赵晶

摘 要：本文主要对电厂水汽化学监督中常用的几种现代分析测试技术进行了分析和探究，并对流动注射、离子色谱等现代分析技术在水汽化学监督中的应用、特点以及应用前景进行了分析，在水汽化学品质监测中应用现代分析测试技术具有智能化、自动化和在线仪表化的趋势，能够有效、准确的对电厂的水汽化学品质进行监督。希望能够为电厂水汽化学监督中现代分析中的测试技术的应用提供一些有益的参考。

关键词：现代分析测试技术；电厂水汽；化学监督

随着我国火电厂机组参数的不断提高和容量的不断扩大，对于水汽的品质要求也越来越高。为了更好的监测水汽中的痕量组分和微量组分，必须不断提高现代分析测试技术，促进我国火电厂的进一步发展。本文主要对离子色谱技术、流动注射分析技术、电极在线监测技术进行了简要的分析。

1 离子色谱技术

离子色谱技术的优势在于操作简单、灵敏度高、试样用量少、辅助试剂少，且能够迅速的对多种离子的显著特点进行检测，成为无极阳离子、无极阴离子以及铁、硅等组分测定的重要方法[1]。

1.1 在测定水汽系统中低分子有机酸和无机阴离子中的应用

传统的火电厂水质全分析方法不能对微量组分进行有效的测定，而离子色谱技术能够迅速、准确的测量阴离子的含量，例如PO43-、NO3-、SO42-等。在用离子色谱技术对水汽系统中的低分子有机酸含量和无机阴离子进行同时测定时，可以达到0.1μg/L。“只加水技术”能够进一步降低电导、更便利的进行梯度淋洗，如果分析低μg/L也不需要进行浓缩富集，只要直接进样即可，只需要几分钟至几十分钟的分析时间。造成系统设备的腐蚀和损坏的主要杂质主要是甲酸、乙酸等有机酸离子和无机阴离子，因此对其进行监督能够很好的分析腐蚀的原因[1]。

1.2 在碱土金属和碱金属离子中的应用

在阳离子的测定中也可以使用离子色谱技术，双柱离子色谱系统（分离柱+抑制柱+电导检测器）能够便利的分析碱土金属和碱金属。当前电厂热力系统中广泛的使用胺类物质作为防腐剂。在存在大量胺类物质的背景下可以使用离子色谱可以对低mg/L级的碱土金属和碱金属离子进行测定。梯度淋洗技术还可以在短时间内对碱土金属、碱金属和各种胺类物质进行分离[2]。

1.3 在过渡金属离子中应用离子色谱

造成设备腐蚀的一个重要原因就是过渡金属离子。因此可以用单柱离子色谱系统来测定水汽系统中的过渡金属。离子色谱具有更高的灵敏度，要对超痕量的过渡金属离子组分进行测定则需要加上浓缩柱。

2 流动注射分析技术

在化学和物理不平衡的情况下可以使用流动注射分析技术来进行动态测定，流动注射分析技术是一种微量湿化学分析技术，其优势在于能够便利的实现在线监测、适应性强、试样和试剂节省、精度高、分析速度快[3]。与此同时作为一种通用的溶液处理技术，FIA还可以与多种检测技术相结合，例如分光光度测定、原子吸收法、滴定、电导测定、电位测定等等。

2.1 在炉水磷酸根的测定中应用FIA技术

磷钼蓝比色法是炉水中磷酸根的测定的标准方法。氯化亚锡和钼酸盐的混合物具有不稳定的特征，因此显色时间会影响显色程度，这样会影响手工比色分析的准确度和精密度。如果能够结合光度检测方法和FIA技术，则可以有效的提高测定结果的准确度和精密度。由于氯化亚锡和钼酸铵的混合液不稳定，在安排FIA流路时可以使二者在进样阀前进行混合，并在进样阀前加上一段反应管，这样可以使二者混合的更加均匀。用分光光度法在660nm处对反应形成对深蓝色络合物进行检测。类似的还可以进行小碱度、联氨、硅酸根的测定，由于分析的过程中能够保障高度时机的重现性，使反应时间能够保持一致，从而使分析的准确性和精密度得到提高。

