脱气氢电导率检测方法及系统与流程

1.本发明属于水质检测技术领域，具体涉及一种脱气氢电导率检测方法及系统。


背景技术：

2.氢电导率是发电机组或蒸汽动力设备水汽系统最关键的监控指标，主要用于反映水汽样品中的腐蚀阴离子的总量。若水样中含有co2，水样通过阳离子交换柱后形成的碳酸根具有导电性，尤其对于燃气和空冷机组，普遍存在氢电导率超标但阴离子含量合格的情况。因此对于该类情形，测量水样脱气氢电导率(水样脱除co2后的氢电导率)更能准确反映腐蚀性阴离子总量，因此，dl/1717-2017等标准对燃气机组水汽系统提出了监测脱气氢电导率的要求。
3.目前测量脱气氢电导率的仪表均是采用一定的技术手段将通过阳离子交换柱的水样进行脱气处理。该技术手段通常为加热沸腾法，或为真空膜法。其中加热沸腾法需要将水样先加热至沸腾再进行冷却降温，测量系统复杂、能耗高、加热模块故障率高，并且冷却后的水温在50℃左右，不利于电导率的准确测量；真空膜法脱气效率受到水样流速、膜的运行状态以及真空度等综合因素的影响，脱气效率稳定性差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供脱气氢电导率检测方法及系统，通过仅测量原水样氢电导率和稀释水样氢电导率后经过计算即可得出原水样脱气氢电导率。
5.本发明的技术问题解决方案：
6.一种脱气氢电导率检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.1)将原水样中的阳离子去除；
8.1)将原水样中的阳离子去除；
9.2)量取步骤1)中水样并将该水样中的阴离子去除；
10.3)量取步骤1)中的水样并测量该水样的电导率指标cc1；
11.4)将步骤2)得到的水样与步骤3)中的水样进行混合后测量混合水样的电导率指标cc2；
12.5)计算原水样中的水样脱气氢电导率dcc。
13.进一步限定，所述步骤4)包括以下步骤：
14.4.1)将从步骤2)得到的水样与从步骤3)得到的水样容量之比按照1：(n-1)混合，其中n≥2；
15.4.2)测量步骤4.1)得到的混合水样的电导率指标cc2。
16.进一步限定，所述步骤4.1)中，2≤n≤5。
17.进一步限定，所述步骤5)具体为：
18.首先，设原水样中腐蚀性阴离子对氢电导率的贡献值为a1，co2对氢电导率的贡献值为b1；混合水样中阴离子对氢电导率的贡献为a2，co2对氢电导率的贡献值为b2，原水样中
co2浓度为c；
19.其次，根据得co2对氢电导率的贡献值可用浓度的函数表达为结合n
·
cc
2-cc1＝(n-1)
×
0.0545 nf(c/n)-f(c)得到c的值；
20.最后，根据f(c)＝-10-17
c6 4
×
10-14c5-5
×
10-11
c4 3
×
10-8c3-10-5
c2 0.0036c 0.0022，得到原水样的脱气氢电导率值dcc＝cc
1-b1＝cc
1-f(c)。
21.一种脱气氢电导率检测系统，其特征在于，包括与原水样输出端相接的电自动阳离子交换装置、同时与电自动阳离子交换装置输出端相接的第一电导检测器和电自动再生阴离子交换装置以及同时与第一电导检测器输出端和电自动再生阴离子交换装置输出端相接的第二电导检测器。
22.进一步限定，所述电自动阳离子交换装置与第一电导检测器之间样水的流速和电自动阳离子交换装置与电自动再生阴离子交换装置之间样水的流速之比为1：(n-1)，其中n≥2。
23.进一步限定，所述2≤n≤5。
24.本发明的有益效果在于：
25.只需要通过测量原样水在去除阳离子水样的氢电导率指标和稀释后去除阳离子水样的氢电导率指标即可通过计算得到原水样的脱气氢电导率，方法简单，提高了测量效率，避免使用真空膜法或者加热沸腾法增加测量难度，也避免加入影响电导率测量准确性的因素，使得测量结果准确。
附图说明
26.图1为本发明实施例2的系统结构示意图；
27.图中，1、电自动阳离子交换装置；2、第一电导检测器；3、电自动再生阴离子交换装置；4、第二电导检测器。
具体实施方式
28.实施例1
29.一种脱气氢电导率检测方法，包括以下步骤：
30.1)将原水样中的阳离子去除；
31.具体的，将原水样中的阳离子先去除点，去除原水样中的阳离子的方法可以选择阳离子交换柱，也可以通过电自动再生阳离子交换装置去除阳离子，优选电自动再生阳离子交换装置去除阳离子，避免频繁更换，在完成后得到去除阳离子的水样，该水样可以称为去阳离子水样。
