[实用新型]一种电厂水汽中痕量氯离子自动快速检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电厂水汽的检测，具体的说，涉及一种电厂水汽中痕量氯离子自动快速检测系统。

背景技术

为了防止火力发电机组热力系统发生腐蚀、结垢和积盐，机组热力系统的水汽品质受到了严格控制，尤其是对于高参数大容量发电机组，对水汽品质的要求越来越严格，对水汽品质监督的指标针对性、监控及时性、采样代表性和数据有效性提出了更高要求。氯离子作为机组水汽系统中危害最大的阴离子，一直是电厂化学水汽品质监督的重要监控指标。实现对电厂水汽中痕量氯离子的实时、快速、准确检测，对于保证机组安全稳定运行具有重要意义。在其它行业如医药、电子等对工艺用水中痕量氯离子含量有控制要求的行业，实现对水中痕量氯离子含量的准确检测也是很有必要的。

美国电力研究所(EPRI)蒸汽纯度导则中规定蒸汽及补给水中的氯离子含量应小于3.0μg/L。国内标准《GB-T12145-2008火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》中设定了氢电导率控制指标，通过氢电导率的在线监测间接控制水汽中的阴离子含量，而对氯离子含量未作规定，原因是国内目前尚缺乏准确测定痕量氯离子的有效方法。

目前，国内外公认的检测痕量氯离子较准确的方法只有离子色谱法。但因离子色谱仪价格昂贵、维护费用高并且维护工作量比较大，对运行环境要求比较高，目前广泛应用于科研院所的实验室分析测试及研究，电厂应用很少。所以，开发一种低成本、快速准确、易于实现在线化监测的工业纯水系统(如电厂水汽系统)中痕量氯离子的检测方法具有非常重要的研究意义及实用价值。

目前，国内外检测痕量氯离子较准确、方便的方法只有离子色谱法。离子色谱(IC)是高效液相色谱的一种模式，主要用于阴离子、阳离子的分析检测。离子色谱法具有选择性好，灵敏度高，可同时测定多组分等突出优点。离子色谱仪由流动相传送部分、分离柱、检测器和数据处理四部分组成。首先测定已知组成和浓度的标准样品溶液，由数据处理系统生成校正曲线，再分析经过必要前处理的样品溶液，数据处理系统将其结果与先前生成的校正曲线进行比较，完成定量计算，得到样品的分析结果。

IC的关键部件之一是分离柱，分离柱是根据待测离子的保留特性，在检测前将被检测离子分离的交换柱。离子色谱对阴离子的分析是分析化学中一项新的突破，离子色谱法可以同时且灵敏、准确地测定多种阴离子，一般可在15-30min内完成7种常见阴离子(F^-、Cl^-、NO₃^-、Br^-、NO₂^-、PO₄^3-、SO₄^2-)和6种常见阳离子(Li⁺、Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺)的分析。离子色谱分析的浓度范围为μg/L-mg/L，进样体积较小，对常见阴离子的检出限小于10μg/L，通过优化分析系统和分析条件，检测限可达10^-12g/L或更低。但是离子色谱系统复杂，维护工作量大，且价格昂贵，目前只适用于科研与实验室的检测分析，因系统复杂、对使用环境和操作水平要求较高而不适合工业现场即时检测分析或在线监测分析。

离子交换树脂富集-分光光度法测定电厂水汽中痕量氯离子检测技术。该方法(CN102156101A)包括以下步骤：取一定量水样流经特定装置(内装离子交换树脂)，氯离子被定量富集在树脂上，再选用比水样体积小几十倍的某种溶液将其从树脂上洗脱下来，从而达到富集浓缩氯离子的目的。随后直接用分光光度计对浓缩样中的氯离子进行测定。该方法设计了一种水样中痕量氯离子的浓缩系统，该方法可将高纯水中的1-10μg/L的氯离子定量富集在树脂上，再用少量淋洗液将富集的氯离子从树脂上洗脱下来，完成氯离子的浓缩过程，浓缩倍率可达20倍。本方法可将氯离子的检测下限降至1.0μg/L以下。但是该方法自动化水平低，采用传统的高位静压方式进行富集-洗脱操作，对浓缩倍率的控制采用离线手工测定，难以准确控制浓缩倍率，检测方法仍然是手工分析法；其只适用于高纯水中痕量氯的测定，而对于电厂水汽中痕量氯的测定未考虑干扰因素。