影響庫侖測硫儀測定的常見故障及改進措施

張蘭超 史傳紅 張運

摘 要：闡述了庫侖測硫儀的基本測定原理，結合實際使用中遇到的問題，分析了常見故障和影響測定的因素，并提出改進措施和解決辦法，保證了測定結果的準確性。

關鍵詞：庫侖測硫儀；故障；改進措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.193

1 引言

煤中的硫份是一種有害物質，它的存在不僅會加重鍋爐結焦，影響鍋爐的穩定燃燒，燃燒后的產物SO2還會造成環境污染，為環保部門考核火電企業的重要指標，因此煤中全硫準確、及時的測定是保證火電廠環保、經濟、安全運行的重要因素。目前，測定全硫的方法有四種：艾氏卡法、高溫燃燒中和法、庫侖測定法和高溫燃燒-紅外測硫法[1]。現火電廠中普遍采用庫侖測定法，測定過程簡單、便捷，文中結合庫侖測硫儀在實際使用中遇到的問題，分析了常見故障和影響測定的因素，并提出了改進措施。

2 庫侖法測硫原理及儀器組成

庫侖法測硫原理是煤樣在1150℃和催化劑作用下，在空氣流中充分燃燒后生成的SO2和少量的SO3被氣流帶到電解池內，與水化合生成H2SO3和少量H2SO4，打破電解池內的電位平衡，通過自動電解碘化鉀溶液生成的碘來滴H2SO3，根據產生碘所耗用的電量，通過計算機控制積分，從而計算煤中全硫[2]。

陽極：2I--2EI2

陰極：2H++2EH2

碘氧化SO2反應為：SO2+H2OH2SO3

I2+H2SO3+H2O2I-+H2SO4+2H+

公司測硫儀型號為5E-S3100A，結構圖如下1，生產廠家為長沙開元儀器股份有限公司，核心部件由管式高溫爐、電解池、電磁攪拌器、庫侖積分器、送樣程序控制器、空氣供應與凈化裝置等組成。庫侖測硫儀在實際使用過程中進場發生故障，影響測定工作。

3 庫侖測硫儀的常見故障和影響測定的因素

庫侖測硫儀的常見故障有[3]：

（1）燃燒室故障，溫度不穩定，溫度是煤充分燃燒的必要條件，只有充分燃燒，氣體才能完全釋放，然后進入電解池與電解液反應。主要類型表現有：1）燃燒室的石英管和氣管連接口處破裂，致使煤樣燃燒不完全，降低測量結果；2）硅碳管燒斷或者老化，造成不升溫或升不到規定溫度、升溫慢等。

（2）氣路故障，如果氣路發生故障，達不到氣流計流量要求，或者氣密性差，均會導致煤樣燃燒不完全，測試結果偏差大。主要表現有：1）導氣軟管老化、漏氣；2）氣路堵塞；3）干燥劑瓶進出口密封不嚴；4）氣路上的閥門未完全打開。

（3）攪拌器故障。攪拌器作用是使電解液與氣體充分反映，如果攪拌不均勻，氣體就不能與電解液充分電解，從而降低測定的準確性。常見攪拌器故障有：1）攪拌器轉速過慢，電解液會形成黃色渾濁微粒；2）攪拌器轉速過快，導致攪拌棒亂跳。

（4）電解池故障。故障類型主要有：1）電極導線腐蝕斷裂，電解液工作時變紅；2）燒結板堵塞后，浮著一層灰黑體，流量達不到要求；3）電解液失效，電解液的作用就是與氣體反應被電解，電解液長時間使用未更換失效導致測定準確性變差；4）電極板上積累雜質殘留，拉長測定時間。

（5）煤樣稱取不規范、粒度不符合要求。每種煤樣的成分不一樣，含硫量不同。所以煤樣一定要盡可能的保持均勻。稱取煤樣時，質量相差不能太大。換樣稱量時，把勺子擦拭干凈。煤樣粒度高于0.2mm時，不均勻性增加。

4 改進措施

庫侖測硫儀的石英管是測定煤樣硫分的核心部件，正常運行時，溫度高達1150℃。測硫儀石英管端部保溫隔熱墊是由水泥材料制成的，實際使用發現，水泥材料遇熱易碎，密封保溫隔熱效果差，溫度不恒定。后將水泥材料改為陶瓷，起到了很好隔熱密封作用，溫度保持恒定。另外為保證測硫儀的準確性，采取的其它措施有：1）定期檢查測硫儀配件，出現老化或破裂時，及時進行更換或修復；2）調整攪拌電動機背后的可調電阻，調攪拌器至合適的電阻；3）定期用砂紙打磨掉電極板上的雜質，并用酒精擦拭、蒸餾水沖凈后使用；4）定期對庫侖儀進行標定，標定儀器的熱電偶系數、校正系數，同時測定儀器的準確度和精密度；5）測定過程中，檢查氣路的氣密性是否良好，氣路是否有堵塞；6）每次測定前，配置新的電解液，當pH值小于1時，及時更換；7）每次測定結束后，用蒸餾水沖洗電解池及熔板數次，并用滴管從電解池進氣口處滴入重鉻酸鉀洗液，浸泡至熔板上的黑色顆粒基本溶解后立馬用清水沖洗干凈；8）煤樣粒度達不到小于0.2mm要求時，進行再次研磨，保證煤樣的均勻性。

5 結語

文中簡述了庫侖法測全硫的基本原理，分析了庫侖測硫儀的常見故障及影響測定結果的主要因素，并提出了改進措施和解決處理辦法，確保準確、快速完成煤中硫份的測定。

參考文獻：

[1]張華.淺談提高庫侖法測定全硫準確度的幾種方法[J].中小企業管理與科技（上月刊），2011（06）：212.

[2]樂輝，萬曉陽.庫侖測硫儀的故障分析和改進措施[J].華中電力，2000（05）13：9-11.

[3]許海玲.淺談庫侖法測煤炭全硫過程中易出現的問題及解決辦法[J].煤炭加工與綜合利用，2003（02）：38-39.