锅炉水硬度检测

背景介绍锅炉系统是一个半封闭的循环系统，它的工作原理是先将水加热使其转换为水蒸气后驱动发电机发电，与此同时蒸汽冷凝结成水后继续回到系统循环使用。因此锅炉水的化学组成直接影响了锅炉效率和燃料的消耗。不合理的水处理容易使锅炉生成结垢并对锅炉系统产生腐蚀。水中的杂质在高温的锅炉管壁上很容易生成结垢和沉积物。结垢会隔离锅炉管，降低锅炉加热效率，在生成同等蒸汽的情况下耗费更多燃料。例如，一个中度结垢的250HP锅炉相比一个“洁净”的锅炉，在产能相同时，每年要多消耗几千美元的燃料。而且腐蚀会降低设备的使用寿命，并需要更多的维修费用。锅炉系统中的腐蚀会快速损坏管路导致工厂停产。因此一个正常运作的脱气器和一个准确的化学水处理方案可以有效解决腐蚀问题，大大延长锅炉寿命。而有效的锅炉防腐蚀方案也离不开有效的监控方案。常用的一种技术是监测和控制进水的硬度和铁离子含量。确保水质最适宜的化学组成可以大大降低沉积和结垢的风险。若您对锅炉的化学性质不太了解，这种情况下您需要选择更好的监控系统。图1：锅炉系统示意图锅炉系统通常由几个易被腐蚀的关键部件组成。一旦腐蚀发生在任一部件上，会大大降低锅炉的工作效率。目前判断腐蚀是否发生的最好方法是监测锅炉水中是否存在有机物。通过对锅炉水中总有机碳（TOC）的检测，可以很好地检测系统的完整性及腐蚀情况，避免因腐蚀而产生严重的后果。大部分工厂都会根据锅炉工作压力，对锅炉进水的TOC值设置一个最高限值。通常来说，压力越低，对杂质含量控制的要求就越低。大部分水中自然含有的有机物可以通过离子交换或物理过滤（例如超滤）等方法去除。但部分氧化物，需要额外的步骤才能被去除或降解。锅炉腐蚀的诸多重要形成原因中，有一项是因为二氧化碳（CO₂）。二氧化碳能以可溶解气体状态进入冷凝系统，或者它也能与给水中碱性的碳酸氢盐及碳酸盐相结合。通常脱气水中往往不含可溶解的二氧化碳。但下方的化学方程式显示了碳酸氢盐或碳酸盐是如何自然地分解成二氧化碳的。反应12NaHCO₃+热量→Na₂CO₃+CO₂+H₂O反应2Na₂CO₃+H₂O+热量→2NaOH+CO₂反应1为完全反应，而反应2的完成度仅为 80%。由二氧化碳而导致的侵蚀表征，通常为金属的缺失，典型的症状为管路底部的管壁呈现腐蚀凹槽。在冷凝系统中最易发生这种情况的是管路的螺纹区域或者受压区域。图2显示了在较长的一段时间内对锅炉水的一个监测结果。在这个工厂里，经理对TOC值设置了一个限值：80 ppm TOC，在监测的这段时间内TOC值一直低于限值。一旦TOC超过了规定值，操作员会快速报告情况并及时改进。平均值（ppm）57.2标准偏差（ppm）3.6RSD6.3%图2：锅炉水中的TOC检测Sievers InnovOx工作原理Sievers分析仪一直致力于开发TOC分析的创新技术，意在为复杂应用提供最为稳定的TOC分析仪。Sievers® InnovOx TOC分析仪将技术创新带到了一个新的领域。采用极为有效的超临界水氧化技术（SCWO），InnovOx能对几千个水样连续监测而无需重新校准，也无需仪器维护或者更换零部件。Sievers InnovOx的操作原理基于湿式化学氧化技术，在水样中加酸和氧化剂。无机碳通过吹扫可去除，然后水样在过硫酸盐和高温作用下被充分氧化。所产生的二氧化碳由非色散红外分光光度计测量。InnovOx将水样和氧化剂的混合物加热到高温，保证充分氧化并将液体水样转化为超临界状态。一旦进入该状态，超临界水氧化（SCWO）现象就发生了。这个创新技术能达到99%的氧化效率，从而使TOC测试达到极高的精确度和准确度。Sievers InnovOx在每次测定结束时，也会去除有问题的样品基体。因此，氧化副产物、盐等物质不会在反应器、管道和阀中残留。总结优化锅炉的性能对于减少防护性的维护或者维修十分重要，而且能最大化盈利率。超临界水氧化技术为目前的TOC检测技术提供了创新和更绿色环保的解决方案。Sievers InnovOx提供可靠、有效的TOC监控解决方案，是整套锅炉水系统不可或缺的组件。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

