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实验室PH计及工业PH计应用在火力发电厂受哪些因素影响


发布日期:[2010-08-18] 共阅[4700]次

PH计应用在火力发电厂受哪些因素影响。在火力发电厂中,测量纯水pH值时pH计常会出现因流量和温度影响而误差较大、表计示值波动不稳定、电极响应慢和电极使用寿命短等情况,文中我们详细分析了其产生的几种具体原因,并指出其解决办法。具体解决方法可以点击相关下载查看。现举出一发电厂的PH计,酸度计用案例,进行案例分析:

    某发电厂有4 台发电机组,1 号、2 号为125 MW机组,配备的是国产仪表;3 号、4 号为300 MW机组,配备的是进口PH仪表,共8 块纯水pH 计。在实际工作中,我们曾对进口PH仪表和国产PH仪表进行了对换实验,发现运行中各自都有优点,但也具有相同的不足之处。作者根据多年现场维护经验,对此提出一些看法和建议。

1、常见影响测量纯水pH值的因素: ) 流量的影响:  在日常维护中,调节流量阀门pH值就要发生变化。流量的变化对pH 值测量带来的影响可能要超过1 pH,而火力发电厂对锅炉给水pH值的合格范围定为8.8~9.3,仅0.5 pH 的空间。这就使表计有时显示的数值失去了参考意义,起不到化学监督的作用,同时使自动加氨系统误判断而乱加药,易加速热力系统腐蚀。因pH 计测的是氢离子的活度,不是氢离子的浓度。pH=- log(H+);(H+)=f×[H+];f 为H+ 的活度系数;


    图1 为溶液中总的离子强度与H+ 活度系数f,H+ 的活度系数f 由溶液中所有离子的总强度决定,而不只是依赖于被测离子的强度。从图1 可以看出,只有在理论纯水中,活度系数才为1,但只要有其它离子出现活度系数就要改变,随之pH 值就改变了。即pH 值受溶液中总的离子强度的影响,改变了总的离子强度就改变了pH 值,纯水中的离子很少,pH 电极附近的离子基本上是由参比电极渗透出的盐桥溶液中的离子,在离子渗透速度不变的情况下,流量的变化会改变单位体积里的离子数量,从而改变pH 值。可以这样形象地讲,参比电极不断地往外渗透离子,流量的改变使水样带走的离子数量发生了变化,影响了pH 值,这就是在纯水中,PH复合电极测不准且受流量影响的原因。在现场维护中我们也曾采用了一些国外进口PH复合电极,这些PH值电极采用流动液接或自由液接,盐桥溶液以较快的速度向外渗透,减小了液接电位,整个电极响应快、稳定、寿命长,解决了纯水pH 值测量的部分问题,但它仍然受流量的影响。解决办法:
(1)据我们了解到他们是在每台纯水pH 计前加装了1 个恒压阀和流量计,把所有水样流量调在25 ml/min 左右,且确保水样不随意变动。
(2)将测量PH电极和参比电极分开,把参比电极放得离测量电极足够远,以至于参比电极渗漏出的电解液不污染测量电极和水样,不改变测量电极附近的离子强度,同时改进了流通测量池,使水样从靠测量电极一侧的底部进水,从靠参比电极一侧的上部出水,这样就避免了渗透液污染问题。
(2)温度对纯水pH 值的影响:
    根据能斯特方程:式中:E- 平衡电极电位,E0- 标准电极电位,n- 电子数,F- 法拉第常数,96 485 c/mol;R- 气态常数,8.314 J/(mol.k),T- 热力学温度,lna=2.303 lga;把以上数值,代入能斯特方程,并通过对温度T 求导,来分析测量电池温度系数受到哪些因数的影响:


   由上式可知,测量电极温度系数由三部分组成,*是标准电位温度系数,这是表示电极特性的,一旦选好电极,则不易变化;第二是温度系数斜率,它可以通过仪表的电路设计来补偿;第三是溶液温度系数,无法补偿,影响着pH 值的准确测量,温度上升,pH 值也上升。只有确保pH 值的测量在恒温条件下,才能消除由被测样水温度变化引起的测量误差。常规的温度补偿是为了得到电极在当前温度下的斜率,恒温装置也不可能保证样水在25℃不变,因此对于纯水测量我们还必须进行25℃的折算。由于纯水的缓冲能力特别差,其溶液温度系数就较大,纯水本身的溶液温度系数约0.015 pH/℃,微量(mg/L 级)的污染就会使溶液温度系数上升到0.033 pH/℃左右。一般较强酸性溶液的溶液温度系数较小(如常用的4.0 的标液0.05 mol 的磷苯二甲酸氢钾)不需进行这种折算。但纯水的pH 值合格范围小,如果水样温度发生较大的变化,本来是合格的水样,会因没有进行温度折算,就得出水质不合格的结果。另外还有两种对测量纯水PH值的影响因素,由于篇幅有限,特制定供大家下载查看;是关于:流动电位和地电位;PH计电极选型不同的客观因素影响,欢迎点击查看具体解决方法。www.marinafl.com.通过以上分析可知,纯水pH 值的测量是一个较复杂的问题,涉及到电极、测量池、二次仪表和外界其它许多因素的影响,需要在这几个方面同时采取针对性的措施,才能解决问题,而单独一个环节的改善只能起到局部的作用。我厂4 台机组的纯水pH 计,经过这几年不断的改造和完善,其稳定性、可靠性,电极使用寿命都有了较大的提高,为化学监督提供了保证。



 

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