本實用新型屬于凝結(jié)水處理領(lǐng)域，具體涉及直流鍋爐凝結(jié)水的pH值控制，特別涉及一種直流鍋爐凝結(jié)水加氨擬人化巡檢式智能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著熱力發(fā)電廠參數(shù)、容量的提高，以及直流鍋爐的應(yīng)用，對鍋爐給水的品質(zhì)提出了越來越高的要求，直流鍋爐機組中設(shè)有凝結(jié)水處理裝置，以去除凝結(jié)水中的金屬腐蝕產(chǎn)物和微量溶解鹽，使得凝結(jié)水的品質(zhì)達到鍋爐給水的要求。由于整個熱力系統(tǒng)主要是由鋼鐵制成的，雖然各個系統(tǒng)都采用了多種防腐措施，但是輕微的腐蝕仍然無法避免，為了防止和減輕水對金屬的腐蝕，凝結(jié)水系統(tǒng)一般都采用堿性運行方式，即向凝結(jié)水中加入氨，保持水的pH值為9.0～9.6，在此情況下，大部分鐵、銅都以金屬氧化物的形態(tài)存在于水中，使鋼鐵和銅的腐蝕速度在較低范圍內(nèi)。因此，直流鍋爐凝結(jié)水pH值的控制非常重要，精準(zhǔn)穩(wěn)定的pH值可以大大減少金屬腐蝕結(jié)垢情況的發(fā)生，降低鍋爐出現(xiàn)水冷壁爆管、汽輪機葉片腐蝕結(jié)垢等情況發(fā)生的概率。

目前，直流鍋爐凝結(jié)水pH值控制主要有兩種：一種為人工手動調(diào)整，運行人員通過pH值的高低手動調(diào)整加氨泵的頻率從而實現(xiàn)凝結(jié)水pH值控制；另一種為PID控制，加氨泵根據(jù)凝結(jié)水pH值的變化進行PID調(diào)節(jié)。但是人工手動調(diào)整pH值受人為因素影響較大且操作起來勞動強度大，調(diào)試不及時或者操作不當(dāng)易導(dǎo)致pH值偏離控制范圍，很難實現(xiàn)精準(zhǔn)穩(wěn)定的控制，而PID調(diào)節(jié)的控制方式受P、I參數(shù)設(shè)置影響較大，需要充分考慮pH變化的滯后性，工作人員往往對工藝不熟悉，很難考慮到這個問題，且從部分電廠的使用來看，由于pH值變化滯后性的存在，用PID控制也很容易出現(xiàn)pH值波動較大的情況，這都會影響爐水品質(zhì)，直接造成水循環(huán)系統(tǒng)和鍋爐水汽設(shè)備腐蝕，嚴重時甚至導(dǎo)致?lián)p壞。因此，需要一種可以精準(zhǔn)控制直流鍋爐凝結(jié)水pH值的裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種直流鍋爐凝結(jié)水加氨擬人化巡檢式智能控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能夠根據(jù)運行工況自動調(diào)整凝結(jié)水加氨量，避免了人工調(diào)整的滯后性和不及時性，節(jié)省大量的人力成本，實現(xiàn)了直流鍋爐凝結(jié)水pH值的穩(wěn)定精準(zhǔn)控制。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種直流鍋爐凝結(jié)水加氨擬人化巡檢式智能控制系統(tǒng)，包括：

流量計，設(shè)置在凝結(jié)水泵出水母管的管路上，用于采集凝結(jié)水泵的實時流量Q；

第一電導(dǎo)率儀，設(shè)置在集中取樣架處，取樣點設(shè)置在精處理系統(tǒng)出水母管的管路上，用于采集精處理系統(tǒng)出水加氨前的電導(dǎo)率值κ₁；

第二電導(dǎo)率儀，與氨水溶液箱相連接，用于采集氨水溶液箱中的電導(dǎo)率值κ₂；

第三電導(dǎo)率儀，設(shè)置在集中取樣架處，取樣點設(shè)置在精處理系統(tǒng)出水加藥點后的母管管路上，用于采集精處理系統(tǒng)出水加氨后的電導(dǎo)率值κ₃；