2.2 对高纯水的pH值进行测定

FIA技术还可以用于测定高纯水的pH值测定，测定电厂高纯水的pH值非常重要，但对水质指标进行测准却又一定的困难，这是由于水质指标会受到环境和电极性能的影响。如果能够结合FIA技术和ISE方法，则可以解决这些问题。结合这两种方法可以避免受到环境和CO2的干扰，而且可以缩短电极与试样接触的时间，而且由于载流具有自动清洗作用，能够对电极对测定基线对漂移和电极表面的记忆效应进行消除，使电极表面的电化学活性得到保障，提高测定结果的准确度和重现性。

2.3 对总碱度和CO2进行测定

容量分析法是传统的碱度测定方法，但是这种方法容易被空气中的CO2所影响，测定的准确度不高。使用FIA气体扩散法能够对总碳酸盐的含量进行测定，这需要使用到流路系统和气体扩散装置。在气体扩散装置中，具有一层微孔聚四氟乙烯膜、有机玻璃体（具有输入和输出的管道）以及两块扩散槽[4]。在测定过程中，在稀H2SO4载流中注入含有各种碳酸盐的水样，使其进入气体扩散器。经过扩散透气膜使载流中的CO2进行扩散，进入指示剂中。指示剂中含有以碱的形式存在的酸碱。此时根据指示剂颜色的变化来对酸对形式存在进行测定，从而对碳酸盐对含量进行定量。为了实现富集CO2的目的，可以对接受液流进行减速，并对给予载流进行加速。

3 电极在线监测技术

在电厂水汽化学过程的监督中一直广泛的使用电极在线监测技术。特别是结合电极技术和钝化扩散试剂添加系统，使电厂水汽监督中更为普遍的应用到了该技术。

3.1 钠离子检测仪

在进行钠离子的测定时往往要使样品先碱化，这是为了避免受到H+离子的影响。传统的碱化方法存在一些问题，比较准确的是使用新式的“钠泄漏检测仪”，结合钝化扩散试剂添加系统和离子选择电极测定方法，能够使水样在通过流量计、压力调节器和过滤器之后再进入钝态试剂扩散瓶，流体的pH值会受到钝态试剂扩散瓶中水溶性胺或氨，水样最后流入电极槽中，水样的pH值会提升至10.5。药剂中含有钠的杂质不能通过扩散管，由于标定的低浓度钠，被测样品可以从离子交换柱中通过，使不含钠的参比样品流产生出来。样品流中流入标准液流可以使含钠的标准液产生出来，并通过对标准液含量和流速的改变来对标定范围进行调节。

3.2 氯离子检测仪

造成热力设备腐蚀的一个重要原因就是水汽系统中过高的CI-离子含量。如果CI-离子含量超过3μg/L时就会出现应力腐蚀和汽轮机叶片点蚀。这就需要对电厂水汽中的CI-离子进行监测。水汽系统中的CI-离子主要是由凝结水精处理混床释放的，因此要监控其后期运行。使用CI-监测仪能够结合钝态扩散药剂添加系统和电极测量，无需苛刻的要求药剂的质量和剂量的精准度。

3.3 联氨检测仪

为了对除氧后的机械进行进一步除氧，要在锅炉中加入联氨，联氨检测仪能够对给水中的联氨进行监督。联氨在线监测仪采用与钠在线仪的电极法类似的方法，结合离子选择电极和碘量法，加药方法使用“钝态扩散”法。加入的碘与水样中的联氨发生反应，成为碘化物，碘离子选择性电极的响应也会随着碘化物形成的多少而改变。

4 结语

本文对常用的火电厂的水汽化学监测技术进行了简要的分析，除了离子色谱技术、流动注射分析技术和电极在线监测技术之外，还有氦质谱技术、原子吸收法等也可以进行火电厂的水汽化学监测。在水汽化学品质监测中应用现代分析测试技术具有智能化、自动化和在线仪表化的趋势，能够有效、准确的对电厂的水汽化学品质进行监督。

参考文献：

[1] 赵铁良.循环冷却水运行中的化学监督[J].中国高新技术企业，2011（20）.

[2] 韩小刚.论化学监督在电厂安全保障中的作用[J].科学之友，2011（06）.

[3] 白金阁，郑江勇. 防止“四管爆破”化学监督措施[J].科技创新与应用，2012（33）.

[4] 徐腾飞.在线化学仪表在电厂水汽系统化学监督中的应用[J].技术与市场，2013（07）.

[5]曹顺安，许金莹.离子色谱测试技术在火电厂水汽化学监督中的应用与进展[J].华中电力，2001（02）：29-32.