鍋爐作為重要的熱能設備，廣泛應用于工業生產中，尤其是在發電、化工、石油化工等領域。鍋爐水是鍋爐系統中進行熱交換的媒介，通常由軟化水、冷卻水及鍋爐給水等組成。在鍋爐水中，溶解氧（DO）是一個重要的化學成分，對鍋爐的安全運行和設備的使用壽命有著重要影響。
溶解氧進入鍋爐水后，會與金屬管道及鍋爐設備中的鐵、銅、鋁等材料發生化學反應，導致鍋爐內部的腐蝕現象。尤其是高溫高壓條件下，氧化反應加速，嚴重時會引起鍋爐的金屬腐蝕、鍋爐管道泄漏、管道堵塞以及設備壽命縮短等問題。因此，監測和控制鍋爐水中的溶解氧濃度，是確保鍋爐安全、延長設備使用壽命、提高鍋爐運行效率的必要措施。
目前，鍋爐水中溶解氧的檢測方法主要包括化學法、電化學法和光學法三種，每種方法有其特定的應用場景和優缺點。
1.化學法（碘量法）
化學法是傳統的溶解氧檢測方法，其原理基于氧化還原反應。具體操作過程中，將樣品水與碘化鉀、硫酸等試劑混合后，氧氣會與這些試劑反應，釋放出一定量的碘。在滴定過程中，根據所釋放的碘量來計算水中的溶解氧濃度。該方法準確、直觀，但步驟繁瑣，操作較為復雜，且存在一定的誤差，尤其是在水中其他化學物質較多時，結果的干擾較大。
2.電化學法（極譜法、庫倫法）
電化學法是目前應用廣泛的溶解氧檢測方法之一，特別適用于鍋爐水監測。常見的電化學法包括極譜法和庫倫法：
-極譜法：通過電極上溶解氧還原反應來檢測氧的濃度。常用的電極材料為鉑或金，測量精度高且響應速度快。
-庫倫法：通過氧氣在電極上氧化還原反應的電流變化來檢測溶解氧。該方法靈敏度高，適用于低濃度溶解氧的檢測，精度較高。
電化學法具有響應快、操作簡單、穩定性好等優點，尤其適合現場監測，但對于高溫高壓環境下的水質檢測要求較高，需要傳感器具備高溫高壓耐受能力。
3.光學法（熒光法）
光學法是近年來逐漸被廣泛應用的一種檢測溶解氧的新型技術。光學法主要依靠光纖傳感器，基于溶解氧與熒光探針的相互作用，通過熒光信號的變化來定量測定氧濃度。這種方法具有非接觸、快速、長壽命、耐高溫等特點，適用于連續在線監測，尤其是在高溫高壓的環境下，比電化學法更具優勢。
鍋爐水中溶解氧的控制：
1.控制溶解氧濃度的目標
對于大多數鍋爐系統，溶解氧的濃度應控制在0.05mg/L以下。對于高壓鍋爐，溶解氧濃度控制標準要求更為嚴格，一般不超過0.02mg/L。保持低溶解氧濃度有助于減少腐蝕現象，提高鍋爐的經濟效益和運行壽命。
2.去除溶解氧的方法
-加熱法：通過加熱鍋爐水，利用水溫升高使氧氣的溶解度降低，從而減少水中的溶解氧。
-化學法：向鍋爐水中添加氧化還原劑（如氨水、亞硫酸鹽、亞鐵鹽等），這些物質能夠與溶解氧反應，從而將其去除。這種方法適用于處理水質較差的鍋爐水，且反應迅速。
-真空脫氧法：通過減少鍋爐水的壓力，使水中的溶解氧釋放出來。這種方法在某些特殊情況下應用較多。
3.吹掃法（惰性氣體吹掃）
在鍋爐運行初期，常用氮氣等惰性氣體對鍋爐水進行吹掃，排出水中的溶解氧，尤其在系統啟動前，避免水中的溶解氧對設備的影響。
鍋爐水中溶解氧檢測儀的選型與安裝：
1.監測儀選型
鍋爐水中的溶解氧濃度波動較大，因此監測儀的選型需要根據鍋爐水的具體情況進行選擇。一般而言，對于高壓鍋爐或特殊工況的鍋爐，選用具有高溫高壓耐受能力的電化學或光學傳感器。如果鍋爐水中水質較為復雜，建議選擇具有自清潔功能的溶解氧傳感器，以減少因積垢造成的誤差。
2.安裝位置
溶解氧傳感器應安裝在鍋爐給水管道、主蒸汽管道或水處理系統的出口處，確保監測結果能夠準確反映水中的氧濃度。傳感器應盡量避免直接與鍋爐熱水接觸，以減少高溫對傳感器壽命的影響。
3.定期校準與維護
溶解氧傳感器在長期使用過程中會受到污染或老化，因此需要定期進行校準和維護。特別是在高溫、高壓和腐蝕性強的環境下，定期檢查傳感器的性能，確保其精度和穩定性。
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更新時間：2024-12-03
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