DCS控制器，用于接收流量計、第一電導(dǎo)率儀、第二電導(dǎo)率儀和第三電導(dǎo)率儀采集的數(shù)據(jù)，并對采集數(shù)據(jù)進行綜合運算后輸出轉(zhuǎn)速頻率信號給交流變頻器；

交流變頻器，分別與DCS控制器和加藥計量泵相連接，用于接收DCS控制器發(fā)出的轉(zhuǎn)速頻率信號，調(diào)節(jié)加藥計量泵電機轉(zhuǎn)速的頻率。

所述加藥計量泵還與氨水溶液箱和加藥點相連接。

所述加藥點后的母管管路與除氧器相連接。

所述凝結(jié)水泵的出水母管與精處理系統(tǒng)的進水母管相連接。

所述精處理系統(tǒng)的進、出水母管之間設(shè)置有精處理旁路。

所述加藥計量泵的數(shù)量至少為2臺。

本實用新型將凝結(jié)水pH值作為控制目標(biāo)值，以流量和加氨后的pH值對加藥計量泵的頻率進行雙變量控制，先根據(jù)實時流量Q和電導(dǎo)率值κ₁、κ₂計算出加藥計量泵的加藥頻率，并根據(jù)電導(dǎo)率值κ₃計算出直流鍋爐凝結(jié)水加氨后的pH值，然后在每個巡檢周期內(nèi)將計算出的pH值與預(yù)先設(shè)定的pH值控制范圍的上限值和下限值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果對已計算出的加藥計量泵的頻率進行自動糾正，從而實現(xiàn)凝結(jié)水pH值的精準(zhǔn)穩(wěn)定控制；通過DCS控制系統(tǒng)實現(xiàn)一種凝結(jié)水pH值的擬人化巡檢式智能控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型至少具有以下有益效果：

本實用新型的直流鍋爐凝結(jié)水加氨擬人化巡檢式智能控制系統(tǒng)將人工調(diào)整智能化，且結(jié)構(gòu)相對簡單，不需增加很多復(fù)雜設(shè)備，便于運行人員進行操作；該控制系統(tǒng)通過DCS控制器控制加藥計量泵的頻率跟隨流量的實時變化而變化，克服了pH值變化滯后問題，通過加氨后pH值的變化反饋對加藥計量泵的頻率進行微量疊加性糾偏控制，保證pH值精準(zhǔn)穩(wěn)定控制，從而通過以流量和加氨后的pH值對加藥計量泵的頻率進行雙變量協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)了精準(zhǔn)的加藥量控制，降低了凝結(jié)水pH值的波動范圍；該控制系統(tǒng)采用能夠精確測量電導(dǎo)率值以計算方式得到pH值代替不易精確測量的氨水濃度和pH值，保證了pH值的精準(zhǔn)穩(wěn)定控制；此外，該種控制方式可延伸至同類型的加藥控制系統(tǒng)，如直流鍋爐給水加氨，中水加石灰等系統(tǒng)。

進一步的，本實用新型的加藥計量泵的數(shù)量至少為2臺，在實際應(yīng)用中有一臺可以作為備用，備用泵可以在其他加藥計量泵損壞或出現(xiàn)故障時作為替代，增強了直流鍋爐的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本實用新型的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步的詳細描述。

如圖1所示，本實用新型的直流鍋爐凝結(jié)水加氨擬人化巡檢式智能控制系統(tǒng)，包括：

流量計，設(shè)置在凝結(jié)水泵出水母管的管路上，用于采集凝結(jié)水泵的實時流量Q；

第一電導(dǎo)率儀，設(shè)置在集中取樣架處，取樣點設(shè)置在精處理系統(tǒng)出水母管的管路上，用于采集精處理系統(tǒng)出水加氨前的電導(dǎo)率值κ₁；

