[發(fā)明專利]基于就地取樣分析的智慧化學(xué)水工況控制系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011238016.8
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN112345308A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟龍;李俊菀
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N1/20
• 分類號(hào): G01N1/20;G01N1/42;G01N33/18;G05B19/418
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會(huì)俠

1.一種基于就地取樣分析的智慧化學(xué)水工況控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的控制系統(tǒng)包括布置于水汽系統(tǒng)關(guān)鍵取樣位置的凝結(jié)水就地取樣分析裝置(1)、精處理出口就地取樣分析裝置(2)、除氧器入口/出口就地取樣裝置(3)、給水就地取樣分析裝置(4)、啟動(dòng)分離器水側(cè)/汽側(cè)就地取樣分析裝置(5)和主蒸汽就地取樣分析裝置(6)，收集并處理就地取樣數(shù)據(jù)的智慧化學(xué)水工況控制裝置(7)，受智慧化學(xué)水工況控制裝置(7)控制的加藥裝置(8)；

所述的智慧化學(xué)水工況控制裝置(7)在不同工況下，接收來自于就地取樣分析裝置的水汽分析數(shù)據(jù)，并通過內(nèi)置的診斷專家系統(tǒng)指導(dǎo)運(yùn)行操作及控制加藥量的變化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于就地取樣分析的智慧化學(xué)水工況控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的凝結(jié)水就地取樣分析裝置(1)、精處理出口就地取樣分析裝置(2)、除氧器入口/出口就地取樣分析裝置(3)、給水就地取樣分析裝置(4)、啟動(dòng)分離器水側(cè)/汽側(cè)就地取樣分析裝置(5)和主蒸汽就地取樣分析裝置(6)結(jié)構(gòu)相同，均包括與取樣位置通過管路和就地取樣截止閥(9)、就地取樣減壓閥(10)連通的盤管冷卻器(15)，盤管冷卻器(15)出口管路分兩路，一路連通就地取樣分析柜(18)，就地取樣分析柜(18)內(nèi)置在線電導(dǎo)率表、氫電導(dǎo)率表、溶解氧表和鐵含量表，另一路連接人工取樣閥(19)；盤管冷卻器(15)底部通過管路連通位于盤管冷卻器(15)頂部的冷卻水噴淋裝置(13)，管路上設(shè)置有循環(huán)冷卻水泵(16)和循環(huán)冷卻水出口閥(17)；就地取樣分析柜(18)底部出口管路分兩路，一路通過排水電動(dòng)閥(21)連通排水箱，另一路通過補(bǔ)水電動(dòng)閥(20)連通盤管冷卻器(15)；盤管冷卻器(15)內(nèi)設(shè)置有連接補(bǔ)水電動(dòng)閥(20)和排水電動(dòng)閥(21)浮子開關(guān)(14)，浮子開關(guān)(14)通過盤管冷卻器(15)水位控制補(bǔ)水電動(dòng)閥(20)和排水電動(dòng)閥(21)的打開與關(guān)閉；打開就地取樣截止閥(9)，水樣經(jīng)過就地取樣截止閥(9)，就地取樣減壓閥(10)減壓至一定壓力，經(jīng)過盤管冷卻器(15)冷卻至一定溫度后分別流向就地取樣分析柜(18)及人工取樣閥(19)，流經(jīng)就地取樣分析柜(18)的水樣最終經(jīng)過排水電動(dòng)閥(21)排放或者經(jīng)過補(bǔ)水電動(dòng)閥(20)對循環(huán)冷卻水進(jìn)行補(bǔ)充；

打開循環(huán)冷卻水出口閥(17)，啟動(dòng)循環(huán)冷卻水泵(16)后，循環(huán)冷卻水由盤管冷卻器(15)底部引出，經(jīng)過循環(huán)冷卻水出口閥(17)、循環(huán)冷卻水泵(16)及冷卻水噴淋裝置(13)回到盤管冷卻器(15)頂部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于就地取樣分析的智慧化學(xué)水工況控制系統(tǒng)，其特征在于：所述盤管冷卻器(15)置于雙曲線型冷卻外殼(11)內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于就地取樣分析的智慧化學(xué)水工況控制系統(tǒng)，其特征在于：所述雙曲線型冷卻外殼(11)內(nèi)頂部設(shè)置有輔助通風(fēng)扇(12)，循環(huán)冷卻水通過盤管冷卻器(15)的外殼與空氣進(jìn)行接觸散熱，通過冷卻水噴淋裝置(13)進(jìn)行蒸發(fā)散熱，就地取樣分析柜(18)內(nèi)設(shè)有進(jìn)水溫度傳感器，當(dāng)自然通風(fēng)冷卻無法滿足其進(jìn)水溫度的要求時(shí)，輔助通風(fēng)扇(12)自動(dòng)開啟，增強(qiáng)換熱效果。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于就地取樣分析的智慧化學(xué)水工況控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的盤管冷卻器(15)外殼為上部敞口的不銹鋼容器，容器外部焊接輔助散熱的翅片，不銹鋼容器內(nèi)部為不銹鋼冷卻盤管，水汽系統(tǒng)水樣通過不銹鋼冷卻盤管與循環(huán)冷卻水進(jìn)行接觸換熱，不銹鋼容器上部設(shè)有浮子開關(guān)(14)，當(dāng)循環(huán)冷卻水液位低于浮子開關(guān)閉合的液位時(shí)，排水電動(dòng)閥(21)自動(dòng)關(guān)閉，補(bǔ)水電動(dòng)閥(20)自動(dòng)打開，當(dāng)循環(huán)冷卻水液位高于浮子開關(guān)打開的液位時(shí)，補(bǔ)水電動(dòng)閥(20)自動(dòng)關(guān)閉，排水電動(dòng)閥(21)自動(dòng)打開，維持循環(huán)冷卻水液位的穩(wěn)定。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于就地取樣分析的智慧化學(xué)水工況控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的加藥裝置(8)包括加氨裝置及加氧裝置，智慧化學(xué)水工況控制裝置(7)控制加氨裝置和加氧裝置的啟、停以及加氨水、氧氣入量，實(shí)現(xiàn)加氨和加氧的協(xié)同精確控制。

