糟了。因此对每一位从事水汽品质监测的人员以及在工作中涉及到分析操作的人员，除了进行理论方面的培训，还应练好操作基本功。
3.2.2用好水汽品质监测的标准方法
此次水汽试验方法的修订与以往几次修订有一个不同点是编写的格式上完全符合行业标准编写的要求，纠正了前版本编写格式上不统一，造成一些地方交代不清楚，给使用者造成困惑的缺点。例如，标准正文中的第一章就是范围，明确了该方法所规定的内容以及该方法的适用范围，而修订前的方法中就没有明确的“范围”这一章节。另外，用好标准是个重要问题。例如二氧化硅的测定，标准中提供了几种测定方法，由于硅在水中存在形态复杂，按分散程度分为溶解状的、胶体状态和悬浮颗粒状的，从能否直接与钼酸铵反应显色进行测定，可分为活性硅和非活性硅，非活性硅会在锅炉运行的条件下逐渐转化成活性硅。要准确应用标准方法，做好查定水汽系统中二氧化硅的来龙去脉，理清什么水样应过滤后测定，什么水样则不应过滤。
3.2.3积极使用有证标准物质
随着发展，分析化学家意识到，除了要求分析结果具有足够的准确度和精密度之外，还应满足不同时间和不同空间的测量结果的可比性，应将不同时间和空间的测量纳入准确一致的测量系统，因此除了研发更灵敏更精密的分析仪器外，还应有统一量值的标准物质。水汽分析的标准方法中绝大多数方法是建立在与准确知道被测成分浓度的标准溶液相比较或者说与标准溶液发生定量化学反应的基础上的。在测定过程中，如果配制的标准滴定溶液或用于制作工作曲线的标准溶液的浓度不准确，那么所有测定结果都可能是无效的，对于不同时间配制的标准溶液的浓度会缺乏一致性，导致测定结果缺乏可比性。
3.2.4积极采用更加先进的测试方法
对运行中的热力系统水汽品质进行监测的项目都属于痕量分析，要做好监测工作，起到实时监督的作用，是要赋予精心的。列入标准的分析方法，首先能满足监测的需要，其次是能在行业内被普遍使用，也是对行业内提出的应做到的最基本要求，同时又具有一定的先进性。对于一些更为先进的仪器分析法以及创新的测试方法通常不会很快被列入标准，这不等于限制使用，相反的应鼓励采用，但应做好与不同原理的标准方法充分比对以及用有证标准物质进行评价的基础上使用，在有争议时，应以标准方法为依据。