第二電導(dǎo)率儀，與氨水溶液箱相連接，用于采集氨水溶液箱中的電導(dǎo)率值κ₂；

第三電導(dǎo)率儀，設(shè)置在集中取樣架處，取樣點設(shè)置在精處理系統(tǒng)出水加藥點后的母管管路上，用于采集精處理系統(tǒng)出水加氨后的電導(dǎo)率值κ₃；

DCS控制器，用于接收流量計、第一電導(dǎo)率儀、第二電導(dǎo)率儀和第三電導(dǎo)率儀采集的數(shù)據(jù)，并對采集數(shù)據(jù)進行綜合運算后輸出轉(zhuǎn)速頻率信號給交流變頻器；

交流變頻器，分別與DCS控制器和加藥計量泵相連接，用于接收DCS控制器發(fā)出的轉(zhuǎn)速頻率信號，調(diào)節(jié)加藥計量泵電機轉(zhuǎn)速的頻率。

所述加藥計量泵還與氨水溶液箱和加藥點相連接。

所述加藥點后的母管管路與除氧器相連接。

所述凝結(jié)水泵的出水母管與精處理系統(tǒng)的進水母管相連接。

所述精處理系統(tǒng)的進、出水母管之間設(shè)置有精處理旁路，在精處理系統(tǒng)停運時，水由此旁路進入熱力系統(tǒng)。

本實用新型將凝結(jié)水加氨后pH值作為控制目標(biāo)值，首先，通過流量計、第一電導(dǎo)率儀、第二電導(dǎo)率儀和第三電導(dǎo)率儀分別采集凝結(jié)水泵的實時流量Q、精處理系統(tǒng)出水加氨前的電導(dǎo)率值κ₁、氨水溶液箱中的電導(dǎo)率值κ₂和精處理系統(tǒng)出水加氨后的電導(dǎo)率值κ₃，并將采集得到的數(shù)據(jù)反饋至DCS控制器；DCS控制器先根據(jù)實時流量Q和電導(dǎo)率值κ₁、κ₂計算出凝結(jié)水加藥計量泵的加氨基礎(chǔ)頻率，其計算公式如下：

式中，

κ₁為精處理出水，加氨之前的電導(dǎo)率值(μS/cm)，

κ₂為配制氨水時的氨水溶液箱里面的電導(dǎo)率值(μS/cm)，

Q為凝結(jié)水泵實時流量(t/h)，

pH為預(yù)先設(shè)定的pH值控制范圍的中間值，如直流爐凝結(jié)水pH值需要控制在9.2-9.6之間，則公式中的pH值為9.4，

加藥計量泵的最大加藥量為加藥計量泵的固有參數(shù)，在加藥計量泵銘牌處確定數(shù)值，單位為L/h，

加藥計量泵的設(shè)定行程在加藥計量泵行程調(diào)節(jié)桿處設(shè)定，單位為％；

同時DCS控制器還根據(jù)電導(dǎo)率值κ₃計算出直流鍋爐凝結(jié)水加氨后的pH值，其計算公式如下：

直流鍋爐凝結(jié)水加氨后pH＝8.566+lgκ₃

式中，κ₃為凝結(jié)水加氨后的電導(dǎo)率值(μS/cm)；

可見DCS控制器以流量和加氨后的pH值對加藥計量泵的頻率進行雙變量控制，然后在每個巡檢周期內(nèi)將計算出的加氨后的pH值與預(yù)先設(shè)定的pH值控制范圍的的上限值和下限值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果向交流變頻器輸出轉(zhuǎn)速頻率的控制信號，交流變頻器在接收DCS控制器發(fā)出的轉(zhuǎn)速頻率信號后對加藥計量泵的頻率進行自動糾正，從而控制凝結(jié)水加藥計量泵的加氨頻率，實現(xiàn)了凝結(jié)水pH值的精準(zhǔn)穩(wěn)定控制。

以上實施例僅用于說明本實用新型的技術(shù)方案，而非用于限制本實用新型的范圍，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種替換與修改，因此本實用新型的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。