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  伴随着社会经济的发展和科学技术的进步,当前锅炉发展也逐渐大型化高参数化,其安全运行非常重要,因此定期做好锅炉水质检测是非常重要的工作。本文结合笔者多年的工作研究实践,探讨离子色谱法在锅炉水质检测中的应用,以供参考。
 
  锅炉原水通常含有较多杂质,其中含有的镁离子和钙离子代表了水的硬度,会导致锅炉结垢的情况。在运行时,锅炉原水蒸发导致其锅水进一步浓缩,形成水垢,这又降低锅炉受热面传热的效率,引起燃料浪费,严重的还会导致锅筒鼓包[1]。水管爆管的后果,形成严重的安全隐患。这些隐患使得锅炉水质不合格,其不符合GB/T1576-2018《工业锅炉水质》、GB/T12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》要求和标准[2]。这也决定了工作人员必须重视锅炉水质的检测,保证其安全运行。而在现有的锅炉水质检工作中,大多数人员依旧应用传统的测定离子含量技术,这种技术在操作上比较繁琐,灵敏度不高,还大大增加人力成本与时间成本,产生较多化学试剂废液。越来越多学者提倡应用离子色谱法对工业循环冷却水或锅炉水进行测定,检测其中的氯、氟、亚硝酸根、硫酸根等,这种方法应用下整个操作的自动化程度提升了,与传统的相比还能对多种阴离子进行测定,大幅度提高工作效率。
 
  1.锅炉水质检测项目
 
  现阶段,对锅炉水质的检测项目主要包括以下几点:pH值、溶解固形物、氯离子、碱度、含氧量、硬度等等。其中,碱度表示水中能够接受氢离子的能力,有一定的碱度不但能够预防酸性腐蚀,便于将有杂质的污垢排出并提高速度。但也要注意不能碱度过高,否则会使得碱腐蚀。因此锅水需要有一定的pH值与碱度。而氯离子则为水中最常有的阴离子,其具有较强极化度,会加速腐蚀的速度,因此对氯离子含量进行测定能反映出锅炉水品质。另外水中还会有氧元素导致氧腐蚀,测定的指标中有氧含量。纵观锅炉水质的测定指标最重要的是硬度,这是钙离子与镁离子总和,一般来说,锅炉结成水垢概率与水硬度相关,硬度越大,概率越高,工作人员要重点检测硬度[3]。
 
  2.传统水质检测技术
 
  2.1检测硬度
 
  硬度的检测要取样,加入氨-氯化铵缓冲溶液,再加入指示剂,待水样颜色呈现蓝色后,代表没有硬度。如果是紫红色,则代表有硬度,工作人员再应用EDTA标准溶液滴定水样,直到水样为蓝色,最后记录EDTA使用量,计算出硬度的含量。
 
  2.2检测氯离子
 
  取样后滴入酚酞试剂,如果水样呈红色,则加入硫酸溶液,待水样为无色,如果呈现无色则滴入氢氧化钠溶液,直到水样为微红色,再滴入硫酸溶液,水样就会呈现无色。随后,加入指示剂,采用硝酸根标准溶液滴定到水样为橙红色,最后准确记录硝酸根的消耗量,采用公式将氯离子浓度推算出来。
 
  3.离子色谱法水质检测技术应用
 
  3.1离子色谱法水质检测技术的应用原理
 
  这是一种高效液相色谱,其原理是离子交换原理,能够对多种阴离子或阳离子进行分析[4]。通常情况下水质分析离子色谱系统构成如图1所示,选择淋洗液时,则应用氢氧根体系或碳酸根体系对阴离子进行分析,应用甲烷磺酸对阳离子进行分析,取样后在泵作用下,淋洗液冲洗定量环带样品进入色谱柱进行分离。分析阴离子过程中,抑制器装置电解产生氢离子,以阳离子交换膜和淋洗液氢氧根离子结合后生成水。碳酸氢根/碳酸根体系和氢离子结合后生成碳酸,再分解为二氧化碳和水。进行阳离子分析过程中,抑制器装置电解产生氢氧根,以阴离子交换膜和淋洗液氢离子结合生成水,降低背景电导后提高待测离子相应,最后为电导检测器的检测。
         

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