凝结水自动加氨控制技术及DCS实现.docx

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Summary:火力发电厂防止热力设备腐蚀,采用加氨处理,控制凝结水和给水pH在合理范围。本文探讨自动配氨、自动加氨控制技术和DCS实现的控制逻辑。运行实际证明,控制可靠稳定,实现凝结水、给水pH的精准控制。
Keys:给水、凝结水、自动加氨、DCS
技术背景:
火力发电厂热力系统由钢材构成,为防止热力系统腐蚀,一般采用凝结水加氨处理,-。因此,精确控制加氨量成为重要工作。
凝结水加氨点设置在精处理出口母管,取样点在省煤器入口,加氨点与取样点相差约100m,取样点至检测仪表距离约200m。加氨控制一般采用人工调整加药泵电机频率来调整加药量。
人工调整时,随着机组负荷变化操作人员根据经验对加氨计量泵频率作调整,调整后30分钟检测仪表才能反应变化,存在严重滞后情况,很难精确控制加氨量;且人员操作工作量大。
传统氨溶液箱配氨采用20%商品氨水倒入箱内,加入适量水搅拌稀释,在配制过,人员接解较浓氨水,对呼吸道和眼的刺激大,影响健康。
探讨一种控制技术,并提供DCS实现该技术的控制逻辑。减少检测仪表数量,同样实现自动加氨,精确控制凝结水中氨含量,减缓热力系统腐蚀,减少操作人员工作量和健康影响。
二、自动配氨系统及控制方法
炉内加氨配药氨气采用液氨站到锅炉脱硝SCR供氨母管上接入,管道为DN20不锈钢管,设置隔离手动门和逆止门。
图1为自动配氨系统流程简图,其它搅拌器,液位计等附件未标出,DCS控制逻辑以#1氨溶药箱配药为例说明:
(一)当检测到#,打开电动门D6,关闭D5,切换至#2氨溶药箱运行。
(二)开启电动门D3向#1氨溶药箱进除盐水,。
(三)启动#1氨溶药箱搅拌器,开启电动门D1,向箱内通入气氨。
(四)当#1氨溶药箱电导率检测经公式1转换为浓度,等于大于设定浓度后,关闭电动门D1,停止进氨。搅拌器延迟10分钟停运。
为配制一定浓度的氨水,将不同电导率的氨水测试浓度,数据表1所示,推导出浓度与电导率的关系为:
y=(公式1)
y:氨水浓度;
x:氨水电导率;
电导率(us/cm)
氨浓度(%)
试验温度(℃)
795

23
894

23
1005

23
1097

23
1200

23
1298

23
表1:氨溶液电导率和浓度
三、自动加氨的实现
机组正常运行时,除氧器排氧门开度极小,对水中氨去除少,凝结水加氨就可以满足凝结和给水对pH的要求,防止热力系统腐蚀。
凝结水泵出口流量计测得流量Q1数据并传入DCS,单位是m3/h,操作人员在DCS控制画面上将pH控制目标值设定为pH1,DCS将修正系数∂初始值设置为1;DCS将加氨计量泵流量设置为Q2单位是L/h;行程为J,单位是%。DCS根据公式2计算出加氨计量泵变频器频率并传至变频器。变频器根据频率控制加氨计量泵加药量。
(公式2)
间隔20分钟后省煤器入口pH计测量得pH2并传入DCS。根据公式3重新计算修正系数∂,式中∂1上n分钟前的修正系数。
(公式3)
四、实际运行效果

黄色曲线:机组负荷曲线;蓝色网线:pH控制曲线;由pH控制曲线可以看出,操作人员调整,pH随负荷波动较大。

黄色曲线:机组负荷曲线;蓝色网线:pH控制曲线;由pH控制曲线可以看出,自动调整,pH随负荷波动很少。
结论
DCS上投入自动配氨,系统自动根据液位配制设定浓度的氨水供加氨使用,系统稳定、浓度适宜;机组运行时,投入自动加氨,,不需人员调整和干预,满足热力设备防腐要求,同时也不会因为加氨过量造成精处理混床制水周期短的问题,完全实现全自动运行和调整。
Reference:
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-全文完-