一种在线化学仪表标准校准装置及方法与流程

本发明涉及换热设备领域，具体的说，是涉及一种在线化学仪表标准校准装置及方法。

背景技术：
随着电力装置容量的迅猛增加，电厂中超临界、超超临界的运行机组逐渐普遍，这就使得化学技术监督在整个机组运行当中起到不可或缺的作用，化学仪表的相关校准工作在机组化学监督方面又起到“眼睛”的作用，其准确度的问题是影响水汽系统发生腐蚀、结垢和积盐的主要原因。在线化学仪表的校准是制约化学技术人员的计量难题，在国家标准里也没有具体的规定方法对其校准，其测量介质低含盐量的难题一直是没有国家标准的一个重要原因，在电力水汽系统中，所有的介质大部分是小于100μS/cm的水样，环境对在线化学仪表准确度的影响是主要原因，在校准在线化学仪表的标准器具与标准样品则应该是更加准确。目前化学技术监督人员主要采用离线和在线两种校准方式，在考虑国家计量传递方面，主要是参考台式化学仪表的校准方法，其方法从严格角度来讲，在线仪表和台式仪表有着本质上的区别，其精确度和测量介质也是不同的，所以校准出的在线化学仪表也不能保证其准确性，第二种校准方法就是在线校准方法，化学监督人员依据677-2009《发电厂在线化学仪表检验过程》对运行中的在线化学仪表进行校准，其利用介质往往就是被监测水样，实际上就是将标准表与被检表进行比对。但是现有的校准数据，因各种因素的影响，误差较大。综上所述，有必要设计一种装置，来解决上述问题。

技术实现要素：
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种在线化学仪表标准校准装置。本装置通过设计全新的结构，使其可以对被检表进行高精度检测。为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：一种在线化学仪表标准校准装置，包括：装置台，装置台上部安装有标准表，每个标准表分别通过管路与给水泵相连通，连通给水泵与标准表之间的管路上安装有恒温装置；连通给水泵与标准表之间的管路还与被检仪表水样管路相连通；所述给水泵与标准水样箱连通；标准水样箱分别与除盐水进水管路及除盐水出水管路连通；所述装置台上设有被检仪表台；用与连通标准表与给水泵的管路上安装有阀门。优选的，所述除盐水进水管路和除盐水出水管路通过中间管路相连通优选的，所述除盐水进水管路、除盐水出水管路和中间管路上均安装有阀门。优选的，所述恒温装置电加热器，电加热器被电气控制箱控制。优选的，所述被检仪表水样管路与被检氢交换柱连通形成回路，该回路被阀门控制通断。优选的，所述标准表包括标准硅酸盐表、标准磷酸盐表、标准钠离子表、标准pH表、标准溶解氧表、标准比电导率表和标准氢电导率表。在提供上述结构方案的同时，本发明还提供了一种利用上述装置的方法，主要包括入下步骤：A、除盐水进入标准水样箱；B、给水泵将水泵送至标准表；C、将被检仪表挂在被检仪表台上，并将被检仪表水样管路和被检仪表的进水口连通；D、通过标准表检测被检仪表的各项参数。本发明的有益效果是：本发明在原有离线与在线的基础上，将二者的优点合二为一，将低电导率下的标准水样配制在标准混样箱中作为标准信息的溯源点，采用在线的方式将标准水样流动起来，将标准水样示值、标准表示值分别与标准表示值进行对比，此工艺将被检表的误差降低至最低。将新购置以及运行化学仪表能在检修过程中进行标准测验，其方法简单有效，大大提高了化学仪表的准确度，从而提高了整个化学技术监督的水平，为机组的安全经济运行提供了强有力的技术保障。附图说明图1是本发明的结构示意图；图2是本发明中开关阀的连通结构示意图；图中，1标准硅酸盐表，2标准磷酸盐表，3标准钠离子表，4标准pH表，5标准溶解氧表，6标准比电导率表，7标准氢电导率表，8标准氢交换柱；9开关阀，9-1开关阀，9-2开关阀，9-3开关阀，9-4开关阀，9-5开关阀，9-6开关阀，9-7开关阀，9-8开关阀，9-9开关阀，9-10开关阀，9-11开关阀；10电气控制箱，11被检氢交换柱，12被检仪表台，13被检仪表水样管路，14恒温装置，15给水泵，16阀门，17除盐水进水管路，18除盐水出水管路，19标准水样箱，20装置台，21中间管路。