锅炉水中溶解氧检测对锅炉系统的运行至关重要,正确的溶解氧控制能够有效延长锅炉设备的使用寿命,防止腐蚀的发生。在高温、高压条件下,锅炉水中的溶解氧与金属表面反应,形成氧化物,导致锅炉金属表面腐蚀。尤其是在锅炉系统启动或停机时,水中的溶解氧浓度较高,金属的腐蚀作用更为严重。氧腐蚀会严重降低锅炉设备的安全性和使用寿命,甚至引发设备故障,因此溶解氧的监测与控制十分重要。

锅炉水中溶解氧的重要性:
1.防止氧腐蚀
溶解氧在锅炉水中对金属的腐蚀作用是不可忽视的,特别是在水温较低、氧气溶解度较高的情况下,腐蚀现象更为严重。氧腐蚀主要发生在锅炉的冷凝水系统和水管系统,容易导致金属材料出现损坏,进而影响锅炉的正常运行。
2.提高锅炉的运行效率
溶解氧的过多会导致设备的腐蚀和故障,造成锅炉停机、维修和更换部件等额外成本。如果能够通过有效的溶解氧控制,减少氧腐蚀,锅炉系统的稳定性和效率将得到提高。
3.保证锅炉安全
溶解氧浓度过高时,腐蚀现象加剧,可能导致锅炉的管道破裂、泄漏甚至爆炸等严重安全事故。因此,监控溶解氧浓度并采取相应的防腐措施,能有效提高锅炉的安全性。
1.化学法(滴定法)
化学法是通过化学反应来测定水中的溶解氧含量,常用的滴定法包括亚硫酸钠法、碘量法等。这些方法操作简单,且不需要昂贵的设备,适合于实验室或现场临时检测。
-亚硫酸钠法:该方法利用亚硫酸钠溶液与氧气反应,在中性或酸性条件下生成二氧化硫气体,通过滴定氧气量来计算溶解氧含量。
-碘量法:该方法通过氧气与碘化钾反应,释放出游离碘,然后用硫代硫酸钠溶液滴定。该方法准确性较高,但操作复杂,容易受实验条件的影响。
2.电化学法(氧电极法)
电化学法是通过测量氧气与电极反应时产生的电信号来确定水中的溶解氧含量。最常见的电化学法是氧电极法,它通过电化学反应生成与氧气浓度成比例的电流或电压信号,进而计算出溶解氧的浓度。
-原理:氧气通过电极表面还原或氧化,电极产生电流或电压信号,信号的大小与水中溶解氧浓度相关。常用的氧电极包括Clark氧电极,它是一种极为常见的溶解氧测量工具。
3.光学法
光学法利用溶解氧对光的吸收和荧光特性进行检测。光学氧探测器通过测量氧气与特定荧光材料反应产生的信号,计算出水中的溶解氧浓度。
-原理:该方法基于溶解氧与荧光物质的相互作用。光源激发荧光物质发出特定波长的荧光,氧气分子会影响荧光的强度,测量荧光的变化可以推算溶解氧浓度。
溶解氧的控制与防腐措施:
1.化学除氧
通过加入化学除氧剂(如亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠等)来去除水中的溶解氧。化学除氧法一般是在锅炉水的给水中加入还原性物质,达到去除溶解氧的目的。
2.机械除氧
采用真空脱氧装置或加热方式使水中的氧气逸出。机械除氧常见于大型锅炉系统中,它通过加热水至一定温度或减少水的压力,使溶解氧逸出,从而降低水中的氧气浓度。
3.溶解氧监测与调节
采用电化学或光学方法对锅炉水中溶解氧进行实时监测,确保其浓度控制在安全范围内。通过调整除氧剂的添加量或调节水处理系统,保持水中的溶解氧在规定范围内。