不少電廠運(yùn)行過程中會(huì)遇到一類共性難題:DCS 畫面內(nèi)省煤器入口、除氧器出口溶解氧讀數(shù)長(zhǎng)期穩(wěn)定維持在 3-5μg/L,滿足 GB/T 12145-2016 標(biāo)準(zhǔn)中≤7μg/L 的管控要求,報(bào)表數(shù)據(jù)看起來符合規(guī)范。但機(jī)組年度大修拆開聯(lián)箱手孔檢查時(shí),水冷壁管表面附著大面積紅色 Fe?O?銹蝕產(chǎn)物,管壁分布多處點(diǎn)蝕坑,管壁實(shí)測(cè)厚度接近允許最小值。設(shè)備更換管材會(huì)產(chǎn)生大額成本,還會(huì)造成機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間停機(jī),帶來多重?fù)p失。
運(yùn)行人員常會(huì)產(chǎn)生疑惑:監(jiān)測(cè)儀表顯示數(shù)據(jù)合格,設(shè)備腐蝕卻持續(xù)發(fā)生,該如何判斷數(shù)據(jù)與設(shè)備真實(shí)工況?這類矛盾在多家電廠重復(fù)出現(xiàn),問題根源并非機(jī)組運(yùn)行操作不當(dāng),而是從水樣取樣口到 DCS 顯示界面,整套溶解氧監(jiān)測(cè)鏈路出現(xiàn)功能偏差,可借助便攜式溶解氧測(cè)定儀開展分段核驗(yàn),定位數(shù)據(jù)失真環(huán)節(jié)。
一、取樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷,容易生成偏離實(shí)際的水樣數(shù)據(jù)
監(jiān)測(cè)儀器僅能檢測(cè)流入流通池內(nèi)的水樣,取樣管路配置不合理會(huì)直接干擾水樣真實(shí)濃度:管路鋪設(shè)過長(zhǎng)、選用細(xì)內(nèi)徑管材、管線存在 U 型彎折結(jié)構(gòu),都會(huì)造成水樣流速偏低,高溫水樣內(nèi)部殘留溶解氧會(huì)在輸送途中與管壁發(fā)生反應(yīng),氧氣含量持續(xù)消耗,傳感器采集到的水樣不具備實(shí)時(shí)參考性,讀數(shù)相比真實(shí)數(shù)值存在幾 μg/L 的差值。
取樣配件材質(zhì)同樣會(huì)帶來測(cè)量干擾,取樣閥門、連接接頭未選用 316L 不銹鋼材質(zhì),長(zhǎng)期使用后自身發(fā)生腐蝕,會(huì)向水樣釋放氧氣或是吸附水中氧分子,造成無規(guī)律測(cè)量偏差。即便便攜式溶解氧測(cè)定儀自身檢測(cè)精度表現(xiàn)穩(wěn)定,取樣環(huán)節(jié)出現(xiàn)失真后,后續(xù)所有工況判斷都會(huì)依托不準(zhǔn)確數(shù)據(jù)開展。
二、預(yù)處理單元運(yùn)行異常,帶來溫度補(bǔ)償計(jì)算偏差
水中溶解氧飽和數(shù)值和水溫存在較強(qiáng)關(guān)聯(lián),便攜式溶解氧測(cè)定儀內(nèi)置溫度補(bǔ)償計(jì)算邏輯,但該功能穩(wěn)定運(yùn)行有基礎(chǔ)條件,水樣溫度需要貼近 25℃標(biāo)定基準(zhǔn)溫度。
冷卻器出現(xiàn)結(jié)垢、換熱能力下降時(shí),水樣輸送至檢測(cè)位置時(shí)溫度偏高,溫度差值較大,補(bǔ)償算法會(huì)產(chǎn)生明顯計(jì)算誤差。DCS 界面顯示的達(dá)標(biāo)數(shù)值,只是算法在非標(biāo)準(zhǔn)溫度區(qū)間計(jì)算得出的結(jié)果,和水體實(shí)際溶解氧濃度存在明顯偏差,并非儀器故障,而是前置預(yù)處理設(shè)備改變了水樣檢測(cè)條件。
減壓閥運(yùn)行故障、過濾器堵塞還會(huì)引發(fā)水樣壓力波動(dòng)、流量下降,進(jìn)一步放大整體測(cè)量誤差。
三、傳感器長(zhǎng)期使用性能衰減,變化過程不易被工作人員察覺
膜法氧電極會(huì)隨使用時(shí)長(zhǎng)逐步老化,透氣膜表面積存雜質(zhì)、內(nèi)部電解液持續(xù)消耗、電極陰陽極催化能力逐步減弱,儀器靈敏度與信號(hào)響應(yīng)速度會(huì)逐步下降。
該類老化問題不會(huì)出現(xiàn)讀數(shù)大幅跳動(dòng),僅表現(xiàn)為數(shù)值平緩偏移,運(yùn)行人員長(zhǎng)期觀察到穩(wěn)定的 2-5μg/L 讀數(shù),會(huì)默認(rèn)水質(zhì)溶氧處于可控范圍,實(shí)際水體溶解氧可能連續(xù)數(shù)周維持在 10μg/L 以上。實(shí)驗(yàn)室定點(diǎn)校準(zhǔn)僅能修正單一濃度點(diǎn)偏差,兩次校準(zhǔn)周期內(nèi)傳感器性能逐步衰減的情況,難以依靠固定校準(zhǔn)流程及時(shí)發(fā)現(xiàn),搭配便攜式溶解氧測(cè)定儀定期現(xiàn)場(chǎng)比對(duì),可及時(shí)捕捉電極性能變化。
四、監(jiān)測(cè)分析方式單一,忽略數(shù)據(jù)趨勢(shì)與多測(cè)點(diǎn)對(duì)比價(jià)值
多數(shù)電廠僅以≤7μg/L 作為合格判定標(biāo)準(zhǔn),只關(guān)注瞬時(shí)數(shù)值,忽略數(shù)據(jù)時(shí)間變化與多測(cè)點(diǎn)橫向?qū)Ρ刃畔ⅰ?br />
