火电厂水质化验中磷酸盐测定方法分析

火电厂水质化验中磷酸盐测定方法分析

吕维

华电能源股份有限公司富拉尔基发电厂

摘要：火电厂对于汽轮机组与锅炉提出了较为严苛的水质保障要求，若水质出现问题，不仅会加大机组的耗能量，造成经济损失，情况严重时，会造成安全事故，造成恶劣的行业影响。本文主要围绕火电厂的水质化验工作展开，强调检测磷酸盐的重要性，并分析利用分光光度法检测磷酸盐含量的操作要点，以此实现对磷酸盐的精准检测，从而支持火电厂的水质管理工作。

关键词：火电厂；水质化验；磷酸盐；测定方法

水资源是火电厂的发电生产系统中重要的传热介质，在动力传递与热量传输过程中有着极为关键的作用，水质关系着火电厂的实际能源利用率。若水中出现杂质，锅炉就会产生受热不均的情况，进而出现水垢增厚与鼓包问题，甚至还有引发锅炉爆炸的可能性。现分析如何在水质化验过程中，实现对磷酸盐的测定。

1磷酸盐对于锅炉水的影响

1.1磷酸盐的主要作用

火电厂通过使用磷酸盐可以清除锅炉上残留的积垢，也可将其视作碱性缓冲剂，借助磷酸盐具有的碱性性质来预防酸类对锅炉的腐蚀，借助磷酸盐还可控制氢氧化钠在锅炉中的含量，从而预防碱性腐蚀[1]。锅炉内部受到水质影响，极易形成水垢。将磷酸盐加入到锅炉水之中，使其中生成磷酸根。由于锅炉水温度较高，因此炉水的碱性将因高温而不断增强，炉水中的钙离子与磷酸根之间形成反应后，将产生水渣，水渣可被排污管道有效排出，这种水渣属于碱式磷酸钙，溶度积不高，能够降低钙离子在炉水中的含量。

1.2磷酸盐给锅炉水各项指标带来的影响

其一，碱度受到的影响。尽管磷酸盐能够与锅炉水中的钙镁离子展开反应，清除水垢，但是若磷酸盐含量过高，锅炉水的碱度将随之提高，碱度达到一定程度后，将引发碱性腐蚀现象，甚至出现汽水共腾的情况，排污工作量随之增加，耗能量增大。其二，电导率受到的影响。锅炉水的电导率与电解质浓度息息相关，锅炉水成分复杂，水质并不稳定，因此需要使用离子交换器来强化水质稳定性。当电导率过高时，也需要频繁进行排污，同时热效率也会因此而降低。使用磷酸盐后，锅炉水电导率随之提高，锅炉因电解质含量高而产生腐蚀问题。

2火电厂水质化验中的磷酸盐测定方法

2.1磷钒钼黄分光光度法

磷酸盐处于酸性环境中时，与偏钒酸盐、钼酸盐之间会形成化学反应，生成磷钒钼酸。波长为420nm时，即可实现对磷钒钼酸这一物质的检测。通过分光光度计，即可在420nm波长处，检测具体的吸光度，进而获得磷酸盐含量数据。检测时使用的主要仪器为分光光度计，10mm比色皿对应的磷酸盐含量在10到30mg/L，20mm比色皿对应的磷酸盐含量是5到15mg/L，30mm比色皿对应的磷酸盐含量是0到10mg/L，同时配备带塞的比色管，容量为50ml。需使用的试剂主要是钼钒酸显色溶液与磷酸盐标准溶液[2]。吸取不同量的标准溶剂，进行稀释处理，并将其配制为工作溶液，调整各个工作溶液的磷酸盐含量，分别置于预先准备的比色管中，再将钼钒酸显色溶液滴入到比色管中，滴入量为5mL，将其摇晃至均匀，静置2min左右。按照水样中具体的磷酸盐含量，选择对应的比色皿，确定420nm波长位置，参比选择空白试剂，检测显色之后，磷酸盐标准溶液对应的吸光度，同时将曲线图绘制出来，计算回归方程。

实际进行水样测定工作时，在比色管内部吸取水样（56mL），添加钼钒酸显色溶液，摇晃至均匀，放置时间为2min，调整检测条件，检测吸光度，即可获得盐酸盐在水样中的占比情况。

