【摘 要】 石膏浆液PH计是火力发电厂脱硫系统非常重要的在线监测仪表，但PH计在现场使用还是存在一定的问题。该文指出了PH计在火电厂使用过程中存在的电极容易损坏，检修、校验困难等具体问题，分析了形成的原因，对解决这些问题的方法进行了探讨。
【关键词】 火力发电 脱硫 问题
目前，火力发电厂都有脱硫系统。脱硫生产过程，就是石膏浆液和烟气中的二氧化硫在脱硫吸收塔内发生反应的过程。脱硫效果的好坏，在操作过程中就靠控制石膏浆液的PH值。在湿法脱硫中，pH计作为工艺控制流程重要的测量工具，被应用于吸收塔石膏浆液酸碱度测量上。通过pH计可以实时监测脱硫系统是否有足量或过量的石灰石浆液与烟气充分反应，合适的pH值可以使石灰石浆液与烟气发生充分的化学反应，让脱硫系统中的石膏浆液顺利结晶成型。一旦PH在线分析仪出现故障，运行人员就无法判断石膏浆液的PH值，就无法合理调整，无法达到预期脱硫效果。然而，脱硫吸收塔石膏浆液PH分析仪在使用中还是存在一些问题，给运行人员带来了调整上的麻烦，也给检修人员带来了检修和维护的困难。
1 脱硫系统PH分析仪目前存在的问题
问题一：PH电极容易损坏，影响测量和维护，检修费用昂贵。
问题二：石膏浆液同一测点同时投运两台PH分析仪存在困难。根据有关要求，脱硫系统石膏浆液PH值同一测点要安装两台PH分析仪。但同一测点同时投运两台PH分析仪，维护费用和检修工作量都会翻番。在没有延长PH电极使用寿命的情况下，由于经费问题，同一测点同时投运两台PH仪确实有困难。
问题三：石灰石-石膏浆法烟气脱硫测量系统中，PH电极上的严重结垢极受关注。石膏浆液或其他物质在PH电极头部结垢，影响电极不能正确测量，由于结垢物紧密附着在PH电极头部，运行人员用冲洗水常规冲洗根本不能奏效。为了确保测量精确，检修人员往往需要将PH电极从取样管道中取出进行人工清洗。
问题四：有的取样点安装不合要求。
问题五：检修维护困难。由于PH测量电极安装在较高压力和温度的管道上，拆装时大螺母要用18吋的扳手松开或紧固。每次校验或检修时拆、装都要费很大的劲，女同志根本无法进行。而且，即使检修时安全措施做好了，关闭了取样管道进、出口门，但没有泄压的门，在拔出PH电极时石膏浆液往往喷射而出，稍不注意喷得检修人员一身一脸。根据现行规定，每个星期要校验二次PH计，工作难度更大。
问题六：由于PH计安装在主管道的旁路上，每次检修校验PH计，都要关闭PH计前后取样门。但取样门经常关不死。在此情况下只得停泵检修、校验。影响脱硫系统安全运行。
2 原因分析
2.1 电极容易损坏的原因
（1）火电厂脱硫系统PH电极一般安装方式都是安装在旁路取样管道上。旁路取样门流量开小了，极易堵塞管道；开大了，极易损坏电极。而运行人员为了不堵测量管道，都是把取样门全开，和主管道同压力同流速。由于脱硫吸收塔石膏浆液PH分析仪测量的介质是石膏浆液，石膏浆液是一种带有大量微小颗粒物的稠密流体，密度在1100Kg/m3左右，如果静止，就有颗粒物沉积并结成坚硬的板块。这种浆液流速很快，当浆液从PH电极测量头部流过时，产生很大的磨擦。而PH测量电极是一种化学分析测量元件，他的测量敏感部分就在测量头部。火电厂通常的PH分析仪主要用来作水汽分析用，测量的介质是常温常压下控制流速非常缓慢的介质或静止状态下的液体。而脱硫吸收塔石膏浆液PH分析仪测量的介质与水汽系统的介质完全不同，压力、温度、流速也完全两样。被测量流体的快速冲刷和石灰膏浆液的强烈磨擦，对PH测量电极是一种很大的外部伤害。这种伤害是PH电极易损坏的最主要的原因。（2）有的测量电极离排出泵距离太近。以金电为例，1期脱硫系统两台吸收塔的PH分析仪测量电极都装在离石膏浆液排出泵出口约一米五左右的旁路管道上，离石膏浆液排出泵距离如此之近，压力和流速更高更快。是损坏电极的重要原因。（3）长期在50℃左右的温度和PH值在5.2左右的酸性环境中，对电极使用寿命也有一定影响。（4）停运时没有及时取出电极清洗，保养。冬天停运脱硫系统时没及时取出电极，电极内的液体被冰冻膨胀撑破电极。这是很容易疏忽的。（5）电极头部结垢时没有使用正确的方法去除，如用硬物刮除，容易损坏电极。或者去不掉就换新电极。（6）测点安装位置不对。有的PH计电极装在直角弯头处，此处浆液流体转向，处在弯头处的PH测量电极，更加容易受到冲刷磨损，电极更容易损坏。
2.2 维护、校验困难的原因
每次校验，都要取出电极。在高温高压的管道上拆、装困难，且每次都要由运行人员采取安措才能进行，何况现行规定每周要校验两次。
3 解决方法探讨
鉴于脱硫系统PH分析仪故障率高，PH电极易损坏造成检修费用高，检修人员劳动强度大的实际情况，本人认为应该对脱硫系统石膏浆液PH分析仪取样点、取样管道进行改造，并改变测量方式，同时精心保护好电极。
（1）脱硫系统石膏浆液PH分析仪取样点应远离石膏浆液排出泵，以减少压力和流速。（2）改进pH计的安装测量方式。在石膏浆液排出泵后的管道上装一取样管，让浆液通过取样管流过一个大的容器，容器内浆液保持连续流动。在容器上垂直或倾斜安装pH计探头，与被测液体接触，测试过的浆液进入废浆池或返回吸收塔，改高压快速流体中的测量为无压缓慢流体中的测量。这样可大大减少浆液的压力、流速，几乎不会对PH电极产生冲击、磨擦，大大延长电极使用寿命，也大大方便了检修人员检修、维护、校验。检修校验时无须动用大扳手，也不要关前后取样门，更不要停泵进行。（3）取样管内径不能太小，以免堵塞。可根据现场实际情况确定。（4）取样管要装冲洗水管，运行人员要定期冲洗以防堵塞。（5）在石膏浆液缓慢流动的容器内测量PH值，解决了湿法脱硫pH计存在的磨损、冲刷等极易损坏电极的主要问题，会大大延长PH电极使用寿命，减少材料费用和检修劳动强度。在此基础上，可以在同一测点安装两台PH分析仪，即确保了监测的可对比性和可靠性，也达到了有关规定的要求。（6）由于管道改装，需机务和热工仪表检修人员配合进行。（7）如取样点一定要安装在旁路上，则取样点必须安装在水平管道上。不得安装在转弯处。（8）脱硫系统停运时间较长时，应及时取下PH电极，清洗干净，戴上内充保养液的电极帽，进行保养。（9）在寒冷的冬天脱硫系统停运时，短时间也要取下电极保养，防止冻裂电极。（10）污染物在PH电极头部结垢，不得用硬物清除，应取下电极，用10%左右的稀盐酸浸泡，约10分钟后再在酸液中缓缓搅动电极，待结垢物脱落后再用大量清水清洗。注意清洗中不能使用有机溶剂。