PDF《火电厂水质监测与控制中的问题》

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7613.com 收录 火电厂水质监测与控制中的问题 [文章摘要] 根据水质监测的要求,对目前应用的一些化学仪表进行了现场的测试分析.结果表明,仪表在 测量的准确性方面仍有一定的差距,主要是水样的温度及使用中的调校工作对此有较大的影响.文章同时 还就水质监测与控制中的若干问题进行了探讨,并提出了一些相关的建议. [关键词] 纯水 仪表 水质 监测

一、 水质的测量问题 1. 高纯水电导率的测量 高纯水的电导率与水中离子的种类、含量、水样温度、取样流速等因素有关,除了必须进行在线测量外, 其中使用的电极应当配套,并且在使用过程中要定期检查和校核仪器,以保证测量值的准确性. 由于高纯水的电导率为 25℃条件下的测量值,因而测量中水样的温度应调整在 25℃时进行,但如果因现场 条件所限未采取恒温的措施时,那么水样温度对测量值的影响则是一个不容忽视的问题.例如在补给水处 理混床出水电导率的测量过程中,水样的温度视季节变化而变化,一般在 5-30℃之间;

而凝结水处理混 床, 由于其运行特点, 水样温度一般在 25-35℃, 尤其是环境温度较高的夏季,水样的温度可达 35℃以上, 在此条件下要准确地测定混床出口的电导率,单纯地依靠电导表本身的自动补偿系统对温度进行补偿,往 往达不到要求的效果.这是由于随着测量水样温度的变化,溶液的电离度、离子的迁移速度、溶液本身的 粘度等发生了变化,电导率表的自动补偿系统还不能对上述因素进行完全的补偿.因而在现场的测量中, 对不是 25℃基准温度下的水样,应求出其温度系数进行换算.将不同温度下的电导率值换算为 25℃时的电 导率值按下式进行: 式中:DD(25℃)――换算为 25℃时水样的电导率,ms/cm;

DD(t)――水样温度 t℃时测得的电导率,ms/cm;

β――温度校正系数,与水中电解质的性质及组成等因素有关. 图

一、图二分别是利用 Kent

5203 及DDG―9100J 型电导率表在对温度进行自动补偿的情况下,对凝结水 处理混床出水水样采取降温的措施后测得不同温度时的电导率值: 对图

一、图二进行线性回归处理,可求得 Kent

5203 型及 DDG―9100J 型电导率表的温度校正系数分别为 β1=1.4%、β2=2.9%.由此可知,尽管上述两类仪表都投入了温度自动补偿系统,但仍不能达到完全的补 偿. 对于凝结水处理混床而言,出水电导率的控制标准为≤0.20ms/cm(25℃) ,如果水样温度达到 35℃时,温 度校正系数β取平均值 2.0%,则出水电导率相对于 25℃的控制标准变为 0.167ms/cm,即水样温度较高时 容易使混床提前退出运行.相反,补给水处理混床出水电导率达 0.20ms/cm 的失效终点时,对于β=2.0%的 电导率表而言,设水样温度为 5℃,此时换算成 25℃的电导率值则为 0.333ms/cm,这无异于将混床出水电 中国工控信息网 www.7613.com 收录 导率的标准大大地加以放宽了. 目前的一些在线电导率表(如上海天时仪器厂生产的

9301 型、苏州电力设备厂生产的 DDG―2001 型等) 除能对温度进行自动补偿外,还提供了可调的温度校正系数,因此对这一类仪表在使用中可以测出表计的 温度校正系数进行人工的补偿,以提高测量的准确性. 2. PH 值的测量 在水汽品质的临督中,PH 值的测量较电导率的测量更容易出现偏差,其主要的原因除了与定位方法、 玻璃电极及甘汞电极的使用情况等因素有关外,水样温度对 PH 值测量的影响更大. 使用在线 PH 表进行连续流动的测定消除了测量过程中 CO2 的影响,但是当测量温度变化较大时,在线PH 表虽然能够自动地进行温度补偿(一般温度每升高 10℃,PH 降低 0.05) ,也只是消除了温度对测量 部分的影响.在不同的温度下,由于酸碱离解常数的变化,水样的 PH 值也随着温度的变化而变化,这部 分的影响表计还不能进行补偿. 要准确地测定水样的 PH 值,应该使水样的温度保持在 25℃左右,但如果由于现场条件的限制,未对 水样采取恒温措施时,那么 PH 的测量受温度的影响就较大.下面是在混床的出水及凝结水水质相对稳定 时,对PHG-2002 及PHG-9311A 工业酸度计测定了 PH 值随温度的变化曲线,如图

