[发明专利]一种高温高压蒸汽中溶解氢含量测量装置和方法

说明书

本发明涉及溶解氢含量测量装置和方法，它属于监测领域。本发明包括取样和流量控制单元、钠型树脂柱、不锈钢三通、注射泵、除盐水箱、溶解氧表流通池、钯催化树脂柱、溶解氧表和可编程序控制器，取样和流量控制单元包括取样管道、针阀和流量计，钠型树脂柱与取样和流量控制单元相连，溶解氧表流通池包括溶解氧表流通池一和溶解氧表流通池二，不锈钢三通一端与钠型树脂柱相连，另外两端分别与溶解氧表流通池一及注射泵出口相连，注射泵另一端与除盐水箱相连，溶解氧表与溶解氧表流通池相连，注射泵与可编程序控制器相连。本发明同时测量水样中溶解氧和溶解氢含量，溶解氧表测量准确就保证溶解氢测量结果的准确性，且测量结果不受溶解氧的影响。

技术领域

本发明涉及一种装置和方法，尤其是涉及一种高温高压蒸汽中溶解氢含量测量装置和方法，它属于发电厂过热器和再热器管壁超温监测技术领域。

背景技术

对于实际工况下长期运行的受热面金属材料，实时准确监测受热面的高温氧化情况，将蒸汽测的氧化速度控制在安全状态是防止过热器和再热器发生爆管的关键技术。但过热器和再热器蒸汽测高温氧化很难被在线监测，只能通过间接测量来表征其氧化过程。蒸汽中溶解氢含量变化可以用来衡量高温水蒸汽与过热器、再热器内壁之间的反应速度。当过热器和再热器内壁出现局部过热或氧化层因过热开始结垢时，蒸汽中的溶解氢含量将显著上升。溶解氢含量能够反映过热器和再热器蒸汽测高温氧化的实际情况，而且比壁温指标和蒸汽温度指标灵敏。但在实际使用过程中发现溶解氢表的测量准确性较差，在锅炉给水采用加氧处理时尤为突出，导致溶解氢对壁温超标的指示作用大大削弱。

目前发电厂主蒸汽和再热蒸汽中溶解氢测量以在线溶解氢表为主，该仪表与溶解氧表工作原理类似，是基于电位-电流法的测试技术。在电压一定的条件下，电流与水样中的溶解氢成线性关系。但与溶解氧表相比，采用电位电流法的溶解氢表尚无明确的检验校准，无法保证仪表测量准确性。

目前部分厂家对照溶解氧表采用标准气体法进行校验校准，但发现校准溶解氢表测量值漂移较大，重现性较差，无法满足测量低含量溶解氢的要求。另一方面，部分厂家采用电解法进行检验校准，但是无法保证电解效率的一致性，也就无法确保标准水样的准确性，因此该方法也存在很大争议，无法满足实际要求。

目前部分高参数大容量发电机组均安装了主蒸汽或再热蒸汽溶解氢表，实现了溶解氢的在线监测，但无法对仪表进行检验校准工作，无法保证测量数据的有效性，使仪表丧失了应有的作用。另一方面，在实际运行过程中发现，溶解氢表测量值受水样中的溶解氧影响明显，在部分加氧机组中表现尤为突出，导致溶解氢表测量值变化很大，无法起到指示壁温超标的作用。

公开日为2016年10月26日，公开号为CN106053673A的中国专利中，公开了一种名称为“一种测定锅炉系统水中氢含量的方法及其应用”的发明专利。该专利包括：(1)从锅炉水汽系统的水中取样得到样品；(2)将步骤(1)得到的所述样品进行脱气处理，收集得到平衡气；(3)测定平衡气体积，并采用气相色谱法测定脱气处理得到的平衡气中氢气的浓度；(4)通过脱气处理确定氢气在水中的溶解系数，并根据氢气在水中的溶解系数、平衡气中的氢气浓度、步骤(2)的平衡气体积和步骤(1)得到的样品的体积确定锅炉系统水中溶解氢原始浓度；本发明还涉及上述方法的应用。该发明采用气相色谱法分析水中溶解氢，与本申请所用方法不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种能够进行高温高压蒸汽中溶解氢含量测量的装置和方法，该装置结构设计合理，可以同时测量水样中溶解氧和溶解氢含量，溶解氧表测量准确就可以保证溶解氢测量结果的准确性，而且测量结果不受溶解氧的影响。