离子色谱法在锅炉水质检测中的应用研究

离子色谱法在锅炉水质检测中的应用研究

原利娜

国家电投集团河南电力有限公司平顶山发电分公司  河南平顶山  467312

摘要：锅炉是电厂日常生产中必不可缺的重要设备。随着科技发展、社会进步，我国电厂相关技术已经十分成熟，在生产技术发展的同时也对电厂其他保障系统有了新的要求。基于此背景，为确保电厂的生产质量，锅炉必须要满足企业生产需求，而锅炉运行效率与其内部水质存在直接联系。本文主要就离子色谱法在锅炉水质检测中的应用进行了分析。

关键词：离子色谱法；锅炉；水质检测

引言

锅炉用水中如果杂质出现超标现象，将很容易引起结垢、积盐、腐蚀以及汽水共腾等问题。当前锅炉水质检测主要采取化学方式得出水中离子含量数据，不仅操作流程非常烦琐，整体灵敏度也不高，还会形成多种化学试剂废液，并导致大量人力与时间成本被浪费。用离子色谱法检测锅炉水质中的氯离子、硫酸根等指标测定，不仅提升了水质检测的自动化水平，也保障了水质检测工作的有效开展。

1锅炉水质检测的必要性

电厂锅炉与其生产效率密切相关，而锅炉的运行效率与其内部水质存在直接关联，保障锅炉内部水质便是保障电厂生产效率。因此，实施锅炉水质检测能够有效提高电厂生产的安全性，具体如下。

1.1保证生产活动安全性

当前锅炉已经成为电厂日常生产中的必备特种设备，且随着企业规模的扩大，电厂锅炉的需求也在迅速增长。水质检测则是保证电厂锅炉运行的重要工作内容。从电厂锅炉工作原理的角度来看，其运行安全性与稳定性和其内部的水质密切相关，若内部水质较差，未经过专业处理、净化，便极易在锅炉内部产生水垢，不但会浪费热能，甚至还会诱发安全事故，威胁到工作人员的生命财产安全。因此，为确保电厂锅炉的安全使用，尽可能增长其使用寿命，管理人员应当提高对水质检测的重视程度，对电厂锅炉加强质量管理与控制，深入贯彻落实水质规定与要求。以最大限度减少电厂锅炉的安全隐患。

1.2保证水质的良好

水质检测的核心作用便是提高电厂锅炉内部水的质量，降低水中各类微量元素以及不合理pH值对电厂锅炉内部产生的危害。优良的水质能够最大限度降低锅炉内部水垢的数量，也能防止锅炉内部腐蚀。因此，管理人员若想确保电厂锅炉的安全运行，便应当严格按照相关要求与规范对水质进行检测，根据检测结果采取有针对性的措施，提高锅炉内部水质，以此降低对锅炉内部的伤害。

2离子色谱法的优势

离子色谱不仅操作比较简单，使用的试剂量也不多，相比于传统水质检测方法省去了很多的辅助试剂，可以避免过于烦琐的操作流程引起检测误差的情况。科学合理应用离子色谱仪，能够让多种离子同时完成检测，并快速准确获得所需成分信息。离子色谱法与比色法等常用手段不一样，主要优势体现在灵敏度高、水质检测结果准确、快速可靠等方面。离子色谱仪具有很高的自动化水平，而且在检测锅炉水质的过程中不仅减少了大量人力资源的投入，更保证了最终检测的高效性与准确性。在锅炉水质检测中采用离子色谱法，最终检出的下限值很低，而常规方法很难准确测定，有着高灵敏度与高准确度的特点。离子色谱可以对待检水样中存在的所有氧化状态离子进行分析，这是原子吸收光谱等所不具备的优势。同时借助自带的数据处理系统，自动完成对各项检测数据的分析与处理，并支持与任何具备峰值积分软件数据处理技术进行联合实验。

3离子色谱法在锅炉水质检测中的应用

在锅炉水质检测过程中，若是采用传统检测技术，很难取得精确的结果，实际操作流程过于复杂，投入的时间与成本也比较多。将离子色谱法应用于锅炉水质检测中，可以准确得出被检测水体是否满足现行环境标准，并能够准确反映出锅炉水中有机酸、阴离子等指标。

氯离子是水中常见阴离子，极化度极强，会加速腐蚀，所以须测定氯离子含量，以反映锅炉水品质。

仪器选用与参数设置。在锅炉水质检测中应用离子色谱法，主要使用ICS-2000离子色谱仪，组成部分包括淋洗液发生器EGC-KOH、泵、柱温箱、抑制器和电导检测器等。对阴离子和阳离子采用不同的保护柱和分析柱，尺寸数据都是4mm×50mm和4mm×250mm。流速控制在每分钟1mL，色谱柱温度控制在25℃，测量设备温度不超过30℃。在所用淋洗液相关数据中，OH-控制为每升10mmol，并取1mL甲烷磺酸通过18.2MΩ·cm去离子水定容至1000mL。为了获得锅炉水质更准确的数据，减少时间等因素干扰，采用了外标法确定最终使用量。在实际检测中，根据色谱条件测定锅炉水质中的阴离子、阳离子混合标准溶液情况，并结合保留时间、分离度、泵压等因素，合理选用淋洗液，可以顺利形成离子色谱图。准备1000mg/L的氯离子标准储备液，配置成浓度为5.0、10、25、50、75mg/L的标准溶液。以标准色谱为基础完成处理，一次进样后最终形成线性回归，其中纵坐标是峰面积y（μS·min），横坐标是质量浓度x（mg/L），这样能够得出钙离子、镁离子和氯离子的线性方程，分别是y=0.3520x、y=0.5583x、y=0.2633x，并确定相关系数，分别为0.9997、0.9999、0.9992。根据3倍信噪比（S/N=3）得出最终检出限，在待检测锅炉水中以上3种例子的检出限分别为0.01mg/L、0.005mg/L和0.003mg/L。

分别取1份待检测锅炉水样与原水，采用滴定法与离子色谱法对Ca2+、Mg2+、Cl-进行测定，通过对检测各项数据进行比较与处理，最终得出在数据上两种水的差异不大。对实验过程而言，选择离子色谱法具有更高的自动化水平；在准确性方面，由于待检水中离子构成比较复杂，影响实验结果的因素较多，在滴定过程中水样颜色变化并不大，经常出现数据与实际不符的现象，选择离子色谱法对锅炉水质进行检测能得到更准确的结果。

4维护与注意事项

离子色谱仪具有很高的精细化要求，成本较高，在使用中应做好日常维护保养工作。避免色谱分离柱受到污染，进样的过程中要过滤被测样品，一般通过浓缩柱完成过滤，避免存在的悬浮物为色谱分离子造成污染。在离子色谱柱中若是进入了有机物，容易出现堵塞的问题，不利于检测结果的准确性。此外，胶体物对分离柱清洁度有较大的影响，不能对强酸或强碱相关有机样品进行分析，否则色谱柱有被污染风险，造成色谱仪检测结果出现误差。通过仪器对样品分析的过程中，要注意离子色谱柱中是否出现了细菌，这对其淋洗工作有较大的影响。仪器使用后也要做好离子色谱柱的淋洗工作，避免出现滋生细菌现象。

结束语

总之，加强对锅炉水质的检测，对锅炉安全稳定运行具有重要的意义。近年来，锅炉向大型化与高参数化发展，水质检测频次也越来越高，并要求对锅炉运行状态进行全面实时监测。在锅炉水质检测中充分发挥离子色谱法的作用，不仅可以有效缩短水质检测中花费的时间，还能满足检测真实性要求，提高了水质检测的自动化程度。

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