二零零七年六月一日
业内有句老话:“你无法控制你不测量的东西”，发电中的二氧化硅也不例外。二氧化硅沉积物会损害设备的性能，以至于必须严格控制它。二氧化硅是发电厂锅炉和涡轮机内部硬而密集的水垢积聚的罪魁祸首。在电力公司急于根据商业和环境压力优化运营的时候，它们无法负担因这类污染而导致热量传递受损的工厂的运营费用。尽管锅炉给水经过处理以去除二氧化硅和其他离子污染物，但只有使用正确的监测系统才能保持对二氧化硅的长期有效控制。为了了解这个问题的严重性，让我们考虑一个典型的500MW锅炉每小时沸腾1500吨水。这相当于每月消耗100万吨的水。现在考虑一下，如果给发电机供电的水被百万分之一的二氧化硅污染会发生什么。整整一吨的二氧化硅可以在一个月内积聚在锅炉里，为高效传热设置了一个主要的障碍!在哪里监控电厂中可以从二氧化硅监测中受益的第一个领域是负责从补充水中去除离子污染物的脱矿厂。这种去除通常在三个离子交换床中实现。首先，阳离子床去除正离子，如钠、钙和铵并将它们替换为H+阳离子。然后，阴离子床会去除氯化物、硫酸盐和硝酸盐等负离子，取而代之的是羟基离子(OH−)。最后，混合床去除残留的污染离子，留下高度纯化的水。活性二氧化硅以弱负离子的形式存在于水中，可被阴离子床捕获。然而，二氧化硅阴离子被离子交换树脂相对松散地固定住，因此，当它接近枯竭时，它是第一个突破床层的物种。因此，监测二氧化硅在阴离子床出口的突破是一个很好的指示何时床需要再生。再生通过碱溶液通过树脂来恢复羟基离子。监测混合床出口的二氧化硅再次提供了对床中阴离子交换树脂状态的有用检查，以及检查作为补充水进入锅炉的水的质量。锅炉给水中二氧化硅的最终水平必须保持尽可能低，以减少积聚在锅炉汽包内和后续的蒸汽结转。在转鼓锅炉中，二氧化硅的积聚是在转鼓内部进行监测的。二氧化硅分布在水和水之间蒸汽在汽包内相，随着温度和压力的增加，蒸汽中的比例上升。特别是在高压锅炉中，相当多的二氧化硅可以集中在蒸汽中，并可以携带和沉积在下游设备上，如过热器和涡轮叶片。鼓中的二氧化硅水平是通过排污来控制的，但这将喷射出昂贵的处理水和每次发生的能量。因此，监测二氧化硅的积聚以确保排污循环得到优化是很重要的。在排污循环中也考虑到其他污染物的积聚。测量锅炉蒸汽中的二氧化硅，无论是在过热器还是在涡轮机的入口，都能很好地反映整体蒸汽纯度。经验表明，只要二氧化硅浓度保持在20 ppb以下，就应该有最小的水垢沉积。除饲料补充水外，二氧化硅污染的另一个主要来源是回水锅炉从冷凝器中分离出来。冷凝器使用当地水源的水来冷却蒸汽，这些水通常不像工艺用水那样经过严格的预处理。不幸的是，许多冷凝器容易泄漏，这使得冷却水污染所产生的冷凝水。当蒸汽凝结成水时，冷凝器在近乎完美的真空状态下运行。这增加了发生污染问题的可能性，即使在工艺端和冷却水之间有一个小泄漏。因此，许多冷凝器配备了抛光装置，如已经描述的脱矿装置。然而，在凝析液抛光厂的情况下，入口的污染水平很容易波动更大，因此更难预测离子交换床何时会耗尽。只有持续的二氧化硅监测可以消除对频繁的、劳动密集型的人工采样和测试的需要。监测技术与许多其他潜在的污染物不同，溶解的二氧化硅只是非常弱的电离，所以它不能用简单的电导率测量来检测，而是需要专用的监控器。在线硅监视器测量溶解在水中的二氧化硅化合物使用标准钼蓝化学。这种化学反应产生蓝色溶液，其强度由比色法测量，并与二氧化硅浓度成正比。在选择显示器时，有一些特性需要考虑:必威bet．...该装置的液体处理系统应仔细设计，以尽量减少任何维护的需要。例如，ABB目前的二氧化硅监控器型号8241，具有精密设计的多通道蠕动泵，只需要每年维护一次。必威bet．...因为在任何发电方案中都有许多潜在的点可以受益于二氧化硅监测，监测仪处理来自工厂周围许多不同来源的多个样本的能力是另一个明显的优势。基于微处理器的电子器件可以在多个采样点之间提供可编程的多流切换，以及一些其他的有用的功能，有必威bet助于降低拥有成本。ABB的低维护二氧化硅分析仪作为ABB领航员600系列化学分析仪的第一款产品，领航员600二氧化硅使用的试剂只有其他制造商所用试剂的四分之一，大大降低了年成本。通过精心设计的湿段，以及增加远程管理、自动校准和清洁，减少了每年的维护要求，进一步降低了运营成本。综合这些特点，可实现三个月无人值必威bet守作业。针对发电行业及其他大型蒸汽、水依赖行业应用，该仪器提供了一个广泛的二氧化硅浓度(0和5000 ppb)在单个设备。分析仪提供单流或多流配置，最多可监控6个流，按顺序提供电流循环，以太网和可选Profibus输出。Navigator 600二氧化硅分析仪为用户提供可编程的连续或采样测量，允许在二氧化硅浓度相对恒定的应用中进一步减少试剂消耗。Navigator 600 Silica的诊断信息必威bet是其他设备的两倍，更容易识别潜在问题。试剂瓶传感器提醒操作员低试剂水平和一个自动清洗功能，可设置定期清洗整个湿段，防止出现问题由于管道、化学和光学系统被污染而产生漂移。ABB设计了Navigator 600 Silica，因此需要每年对泵管进行维护绞盘可以在两到三分钟内完成，而某些设备需要45分钟。——伊恩·布拉丁，ABB
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