锅炉水质在线监测仪器解决方案供应商近年来，在全球资源供应不足和倡导低碳节能的大背景下， 最大化降低各式蒸汽锅炉的运行成本，是改善企业经济效益和环境效益的重要举措。在蒸汽锅炉的任何设施中，锅炉给水或炉水在线监测是降低能源成本的一个重要步骤。最近的调查显示，在能源和故障上改进控制参数（如水质硬度、碱度）， 每年可以节省不少费用，而且还可以显著增加热水设备或蒸汽锅炉的使用寿命。因此控制锅炉水质指标，具有十分重要的意义。杰普仪器作为锅炉水质在线监测仪器解决方案供应商，根据《GB/T 1576-2018 工业锅炉水质》等相关国家标准研发生产了在线锅炉水质监测系统Flumsys 30MT系列，此系列能够实时在线监测锅炉给水和锅炉炉水的总硬度、全碱度、酚酞碱度、pH、电导率、浊度、溶解氧、氯离子、总铁、磷酸根、水中油等参数，广泛用于采暖供热、石油化工、医药行业、食品加工等行业。主要测量参数：锅炉水流程图：

在线硬度分析仪PACON 4200 测量参数总硬度 典型应用：锅炉给水 锅炉水 循环水 制程用水 技术参数 测量范围：0.20 - 500ppm CaCO3（见试剂类型） 测量时间：约3分钟，取决于水的硬度和设定的冲洗时间 精准度：所选试剂上限值的±5% 重复性：所选试剂上限值的±5% 分析周期：连续测量/间隔测量（5-30min）/外部启动信号 冲洗时间： 5 - 1800S(默认120s) 水量消耗： 约1 - 2L/分析取决于进水压力和设定的冲洗时间 显示： 背光LCD显示图形、数值 单位： ppm CaCO3 电流输出： 0/4 - 20mA，Max. 750Ω 继电器输出： 2路无源继电器输出 NC，30VDC 1A 输入： 外部开关信号启动分析/流量传感器基本参数 测量原理： 滴定比色法 环境温度： 5 - 45℃ 水样温度： 5 - 40℃ 水样压力： 0.5 - 5bar，建议1-2bar 水质要求： 无色、无悬浮物、无气泡pH 4 - 10.5，铁：供电电源： 24VDC，25W（可选配220VAC电源适配器） 尺寸/重量： 250×360×110mm，约2.5Kg（含外箱壳体） 防护等级： IP54 订货指南 订货号 描述33-4200-00 PACON 4200在线硬度分析仪33-0485-01RS485通讯模块33-4200-20220VAC 电源适配器，线长1.5m 50-4200-10硬度维护包，包括：蠕动泵头（含泵管）、密封圈、 搅拌子、试剂瓶连接管，建议两年一换 PACON 4200在线硬度分析仪采用滴定比色法原理，结构紧凑，易于操作 且测量精确，是用于水软化系统和锅炉房水质监测的入门级选择。 ● 自动测量和自动清洗 ● 图形背光液晶显示，中英文菜单 ● 外部信号输入控制测量，用于外部开始分析或停止分析 ● 4-20mA输出（可选RS485通讯模块） ● 2路继电器输出● 显示单位ppm CaCO3 ● 连续测量或间隔测量（5-30min） ● 可选SD卡数据存储（历史数据、故障记录） ● 较少的维护工作量