實驗室PH計及工業PH計應用在火力發電廠受哪些因素影響?

    某發電廠有4 臺發電機組，1 號、2 號為125 MW機組，配備的是國產儀表；3 號、4號為300 MW機組，配備的是進口PH儀表，共8 塊純水pH計。在實際工作中，我們曾對進口PH儀表和國產PH儀表進行了對換實驗，發現運行中各自都有優點，但也具有相同的不足之處。作者根據多年現場維護經驗，對此提出一些看法和建議。

1、常見影響測量純水pH值的因素： ） 流量的影響：  在日常維護中,調節流量閥門pH值就要發生變化。流量的變化對pH值測量帶來的影響可能要超過1 pH，而火力發電廠對鍋爐給水pH值的合格范圍定為8.8~9.3，僅0.5 pH的空間。這就使表計有時顯示的數值失去了參考意義,起不到化學監督的作用,同時使自動加氨系統誤判斷而亂加藥,易加速熱力系統腐蝕。因pH計測的是氫離子的活度，不是氫離子的濃度。pH=- log（H+）；（H+）=f×[H+]；f 為H+ 的活度系數；


    圖1 為溶液中總的離子強度與H+ 活度系數f,H+ 的活度系數f由溶液中所有離子的總強度決定，而不只是依賴于被測離子的強度。從圖1可以看出，只有在理論純水中，活度系數才為1，但只要有其它離子出現活度系數就要改變，隨之pH 值就改變了。即pH值受溶液中總的離子強度的影響，改變了總的離子強度就改變了pH 值，純水中的離子很少，pH電極附近的離子基本上是由參比電極滲透出的鹽橋溶液中的離子，在離子滲透速度不變的情況下，流量的變化會改變單位體積里的離子數量，從而改變pH值。可以這樣形象地講，參比電極不斷地往外滲透離子，流量的改變使水樣帶走的離子數量發生了變化，影響了pH值，這就是在純水中，PH復合電極測不準且受流量影響的原因。在現場維護中我們也曾采用了一些國外進口PH復合電極，這些PH值電極采用流動液接或自由液接，鹽橋溶液以較快的速度向外滲透，減小了液接電位，整個電極響應快、穩定、壽命長，解決了純水pH值測量的部分問題，但它仍然受流量的影響。解決辦法：
（1）據我們了解到他們是在每臺純水pH 計前加裝了1 個恒壓閥和流量計，把所有水樣流量調在25 ml/min左右，且確保水樣不隨意變動。
（2）將測量PH電極和參比電極分開，把參比電極放得離測量電極足夠遠，以至于參比電極滲漏出的電解液不污染測量電極和水樣，不改變測量電極附近的離子強度，同時改進了流通測量池，使水樣從靠測量電極一側的底部進水，從靠參比電極一側的上部出水，這樣就避免了滲透液污染問題。
（2）溫度對純水pH 值的影響：
    根據能斯特方程：式中：E- 平衡電極電位，E0- 標準電極電位，n-電子數，F- 法拉第常數，96 485 c/mol；R- 氣態常數，8.314 J/（mol.k），T-熱力學溫度，lna=2.303 lga；把以上數值，代入能斯特方程，并通過對溫度T求導，來分析測量電池溫度系數受到哪些因數的影響：


  由上式可知，測量電極溫度系數由三部分組成，**是標準電位溫度系數，這是表示電極特性的，一旦選好電極，則不易變化；**是溫度系數斜率，它可以通過儀表的電路設計來補償；第三是溶液溫度系數，無法補償，影響著pH值的準確測量，溫度上升，pH 值也上升。只有確保pH值的測量在恒溫條件下，才能消除由被測樣水溫度變化引起的測量誤差。常規的溫度補償是為了得到電極在當前溫度下的斜率，恒溫裝置也不可能保證樣水在25℃不變，因此對于純水測量我們還必須進行25℃的折算。由于純水的緩沖能力特別差，其溶液溫度系數就較大，純水本身的溶液溫度系數約0.015pH/℃，微量（mg/L 級）的污染就會使溶液溫度系數上升到0.033pH/℃左右。一般較強酸性溶液的溶液溫度系數較小（如常用的4.0 的標液0.05 mol的磷苯二甲酸氫鉀）不需進行這種折算。但純水的pH值合格范圍小，如果水樣溫度發生較大的變化，本來是合格的水樣，會因沒有進行溫度折算，就得出水質不合格的結果。另外還有兩種對測量純水PH值的影響因素，由于篇幅有限，特制定供大家下載查看；是關于：流動電位和地電位；PH計電極選型不同的客觀因素影響，歡迎點擊查看具體解決方法。www.ph-orp.cn.通過以上分析可知，純水pH值的測量是一個較復雜的問題，涉及到電極、測量池、二次儀表和外界其它許多因素的影響，需要在這幾個方面同時采取針對性的措施，才能解決問題，而單獨一個環節的改善只能起到局部的作用。我廠4臺機組的純水pH 計，經過這幾年不斷的改造和完善，其穩定性、可靠性，電極使用壽命都有了較大的提高，為化學監督提供了保證。