一种在线溶解氧表传感器失效的监测方法及系统

技术领域

本发明涉及发电厂水汽循环系统在线化学仪表测量领域，特别涉及一种在线溶解氧表传感器失效的监测方法及系统。

背景技术

溶解氧准确控制是防止发电厂热力设备腐蚀、结垢和积盐的重要手段。对于给水全挥发处理的机组，一般控制给水的溶解氧小于10μg/L，否则会引起金属的腐蚀；对于给水加氧处理的机组，必须将溶解氧控制在一定范围内，才能达到预期的防腐效果。要实现上述目的，必须准确测量水汽系统中溶解氧的浓度。因此，准确测量水汽系统中的溶解氧对机组安全运行具有重要意义。发电厂溶解氧的监测主要依靠在线溶解氧表，要准确测量溶解氧浓度，溶解氧表的工作误差必须符合电力行业标准DL/T 677-2018《发电厂在线化学仪表检验规程》中的规定。其工作误差在规定范围内的必要条件是溶解氧传感器不失效。

目前，在线溶解氧表测量方法主要是极谱法。极谱法溶解氧表是电流式分析仪表，溶解氧传感器由两个与内置电解液相接触的金属电极及疏水透气膜构成。这种膜允许氧气和其他气体透过，而不使水和其他溶解性物质通过。传感器的阴极由贵金属铂或金构成，阳极由银构成。当电极间施加直流极化电压V，氧通过膜连续扩散，扩散通过膜的氧立即在铂或金电极表面还原，反应电流正比于扩散到阴极的氧浓度。银电极发生氧化反应，这样，溶解氧表在运行中要消耗电解液中的Cl

传统保证溶氧传感器不失效的方法，是定期更换传感器的电解液和膜。这样，可能传感器未失效，而更换了电解液和膜，增加了人工和材料成本。

发明内容

为了及时准确地监测溶解氧表传感器的失效，本发明提供一种在线溶解氧表传感器失效的监测方法及系统，根据溶解氧传感器内部电解液的量，对溶解氧传感器失效进行准确判定，为仪表的准确性提供了保障。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种在线溶解氧表传感器失效的监测方法，当在线溶解氧表传感器的测量值A小于或等于最小预设测量值时，获取测量值A后设定时间段内的所有测量值，当设定时间段内的多个测量值大于最大预设测量值时，则判断该在线溶解氧表传感器失效。

优选的，所述最小预设测量值为0-0.2μg/L。

优选的，所述最大预设测量值为200-1000μg/L。

优选的，步骤1中所述设定时间段为2-10分钟。

优选的，所述设定时间段内的多个测量值为3个测量值。

优选的，当设定时间段内测量值一直小于最小预设测量值时，则判定在线溶解氧表传感器阳极老化。

一种在线溶解氧表传感器失效的监测系统，包括溶解氧变送器、溶解氧传感器和控制器；

所述溶解氧传感器与溶解氧变送器连接，溶解氧变送器与控制器连接，溶解氧变送器用于接收溶解氧传感器的测量信号，并将测量信号转换为测量值。

控制器用于接收溶解氧变送器发送的测量值，并根据上述的监测方法输出溶解氧表传感器的状态。

优选的，所述溶解氧表传感器为极谱法传感器。

优选的，所述控制器为PLC。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供一种在线溶解氧表传感器失效的监测方法，溶解氧表在运行中要消耗电解液中的Cl

附图说明

图1为本发明失效系统的结构示意图；

图2为本发明实施例1的溶解氧测量值的曲线图。

其中，1、溶解氧变送器，2、溶解氧传感器，3、PLC控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

一种在线溶解氧表传感器失效的监测方法，当在线溶解氧表传感器的测量值A小于或等于最小预设测量值时，获取测量值A后设定时间段内的所有测量值，当设定时间段内的多个测量值大于最大预设测量值时，则判断该在线溶解氧表传感器失效。

具体的，最小预设测量值为0-0.2μg/L。

根据在线溶解氧表传感器的测量工况设定最大预设测量值，最大预设测量值为200-1000μg/L。

获取测量值A时刻后2-10分钟时的测量值，将该测量值与最大预设测量值进行比较。

进一步，为了保证监测的准确性，当设定时间段内的至少3个测量值大于最大预设测量值时，确定该溶解氧表传感器失效。

当设定时间段内测量值一直小于最小预设测量值时，则判定在线溶解氧表传感器的阳极老化。

上述在线溶解氧表为极谱法溶解氧表。

本发明监测方法的工作原理如下：

极谱法溶解氧表是电流式分析仪表，溶解氧传感器由两个与内置电解液相接触的金属电极及疏水透气膜构成，两个金属电极分别为阴电极和阳电极，该疏水透气膜能够允许氧气和其他气体透过，而不使水和其他溶解性物质通过。传感器的阴电极由贵金属铂或金构成，阳电极由银构成。当两个电极之间施加直流极化电压V，氧通过透气膜连续扩散，扩散通过透气膜的氧立即在阴电极表面还原，反应电流正比于扩散到阴极的氧浓度，银电极发生氧化反应，具体反应如下：

阴电极的还原反应为

O

阳电极的氧化反应为

4Ag+4Cl

这样，溶解氧表在运行中要消耗电解液中的Cl

该监测系统和方法，能及时准确地监测出溶解氧传感器失效，为溶解氧表的准确性提供保障；为仪表维护人员提供了更换电解液和膜的依据，节约人工材料费用。

参阅图1，本发明还提供的一种基于上述在线溶解氧表传感器失效的监测方法的系统，包括溶解氧变送器1、溶解氧传感器2和PLC控制器3。

溶解氧传感器2与溶解氧变送器1连接，溶解氧变送器1与PLC控制器3连接，溶解氧变送器1用于接收溶解氧传感器2的测量信号，并将测量信号转换为测量值。

PLC控制器3用于接收溶解氧变送器1发送的测量值，并根据测量值确定溶解氧表传感器的状态。

实施例1

以某电厂600MW超临界直流炉机组的省煤器进口溶解氧表为例，该仪表的传感器失效时，在20分钟内省煤器进口溶解氧测量值的历史曲线如图2，可以看出，传感器失效后，溶解氧测量值在短时间内有明显的跳变，测量值从0跳变到极大值。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。