隨著GB /T 12145-2016火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動力設(shè)備水汽質(zhì)量的頒布實(shí)施，明確規(guī)定了高參數(shù)大容量機(jī)組爐水、給水和凝結(jié)水精處理出水中氯離子含量控制指標(biāo)。凝結(jié)水精處理出水和機(jī)組給水中氯離子含量控制指標(biāo)，亞臨界汽包爐小于2. 0μg/L，各種容量的直流機(jī)組小于1.0μg/L。亞臨界汽包爐爐水中氯離子含量小于400 μg/L，全揮發(fā)性處理爐水中氯離子含量小于30 μg/L。由于目前電廠水汽中氯離子的檢測，采用定期取樣離子色譜分析查定的方式，在線監(jiān)測技術(shù)尚未得到成熟應(yīng)用。所以上述指標(biāo)，在考慮機(jī)組熱力系統(tǒng)腐蝕防護(hù)工作需要的基礎(chǔ)上，主要從目前離子色譜儀可能達(dá)到的檢測水平而制定的。
針對電廠水汽中痕量氯離子在線監(jiān)測問題，結(jié)合目前電廠在線化學(xué)儀表運(yùn)行現(xiàn)狀，對幾種水中痕量氯離子自動化檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線化的技術(shù)可行性和可靠性進(jìn)行比較分析和討論。
1、電廠在線化學(xué)儀表運(yùn)行現(xiàn)狀
目前現(xiàn)有的電廠化學(xué)儀表，如在線pH表、鈉表、電導(dǎo)率表、硅表等，總體運(yùn)行狀況不容樂觀，存在以下問題:
(1)儀表的技術(shù)管理工作不到位，包括儀表日常維護(hù)管理、專業(yè)人員技能培訓(xùn)等，這是多數(shù)電廠存在的共性問題。
(2)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)變化導(dǎo)致的水樣水質(zhì)、溫度、壓力等參數(shù)變化，也使在線化學(xué)儀表的運(yùn)行條件偏離其zui佳運(yùn)行條件，而疏于及時調(diào)整和校準(zhǔn)，導(dǎo)致儀表較大的測量誤差。
雖然電廠配置了技術(shù)的在線化學(xué)儀表，但因各項(xiàng)相關(guān)工作不到位導(dǎo)致儀表的性沒有得到很好發(fā)揮，常存在儀表故障運(yùn)行、監(jiān)測數(shù)據(jù)不可靠等問題。
2、電廠水汽中痕量氯離子在線監(jiān)測技術(shù)探討
考慮到目前電廠在線化學(xué)儀表運(yùn)行現(xiàn)狀，為保證在線氯表現(xiàn)場運(yùn)行的可靠性，在線氯表的設(shè)計(jì)要從儀表化學(xué)流路系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性、技術(shù)指標(biāo)可達(dá)性和購置及維護(hù)成本三方面達(dá)到或符合目前電廠的實(shí)際運(yùn)行狀況。
針對離子色譜法(IC)、連續(xù)動態(tài)法(CFA)和流動注射法(FIA)三種可行的痕量氯離子自動化檢測技術(shù)的工業(yè)在線化，也需要從這三方面進(jìn)行對比分析，探討實(shí)現(xiàn)電廠水汽中痕量氯離子在線監(jiān)測的技術(shù)可行性。三種自動檢測方法的對比：
(1)化學(xué)流路系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性分析
在線化學(xué)儀表流路系統(tǒng)越簡單，其運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性越高。離子色譜儀為高壓液相色譜分析系統(tǒng)，流路系統(tǒng)中的設(shè)備、部件比較多，高壓泵、分離柱、抑制器和檢測器的運(yùn)行條件比較嚴(yán)格，還需要壓縮氣體背壓系統(tǒng)，整個系統(tǒng)很復(fù)雜，對進(jìn)水水樣條件要求苛刻，水樣清潔度、水溫、pH對儀器正常運(yùn)行有較大影響。
將水樣預(yù)濃縮應(yīng)用到連續(xù)動態(tài)或流動注射分光檢測系統(tǒng)中，對水樣水質(zhì)的要求程度，與離子色譜的保護(hù)柱和分離柱不分上下。該系統(tǒng)與離子色譜儀相比，不需要抑制器、載氣系統(tǒng)等，系統(tǒng)和操作相對比較簡單。
流路系統(tǒng)中涉及柱濃縮、柱分離等工藝，需要嚴(yán)格控制水樣條件和柱子的各項(xiàng)工藝參數(shù)，使整個流路系統(tǒng)的抗外界干擾能力也比較弱?？紤]到現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性，離子色譜儀和基于水樣預(yù)濃縮的連續(xù)動態(tài)或流動注射分光檢測系統(tǒng)，作為實(shí)驗(yàn)室痕量氯離子分析儀比較適合?；谒畼宇A(yù)濃縮的連續(xù)動態(tài)或流動注射分光檢測系統(tǒng)，相比于離子色譜儀，系統(tǒng)簡單，操作方便，儀表體積小，便于攜帶和安置，現(xiàn)場環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，對于機(jī)組水汽異常分析或精處理系統(tǒng)運(yùn)行終點(diǎn)的現(xiàn)場監(jiān)控，具有顯著。
基于連續(xù)動態(tài)法的氯電法和分光光度法，所用的檢測器不同。相比之下，氯離子電敏感膜易老化，日常維護(hù)工作量比較大。
