CN102295354B - 一种中低压锅炉磷酸盐加药控制方法 - Google Patents

Abstract

一种中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，所述中低压锅炉磷酸盐加药控制方法特别适用于锅炉出口水蒸气压力为6.0兆帕以下的中低压余热型锅炉的水质监控，且可根据电导率值来控制磷酸盐的自动加药量。根据本发明的中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，使磷酸盐的加入量在任何情况下符合要求。

Description

一种中低压锅炉磷酸盐加药控制方法

技术领域

本发明涉及一种中低压锅炉水质监控领域，具体地，本发明涉及一种中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，所述中低压锅炉磷酸盐加药控制方法特别适用于锅炉出口水蒸气压力为6.0兆帕以下的中低压余热型锅炉的水质监控，且可根据电导率值来控制磷酸盐的自动加药量。

背景技术

在锅炉水处理工艺中，磷酸盐加药是最常见的一种处理方法。磷酸盐在汽包锅炉中能够防止结垢和腐蚀。但是，磷酸盐在汽包锅炉中的含量需有明确规定，其添加量过多过少都会使结垢和腐蚀增加。而目前还是通过取样分析或在线磷酸盐分析仪，来判断磷酸盐的含量，再根据磷酸盐的含量调整加药量。

现有技术大致有如下几种方法：

1)通过现场取样，在试验室通过化学分析的结果，判断磷酸盐的含量，调整加药时间或加药剂量。

2)利用在线炉水磷酸盐测试仪表控制加药泵。

然而，由于上述方法受到分析时间和频度的限制，难以确保全天候的加药量符合规定。

因为，如上所述二种方法中，第一种方法是分析精度较准，但由于机组工况会随时发生变化，如补给水量变化；汽包排污变化；供热启停；发电负荷波动；手工配药时药箱浓度变化；都会造成系统内磷酸盐含量的大幅度变化。另一方面，而通过试验室手工分析后再调整加药量，显然在时间跟踪上难以达到。

又，第二种方法由于需要资金、维护人员的投入，另外在线仪的分析也需要8分钟的过程，所以一般应用较少。

发明内容

本发明是针对现有技术的不足而提出的。

本发明的目的在于：提供一种中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，根据所述中低压锅炉磷酸盐加药控制方法的原理是：在锅炉安装用于监控水质的可直接反映溶解物质的含量在线电导率表计，当系统内没有泄漏时或补水水质稳定时，根据电导率表计测得的电导率值的变化就可判明所加入物质量的多少。

本发明的技术方案如下：

一种中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，其特征在于，在锅炉安装用于监控水质、可直接反映溶解物质含量的电导率表计和磷酸盐加药泵，确定锅炉水质监控所规定的磷酸盐浓度控制范围在3-10mg/L；

在上述磷酸盐浓度控制范围内，变化磷酸盐的加入量，得出磷酸盐浓度值，此时对应的炉水电导率值也发生变化；

取样，及时记录取样时对应的电导率值；

根据分析得出磷酸盐浓度值与取样记录的电导率值，绘制曲线，找出磷酸盐含量与电导率值之间关系；

在上述曲线中找出系统需要磷酸盐含量上下限值所对应的电导率值的上下限值，通过计算机程序模块，将上值设定为磷酸盐加药泵关闭的指令，下限值设定为打开的指令。

根据本发明的中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，其特征在于，从磷酸盐浓度值与取样记录的电导率值曲线关系(f(x)＝0.7564x-12.3676)，当磷酸盐浓度控制范围控制在3-10mg/L时，对应的电导率数值在20.5-29.7uS/cm，即：20.5uS/cm为打开指令的发出，29.7uS/cm为关闭指令的发出。

根据本发明的中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，其特征在于，在使用变频泵为磷酸盐加药泵时，计算机程序模块设定为：

N％＝(1-DD/K)×100％

N％：为变频泵输出频率；

DD：为在线电导率反馈值；

K：为允许最大磷酸盐含量所对应电导率值(k＝29.7)

根据本发明的中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，当系统内没有泄漏时或补水水质稳定时，其电导率值的变化就是所加入物质量的多少。同样在线炉水电导率值的大小会随磷酸盐浓度变化而变化，它们之间存在某种关系。

根据本发明的一种中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，其特征在于，

在用电导率值来控制磷酸盐自动加药时，炉水pH控制在8.5-9.2之间，即：pH＝8.5为打开指令的发出，pH＝9.2为关闭指令的发出。

根据本发明的一种中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，其特征在于，对于变频泵的计算机程序设定应为：

程序1：电导率小于29.7uS/cm时，N％＝(1-DD/K)×100％，

N％：为变频泵输出频率(开度)；

DD：为在线电导率反馈值；

K：为允许最大磷酸盐含量所对应的电导率值，＝29.7；或

程序2：pH＜8.5时，N％＝(1-DD/K)×100％，

N％输出为100％，pH＞9.2时N％输出为0。

根据上述，将在线炉水的pH表计值作为磷酸盐自动加药的辅助手段。

因此，程序1：此时不必考虑pH，因为锅炉内没有其它引起腐蚀的物质进入，炉水电导率值的高低完全是炉磷酸盐含量多时引起的。pH都能在8.5-9.2之间。

有时锅炉内有其它引起腐蚀的物质进入时，如系统泄漏或补给水水质恶化，炉水电导率值反而会升高，此时的电导率值增大不是因为加磷酸盐引起的，是由于杂质的进入所产生的，这时靠用电导率值来控制磷酸盐的自动加药就不能实现。