三、图四: 由上图可以看出,随着水样温度的升高,PH 值呈直线下降.在实际的测量中,水样温度为 t℃时的 PH(t)值,可用下式换算成 25℃下的 PH(25℃)值: PH(25℃)=PH(t)+α(25-t) 对图

三、图四测得的 PH 变化曲线进行线性回归处理,可求得 PHG-2002 及PHG-9311A 型酸度计的 温度校正系数α分别为-0.027/℃、-0.023/℃(负号表示随着温度的上升,PH 值降低) . 从上述的测试结果可以看出,水样温度对 PH 值测定的准确性影响较大,当水样温度与基准温度有较 大的偏离时,将给机炉水汽品质的控制带来较大的误差.例如对锅炉的给水及炉水而言,由于水样的温度 受取样冷却水冷却效果的影响,一般在 10-35℃之间,当给水 PH 值要求控制在 9.00-9.40 之间时,如果 水样的温度为 35℃,采用 PHG-2002 型酸度计测量给水 PH 值时,则实际控制标准变为 9.27-9.67 (25℃) 之间;

同样,炉水的 PH 值要求控制在 9.00-10.00 之间,如果水样的温度为 10℃,采用 PHG-9311A 型 酸度计测量炉水 PH 值时,则实际控制标准变为 8.65-9.65(25℃)之间.由此可知,温度对 PH 值测量的 影响是一个不容忽视的问题.在实验室表与在线表用同一水样进行的对比测量中,会经常出现有较大的误 差,这也主要是温度校正系数的不同而引起的. 3.微量硅的测定 在用硅酸根分析仪测定水中的微量硅时,同样存在着许多影响测量准确性的因素,例如 1,2,4 酸还 原剂容易变质的问题;

表计的上、下标长期未进行调整;

冬季环境温度较低时,测出的 SiO2 偏低,甚至为 负数等,因此有时候的测量误差往往可达 40%以上. 中国工控信息网 www.7613.com 收录 如下表, 这是在汉川电厂用相同的水样对两台 ND―2106 型数显式硅酸根分析仪对 SiO2 进行测定的结 果(测硅试剂使用的时间不同) : 注: 凝结水处理使用硅表的上标为 23.7,下标为-6.2;

化验站使用硅表的上标为 25.2,下标为-13.4. 由上述的测量结果可知,对于微量硅的测量,不同的表计在使用不同的试剂时,测得的 SiO2 各不相同,其 间的差异较大,引起误差的主要因素有配用试剂的性质、水样的温度及仪表上、下标的校正等.虽然在测 量中可采用倒加药、双倍试剂等方法较准确地测出纯水中 SiO2,但在现场的测量中,一般不常应用这样麻 烦的测量步骤, 因而测量中出现较大的误差是必然的. 对于凝结水处理及补给水处理混床而言, 其出水 SiO2 的控制标准分别为≤15mg/l 及≤20mg/l,由于控制标准的要求较高,如果以混床出水的 SiO2 作为控制标准 将不可避免地带来较大的误差,这将给混床运行终点的判断带来困难. 从实际的测量效果上来看,应用硅酸根分析仪在测量纯水水质的 SiO2 时,虽然测量的绝对误差较大, 但一般情况下用同一台硅表仍能测出水中 SiO2 的变化趋势,故在实际的测量中,当分析数据不可靠时,应 加强分析,以确保测量结果的准确性.

二、 水质控制中的一些问题 1.一级除盐系列中阴床出水 SiO2 监督的重要性 在单元制的一级除盐系列中,阴床内阴树脂有 10―15%的富余量,因此在运行中往往是阳床先失效, 阴床先于阳床失效的情况除大反洗等例外情况外,一般较少出现.作为单元制的一级除盐系列,正常运行 时,其主要的水质监测指标有阳床........