[发明专利]一种发电厂水汽系统结垢成分中硫酸根离子的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电厂水汽系统结垢成分中硫酸根离子的测定方法。

背景技术

硫酸盐是火电厂水汽系统中的有害离子，电厂水汽系统中各种水质如补给水、凝水、蒸汽等大多含有硫酸根。在机组运行中，如果水汽质量控制不当，硫酸盐会通过蒸汽携带沉积在汽轮机叶片上。一些机组大修中发现，汽包、汽轮机叶片、水冷壁管等结垢成分中含有硫酸盐，因此，有必要对垢样及腐蚀产物中的硫酸盐含量进行正确分析。通过分析数据，找出积盐结垢的原因，以便采取措施，提高热效率，起到节能作用。

对硫酸盐含量的分析，现有的国家标准及行业标准对水质中硫酸盐含量的分析有较成熟的方法，包括：重量法、硫酸钡光度法、铬酸钡光度法、滴定法、离子选择电极法、原子吸收分光光度间接法、极谱法、离子色谱法等。但是对发电厂水汽系统垢及腐蚀产物中硫酸盐含量分析，现有的分析方法如：离子色谱法、火力发电厂垢及腐蚀产物分析方法中的硫酸钡光度法存在缺陷，产生很大的误差，产生误差的原因如下：

离子色谱法测定水样中的SO4^2-含量，此方法简单、方便。但是由于离子色谱柱条件所限，要求样品pH接近中性，对于酸溶或碱熔垢样，在溶样过程中加入了大量的盐酸或硝酸，高含量的氯离子、硝酸根离子干扰硫酸根离子的测定，所以此方法不适合测定酸溶垢样或碱熔垢样中硫酸根离子含量，仅适合测定水溶垢样中的硫酸根离子含量。由于垢样中的硫酸盐主要成分是CaSO4，它微溶于水，试验证明，仅测定水溶垢样中的硫酸根离子含量，分析结果偏低，数据偏离真值，产生误差高达10％以上。所以已报道的离子色谱法测定垢样中的硫酸根离子，它仅仅测定了水溶部分的硫酸根离子含量，未能把垢及腐蚀产物中全部的硫酸根含量检测出来，导致数据偏离真值，即用离子色谱测定垢样中硫酸根含量的方法存在缺陷。

发电厂水汽系统垢及腐蚀产物中主要成分是铁离子，其含量经常在80％以上，按照“火力发电厂垢及腐蚀产物分析方法中硫酸酐的测定-硫酸钡光度法”测定垢样中的硫酸根，试验发现分析结果偏高，且随着Fe₂O₃含量增加，硫酸根含量测定误差增大，铁含量在80％时引起的硫酸根含量测定误差高达25.7％。导致此方法测定硫酸根含量偏离真值。另一方面，该方法试验条件苛刻，标准工作曲线线性不好，线性相关系数r很难达到0.999，样品数据重线性不好，很难保证测定数据的准确性。因此需对“发电厂水汽系统垢及腐蚀产物中硫酸盐含量的测定方法”进行研究，以便获得准确可靠的数据。

发明内容

针对上述现有技术，本发明通过试验研究出了测定垢样及腐蚀产物中硫酸根含量的准确方法，消去了铁离子的干扰影响，减少了测定误差。本发明通过改变沉淀剂氯化钡(BaCl₂·2H₂O)的形态与剂量，选用新的测定波长和比色皿长度，克服了试验工作曲线线性不好、数据重现性差、线性相关系数r很难达到0.999的难题，完善了试验方法使试验数据准确可靠。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种发电厂水汽系统结垢成分中硫酸根离子的测定方法，步骤如下：

(1)制备条件试剂、硫酸盐标准溶液、硫酸盐工作溶液和氯化钡溶液，备用；

其中，条件试剂是通过以下方法制备得到的：向容器A中依次加入30mL浓盐酸、50mL甘油和100mL95％乙醇(体积百分比)；向容器B中加入75g优级纯氯化钠，并用300mL水分次溶解氯化钠，溶解完毕后，一并转移至容器A中，混匀，即制得条件试剂；

硫酸盐标准溶液中的浓度为1mg/mL，是其通过以下方法制备得到的：准确称取1.479g在110℃-130℃下烘干2h的优级纯无水硫酸钠，用高纯水溶解并定容至1L，即得；

硫酸盐工作溶液中的浓度为0.25mg/mL，其是通过以下方法制备得到的：取硫酸盐标准溶液25mL，用高纯水稀释至100mL，即得；

氯化钡溶液中溶质的质量分数为25％，溶质为BaCl₂·2H₂O；