[發明專利]一種實驗用水溶解氧含量精確控制系統及使用方法

在審

• 申請號: 201910070041.0
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109656274A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 唐麗英;李江;周榮燦;王博涵;李季;侯淑芳;張周博
• 申請（專利權）人: 華能國際電力股份有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G05D11/13
• 分類號: G05D11/13;C02F7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種實驗用水溶解氧含量精確控制系統及使用方法，屬于金屬材料腐蝕試驗研究技術領域，該實驗用水溶解氧含量精確控制系統由低氧氣體加氧組件、溶解氧測量循環回路、溶解氧控制系統、給水組件、真空除氧組件和惰性氣體除氧組件構成。與現有技術對比，本發明能實現實驗用水溶解氧含量在μg/L級別的精確控制，溶解氧含量可長期控制在設定范圍之內，同時系統能夠自動運行，無需看守，節約人力物力。

技術領域

本發明屬于金屬材料腐蝕試驗研究技術領域，具體涉及一種實驗用水溶解氧含量精確控制系統及使用方法。

背景技術

在火力發電領域中，隨著人們對節約能源和保護環境的日益重視，機組參數不斷提高，過熱器、再熱器、高溫蒸汽管道、汽輪機轉子、葉片、噴嘴等蒸汽流通部件的蒸汽側氧化問題也越來越突出。為了降低鍋爐水側部件的流動加速腐蝕，高參數鍋爐一般采用給水加氧處理，但是實踐證明鍋爐采用給水加氧處理之后往往出現受熱面管內壁氧化皮集中剝落，給電廠帶來很大困擾，因此在實驗室模擬加氧處理工況，研究加氧處理對材料蒸汽氧化和氧化皮剝落的影響具有重要的應用前景和現實意義。電廠鍋爐加氧處理控制氧含量一般為20～150μg/L量級，電廠現場加氧工程水流量約為每小時上千噸，采用氧氣或空氣瓶直接加氧，其溶解氧含量相對容易控制，但實驗室蒸汽氧化試驗回路中，水流量相對較小，如何精確控制其溶解氧含量成為一個亟待解決的難題，溶解氧含量一旦控制不準，其試驗結果可靠性將有待商榷。

國內外很多研究單位都開發了蒸汽或超臨界水氧化試驗裝置，例如專利：專利CN10162661 B《金屬材料高溫水蒸汽氧化實驗裝置》、CN 103543096 A《一種動態高溫高壓氧化實驗裝置》；美國NETL實驗室的蒸汽氧化裝置、美國Wisconsin–Madison大學超臨界水氧化裝置、日本Nippon Steel公司的實驗臺以及浙江工業大學廢水處理的超臨界水氧化實驗裝置，這些設備的主要缺點為無法控制水中的溶解氧含量。專利CN 102519863 A《一種超臨界水蒸汽氧化試驗裝置》通過設定氬氣和氧氣的流量來控制水中的溶解氧含量，但是100L水溶解氧含量從0μg/L增加到10μg/L僅需標準態氧氣0.0007毫升，當要求水中溶解氧含量在μg/L量級時直接采用氧氣調節無法精確控制水中的溶解氧含量，會導致水中溶解氧含量的過大波動。專利申請文件201810541904.3《溶解氧濃度控制系統、方法和裝置》公開了一種污水處理控制平臺溶解氧濃度控制系統、方法和裝置，其目的是解決過量曝氣問題，不能實現水中溶解氧含量在20～150μg/L量級時的精確調節。專利申請文件201710933061.7《一種水體溶解氧含量的控制方法》提供了水產養殖的水體中溶解氧含量控制方法，其控制的溶解氧含量為mg/L量級。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有蒸汽氧化腐蝕設備水處理系統氧含量不能精確控制的弊端，提供了一種實驗用水溶解氧含量精確控制系統及使用方法。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案來實現的：

一種實驗用水溶解氧含量精確控制系統，包括低氧氣體加氧組件、溶解氧測量循環回路、溶解氧控制系統、給水組件、真空除氧組件和惰性氣體除氧組件；其中，

低氧氣體加氧組件包括比例電磁閥A、過濾器A、單向閥A、閥門A、壓力表A、低氧氣體儲罐、氣體質量流量計A、惰性氣體瓶A、氣體質量流量計B和氧氣或空氣瓶；

給水組件包括儲水桶和高純水機；

真空除氧組件包括與儲水桶頂部通過管路依次連接的壓力表B、閥門C和真空泵；

惰性氣體除氧組件包括通過管路依次連接的比例電磁閥B、過濾器B、單向閥C和惰性氣體瓶B；

溶解氧測量循環回路包括循環泵和流通池和溶解氧表；

溶解氧控制系統包括計算機；