CN104801212B - 一种自动配氨装置及自动配氨方法 - Google Patents

Abstract

一种自动配氨装置及自动配氨方法，该装置包括相连接的自动配氨控制柜和配药箱及防氨逃逸装置以及氨气检测和报警系统；利用与配药箱内的电导电极连接的电导率仪检测配药箱中氨水的电导率，经过自动配氨控制柜中的PLC换算成氨水的浓度，当该浓度低于设定值时PLC发出指令打开进氨气的电动阀门，当配药箱中氨水的浓度到达设定值时PLC发出指令关闭进氨气的电动阀门；当药箱液位低于设定值的低限位时，PLC发出指令开启除盐水进水电动阀门，当液位达到设定值的高限位时，PLC发出指令关闭除盐水进水电动阀门；本发明在氨水的配置过程中不需要人工操作，配氨的浓度和配氨箱液位的高度均可由PLC设定。

Description

一种自动配氨装置及自动配氨方法

技术领域

本发明涉及火电厂、核电站的机组给水加氨技术领域，具体涉及一种自动配氨装置及自动配氨方法。

背景技术

火电厂、核电站的给水系统普遍采用加氨防腐，而目前大多使用氨水配置成一定浓度的氨水后加到机组的给水系统。在配置氨水的过程中人要接触到氨水，因此对职业安全均造成一定的影响。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种自动配氨装置及自动配氨方法，在配置氨水的过程中不需要人工操作，配氨的浓度和药箱液位的高度均可自由设定。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动配氨装置，包括相连接的自动配氨控制柜1和配药箱及防氨逃逸装置2以及氨气检测和报警系统3；

所述自动配氨控制柜1包括PLC控制器1-1，与PLC控制器1-1连接的人机界面(1-2)、电导率仪1-3、进氨气的电动阀门1-4、进除盐水的电动阀门1-5、气体流量计1-6和进氨气手动阀门1-7；

所述配药箱及防氨逃逸装置2包括药箱2-1，设置在药箱2-1内底部的充氨布气管2-2，设置在药箱2-1内、充氨布气管2-2上方的与自动配氨控制柜1内的电导率仪1-3连接的电导电极2-3，连通氨气吸收器2-4与药箱2-1的补水溢流管2-5，所述氨气吸收器2-4的顶部连接有补水管2-6以及连通排空气的管道2-7，管道2-7上设置有第一气体止回阀2-8，在与氨气吸收器2-4顶部的进空气管路2-9上设置有第二气体止回阀2-10；在所述配药箱2-1上还设置有与自动配氨控制柜1内的PLC 1-1连接的远传型磁翻板液位计2-11；

所述氨气检测和报警系统3包括氨气检测仪3-1，与氨气检测仪3-1连接的就地声光报警仪3-2、远程报警仪3-3以及除盐水电动门3-4，所述除盐水电动门3-4的控制信号与氨气检测仪3-1连接，喷淋装置3-5与除盐水电动门3-4连接。

上述所述自动配氨装置的自动配氨方法，利用与药箱2-1内的电导电极2-3连接的电导率仪1-3检测药箱2-1中氨水的电导率，并将电导率数据传送给PLC1-1，经过PLC 1-1换算成氨水的浓度，当该浓度低于设定值时，PLC 1-1发出指令打开进氨气的电动阀门1-4，通过药箱2-1底部充氨布气管2-2均匀地向药箱充氨气；当到达设定值时由PLC 1-1发出指令关闭进氨气的电动阀门1-4；药箱2-1的磁翻板液位计2-11将液位信号传送给PLC 1-1，当液位低于设定值的低限位时，PLC 1-1发出指令开启进除盐水的电动阀门1-5，向药箱2-1充除盐水；当到达液位设定值的高限位时，PLC 1-1发出指令关闭进除盐水的电动阀门1-5；