2.2磷钼蓝分光光度法

亚磷酸盐、磷酸盐处于酸性介质之中，若介质中含有过硫酸铵与硫酸，提高温度，进行加热处理，可获得磷酸物质。使磷酸、酒石酸锑钾与钼酸铵之间形成反应，获得络合物状态的锑磷钼酸物质，依靠抗坏血酸即可将这一物质还原为锑磷钼蓝，再用分光光度法即可实现对磷酸盐总含量的精准测定。需要使用的试剂包括钼酸铵溶液与标准溶液（磷酸盐），制备钼酸铵溶液时，需要将酒石酸锑钾、钼酸铵与浓硫酸进行混合，制成1000ml的溶液，将抗坏血酸溶入到水中，添加甲酸等物质，制备成抗坏血溶液，加水进行稀释，随用随配过硫酸铵。分光光度计的波长应控制在400nm到800nm之间。在装有不同容积的磷酸盐标准溶液的容量瓶中加入抗坏血酸溶液、钼酸铵溶液与水，加入量分别为3ml、5ml、20ml，用水进行稀释，达到要求的刻度后，摇晃至均匀程度[3]。将混合溶液置于25℃到30℃的温度条件下，放置时间设置为10min，在波长为710nm的位置运用比色皿，同样选择空白试剂作为主要参比，对吸光度进行检测。

检测总磷酸盐试剂含量时，需要使用锥形瓶，水样吸取量为20ml，再将过硫酸铵溶液与硫酸溶液加入其中，通过沸水浴法进行加热，加热时间设定为30min，完成加热之后，进行冷却，使温度降低与室温保持一致，再将混合溶液置于量瓶内部，继续加入抗坏血酸溶液与钼酸铵溶液，稀释并确保溶液达到指定刻度位置，通过摇晃使混合溶液保持均匀，调节环境温度至25℃到30℃之间，放置10min的时间，即可发挥出分光光度计的作用，利用吸光度信息反应含量数值。

检测磷酸盐在水样中的含量时，可以选择离子色谱法、容量法与分光光度法，其中分光光度法是使用率最高的检测方法。分光光度法主要有以下应用优势：灵敏度较高，能够对微量组分进行精准测定，如果在检测前，进行富集与分离处理，还可进一步提高灵敏度；准确性较强，其相对误差在2%到5%之间，可以满足检测微量组分的严格要求；检测效率高，开展比色分析时，选定合适的比色分析条件，优先使用选择性良好的显色剂，将待检样品制成溶液后，不需要对内部干扰物质进行分离，只需进行比色与显色即可完成检测，分析时间短，可快速获得检测结果；应用范围相对较广，分光光度法支持大部分无机离子与有机化合物的检测，因此其可在多个不同领域得到有效应用。

3火电厂水质化验质量控制建议

针对火电厂锅炉水进行水质检测，确定磷酸盐等成分的含量时，不仅要结合具体的检测对象，选择合适的检测方法，同时还要做好质量控制工作，加强对主客观影响因素的管控。首先要规范水质化验活动中的各项操作，确保化验结果保持极高的准确率。为了提升水质管理工作水平，应以人员管理为切入点，对水处理与水质化验相关人员提出更为严苛的工作要求，不定期地为其提供培训机会，使其充分熟悉水质检测与化验工作流程，避免在操作过程中出现失误，提高水质化验检测的标准化水平；在技术培训的基础上，还要安排思想教育工作，确保水质化验人员能够认识到水质质量对于火电厂运行管理的重要意义，在实际的水质检验过程中保持高度责任心。完成水质化验之后，需通过加入化学药品来改善水质，可以选择磷酸盐含量较低的可靠药品，降低锅炉水的含盐量，形成更好的蒸气品质，预防形成二次水垢，及时实施排污工作。

4结论

火电厂在排放废水时，必须要做好水质检测工作，通过检测来了解实际水质情况，针对没能达标的废水进行处理与净化，确保达到标准再进行排放，以免影响周边的水环境，违背绿色化生产理念。本文着重分析了磷酸盐这一锅炉水主要成分的检定方法，化验检测人员需结合具体的检测对象，选择合适可行的检测方案，同时还要不断地进行技能与理论学习，更新化验检测知识结构，提供更加可靠准确的水质化验结果。

参考文献

[1]李雷.探讨火力发电厂锅炉水质常规化验方法及质量控制[J].当代化工研究,2021(06):151-152.

[2]王嘉婧.探讨火力发电厂锅炉水质常规化验方法及质量控制[J].清洗世界,2020,36(08):46-48.

[3]吴瑶.火电厂锅炉水质常规化验方法分析[J].中外企业家,2018(20):239.