舉例來說,溶解氧數(shù)值三個(gè)月內(nèi)從 2μg/L 緩慢上漲至 6.5μg/L,相比長(zhǎng)期穩(wěn)定在 6.5μg/L 的工況風(fēng)險(xiǎn)更高,數(shù)值持續(xù)上升代表凝汽器輕微滲漏、除氧器排氣閥動(dòng)作異常等故障正在加重,數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)本身就是設(shè)備異常預(yù)警信號(hào)。
同時(shí)省煤器入口讀數(shù)正常、凝結(jié)水泵出口數(shù)值偏高時(shí),能夠快速定位管路局部密封泄漏點(diǎn)位。缺少趨勢(shì)曲線查看、多測(cè)點(diǎn)比對(duì)的監(jiān)測(cè)模式,只能獲取孤立單點(diǎn)數(shù)據(jù),無法完整反映系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。
五、完善溶解氧監(jiān)測(cè)體系,搭建多層級(jí)數(shù)據(jù)校驗(yàn)防線
真實(shí)可靠的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),需要合規(guī)取樣管路、穩(wěn)定預(yù)處理設(shè)備、性能穩(wěn)定的檢測(cè)儀器、完善數(shù)據(jù)趨勢(shì)分析機(jī)制協(xié)同配合,任一環(huán)節(jié)運(yùn)行異常,數(shù)據(jù)都會(huì)失去參考意義。整套監(jiān)測(cè)鏈路中,檢測(cè)儀器是保障數(shù)據(jù)可信的重要載體,贏潤(rùn)環(huán)保 ERUN-SZ3-A5 型在線溶氧監(jiān)測(cè)設(shè)備可搭配便攜式溶解氧測(cè)定儀配套使用,設(shè)備設(shè)計(jì)兼顧多方面使用需求:
1. 檢測(cè)核心性能適配鍋爐低濃度水樣檢測(cè)
設(shè)備采用膜法氧電極檢測(cè)原理,分辨率 0.01μg/L,可清晰區(qū)分水體溶氧是否超出國標(biāo) 7μg/L 管控限值;儀器 T90 響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)小于 60 秒,能夠捕捉除氧器工況短時(shí)波動(dòng),方便工作人員及時(shí)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。
2. 長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定,配套完整數(shù)據(jù)管理功能
設(shè)備搭載 ARM 處理平臺(tái),信號(hào)調(diào)理模塊采用隔離供電設(shè)計(jì),削弱工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境帶來的信號(hào)干擾,緩解長(zhǎng)期運(yùn)行數(shù)值偏移問題;機(jī)身自帶歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、曲線回看功能,可直觀查看溶解氧緩慢上漲趨勢(shì),轉(zhuǎn)變僅看瞬時(shí)數(shù)值的靜態(tài)監(jiān)測(cè)模式;設(shè)備支持 4-20mA、Modbus 雙信號(hào)輸出,可對(duì)接 DCS 系統(tǒng),溶氧超標(biāo)時(shí)自動(dòng)推送報(bào)警信息,便于工作人員提前處置隱患。
3. 維護(hù)便捷,適配多類現(xiàn)場(chǎng)安裝工況
儀器膜片更換周期約半年,電解液更換周期約兩年,日常維護(hù)投入可控;主機(jī)外形尺寸 144×144×150mm,機(jī)柜開孔尺寸 138×138mm,水樣檢測(cè)流量區(qū)間 50-200mL/min;設(shè)備設(shè)置 0-100μg/L、0-20mg/L 雙測(cè)量量程,測(cè)量誤差 ±1.5% F.S,溫度補(bǔ)償區(qū)間 5-50℃,適配電廠常規(guī)水樣檢測(cè)工況。
檢測(cè)儀器需要搭配規(guī)范的監(jiān)測(cè)配套系統(tǒng)才能發(fā)揮作用:取樣管路盡量縮短、保持平直鋪設(shè),規(guī)避 U 型彎折結(jié)構(gòu),管路配件統(tǒng)一選用 316L 不銹鋼;定期檢查冷卻器換熱能力,盡量讓水樣檢測(cè)溫度貼近 25℃標(biāo)定溫度;確保報(bào)警信號(hào)接入 DCS 聯(lián)動(dòng)控制邏輯。
完整的配套方案除提供檢測(cè)硬件外,還包含取樣管路布置指導(dǎo)、長(zhǎng)期設(shè)備運(yùn)維相關(guān)支持,形成系統(tǒng)化監(jiān)測(cè)解決方案。
水體氧腐蝕不會(huì)因?yàn)?DCS 界面的合格讀數(shù)停止電化學(xué)反應(yīng),更換水冷壁管材的成本投入遠(yuǎn)高于定期核驗(yàn)監(jiān)測(cè)鏈路的費(fèi)用。電廠可定期對(duì)整套溶解氧監(jiān)測(cè)體系開展全面核查:確認(rèn)取樣管路材質(zhì)與鋪設(shè)方式是否合規(guī)、冷卻器換熱效率是否達(dá)標(biāo)、歷史曲線有無持續(xù)上升趨勢(shì)、報(bào)警閾值是否正常投用,同時(shí)搭配便攜式溶解氧測(cè)定儀現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)核驗(yàn)。以系統(tǒng)化管理思路完善監(jiān)測(cè)流程,構(gòu)建穩(wěn)定可靠的水質(zhì)監(jiān)測(cè)防護(hù)體系。