当通过补水管2-6向药箱2-1充除盐水时，药箱2-1液位上升,因系统密闭，液位上部的气体被压缩，此时第二气体止回阀2-10在受压状态处于关闭状态，气体只能从顶部排到氨气吸收器2-4的除盐水中，空气中的氨被除盐水吸收，空气通过第一气体止回阀2-8及管道2-7排出室外；当停止配药，且用配置的氨水向机组加药过程中，液位逐渐下降，药箱2-1的气空间形成负压，这时第一气体止回阀2-8处于关闭状态，当负压达到一定值时第二气体止回阀2-10开，空气进入药箱2-1，负压破坏，第二气体止回阀2-10又自动关闭；

氨气检测仪3-1检测室内空气中的氨含量，当超过设定值时，就地声光报警仪3-2和远程报警仪3-3分别会发出就地声光报警和远程报警，并通知远方值班人员处理；同时氨气检测仪3-1发出指令打开除盐水电动门3-4对室内进行喷淋以降低空气中氨的浓度；当空气中的氨浓度低于氨气检测仪3-1所设定的浓度限值时，除盐水电动门3-4自动关闭；与此同时工作人员应先从加药间外关闭进氨气手动阀门1-7，待室内氨浓度降低后进行处理。

所述氨水的浓度的换算公式为：c＝(13.2S²+62.7S)×10^-7(％)，其中c为氨水浓度，S为电导率(μS/cm)。

本装置能够通过人机界面1-2自由设定需要配氨水的浓度，氨水浓度在2.5％以下选择电极常数为0.1的电导电极2-3，浓度大于2.5％，选择电极常数为1的电导电极2-3。

药箱2-1的低限位和高限位均能够通过人机界面1-2自由设定，但低限位不能低于0，高限位不得高于液位计的最大量程。

本发明和现有技术相比，具有如下优点：

本发明装置使用气体氨(来自液氨气化——用于烟气脱硝系统)来配置氨水，人不与氨水接触，加药间不再有氨味，所有的配氨系统都在管道和密闭容器中自动进行。由于24％的氨水(氨水浓度最大值)比100％气体氨(来自液氨汽化)还要贵30％，所以采用此装置可以节约用氨费用80％以上。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是自动配氨控制柜控制系统示意图。

图3是配药箱及防氨逃逸系统示意图。

图4是报警系统示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明一种自动配氨装置，包括相连接的自动配氨控制柜1和配药箱及防氨逃逸装置2以及氨气检测和报警系统3。

如图2所示，所述自动配氨控制柜1包括PLC 1-1，与PLC 1-1连接的人机画面1-2、电导率仪1-3、进氨气的电动阀门1-4、进除盐水的电动阀门1-5、气体流量计1-6和进氨气手动阀门1-7。

自动配氨控制柜由加氨控制系统和液位控制系统组成。

加氨控制系统由PLC 1-1、人机界面1-2、电导率仪1-3以及进氨气的电动阀门1-4组成。其工作过程为：利用电导率仪1-3检测药箱2-1中氨水的电导率，并将电导率数据传送给PLC控制器1-1，PLC控制器1-1根据电导率(S)与氨水浓度c(％)的换算公式c＝(13.2S²+62.7S)×10^-7(％)换算成药箱中氨水的浓度，当该浓度低于设定值时，PLC控制器1-1发出指令打开进氨气的电动阀门1-4，通过药箱2-1底部充氨布气管2-2均匀地向药箱充氨气；当到达设定值时关闭进氨气的电动阀门1-4。

液位控制系统由PLC 1-1、除盐水进水电动阀门1-4以及远传型磁翻板液位计2-11组成。其工作过程为：药箱2-1的远传型磁翻板液位计2-11将液位信号传送给PLC 1-1，当液位低于设定值的低限位时，PLC 1-1发出指令开启进除盐水的电动阀门1-5，向药箱2-1充除盐水；当到达液位设定值的高限位时，PLC控制器1-1发出指令关闭进除盐水的电动阀门1-5。

