火力发电厂在线/便携式分析仪器现状解析

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一、火力发电厂水质分析仪表概述

    火力发电厂是一个将化学能(煤炭/天然气/燃油/垃圾/生物质等)转化为电能的过程;化学能不能直接转换为电能,火力发电厂是将其转化为热能,通过水介质推动汽轮机做功,带动发电机发电;整过转化过程介质为水/气/汽/过热/再热/做功/冷凝,闭式循环过程;其中水作为热能传导介质完成整个过程。

    水作为介质整个过程在闭式循环,从水汽转换过程中,都在金属管道及主设备中循环重复使用;因为这种水是经过处理后的水,品质要求高(电导率<0.15us/cm,PH~9.xx/根据工艺,SiO2<5ppb,Na+<1ppb(根据工艺段),其它成分都是痕量级的)。 

    在整个循环过程中,水的状态从液态/气态/饱和态/过饱和/超饱和(根据锅炉机组大小及工作临界状态),温度和压力都是很高的;和主设备接触,不管是管道,还是锅炉/汽机/还是冷凝器/高加低加除氧器,空预器等等设备,接触的都是换热设备;水在整个过程中,都需要实时监测水/蒸汽的品质;这就是在线水质分析仪器存在的必要性。

    基于工艺要求,在整个生产过程不同位置设置了不同的测点,以监测/监督水汽品质,监督腐蚀或者积盐,以及监测泄露或者补水导致水质劣化;或者控制工艺过程(加药/加氧&除氧工艺)等。

    基于这种要求,国家有相应的标准要求不同的机组配置对应的化学仪表,以及规定不同机组/不同的系统对应的化学控制要求(*具体参考相应的国家标准)。以下为大致摘录,仅用于参考。image.png

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二、 火力发电厂化学仪表类型

    基于电力设计院设计/基于机组类型及大小,以及发电使用的原料;工艺要求,如下仪表涉及到在发电厂不同工艺段中

2.1 水处理车间

    水处理车间的工艺:UF/RO/阴阳混床/EDI

    涉及: 浊度/余氯(ppb级)/普通PH(进水)/电导率(普通及纯水)/阳床Na+/混床及出口母管硅表(SiO2)

    *大多数为痕量及(超)纯水级分析仪仪器

2.2 精处理车间

    阴阳混床:Na+/ 硅SiO2/PH/电导率

    *为痕量及(超)纯水级分析仪仪器

2.3 取样架/集中取样布置

    全厂闭式冷却水集中布置,和生产过程有关联的布置地点:涉及硅SiO2/钠Na+/溶解氧DO2/溶解氢DH(大型/超临界机组)/pH/电导率(比电导率/氢电导率/脱气氢电导率)/氯离子(ppb级)/总铁(ppb级)等等。

2.4 原水

    PH/电导率/浊度/悬浮物等,根据工艺布置仪器

2.5 脱硫废水

    工艺多样,一般涉及PH/浊度等污水类仪器

2.7 零排放

    工艺多样,一般涉及浊度/PH/电导率等污水类仪器

2.8 定冷水水质监测

    根据工艺/混床: PH/电导率/有的有溶解氧及溶解氢

    *痕量分析及纯水PH电导率;温度不大于50摄氏度/压力不大于6bar;现场情况比较苛刻(样水带电)。

三、发电厂化学仪表现状

    从20年前开始,发电厂化学仪表主要是进口仪表为主,涉及的品牌包括发货polymetron/美国orion/瑞士ABB(英国kent)/瑞士swan/罗斯蒙特/霍尼韦尔等为主;其仪表一般使用寿命长达10年以上。

    自2020年以来,国产仪表厂家逐渐进入电力市场,从最初提供PH电导率等小仪表开始,覆盖到目前在市场上常规硅/钠/溶解氧/磷表(工艺要求)供货范围。

    自2025年以来,截至目前,国产仪表在市场占有率逐步上升(基于价格优势)。

四、发电厂现装有在线化学仪表现状(一家之言/仅供参考)

    进口仪表目前装机还是历史延续装机数量,在持续服役中,基于国产仪器的努力,在逐步被改造的过程中。

    国产仪器已完成进口仪器改造的项目中,寿命及质量一言难尽,使用寿命偏短及维护率偏高,数据可靠性不满足工业现场要求。且服役寿命普遍很短,数据可靠性不高;面临第二次改造的局面。

     对甲方/使用者而言:面临需要质量 还是 价格的选择之中。   

五、对于未来火力发电厂化学仪表的考量

    发电厂是一个持续生产的过程,从系统角度考虑,发电厂长期运行的可靠性的保障是基于系统/组件可靠性的叠加;

    保证关键部件的长期运行及可持续提供真实数据的要求,是维持系统长期运行的基础。

    对于防腐蚀及积盐,实际泄露监督,微漏监测;提供实时的监测数据是最基本的要求。

    对于防止振动/爆管/腐蚀/热效率等要求,对水质监督的要求是长期性的,是过程监督的一部分;等到结果出现了,一切都晚了。

    从基本出发点而言,最终的要求是对于每一台仪表:让它真正的运行起来,提供稳定/准确/跟随过程的测量数据是基本要求。那么对于仪表而言,要选用工业级/耐用/可信的/维护量少的真仪器,经过现场验证过的能够实现这种要求的工业级仪器,并能供提供长期技术支援的原始设备制造厂家。

    以下为我们为电厂提供的仪表:最长运行使用时间长达12年(国产仪表),并提供了长期的维修/维护/校准服务,并在集团化学监督的要求下稳定运行多年。

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硅表数值稳定/准确;钠表/ppb溶解氧表接近免维护,测量值准确/稳定。

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钠表连续/免维护运行>36个月

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除氧器出口/入口387807227064037500.jpg

6、便携式标准表

    在日常对在线化学仪表监督过程中,仪表的准确性是值得怀疑得,如果保证在线运行仪表得准确性,可以采取几种方法来处理: 验证/校准。

    验证:使用标液及标准表验证

    校准:使用标准表及标液校准;

    *发电厂仪表得校准需要遵从DL/T688标准,并需要使用标准表进行现场校准,实现标准传递;

   我们提供如下得解决方法:

00A 基于国标DL_T677-2018的电厂在线化学仪表的在线验证及校准.pdf

   标准仪表用于标准传递:需要定期送检到法定计量单位,如中国国家计量研究院NIM/西安热工研究院TPRI。实现标准传递。

    对于火力发电厂过程仪表:其工艺要求有其行业属性,具体请咨询相关标准机构以获得技术支持及解释。

*市场上产品多样,选对产品,对于工业生产及后期运行维护会减少很多麻烦。


*提供可靠性高/维护量低/稳定准确型仪表是系统稳定的基础,欢迎交流/垂询:010-63569046


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