鍋爐作為重要的熱能設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是在發(fā)電、化工、石油化工等領(lǐng)域。鍋爐水是鍋爐系統(tǒng)中進行熱交換的媒介，通常由軟化水、冷卻水及鍋爐給水等組成。在鍋爐水中，溶解氧（DO）是一個重要的化學(xué)成分，對鍋爐的安全運行和設(shè)備的使用壽命有著重要影響。
溶解氧進入鍋爐水后，會與金屬管道及鍋爐設(shè)備中的鐵、銅、鋁等材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部的腐蝕現(xiàn)象。尤其是高溫高壓條件下，氧化反應(yīng)加速，嚴重時會引起鍋爐的金屬腐蝕、鍋爐管道泄漏、管道堵塞以及設(shè)備壽命縮短等問題。因此，監(jiān)測和控制鍋爐水中的溶解氧濃度，是確保鍋爐安全、延長設(shè)備使用壽命、提高鍋爐運行效率的必要措施。
目前，鍋爐水中溶解氧的檢測方法主要包括化學(xué)法、電化學(xué)法和光學(xué)法三種，每種方法有其特定的應(yīng)用場景和優(yōu)缺點。
1.化學(xué)法（碘量法）
化學(xué)法是傳統(tǒng)的溶解氧檢測方法，其原理基于氧化還原反應(yīng)。具體操作過程中，將樣品水與碘化鉀、硫酸等試劑混合后，氧氣會與這些試劑反應(yīng)，釋放出一定量的碘。在滴定過程中，根據(jù)所釋放的碘量來計算水中的溶解氧濃度。該方法準確、直觀，但步驟繁瑣，操作較為復(fù)雜，且存在一定的誤差，尤其是在水中其他化學(xué)物質(zhì)較多時，結(jié)果的干擾較大。
2.電化學(xué)法（極譜法、庫倫法）
電化學(xué)法是目前應(yīng)用廣泛的溶解氧檢測方法之一，特別適用于鍋爐水監(jiān)測。常見的電化學(xué)法包括極譜法和庫倫法：
-極譜法：通過電極上溶解氧還原反應(yīng)來檢測氧的濃度。常用的電極材料為鉑或金，測量精度高且響應(yīng)速度快。
-庫倫法：通過氧氣在電極上氧化還原反應(yīng)的電流變化來檢測溶解氧。該方法靈敏度高，適用于低濃度溶解氧的檢測，精度較高。
電化學(xué)法具有響應(yīng)快、操作簡單、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，尤其適合現(xiàn)場監(jiān)測，但對于高溫高壓環(huán)境下的水質(zhì)檢測要求較高，需要傳感器具備高溫高壓耐受能力。
3.光學(xué)法（熒光法）
光學(xué)法是近年來逐漸被廣泛應(yīng)用的一種檢測溶解氧的新型技術(shù)。光學(xué)法主要依靠光纖傳感器，基于溶解氧與熒光探針的相互作用，通過熒光信號的變化來定量測定氧濃度。這種方法具有非接觸、快速、長壽命、耐高溫等特點，適用于連續(xù)在線監(jiān)測，尤其是在高溫高壓的環(huán)境下，比電化學(xué)法更具優(yōu)勢。
鍋爐水中溶解氧的控制：
1.控制溶解氧濃度的目標
對于大多數(shù)鍋爐系統(tǒng)，溶解氧的濃度應(yīng)控制在0.05mg/L以下。對于高壓鍋爐，溶解氧濃度控制標準要求更為嚴格，一般不超過0.02mg/L。保持低溶解氧濃度有助于減少腐蝕現(xiàn)象，提高鍋爐的經(jīng)濟效益和運行壽命。
2.去除溶解氧的方法
-加熱法：通過加熱鍋爐水，利用水溫升高使氧氣的溶解度降低，從而減少水中的溶解氧。
-化學(xué)法：向鍋爐水中添加氧化還原劑（如氨水、亞硫酸鹽、亞鐵鹽等），這些物質(zhì)能夠與溶解氧反應(yīng)，從而將其去除。這種方法適用于處理水質(zhì)較差的鍋爐水，且反應(yīng)迅速。
-真空脫氧法：通過減少鍋爐水的壓力，使水中的溶解氧釋放出來。這種方法在某些特殊情況下應(yīng)用較多。
3.吹掃法（惰性氣體吹掃）
在鍋爐運行初期，常用氮氣等惰性氣體對鍋爐水進行吹掃，排出水中的溶解氧，尤其在系統(tǒng)啟動前，避免水中的溶解氧對設(shè)備的影響。
鍋爐水中溶解氧檢測儀的選型與安裝：
1.監(jiān)測儀選型
鍋爐水中的溶解氧濃度波動較大，因此監(jiān)測儀的選型需要根據(jù)鍋爐水的具體情況進行選擇。一般而言，對于高壓鍋爐或特殊工況的鍋爐，選用具有高溫高壓耐受能力的電化學(xué)或光學(xué)傳感器。如果鍋爐水中水質(zhì)較為復(fù)雜，建議選擇具有自清潔功能的溶解氧傳感器，以減少因積垢造成的誤差。
2.安裝位置
溶解氧傳感器應(yīng)安裝在鍋爐給水管道、主蒸汽管道或水處理系統(tǒng)的出口處，確保監(jiān)測結(jié)果能夠準確反映水中的氧濃度。傳感器應(yīng)盡量避免直接與鍋爐熱水接觸，以減少高溫對傳感器壽命的影響。
3.定期校準與維護
溶解氧傳感器在長期使用過程中會受到污染或老化，因此需要定期進行校準和維護。特別是在高溫、高壓和腐蝕性強的環(huán)境下，定期檢查傳感器的性能，確保其精度和穩(wěn)定性。
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更新時間：2024-12-03
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