其他说明：①可自由设定需要配氨水的浓度。浓度在2.5％以下可选择电极常数为0.1的电极；浓度大于2.5％，可选择电极常数为1的电极。②药箱的低限位和高限位均可自由设定，但低限位不能低于0，高限位不得高于液位计的最大量程。③气体流量计1-6是监视氨气流量使之与配药进水协调。一般进水和充氨气同步进行或充氨气稍微迟后。充氨流量太小，会导致药箱中氨的浓度短时间内降低。充氨流量太大，会导致药箱中氨的浓度不稳定(增高)。④系统调试完成后除充氨旁路门关闭外，所有的手动阀门全打开。

如图3所示，所述配药箱及防氨逃逸装置2包括药箱2-1，设置在药箱2-1内底部的充氨布气管2-2，设置在药箱2-1内、充氨布气管2-2上方的与自动配氨控制柜1内的电导率仪1-3连接的电导电极2-3，连通氨气吸收器2-4与药箱2-1的补水溢流管2-5，所述氨气吸收器2-4的顶部连接有补水管2-6以及连通外部空气的管道2-7，管道2-7上设置有第一气体止回阀2-8，在连通药箱2-1顶部与氨气吸收器2-4顶部的管路上设置有第二气体止回阀2-10；在所述配药箱及防氨逃逸装置2上还设置有与自动配氨控制柜1内的PLC控制器1-1连接的远传型磁翻板液位计2-11。

药箱2-1材质：不锈钢、钛或塑料。

充氨布气管2-2：设置在药箱底部均匀分布。

电导电极2-3：根据所需配药浓度选电极常数，并将电极安装在充氨布气管上方50～100mm处。

补水溢流管2-5：从氨气吸收器中溢流到药箱。

氨气吸收器2-4：主要是净化排出室外的空气。工作原理如下:当通过补水管2-6向药箱2-1充除盐水时，药箱2-1液位上升,因系统密闭，液位上部的气体被压缩，因第二气体止回阀2-10处于关闭状态，气体只能从顶部排到氨气吸收器2-4的除盐水中，空气中的氨被除盐水吸收，空气通过第一气体止回阀2-8及管道2-7排出室外；当停止配药，并且用所配的氨水向机组加药时，液位逐渐下降，药箱2-1的气空间形成负压，这时第一气体止回阀2-8处于关闭状态，当负压达到一定值时第二气体止回阀2-10打开，空气进入药箱2-1，负压破坏，第二气体止回阀2-10又自动关闭。

如图4所示，所述氨气检测和报警系统3包括氨气检测仪3-1，与氨气检测仪3-1连接的就地声光报警仪3-2、远程报警仪3-3以及除盐水电动门3-4，所述除盐水电动门3-4与喷淋装置3-5连接。

氨气检测仪3-1检测室内空气中的氨含量，当超过设定值时，就地声光报警仪3-2和远程报警仪3-3分别会发出就地声光报警和远程报警，并通知远方值班人员处理；同时氨气检测仪3-1发出指令打开除盐水电动门3-4对室内进行喷淋以降低空气中氨的浓度；当空气中的氨浓度低于氨气检测仪3-1所设定的浓度限值时，除盐水电动门3-4自动关闭。与此同时工作人员应先从加药间外关闭进氨气手动阀门1-7，待室内氨浓度降低后进行处理。

Claims (4)

1.一种自动配氨装置的自动配氨方法，所述自动配氨装置包括相连接的自动配氨控制柜(1)和配药箱及防氨逃逸装置(2)以及氨气检测和报警系统(3)；

所述自动配氨控制柜(1)包括PLC(1-1)，与PLC(1-1)连接的人机界面(1-2)、电导率仪(1-3)、进氨气的电动阀门(1-4)、进除盐水的电动阀门(1-5)、气体流量计(1-6)和进氨气手动阀门(1-7)；