具体实施方式下面将结合附图对本发明进行详细说明。实施例：一种在线化学仪表标准校准装置，其结构如图1所示，包括装置台20，装置台20上部分别安装有标准硅酸盐表1、标准磷酸盐表2、标准钠离子表3、标准pH表4、标准溶解氧表5、标准比电导率表6和标准氢电导率表7这七种表。化学仪表的校准是分别校准的。每个标准表均通过一个开关阀9与给水泵15的出水端相连通。用于连通给水泵15与开关阀9之间的管路被恒温装置14加热，根据不同的需要，恒温装置14可以是电加热器或太阳能加热器，恒温装置14被电气控制箱10控制。恒温装置15是将给水的温度控制在25℃附近，减轻标准表与被检表的内部温度误差。本装置中，所有电气元件的控制开关均分布在电气控制箱10内，电气控制箱10它是整个装置的总控中枢部分。给水泵15的进水端与标准水样箱19相连通，标准水样箱19的进水端与除盐水进水管路17连通。为了防止标准水样箱19的水位过满，其还与除盐水出水管路18连通。同时，除盐水进水管路17和除盐水出水管路18还通过中间管路21相连通。除盐水作为标准水样作为进水样打入标准水样箱19内，再通过给水泵通过恒温装置打入各个标准仪表中，使其标准水样作为整个系统的标准水样。在装置台20的下部设有被检仪表台12，用于安装被检仪表。其中，用与连通任一开关阀9和给水泵15之间的管路还与被检仪表水样管路13相连通。管路主要是连接装置的所有水样管路、阀门以及离子交换柱部分，在整个装置中起到传递标准信息的作用。作为较佳的选择，所除盐水进水管路17、除盐水出水管路18和中间管路21上均安装有阀门16。同时，所述被检仪表水样管路13与被检氢交换柱11连通形成回路，该回路被3个阀门9控制通断。本装置中，使用的管路均为不锈钢的密闭材质，必须保证不能与空气相接触，特别是管路与阀门的相接处，一定注意其密闭性。离子交换柱(即被检氢交换柱11)起到将比电导率水样改为氢电导率的作用。这主要考虑到电厂机组安装在线氢电导率表的实际情况。标准磷酸盐表2，它固定于装置台20上，是被检磷表的标准，其示值的显示是被检硅表的参照，是判断被检磷表合格与否的直观体现。标准钠离子表3，它固定于装置台20上，是被检钠表的标准，其示值的显示是被检钠表的参照，其合格性决定了机组汽轮机积盐的显示。标准pH表4，它固定在装置台20上，是电厂机组运行pH控制准确的重要依据，是保证整个机组酸碱性腐蚀的重要参考，标准pH表则是更加重要的参数。标准溶解氧表5，它固定在装置台20上，是电厂溶解氧表的重要溯源，对机组锅炉离子含量有着不可小觑的监督作用，是预防锅炉氧腐蚀的一个重要监测手段。标准比电导率表6，它固定于装置台20上，对被监测水质的离子含量进行综合检测，从而将电厂机组的比电导率表进行校准，从而使比电导率表对整个锅炉运行情况有一个综合判定。标准氢电导率表7，它固定于装置台20上，对监测水质的阴离子进行综合检测，将水汽系统中的氢电导率表进行校准，从而使电厂氢电导率表能很好的监测锅炉的腐蚀情况。标准氢交换柱8，它固定在标准氢电导率表7上，将整个介质中的阳离子去除，检测水质中的阴离子表现出来的电导率情况，其内部的阳离子要保证不能失效，一旦失效要立即再生。开关阀9，它整个装置启动的标志，一般处于关闭状态，当系统要对电厂机组的被检化学仪表校准时，要开启与标准化学仪表相对应的开关阀。开关阀9有多个，分被是开关阀9-1至开关阀9-11。被检氢交换柱11，它与附近的3个开关阀组成被检交换柱部分，在选用不同的被检电导率表选用不同的开关形式。被检仪表台12，被检仪表台是用来悬挂被检化学仪表，被检仪表不管选用何种化学仪表都要悬挂于此，被检表要与被检仪表水样管路13相连。被检仪表水样管路13，它是标准水样流入被检化学仪表的来源。给水泵15，它是整个装置的动力部分，模仿了电厂机组运行的给水泵，它将标准水质打入到各个管道，是整个管路系统都充满流动水样。阀门16共有三个，分别位于不同的管路上，上部阀16是整个装置除盐水的进水端，它可能控制除盐水的进入，中间阀门16是用来控制流速，可以将过量的除盐水排入除盐水出水管路18，下部阀门16是防止标准水样箱过19于满，使过量的水样排除下水管道。