[發明專利]一種爐水電導率計算方法及系統

在審

• 申請號: 201710355280.1
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN106990141A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 趙強;馬志力;劉俊;朱志平;金緒良;李永立;王應高;龐占洲
• 申請（專利權）人: 內蒙古岱海發電有限責任公司
• 主分類號: G01N27/10
• 分類號: G01N27/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 王戈

技術領域

本發明涉及火電廠爐水水質監控技術領域，特別是涉及一種爐水電導率計算方法及系統。

背景技術

隨著電力行業的迅速發展，我國國內火力發電機組在不斷增加，為保證火力發電機組的經濟、安全運行，首要前提是保證鍋爐爐水水質合格。為了更好地保證鍋爐水質的品質，很多火力發電廠開始研發采用多參數協同自動加藥系統。

多參數協同加藥系統，采用人工智能模糊控制技術，能夠同時滿足自動加磷酸鹽加藥裝置的技術要求和鍋爐水質監控的運行控制指標合格的要求。該裝置具有加藥量顯示、主控參數顯示、加藥泵選擇與運行顯示、參數記錄與打印、故障報警與斷電參數保護、RS485串口通訊接口等功能；同時具備手動與自動操作功能。多參數協同自動加藥控制方式，將爐水表、DD表、pH表、給水流量信號同時接入控制系統，機組穩定負荷工作時以作為主控參數，DD表、pH表作為輔控參數，得到爐水加磷酸鹽數學控制模型，采用智能PID進行調節。

為了減緩鍋爐水汽系統的腐蝕，多參數協同加藥系統通常向爐水中加入氨、磷配鹽、氫氧化鈉中的一種或多種藥劑，藥劑加入爐水中形成爐水溶液。爐水溶液中的各種正、負離子都具有導電的能力，其導電能力的大小用電導率來表示。爐水電導率通常作為綜合反映熱力系統水汽品質，尤其是爐水水質的監控指標、鍋爐排污的判斷指標以及多參數協同自動加藥控制技術的輔助參數，因此爐水電導率的精確計算對于火力發電廠鍋爐系統的安全經濟運行尤為重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種爐水電導率計算方法及系統，能夠精確計算出多電解質爐水溶液的電導率，為爐水品質的監控、爐水排污的判斷以及多參數協同自動加藥控制技術的輔控提供一個參考指標，有利于火力發電廠鍋爐系統的安全經濟運行。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種爐水電導率計算方法，所述方法包括：

根據爐水中各離子的真實質量摩爾濃度和爐水中各離子所帶的電荷數計算離子強度；

根據爐水中所述各離子所帶電荷數、溶劑的介電常數、爐水溫度、溶劑粘度和所述各離子的極限摩爾電導率計算常數系數；

根據所述離子強度和所述常數系數計算爐水中強電解質離子的摩爾電導率；

根據所述各離子的極限摩爾電導率、弱電解質的電離度和弱電解質濃度計算爐水中弱電解質離子的摩爾電導率；

根據所述強電解質離子的摩爾電導率和所述弱電解質離子的摩爾電導率計算爐水電導率。

可選的，所述根據爐水中各離子的真實質量摩爾濃度和爐水中各離子所帶的電荷數計算離子強度，具體包括：

根據爐水中各離子的真實質量摩爾濃度和爐水中各離子所帶的電荷數計算所述離子強度，所述離子強度的計算公式如下：

其中，I表示所述離子強度，單位mol·kg^-1；m_i表示第i種離子的真實質量摩爾濃度，單位mol·kg^-1；Z_i表示第i種離子所帶電荷數；n表示爐水中離子的種類數。

可選的，所述根據爐水中離子所帶電荷數、溶劑的介電常數、爐水溫度、溶劑粘度和離子的極限摩爾電導率計算常數系數，具體包括：

根據爐水中離子所帶電荷數、溶劑的介電常數、爐水溫度和溶劑粘度計算由電泳效應導致的摩爾電導率的降低值β，所述降低值β的計算公式如下：

其中，β表示由電泳效應導致的摩爾電導率的降低值，單位S·m²·mol^-1；η表示溶劑粘度，單位Pa·s；D表示溶劑的介電常數，單位F/m；T表示爐水溫度，單位K；Z₁表示第一種離子所帶電荷數，Z₂表示第二種離子所帶電荷數，所述第一種離子和所述第二種離子為爐水中同一種電解質電離出的兩種離子；

根據離子的極限摩爾電導率和離子所帶電荷數求中間量q，所述中間量q的計算公式如下：

其中，q表示所述中間量，單位S·m²·mol^-1；Z₁表示所述第一種離子所帶電荷數，Z₂表示所述第二種離子所帶電荷數，所述第一種離子和所述第二種離子為爐水中同一種電解質電離出的兩種離子；表示所述第一種離子的極限摩爾電導率，表示所述第二種離子的極限摩爾電導率；

根據離子所帶電荷數、所述中間量q、溶劑的介電常數和爐水溫度計算由于弛豫效應引起的摩爾電導率的下降值α，所述下降值α的計算公式如下：