程序2：此时不必考虑电导率，因为当pH＜8.5时，锅炉内肯定有其它引起腐蚀的物质进入，炉水电导率值增大不是因为加磷酸盐引起的，是由于杂质的进入所产生的，这时靠用电导率值来控制磷酸盐的自动加药就不能实现，必须要借助于在线炉水的pH表计值来控制加药泵。

按规定此时炉水内必须立即加入磷酸盐，以迅速减缓带来的腐蚀和结垢，加量的多少首先取决于炉水pH值的高低，过低会引起钢铁系统的腐蚀，过高会引起铜系统的腐蚀。根据规定，炉水pH必须控制在8.5-9.2之间。用炉水pH值控制磷酸盐的加入量是作为锅炉非正常状态下的一种模式。当即：pH＝8.5为打开指令的发出，pH＝9.2为关闭指令的发出。

由此，根据本发明的中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，使磷酸盐的加入量在任何情况下符合要求。

附图简单说明

图1为磷酸盐含量与电导率值之间关系图。

图2为pH值与钢铁平均腐蚀速度的关系图。

图3为pH值与铜平均腐蚀速度的关系图。

图4为逻辑框图。

具体实施方式

以下，举实施例具体说明本发明。

首先，说明：一般加药泵有二种型号。一种为开关泵，即得到指令后全开或全关，单位时间内加药计量是不变的，系统内加药量的多少完全靠开或关的指令。另一种为变频泵，即它是通过改变马达的频率来改变加药量，而马达频率的大小由指令发出，变频输出频率一般是0-50Hz，对应的开度是(N％)0-100％

例如，磷酸盐加药泵控制程序：

当炉水电导率＜20.5或炉水pH＜8.5时，开泵或频率加大(N％＝(1-DD/K)×100％k＝29.7)。

当炉水电导率＞29.7或炉水pH＞9.2时，开泵或频率加大(N％＝(1-DD/K)×100％k＝29.7)

在现场，逐步增加加药量，此时在线的电导率表计开始增大，取样，并记录此时的电导率表计数值，在试验室分析磷酸盐含量。将电导率数值和对应的磷酸盐含量的一组数据，建立函数关系并绘图1。具体磷酸盐水样及其对应的电导率数值如表1。

表1

在使用变频泵为磷酸盐加药泵时，计算机程序模块设定为：

N％＝(1-DD/K)×100％

N％：为变频泵输出频率(0-100％)；

DD：为在线电导率反馈值(为现场实测值)；

K：为允许最大磷酸盐含量所对应电导率值(29.7)

电导率表计在化学仪表中是最稳定，维护工作最少，所以在化学监控中一般首选是电导率表计，本技术又引入非正常状态下通过在线pH表计作为控制的补充，非常完善，在目前中低压余热型锅炉的磷酸盐加药上可直接应用。

根据本发明的中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，使磷酸盐的加入量在任何情况下符合要求。

Claims (3)

1.一种中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，其特征在于，在锅炉安装用于监控水质、可直接反映溶解物质含量的电导率表计和磷酸盐加药泵，pH在8.5-9.2之间时，确定锅炉水质监控所规定的磷酸盐浓度控制范围在3-10mg/L； 

在上述磷酸盐浓度控制范围内，变化磷酸盐的加入量，得出磷酸盐浓度值，此时对应的炉水电导率值也发生变化； 

取样，及时记录取样时对应的电导率值； 

根据分析得出磷酸盐浓度值与取样记录的电导率值，绘制曲线，找出磷酸盐含量与电导率值之间关系： 

f(x)=0.7564x-12.3676， 

式中，x为电导率值； 

在上述曲线中找出系统需要磷酸盐含量上下限值所对应的电导率值的上下限值， 

根据计算机程序模块，将所述电导率值的上限值设定为磷酸盐加药泵关闭的指令，所述电导率值的下限值设定为打开的指令； 

当pH<8.5时，炉水电导率值增大不是因为加磷酸盐引起，此时炉水内处于由于杂质的进入所产生的非正常状态，借助于在线炉水的pH表计值来控制加药泵，即，此时炉水内必须立即加入磷酸盐,以迅速减缓带来的腐蚀和结垢,控制炉水pH在8.5-9.2之间； 

所述磷酸盐加药泵为变频泵，对于变频泵的计算机程序设定应为： 

程序1：pH在8.5-9.2之间，电导率小于29.7μS/cm时，N%=(1-DD/K)×100%, 

N%：为变频泵输出频率，即开度； 

DD：为在线电导率反馈值； 

K：为允许最大磷酸盐含量所对应的电导率值；或 

程序2：pH<8.5时，N%=(1-DD/K)×100%, 

N%输出为100%，pH>9.2时N%输出为0。 

2.根据权利要求1的中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，其特征在于，从磷酸盐浓度值与取样记录的电导率值曲线关系，当磷酸盐浓度控制范围控制在3-10mg/L时，对应的电导率值在20.5-29.7μS/cm，即：20.5μS/cm时打开指令发出，29.7μS/cm时关闭指令发出。 

3.根据权利要求1的中低压锅炉磷酸盐加药控制方法，其特征在于，K=29.7。 

Images