背景介紹 

       鍋爐系統(tǒng)是一個半封閉的循環(huán)系統(tǒng)，它的工作原理 是先將水加熱使其轉(zhuǎn)換為水蒸氣后驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電， 與此同時蒸汽冷凝結(jié)成水后繼續(xù)回到系統(tǒng)循環(huán)使用。 因此鍋爐水的化學(xué)組成直接影響了鍋爐效率和燃料的消耗。不合理的水處理容易使鍋爐生成結(jié)垢并對 鍋爐系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕。水中的雜質(zhì)在高溫的鍋爐管壁 上很容易生成結(jié)垢和沉積物。結(jié)垢會隔離鍋爐管， 降低鍋爐加熱效率，在生成同等蒸汽的情況下耗費 更多燃料。例如，一個中度結(jié)垢的250HP鍋爐相比 一個“潔凈”的鍋爐，在產(chǎn)能相同時，每年要多消耗 幾千美元的燃料。而且腐蝕會降低設(shè)備的使用壽命， 并需要更多的維修費用。

圖1：鍋爐系統(tǒng)示意圖

       鍋爐系統(tǒng)中的腐蝕會快速損壞管路導(dǎo)致工廠停產(chǎn)。 因此一個正常運作的脫氣器和一個準(zhǔn)確的化學(xué)水處 理方案可以有效解決腐蝕問題，大大延長鍋爐壽命。 而有效的鍋爐防腐蝕方案也離不開有效的監(jiān)控方案。

常用的一種技術(shù)是監(jiān)測和控制進水的硬度和鐵離子 含量。確保水質(zhì)Z適宜的化學(xué)組成可以大大降低沉 積和結(jié)垢的風(fēng)險。若您對鍋爐的化學(xué)性質(zhì)不太了解， 這種情況下您需要選擇更好的監(jiān)控系統(tǒng)。

       鍋爐系統(tǒng)通常由幾個易被腐蝕的關(guān)鍵部件組成。一旦腐蝕發(fā)生在任一部件上，會大大降低鍋爐的工作效率。目前判斷腐蝕是否發(fā)生的Z 好方法是監(jiān)測鍋 爐水中是否存在有機物。通過對鍋爐水中總有機碳 （TOC）的檢測，可以很好地檢測系統(tǒng)的完整性及 腐蝕情況，避免因腐蝕而產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。

       大部分工廠都會根據(jù)鍋爐工作壓力，對鍋爐進水的 TOC 值設(shè)置一個Z 高限值。通常來說，壓力越 低，對雜質(zhì)含量控制的 要求就越低。大部分水 中自然含有的有機物可 以通過離子交換或物理 過濾（例如超濾）等方法去除。但部分氧化物， 需要額外的步驟才能被去除或降解。

       鍋爐腐蝕的諸多重要形 成原因中，有一項是因 為二氧化碳（CO2）。二氧化碳能以可溶解氣體狀 態(tài)進入冷凝系統(tǒng)，或者它也能與給水中堿性的碳酸 氫鹽及碳酸鹽相結(jié)合。通常脫氣水中往往不含可溶 解的二氧化碳。但下方的化學(xué)方程式顯示了碳酸氫 鹽或碳酸鹽是如何自然地分解成二氧化碳的。

反應(yīng) 1：2NaHCO3+ 熱量 => NaOH + CO2 + H2O 

反應(yīng) 2： Na2CO3 + H2O + 熱量 => 2NaOH + CO2

反應(yīng) 1 為完全反應(yīng)，而反應(yīng) 2 的完成度僅為 80%。 

       由二氧化碳而導(dǎo)致的侵蝕表征，通常為金屬的缺失， 典型的癥狀為管路底部的管壁呈現(xiàn)腐蝕凹槽。在冷凝系統(tǒng)中Z易發(fā)生這種情況的是管路的螺紋區(qū)域或 者受壓區(qū)域。 

圖 2 顯示了在較長的一段時間內(nèi)對鍋爐水的一個監(jiān) 測結(jié)果。在這個工廠里，經(jīng)理對 TOC 值設(shè)置了一 個限值：80ppm TOC，在監(jiān)測的這段時間內(nèi) TOC 值一直低于限值。一旦 TOC 超過了規(guī)定值，操作 員會快速報告情況并及時改進。

圖 2：鍋爐水中的 TOC 回收

Sievers InnovOx工作原理

       Sievers 分析儀一直致力于開發(fā) TOC 分析的創(chuàng)新技 術(shù)，意在為復(fù)雜應(yīng)用提供Z為穩(wěn)定的 TOC 分析儀。 Sievers* InnovOx TOC 分析儀將技術(shù)創(chuàng)新帶到了一個新的領(lǐng)域。采用極為有效的超臨界水氧化技術(shù) （SCWO），InnovOx 能對幾千個水樣連續(xù)監(jiān)測而無需重新校準(zhǔn)，也無需儀器維護或者更換零部件。

       Sievers InnovOx 的操作原理基于濕式化學(xué)氧化技術(shù)，在水樣中加酸和氧化劑。無機碳通過吹掃可去 除，然后水樣在過硫酸鹽和高溫作用下被充分氧化。 所產(chǎn)生的二氧化碳由非色散紅外分光光度計測量。

       InnovOx 將水樣和氧化劑的混合物加熱到高溫，保 證充分氧化并將液體水樣轉(zhuǎn)化為超臨界狀態(tài)。一旦 進入該狀態(tài)，超臨界水氧化（SCWO）現(xiàn)象就發(fā)生 了。這個創(chuàng)新技術(shù)能達到 99%的氧化效率，從而使 TOC 測試達到極高的精確度和準(zhǔn)確度。

       Sievers InnovOx 在每次測定結(jié)束時，也會去除有 問題的樣品基體。因此，氧化副產(chǎn)物、鹽等物質(zhì)不 會在反應(yīng)器、管道和閥中殘留。

總結(jié) 

       優(yōu)化鍋爐的性能對于減少防護性的維護或者維修十分重要，而且能Z大化盈利率。超臨界水氧化技術(shù) 為目前的 TOC 檢測技術(shù)提供了創(chuàng)新和更綠色環(huán)保的解決方案。Sievers InnovOx 提供可靠、有效的 TOC 監(jiān)控解決方案，是整套鍋爐水系統(tǒng)不可或缺的組件。