一、背景:硅 = 超临界机组“隐形刀片”
GB/T 12145-2016 要求:
饱和蒸汽硅 ≤20 μg/L(超临界期望 ≤10 μg/L)

炉水硅 ≤50 μg/L
硅酸盐在 600 ℃、18 MPa 下溶解度骤降,0.5 μm 硅垢即可使汽轮机效率降 0.5 %,8000 h 后热耗增加 60 kJ/(kW·h),折合 600 MW 机组年损失 400 万元。
二、传统监测“两座大山”
实验室:钼蓝法精度高,但“取样-运输-化验”≥2 h,不良水质已循环 10 圈;
在线硅表:连续却怕“两滴气泡”——光学窗污染、试剂结晶,漂移 3-5 μg/L 常见,维护周期≤7 天。
叁、技术破局——台式微量硅酸根测定仪
原理:微型钼蓝流路,自动采样-加药-比色-清洗,180 s 出数,分辨率 0.1 μg/L。
叁大亮点
① 自动清洗:每次测量后用超纯水+待测水双重冲洗,交叉污染<0.2 μg/L,漂移由“周”缩到“月”。
② 宽量程:0-50 μg/L(ppb)一档覆盖混床出水、饱和蒸汽;可选 0-200 μg/L 兼顾炉水、启动排污。
③ 便携坚固:3 kg 手提箱,电池续航 6 h,-10-50 ℃现场直测,成为在线表的“移动校准器”。
四、现场 6 步操作流程(可照抄)
① 开机:一键自检,光源能量>90 %方可继续;
② 空白:注入高纯水,自动校零;
③ 标曲:0、10、25、50 μg/L 硅标液自动走标,R≥0.999;
④ 取样:微流 5 mL,无需过滤(仪器自带 0.45 μm 流路过滤器);
⑤ 测量:180 s 后屏幕显示三波长吸光度及计算结果;
⑥ 清洗:自动反向冲洗 30 s,管路恢复“白板”状态。
五、质控“双保险”
零点验证:每 4 h 自动空白,漂移>±0.5 μg/L 即提示“需清洗”;
标样核查:10 μg/L 盲样,回收率 98-102 %,RSD<1 %。
六、行业实战
案例 1:600 MW 超临界机组
场景:精处理混床出口在线硅表数据 2-3 μg/L 长期偏低
台式仪巡测:实测 5.1 μg/L,发现取样管渗入空气导致硅析出
结果:校正后混床再生周期延长 12 h,年省树脂 18 m?,约 36 万元
案例 2:化工自备电厂启动阶段
场景:炉水硅 80 μg/L,不确定是否可切换至正常运行
台式仪密集监测:每 30 min 一次,硅降至 25 μg/L 时立即切换
结果:启动时间缩短 4 h,节约启动燃油 60 吨,约 50 万元
七、经济效益速算
设备投入:8 万元/套(含便携箱、电池、校准液)
年节省:在线表校准外委 2 万元/次×6 次=12 万元;避免一次硅垢清洗 80 万元
回收期:<8 个月
八、实施路线图
① 实验室配置 1 台台式钠离子仪+1 台台式硅仪,形成“ppb 级双表”仲裁能力;
② 每月与在线表比对,偏差>±10 %即溯源;
③ 大修、启动、事故期间,携带便携仪现场巡测,30 min 出具报告;
④ 建立《水汽硅钠日曲线》,硅>10 μg/L 或钠>3 μg/L 立即触发“三级响应”。
九、结语
微量硅酸根监测的终极价值是“时间”——把 2 小时实验室滞后压缩到 3 分钟现场决策。一台自动清洗、0.1 ppb 分辨率的台式硅表,就是电厂水汽监督的“移动仲裁官”,让每一微克硅都在初凝区前被锁定,真正守住超超临界机组的“叶片清洁线”。
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