火電廠深度調峰技術解析

　　　　近年來，我國產業結構調整進一步深化，電力市場結構也發生了顯著的變化，不斷加深國家電網的調峰難度；

*   第三產業和居民用電快速增長；

*   跨區域、大容量直流電輸電容量增加；

*   風電、太陽能光伏、水電等可再生清潔能源的裝機比重快速攀升；

國家持續推出各類調峰政策鼓勵火電廠，特別是大型燃煤電廠積極參與電網調峰；而現役火電機組面臨日益嚴重的產能過剩、年發電可利用小時的下降、煤炭價格持續走高、可再生能源的進一步發展和電力市場改革的推進，都使得火電機組面臨成為調峰機組新常態。

電廠調峰的機遇與挑戰  

隨著夏天臨近，各火電機組將不可避免地面臨各種“調峰”機遇，發電企業又將面臨機組安全性、穩定性的問題，即對機組運行和維護管理提出了更高的要求。

目前，參與調峰的火電機組容量和參數都在不斷提高，使得汽水品質變得更加重要，而電廠化學問題引發的設備事故越來越具突發性、快速性和全面性特點，因此，調峰機組必須要對汽水品質給予高度重視，加強汽水品質監督和管理。

水汽品質保障的關鍵  

溶氧作為電廠水、汽監督的關鍵參數，對水汽系統和設備的高效安全運行十分關鍵，特別在調峰機組低負荷運行階段。

由于機組真空區域擴大，局限于機組熱力系統的嚴密性，則容易發生真空度下降，進而造成氧氣進入凝汽器系統導致凝結水溶解氧超標；

同時，由于機組處于低負荷運行階段時，除氧器的壓力和溫度不能維持在正常控制值，即會導致除氧水的溶解氧超標，進而導致低壓給水至省煤器入口面臨氧腐蝕風險。

（圖：火電廠溶氧檢測點）

因此，火電調峰機組在調峰變換負荷和低負荷運行階段，需密切關注凝汽器和除氧器的溶氧變化，即便捷、準度、可靠的溶氧測量對于電廠工作人員了解機組運行狀況非常重要。

溶氧測量的解決方案

為幫助中國火電客戶更好地應對機組負荷變化和深度調峰，梅特勒-托利多過程分析向廣大電力客戶推薦目前最為先進的光學溶氧測量技術。

（圖:梅特勒-托利多便攜式和在線光學溶氧傳感器）

和傳統的電化學（極譜法）溶氧技術相比，光學法溶氧測量具有穩定性好、響應快、維護少、壽命長等優點。近年來，光學溶氧已在制藥、食品、啤酒和電力等各種領域經受了實踐的檢驗。

光學溶氧:避免測量干擾因素   

傳統的電化學極譜法溶氧測量技術在測量溶氧時，溶氧需從被測介質中通過半透膜（溶氧膜）擴散至傳感器內部，和金屬（金，鉑金，銀）陰極接觸發生還原反應，進而形成nA級的電流測量信號。

（圖:水中溶解氫氣等還原性物質導致極譜法溶氧測量值偏低）

如果被測介質中有氫氣、氯氣等具有氧化或者還原特性的氣體，或含有Fe3+、ClO-等具備氧化還原特性的離子，則將造成極譜法溶氧測量誤差，但光學溶氧分析儀，則完全不受氧化性或還原性氣體和離子的影響。

光學溶氧氣：避免溶氧膜對測量影響

傳統的極譜法電化學溶氧在測量過程中溶氧必須透過溶氧膜和陰極發生化學反應才能完成測量，為避免測量結果負偏差，溶氧膜表面的介質須維持在一定流速的湍流狀態，如果流速過低會導致溶氧測量偏低，如果流速過快會導致空氣中的溶氧泄漏導致測量結果偏高；同時，溶氧膜受到污染、自然老化、破裂都會造成溶氧測量偏差。

而光學溶氧分析儀在測量過程中，無需滲透通過溶氧膜，因此可避免上述測量干擾；

（圖：極譜法溶氧需氧氣穿過溶氧膜和陰極接觸進行測量）

光學溶氧:避免電解液對測量的影響

傳統的極譜法電化學溶氧為維持正常的溶氧測量，須定期更換電極中的電解液以確保電解液穩定，如果電解液泄漏、稀釋、干涸、結晶都會導致溶氧測量偏低。 光學溶氧分析，由于測量過程不需要電解液，不僅減少服務工作量，同時也避免電解液導致的測量偏差。

光學溶氧：維護&耗材運行成本

傳統的極譜法電化學溶氧分析儀，采用電化學測量原理，儀器的核心部件隨著測量過程而發生變化，進而需要定期標定校驗、維護，并定期更換膜、電解液、內電極等核心儀器部件。

（圖：極普法溶氧測量需定期更換電解液和溶氧膜）

而光學溶氧測量屬物理測量，測量過程中儀器組件除自然老化和外界環境因素外，儀器本身不發生變化，維護量小且測量非常穩定。

便捷、準度、可靠的溶氧測量對于電廠工作人員了解機組運行狀況非常重要，而先進的光學溶氧測量技術，助力火電機組迎接 “負荷變化”和 “深度調峰” 帶來的機遇與挑戰！

梅特勒-托利多過程分析愿與您相伴，同氣連枝、共盼春來！