除盐水进水口17，除盐水从此进入精水阀进入标准水样箱。排水口18，排除污水以及多余的除盐水从此排除装置体内，既解决装置的污水问题，对整个装置又起到保护的作用。标准水样箱19，该箱体起到贮存标准水样的作用，它模仿了电厂机组的除盐水箱，该箱体密闭性良好，能时刻保证与外界空气的绝缘性。装置台20，它是整个校准装置的“骨架”，在整个系统中起到支撑作用，其所有的部件均悬挂于上。参考图2所示，开关阀9包括控制被检氢交换柱11通断的开关阀9-1、开关阀9-2和开关阀9-3；开关阀9-1为换向阀，开关阀9-3用于为进水阀，开关阀9-2为出水阀。若需要经过被检氢交换柱11时，开关阀9-1处于关闭状态，开关阀9-2和开关阀9-3处于开通状态。此时，水流就会经过被检氢交换柱11在与标准氢电导率表7并联连通。当开关阀9-1处于开通状态，开关阀9-2和开关阀9-3处于关闭状态时，水流就直接将被检表与各个标准表相连通，实现检测与校准。简而言之，某个或某几个开关阀的选择，与被检的类型相关。只有确保水路导通正确，才能保证检测过程中被检仪表与标准仪表的类型一致，最终得到预期的检测结果。开关阀9-4，主要用于控制被检测仪表与需要连通标准表的通断。水流从给水泵15进入后，一部分经开关阀9-4的右端进入，在开关阀9-4的左端流出，然后从被检仪表水样管路13流入仪表内部。另一路水流经所对应的开关阀9-5、开关阀9-6、开关阀9-7、开关阀9-8、开关阀9-9、开关阀9-10、和开关阀9-11当中的某一个或某几个实现与标准表的连通。基于上述的结构，即可实现了从某个标准表、该标准表连接支路、该标准表所对应开关阀(开关阀9-5至开关阀9-11之一)、开关阀9-4到被检表的连通。其中，开关阀9-5和标准硅酸盐表1相连通；开关阀9-6和标准磷酸盐表2相连通；开关阀9-7和标准钠离子表3相连通；开关阀9-8和标准pH表4相连通；开关阀9-9和标准溶解氧表5相连通；开关阀9-10和标准比电导率表6相连通；开关阀9-11和标准氢交换柱8相连通，标准氢交换柱8与标准氢电导率表7连通。通常情况下，需要将被检化学仪表固定在被检仪表台12上，将被检仪表水样管路13与被检化学仪表相连接，通过不同的开关阀选择与被检化学仪表相对应的标准仪表即可。电气控制箱10是整个装置的控制部分，负责整个装置的启停以及安全保护，在整个装置起到“大脑中枢”的作用。标准水样箱19是这个装置的标准介质部分，它是溯源的根本，在整个装置中起到传递的作用，给水泵15则是整个装置的动力部分，所有部件均固定于装置台20上。上述的装置，检测校准方法如下：技术人员将电气控制箱10打开，保证整个校准装置的阀门均处于关闭状态，将控制所有标准化学仪表的控制开关打开，不要打开给水泵15的控制开关，将除盐水接到除盐水进水管路17，关闭中间管路21上的阀门16，打开除盐水进水管路17和除盐水出水管路18的开关，当发现标准水样箱19有水溢出后，关闭3个阀门16。接下来，利用给水泵15将标准水样箱19中的水样打入到整个校准装置的管路当中，打开恒温装置14的开关，使其温度保持在19℃～25℃之间(保证水样介质温度保持在25℃附近)。以标准比电导率检验为例：检验时，将被检电导率表悬挂于被检仪表台12上，然后将被检表的进水口与被检测仪表进水管路13相连接，打开开关阀9-1、开关阀9-4和开关阀9-10，使中间管路、标准比电导率表6和被检电导率表充满水样，观察标准比电导率表6的示值，直至其处于一个稳定示值范围，将被检表与标准表的示值进行比较，参照677-2009《发电厂在线化学仪表检验规程》计算出相应的整机示值误差。再以标准氢电导率为例：检验时，将开关阀9-1、开关阀9-10关闭，打开开关阀9-2、开关阀9-3、开关阀9-4和开关阀9-11，使中间管路和被检电导率表、被检氢交换柱11、标准氢交换柱8和标准氢电导率表7内充满水样，观察标准氢电导率表7的示值，使其处于一个稳定示值范围，将被检表与标准表的示值进行比较，参照677-2009《发电厂在线化学仪表检验规程》计算出相应的整机示值误差。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。