奥立龙(ORION)1818除氧剂监测仪在水汽监督中的应用与改进

摘 要：介绍了ORION1818除氧剂监测仪用于监测给水联氨含量时的原理，及其在现场应用中的一些改进措施与效果。

关键词：除氧剂监测仪 联氨 能斯特方程 改进

国电公司各330MW机组采用亚临界汽包锅炉，对给水水质要求较高，因此对给水采用了全挥发性处理方法，即给水中加入氨和联氨，将给水PH值提高到9.0以上。在给水热力除氧的同时，联氨将给水中的残余溶解氧降低到可以抑制局部腐蚀发生的程度，防止钢管内表面氧化铁保护膜的溶解，从而起到预防钢管内壁腐蚀的作用。若给水中联氨含量过低，则不能有效地防止腐蚀的发生。若联氨含量过高，则过剩的联氨在较高的温度下会发生分解，产生氨和氮，使水汽系统中氨含量过高，也造成了药品的浪费。因此给水中联氨含量必须准确地控制在一定范围内。通常监测联氨含量都采用目测比色法，这种方法引入的人为误差较大，往往会造成测量数据不准确。国电公司引进了奥立龙（ORION）1818除氧剂监测仪用来监测联氨含量，并对其进行了技术改造，使得一台监测仪同时监测两台机组的给水联氨含量。

一、仪器概述

奥立龙（ORION）1818除氧剂监测仪是微机化系列分析仪中的一种，属于电位式化学分析仪表，是用来连续测量水汽系统中除氧剂含量的仪器。因国电公司采用的除氧剂是联氨，故把它用于监测给水中联氨的含量。该仪器测量范围为0-200ppb，精度为±2ppb，它的PH调节和碘I2 的加入量是通过扩散来完成的，即水样流经装满酸和碘的瓶子中的扩散管，这两种物质就通过扩散管管壁扩散到水样中，使得水样处理装置简单而可靠，又省去了频繁的维护工作。

仪器的校准有一点校准和两点校准两种方法。当联氨含量控制在10-50ppb时，一点校准完全能够达到精度要求。当联氨浓度变化很大时，用两点校准。两点校准配有专用的校验器，使得仪器的校验快速、简单、可靠而准确。

装在测量池中的温度传感器用来进行自动温度补偿。配备的信号调节器供用户在对数输出和线性输出两种方式之间任意选择。由于该仪器几乎没有需要移动的部件，因此所需维护工作量小，可靠性高。

二、工作原理

水样中的除氧剂和碘反应生成I-，反应方程式如下：

OSred + X·I2 2X·I- + OSox

式中OSred代表除氧剂N2H4，OSox代表N2H4的氧化产物。N2H4 的浓度与反应生成的I- 浓度成正比，故仪器采用易于监测的I- 浓度变化来反映N2H4浓度变化，敏感电极对碘离子浓度变化的响应可用能斯特方程描述：

E=E0 + 2.303RT/nF lgC/Ciso

式中： E—测量的电极电位，mv

E0—零点电位，即C等于Ciso时的电位，mv

R—理想气体常数

T—水样的热力学温度，K

n—离子的价态（I-的价态为-1）

F—法拉第常数

C—有效碘离子浓度

Ciso—本电位点的I-浓度

以上方程表明所测量的电位随着温度和被测离子的浓度的变化而改变。对于水样温度波动所造成的误差，仪器的微机可以按照温度探头所提供的数据修正温度校正值。

三、仪表使用前后效果对比

在使用ORION1818除氧剂监测仪之前，水汽监督化验人员采用目测比色法对给水中的联氨进行监测，而人的眼睛对联氨的分辨率在5μg/L以上，即只有联氨的浓度变化在5μg/L以上时，人的眼睛才能有所察觉。我公司要求的给水联氨含量为10～30μg/L，化验人员每2小时化验一次，当化验人员发现联氨含量不在规定范围内，再去调节联氨含量时就，已经滞后了，所以这不能满足亚临界汽包锅炉对水质的要求，因此我们采用了

四、技术改造

由于ORION1818除氧剂监测仪是进口美国仪表，价格昂贵且只能监测一路水样，为了更加有效地利用该仪表和节省资金，我们在监测两台机组水汽品质的一期化验站安装了一台ORION1818除氧剂监测仪用来监测#1、#2机给水中联氨含量。为了达到同时监测两台机组给水的目的，我们在该仪表前加装一多通道切换装置，该装置可同时监测6路水样，同时更改了水样进样装置，如图一。当仪表监测一路水样时，水样直接接入仪表。当仪表测量两路或多路水样时，多通道切换装置发出电压信号使相应的电磁阀动作。如DF1打开，水样1进样，DF2则关闭，水样2排水。每个电磁阀动作时间在10-99min可调，保证了进样管路被充分冲洗，避免了水样间的相互干扰，确保了数据测量的真实性。同时，ORION1818除氧剂监测仪则将测得的数据以4-20mA电流信号输入到多通道切换装置，该装置将得到的信号保存并显示出来。

五、总结

实践证明，更改了水样进样装置和加装了多通道切换装置以后，ORION1818除氧剂监测仪仍然能够准确测量给水中联氨含量，满足化学监测的要求，而且使监测仪表得到更加有效的利用。

作者简介：李玉玲，女，内蒙古人，毕业于东华理工大学应用化学系，助理工程师，现从事电厂化学调试、生产服务工作。