32.2)量取步骤1)中水样并将该水样中的阴离子去除；
33.具体的，取步骤1)得到的去阳离子水样后，将去阳离子水样中的阴离子全部去除，去除阴离子的方法同样可以通过使用阴离子交换柱或者使用电自动再生阴离子交换装置，优选为后者，原水样在去除阳离子和阴离子后，考虑其内部杂质含量极低，可以认为此时得
到的水样为纯水。
34.3)量取步骤1中的水样并测量该水样的电导率指标cc1；
35.具体的，同样取步骤1)得到的去阳离子水样，随后对去阳离子水样进行氢电导率指标的测量，测量可以通过现有的电导检测器进行测量，测量得到去阳离子水样的氢电导率指标为cc1。
36.4)将步骤2)得到的水样与步骤3)得到的水样混合测量其电导率指标cc2；
37.步骤4)包括以下步骤：
38.4.1)将从步骤2)得到的水样与从步骤3)得到的水样容量之比按照1：(n-1)混合，其中n≥2；
39.具体的，将从步骤2)得到的纯水与从步骤3)得到的测量过氢电导率指标的去阳离子水按照1：(n-1)的容量比例混合，此时相当于原水样被稀释了n倍，其中n≥2，优选2≤n≤5。
40.4.2)测量步骤4.1)得到的混合水样的电导率指标cc2；
41.具体的，得到步骤4.1)的混合水样后，再次测量混合水样的氢电导率指标，测量结果为cc2，在测量完成后将混合水样排出。
42.5)计算原水样中的水样脱气氢电导率dcc；
43.具体的，首先，设原水样中腐蚀性阴离子对氢电导率的贡献值为a1，co2对氢电导率的贡献值为b1，混合水样中阴离子对氢电导率的贡献为a2，co2对氢电导率的贡献值为b2，原水样中co2浓度为c；
44.其次，根据可得co2对氢电导率的贡献值可用浓度的函数表达为结合n
·
cc
2-cc1＝(n-1)
×
0.0545 nf(c/n)-f(c)得到c的值；
45.最后，根据f(c)＝-10-17
c6 4
×
10-14c5-5
×
10-11
c4 3
×
10-8c3-10-5
c2 0.0036c 0.0022，可以得到原水样的脱气氢电导率值dcc＝cc
1-b1＝cc
1-f(c)。
46.下面分别进行2组试验：
47.试验1中，将一份水样分为等体积的2组，其中第一组水样采用现有的常规手段测量得到水样脱气氢电导率dcc
测量
＝0.357μs/cm，第二组水样直接测得水样氢电导率指标cc1数值为0.909μs/cm；
48.接着，当取n＝3时，在第二组水样中加入容量为该水样容量2倍的纯水，使得该水样中co2浓度被稀释3倍，随后测量得混合水样的氢电导率cc2为0.419μs/cm，通过n
·
cc
2-cc1＝(n-1)
×
0.0545 nf(c/n)-f(c)得到c的值为300μg/l，再通过f(c)＝-10-17
c6 4
×
10-14c5-5
×
10-11
c4 3
×
10-8c3-10-5
c2 0.0036c 0.0022计算得到co2对第二组水样稀释前氢电导率的贡献值为b1＝0.555μs/cm，最后，根据dcc＝cc
1-b1＝cc
1-f(c)得到原水样的脱气氢电导率值dcc
计算
＝0.354μs/cm，符合测量需求。
49.同理，在实验2中，n取值为4，采用上述步骤测得水样脱气氢电导率dcc
测量
＝0.259μs/cm，水样氢电导率cc1＝0.910μs/cm，稀释4倍后水样的氢电导率cc2＝0.370μs/cm，通过计算获得水样中二氧化碳的浓度约为400μg/l，得到对氢电导率的贡献值b1为0.655μs/cm，最
终计算得到dcc
计算
＝0.255μs/cm，符合测量需求；两组试验结果见表1：
50.表1原水样脱气氢电导率检测计算表
[0051][0052][0053]
能够发现计算结果与实际的测量结果基本一致。
[0054]
实施例2
[0055]
参考图1，一种脱气氢电导率检测系统，包括与原水样输出端相接的电自动阳离子交换装置1、同时与电自动阳离子交换装置1输出端相接的第一电导检测器2和电自动再生阴离子交换装置3以及同时与第一电导检测器2输出端和电自动再生阴离子交换装置3输出端相接的第二电导检测器4，电自动阳离子交换装置1与第一电导检测器2之间样水的流速和电自动阳离子交换装置1与电自动再生阴离子交换装置3之间样水的流速之比为1：(n-1)，其中2≤n≤5。
[0056]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。