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監(jiān)測高壓鍋爐系統(tǒng)和給水中的溶解氧
發(fā)布時間：2021-9-6應(yīng)用說明
許多發(fā)電廠使用化石燃料或核能作為熱源來煮沸純凈水以生產(chǎn)蒸汽。加壓蒸汽驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電。在整個運行過程中，必須仔細(xì)控制鍋爐給水的質(zhì)量，以優(yōu)化系統(tǒng)性能。適當(dāng)?shù)乃|(zhì)維護(hù)可大大提高鍋爐設(shè)備的運行效率和使用壽命。
保持高壓鍋爐的水質(zhì)
溶解氧是鍋爐系統(tǒng)中需要控制的最重要的水質(zhì)參數(shù)之一。它是蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的主要腐蝕劑。即使是低濃度的溶解氧也可能具有高度破壞性，導(dǎo)致金屬系統(tǒng)部件的局部腐蝕和點蝕。點蝕是在整個金屬表面的一小部分區(qū)域集中腐蝕，有效地在金屬上鉆孔。隨著時間的推移，溶解氧會導(dǎo)致氧結(jié)節(jié)或結(jié)痂在最初的攻擊點上形成。一旦結(jié)痂形成，即使系統(tǒng)得到適當(dāng)維護(hù)，腐蝕也會繼續(xù)。蒸汽發(fā)生系統(tǒng)中的高溫和高壓會加速腐蝕速度。水質(zhì)管理不當(dāng)不僅會導(dǎo)致效率低下，還會導(dǎo)致昂貴的維修和停機(jī)時間。
機(jī)械脫氣通常是工廠操作員用來去除溶解氧的一種也是經(jīng)濟(jì)的技術(shù)。除氣設(shè)備加熱給水并排放釋放的氣體，包括氧氣。正確維護(hù)的除氧器通?？梢詫⑷芙庋跛浇档椭?10 ppb（十億分之一）。
工廠操作員通過化學(xué)處理補(bǔ)充機(jī)械脫氣，使用除氧劑如肼、DEHA和碳酰肼消耗剩余的溶解氧。理論上，保持高殘留的除氧劑會消耗所有溶解氧。實際上，氧氣和鍋爐表面之間更可能發(fā)生競爭性化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重腐蝕。
因此，保持高清除劑水平可能無法提供足夠的保護(hù)。溶解氧水平的常規(guī)監(jiān)測對于確認(rèn)系統(tǒng)內(nèi)溶解氧的充分去除至關(guān)重要。
監(jiān)測溶解氧的常用方法
市售有多種溶解氧監(jiān)測設(shè)備。帶有電流傳感器、極譜傳感器和光學(xué)傳感器的探頭和分析儀通常是長久安裝在串聯(lián)的。便攜式溶解氧水質(zhì)測試包足夠靈敏，可以測量低水平的溶解氧，也經(jīng)常用于鍋爐應(yīng)用。工廠工程師會考慮設(shè)備性能、可靠性、測量頻率和維護(hù)成本，以確定在其系統(tǒng)中監(jiān)測溶解氧的最合適方法。
在線分析儀提供連續(xù)溶解氧測量，但需要對傳感器進(jìn)行例行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)通常基于對水飽和空氣的測量，這可以通過將探頭放置在封閉的水容器中水位以上的空氣空間中來完成。校準(zhǔn)頻率取決于供應(yīng)商的指導(dǎo)、傳感器的類型以及探頭所處的水質(zhì)條件。使用傳感器或分析儀時，建議工廠操作員定期將在線數(shù)據(jù)與使用替代測試方法獲得的結(jié)果進(jìn)行比較，以確保獲得相同的結(jié)果。這有助于識別校準(zhǔn)漂移、傳感器腐蝕或其他可能影響在線結(jié)果有效性的因素。
溶解氧水質(zhì)測試包具有“即讀即讀"自吸式安瓿瓶的便利性，為工廠操作員提供了一種快速、可靠、免維護(hù)的方法，可在一分鐘內(nèi)確定溶解氧的ppb水平。
溶解氧水質(zhì)測試包提供分析所需的所有組件，不需要操作員校準(zhǔn)。安瓿瓶經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量控制流程，產(chǎn)品性能通過認(rèn)證的氧氣標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗證，確保結(jié)果準(zhǔn)確。此外，符合ASTM D5543-15，水中低濃度溶解氧的標(biāo)準(zhǔn)測試方法。
溶解氧水質(zhì)測試包通常用作測量鍋爐系統(tǒng)中溶解氧的主要方法。它們還用作驗證在線設(shè)備讀數(shù)的輔助手段或在線設(shè)備停止服務(wù)時的備份方法。
采樣和分析
每個在線分析儀持續(xù)監(jiān)測一個位置，通?？拷仩t給水泵的排放側(cè)。另一方面，溶解氧水質(zhì)測試包可以從一個采樣點移動到另一個采樣點，以允許在除氣器或整個系統(tǒng)中的任何潛在泄漏點進(jìn)行測試。
對于在線分析和溶解氧水質(zhì)測試包分析方法，樣品水不得暴露在空氣中。大氣中的氧氣會污染樣品，導(dǎo)致錯誤的高結(jié)果。因此，對于溶解氧分析來說，采集抓樣是不可接受的。
溶解氧水質(zhì)測試包配備了一個特殊的“采樣管"，它垂直安裝并連接到鍋爐系統(tǒng)的采樣口。樣品通過管的連續(xù)流動可防止大氣中的氧氣污染。當(dāng)操作者將真空密封的安瓿浸入流動的樣品中并折斷細(xì)端時，樣品被吸入安瓿中。高度敏感的比色羅達(dá)津D試劑會立即反應(yīng)產(chǎn)生粉紅色。
顏色強(qiáng)度在視覺上與比色筒/比色板匹配，以確定溶解氧濃度。還提供用于弱光條件的比較器光源 (CLS)。
結(jié)論
必須對溶解氧進(jìn)行監(jiān)測和控制，以避免產(chǎn)生蒸汽的鍋爐系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難性故障。便攜式、易于使用的溶解氧水質(zhì)測試包在用作主要監(jiān)測方法或與在線設(shè)備一起用于溶解氧測試時為工廠操作員提供許多優(yōu)勢。靈敏度低至 2 ppb，安瓿采用 ASTM 方法進(jìn)行測量鍋爐應(yīng)用中溶解氧的痕量水平。