所述配药箱及防氨逃逸装置(2)包括药箱(2-1)，设置在药箱(2-1)内底部的充氨布气管(2-2)，设置在药箱(2-1)内、充氨布气管(2-2)上方的与自动配氨控制柜(1)内的电导率仪(1-3)连接的电导电极(2-3)，连通氨气吸收器(2-4)与药箱(2-1)的补水溢流管(2-5)，所述氨气吸收器(2-4)的顶部连接有补水管(2-6)以及排空气的管道(2-7)，管道(2-7)上设置有第一气体止回阀(2-8)，在连通药箱(2-1)顶部与氨气吸收器(2-4)顶部的进空气管路(2-9)上设置有第二气体止回阀(2-10)；在所述药箱(2-1)上还设置有与自动配氨控制柜(1)内的PLC(1-1)连接的远传型磁翻板液位计(2-11)；

所述氨气检测和报警系统(3)包括氨气检测仪(3-1)，与氨气检测仪(3-1)连接的就地声光报警仪(3-2)、远程报警仪(3-3)以及除盐水电动门(3-4)，所述除盐水电动门(3-4)的控制信号与氨气检测仪(3-1)连接，喷淋装置(3-5)与除盐水电动门(3-4)连接；

其特征在于：所述自动配氨方法如下：利用与药箱(2-1)内的电导电极(2-3)连接的电导率仪(1-3)检测药箱(2-1)中氨水的电导率，并将电导率数据传送给PLC(1-1)，经过PLC(1-1)换算成氨水的浓度，当该浓度低于设定值时，PLC(1-1)发出指令打开进氨气的电动阀门(1-4)，通过药箱(2-1)底部充氨布气管(2-2)均匀地向药箱充氨气；当到达设定值时由PLC(1-1)发出指令关闭进氨气的电动阀门(1-4)；药箱(2-1)的远传型磁翻板液位计(2-11)将液位信号传送给PLC(1-1)，当液位低于设定值的低限位时，PLC(1-1)发出指令开启进除盐水的电动阀门(1-5)，向药箱(2-1)充除盐水；当到达液位设定值的高限位时，PLC(1-1)发出指令关闭进除盐水的电动阀门(1-5)；

当通过补水管(2-6)向药箱(2-1)充除盐水时，药箱(2-1)液位上升,因系统密闭，液位上部的气体被压缩，因第二气体止回阀(2-10)在受压状态时处于关闭状态，气体只能从顶部排到氨气吸收器(2-4)的除盐水中，空气中的氨被除盐水吸收，空气通过管道(2-7)及第一气体止回阀(2-8)排出室外；当停止配药，且用配置的氨水向机组加药过程中,液位逐渐下降时，药箱(2-1)的气空间形成负压，这时第一气体止回阀(2-8)处于关闭状态，当负压达到一定值时第二气体止回阀(2-10)被打开，空气进入药箱(2-1)，负压破坏后，第二气体止回阀(2-10)又自动关闭；

氨气检测仪(3-1)检测室内空气中的氨含量，当超过设定值时，就地声光报警仪(3-2)和远程报警仪(3-3)分别会发出就地声光报警和远程报警，并通知远方值班人员处理；同时氨气检测仪(3-1)发出指令打开除盐水电动门(3-4)，除盐水通过喷淋装置(3-5)对室内进行喷淋以降低空气中氨的浓度；当空气中的氨浓度低于氨气检测仪(3-1)所设定的浓度限值时，除盐水电动门(3-4)自动关闭；与此同时工作人员应先从加药间外关闭进氨气手动阀门(1-7)，待室内氨浓度降低后进行处理。

2.根据权利要求1所述的自动配氨方法，其特征在于：所述氨水的浓度的换算公式为：c＝(13.2S²+62.7S)×10^-7％，其中c为氨水重量百分比浓度，S为电导率，单位为μS/cm。

3.根据权利要求1所述的自动配氨方法，其特征在于：能够自由设定需要配氨水的浓度，氨水浓度在2.5％以下选择电极常数为0.1的电导电极(2-3)，浓度大于2.5％，选择电极常数为1的电导电极(2-3)。

4.根据权利要求1所述的自动配氨方法，其特征在于：药箱(2-1)的液位的低限位和高限位均能够自由设定，但低限位不能低于0，高限位不得高于液位计的最大量程。