基于分光光度法的連續(xù)動態(tài)法和流動注射分析法，分析流路系統(tǒng)是zui簡單的，也是實(shí)現(xiàn)工業(yè)在線化zui為可靠的分析方法。
(2)技術(shù)指標(biāo)可達(dá)性
從方法的檢出下限比較，離子色譜的檢出下限zui低。基于在線富集一分光光度法的連續(xù)動態(tài)和流動注射分析法也能滿足要求。從分析速度看，F(xiàn)IA在線富集汾光光度法的分析速度是zui快的，達(dá)到了3-6樣/h。這兩種方法都適合于電廠給水和精處理出水中痕量氯離子的檢測?；诜止夤舛确ǖ倪B續(xù)動態(tài)法和流動注射法，檢出下限為20μg/L，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)快速檢測，適合于電廠爐水中微量氯離子的自動檢測。
(3)購置及維護(hù)成本
離子色譜儀的購置和維護(hù)成本是zui高的。目前，一臺進(jìn)口離子色譜儀購置成本約百萬元，基于水樣預(yù)濃縮的連續(xù)動態(tài)或流動注射分光檢測系統(tǒng)開發(fā)的痕量氯離子分析儀，其購置成本約為離子色譜儀的20 %。而基于分光光度法的連續(xù)動態(tài)法和流動注射分析法的成本zui低，約為離子色譜儀的10%。基于連續(xù)動態(tài)幣離子選擇性電電位法(ISE)的在線儀表，氯離子選擇性電的成本及維護(hù)費(fèi)用比較高。
綜合分析上述各項(xiàng)指標(biāo)，對于實(shí)驗(yàn)室痕量氯離子自動分析檢測，在具備良好的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和較高的操作技術(shù)水平，在經(jīng)費(fèi)允許條件下，離子色譜儀是比較理想的選擇，可實(shí)現(xiàn)電廠水汽中痕量陰、陽離子含量，適用于電廠定期的水汽查定。FIA在線富集汾光光度法分析系統(tǒng)及自動分析儀，便攜且現(xiàn)場環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，對于機(jī)組水汽異常分析或精處理系統(tǒng)運(yùn)行終點(diǎn)的現(xiàn)場監(jiān)控，具有顯著，而且購置成本比較低，具有良好的推廣應(yīng)用價值。 對于電廠給水、蒸汽和精處理出水中痕量氯離子的工業(yè)在線監(jiān)測，從工藝復(fù)雜性、購置成本及現(xiàn)場適應(yīng)性考慮，F(xiàn)IA-在線富集洲分光光度法分析系統(tǒng)是比較合適的選擇。需要考慮的是機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的不確定性變動導(dǎo)致水樣參數(shù)變化對儀表長期運(yùn)行穩(wěn)定性的影響。儀表的采樣進(jìn)樣系統(tǒng)需要充分考慮現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性。
基于分光光度法的連續(xù)動態(tài)法和流動注射法，可實(shí)現(xiàn)電廠爐水中微量氯離子的工業(yè)在線化監(jiān)測。連續(xù)動態(tài)法追求的是物理和化學(xué)平衡，穩(wěn)定性好。流動注射法追求的是物理和化學(xué)不平衡、高度時機(jī)重現(xiàn)性條件下的快速檢測，分析速度快。從分析靈敏度角度考慮，流動注射分析法的檢測靈敏度要比連續(xù)動態(tài)法高。從系統(tǒng)穩(wěn)定性角度考慮，連續(xù)動態(tài)法適合工業(yè)在線化。目前電廠的在線硅表、磷表就是基于連續(xù)動態(tài)分光光度法開發(fā)的。
隨著儀器儀表技術(shù)的不斷發(fā)展，離子色譜(IC)、流動注射法(FIA)與連續(xù)動態(tài)法(CFA)三個領(lǐng)域的相關(guān)理論及技術(shù)相互借鑒，有望實(shí)現(xiàn)電廠水汽中痕量氯離子的連續(xù)在線監(jiān)測。3結(jié)論    通過對離子色譜(IC)，基于分光光度法的流動注射法(FIA)和連續(xù)動態(tài)法(CFA)，以及水樣預(yù)濃縮技術(shù)在電廠水汽中痕量氯離子檢測的應(yīng)用和研究成果的分析與探討，得出以下結(jié)論:
(1)離子色譜儀是比較理想的實(shí)驗(yàn)室痕量氯離子檢測方法，適用于電廠定期的水汽查定。
(2) FIA在線富集汾光光度法分析系統(tǒng)及自動分析儀，便攜且現(xiàn)場環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，對于機(jī)組水汽異常分析或精處理系統(tǒng)運(yùn)行終點(diǎn)的現(xiàn)場監(jiān)控，具有顯著，而且購置成本比較低，具有良好的推廣應(yīng)用價值。
(3) FIA-在線富集汾光光度法與離子色譜法相比，因系統(tǒng)簡單、易于集成、操作方便、成本低而易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)在線化，適合于電廠給水、蒸汽和精處理出水等清潔度和雜質(zhì)離子含量較低的水樣中痕量氯離子的在線監(jiān)測，分析速度為4-6樣/h。
(4)基于分光光度法的流動注射法和連續(xù)動態(tài)法分析系統(tǒng)，適合于電廠爐水中微量氯離子的連續(xù)在線監(jiān)測。離子色譜(IC )、流動注射法-FIA)與連續(xù)動態(tài)法(CFA）三個領(lǐng)域的相關(guān)理論及技術(shù)相互借鑒，有望實(shí)現(xiàn)電廠水汽中痕量氯離子的連續(xù)在線監(jiān)測。