7.權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的一種基于就地取樣分析的智慧化學(xué)水工況控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：在機(jī)組啟機(jī)階段，啟動(dòng)凝結(jié)水就地取樣分析裝置(1)、除氧器入口/出口就地取樣裝置(3)、給水就地取樣分析裝置(4)、啟動(dòng)分離器水側(cè)/汽側(cè)就地取樣分析裝置(5)、主蒸汽就地取樣分析裝置(6)，通過就地取樣分析裝置中配備的在線鐵表準(zhǔn)確、及時(shí)分析機(jī)組啟動(dòng)階段爐內(nèi)各位置的鐵含量變化，從而避免由于啟動(dòng)沖洗不合格導(dǎo)致的鍋爐大量結(jié)垢問題；根據(jù)啟機(jī)沖洗的要求建立由凝汽器至不同位置的沖洗回路并檢測回路末端就地取樣的鐵含量變化，當(dāng)凝結(jié)水就地取樣分析裝置(1)檢測的凝結(jié)水Fe≤1000μg/L，投前置過濾器；凝結(jié)水Fe≤500μg/L，投高速混床；當(dāng)除氧器入口/出口就地取樣裝置(3)檢測的除氧器出口Fe≤200μg/L時(shí)，低壓給水系統(tǒng)沖洗合格；當(dāng)給水就地取樣分析裝置(4)檢測的給水Fe≤200μg/L時(shí)，高壓給水系統(tǒng)沖洗合格；當(dāng)啟動(dòng)分離器水側(cè)/汽側(cè)就地取樣分析裝置(5)檢測的分離器水側(cè)Fe≤100μg/L時(shí)，鍋爐冷態(tài)沖洗合格，點(diǎn)火開始熱態(tài)沖洗；當(dāng)鍋爐穩(wěn)定燃燒后，啟動(dòng)分離器水側(cè)/汽側(cè)就地取樣分析裝置(5)檢測的分離器水側(cè)Fe≤100μg/L時(shí)，鍋爐熱態(tài)沖洗合格；當(dāng)主蒸汽就地取樣分析裝置(6)檢測的主蒸汽Fe≤50μg/L時(shí)，開始汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)；啟機(jī)階段通過智慧化學(xué)水工況控制裝置(7)控制加藥裝置(8)向精處理出口加氨，控制各沖洗階段沖洗回路末端就地取樣的電導(dǎo)率在4.3μS/cm～10.8μS/cm；啟機(jī)階段也能夠通過人工取樣閥(19)取樣測鐵并與在線鐵表數(shù)據(jù)進(jìn)行比對；

在機(jī)組正常運(yùn)行階段，啟動(dòng)精處理出口就地取樣分析裝置(2)、除氧器入口/出口就地取樣裝置(3)、給水就地取樣分析裝置(4)、啟動(dòng)分離器水側(cè)/汽側(cè)就地取樣分析裝置(5)，通過就地取樣分析裝置的就地取樣分析柜(18)中配備的在線電導(dǎo)率表、氫電導(dǎo)率表、溶解氧表準(zhǔn)確分析機(jī)組的水汽品質(zhì)，并由智慧化學(xué)水工況控制裝置(7)控制加藥裝置(8)調(diào)節(jié)水汽指標(biāo)至最優(yōu)工況；當(dāng)精處理出口及給水氫電導(dǎo)率CC0.15μS/cm時(shí)，控制一定的加氧量及較低的加氨量，控制給水溶解氧DO＝10～30μg/L，控制啟動(dòng)分離器汽側(cè)溶解氧DO7μg/L，控制除氧器入口電導(dǎo)率SC＝2.1～3.4μS/cm；當(dāng)精處理出口及給水氫電導(dǎo)率CC0.15μS/cm時(shí)，停止加氧并提高加氨量，控制除氧器入口電導(dǎo)率SC＝5.4～10.8μS/cm；正常運(yùn)行階段鐵含量較小，在線鐵表精度不夠，應(yīng)通過人工取樣閥(19)取樣測鐵，得到機(jī)組準(zhǔn)確的腐蝕速率，并根據(jù)腐蝕情況及時(shí)調(diào)整水汽控制指標(biāo)。