CN106885882A - 一种糖厂锅炉入炉汽凝水的糖份自动检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种糖厂锅炉入炉汽凝水的糖份自动检测系统，其包括汽凝水入水管、进样阀、TOC总有机碳测量仪、上位机和控制器，所述的汽凝水入水管的出水端连接有锅炉热水箱，汽凝水入水管通过检测入水管连接至进样阀，检测入水管上安装有快速降温器，锅炉热水箱与检测入水管之间的汽凝水入水管上安装有入水电磁阀，进样阀通过管路连至TOC总有机碳测量仪，控制器分别通过控制线路与入水电磁阀、快速降温器、进样阀、TOC总有机碳测量仪和上位机连接。该装置能快速准确地检测出汽凝水的含糖量，实现了汽凝水含糖量实时在线检测，且具有安装调试简易，维护简单等优点。
Description
技术领域
本发明涉及汽凝水糖份检测的技术领域，具体是一种糖厂锅炉入炉汽凝水的糖份自动检测系统。
背景技术
甘蔗制糖行业的制糖糖厂，目前都是采用自备锅炉燃烧蔗渣或者煤，产生蒸汽来推动汽轮发电机发电，汽轮机发电后产生乏汽再供制糖煮炼用汽，制糖煮炼过程中生成的高温汽凝水汇集到锅炉除氧箱作锅炉入炉水之用，避免了使用冷水入炉，达到节能减排的目的。
由于制糖煮炼岗位人员操作不当或设备故障，致使煮炼过程生成的汽凝水带有蔗糖份，这些含有超标糖份的汽凝水进入锅炉，会使锅炉管路结垢造成锅炉爆管，造成锅炉安全事故，因此锅炉车间必须设置水质检验岗位，入炉水含糖份是一个重点的检测指标。目前甘蔗制糖行业的糖厂锅炉入炉水含糖份检验，还是人工操作的比色法，比对样少，分辨率低，检测数据不能进行数字化处理，也不能进行数据查询和事故追朔，并且由于制糖煮炼过程生成的汽凝水来源管道多，完成一个样品检测用时长，检验频度难以提高，所以可能会出现漏检和误判的情况出现。有时操作不当，引起二效汽凝水严重带糖进入锅炉，甚至造成事故，危及到锅炉安全、高效的运行，因此，汽凝水含糖量在线监控就成为糖厂一直难以解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种糖厂锅炉入炉汽凝水的糖份自动检测系统，该装置不仅可在线检测汽凝水的含糖量，还可控制是否回用锅炉，当汽凝水的含糖量超过设定值时，自动关闭汽凝水进入热水箱的阀门，同时给予警报提示。
本发明的采用的技术方案是：
一种糖厂锅炉入炉汽凝水的糖份自动检测系统，其包括汽凝水入水管、进样阀、TOC总有机碳测量仪、上位机和控制器，所述的汽凝水入水管的出水端连接有锅炉热水箱，汽凝水入水管通过检测入水管连接至进样阀，检测入水管上安装有快速降温器，锅炉热水箱与检测入水管之间的汽凝水入水管上安装有入水电磁阀，进样阀通过管路连至TOC总有机碳测量仪，控制器分别通过控制线路与入水电磁阀、快速降温器、进样阀、TOC总有机碳测量仪和上位机连接。
所述的汽凝水入水管为一条或一条以上，进样阀为多通道进样阀，每条汽凝水入水管都通过检测入水管连接至进样阀。不同水源收集的汽凝水分别通过不同的汽凝水入水管和检测入水管，通过快速降温器将汽凝水冷却至符合TOC总有机碳测量仪的温度要求，多通道进样阀分别将符合温度要求的汽凝水输送至TOC总有机碳测量仪，TOC总有机碳测量仪检测汽凝水的糖份是否符合要求，符合要求时，控制器打开入水电磁阀，让符合要求的汽凝水进入锅炉热水箱；不符合要求时，上位机发出报警信号，控制器关闭入水电磁阀。
本发明检测的汽凝水为制糖产生的汽凝水，汽凝水含有机化合物成份主要为甘蔗糖(碳水化合物)。蔗糖分子式：C12H22O11，分子量：342，制糖汽凝水温度在85-98℃之间，压力为大气压力，环境温度为室内常温，工作环境无强电磁场干扰。制糖厂制糖煮炼过程生成的汽凝水源有五个，即五个水源取样，如：一效汽凝水、二效汽凝水、煮糖汽凝水等；锅炉入炉水水质要求，入炉水含糖份浓度小于1/20000（50ppm），糖份检测范围0-1000ppm，检测周期十五分钟。入炉水含糖份浓度很微小，达ppm级别，常用的糖份仪器无法检测，市场上还很少有直接在线监测微糖份的设备，经工程技术人员对微糖份检测的研究分析，认为选用检测TOC（总有机碳）的仪器可间接监测汽凝水的含糖份，检测原理是汽凝水含糖份的碳= TOC（总有机碳）。原理说明：从制糖车间过来的高温汽凝水水样在经过快速降温器冷却成常温汽凝水后进入多通道进样阀，然后由PLC可编程控制器进行控制哪一路水样进入TOC总有机碳测量仪进行测量，测量结果经上位机计算和储存，当某一路水样检测结果不符合要求时，上位机发出报警信号并通过PLC可编程控制器对热水箱前端的那一路电磁阀进行关闭，避免不符合要求的高温汽凝水进入热水箱。
检测要求：
TOC检测仪器（装置）：多通道进样﹑工业在线实时检测。
测量精度：5%
重复性：3%
分析时间≤5分钟﹑重复检测周期≤10分钟。
检测范围 0-1000ppm（非稀释）
抗干扰：对卤素化合物不敏感。
选用TOC(总有机碳)测量仪用于汽凝水含糖份的检测，是一个间接测量方法，因此，不能直接读取TOC测量仪的示值作为汽凝水含糖量份，需要换算。
换算方法为：
设汽凝水含糖份为x ，TOC(总有机碳)为y
求换算系数为k
已知：蔗糖分子式：C12H22O11 分子量：342
C12H22O11碳的总原子量与分子量比：144/342=0.421
y=0.421x
x=y/0.421==1/0.421*y=k*y=2.3753y
求得：k=2.3753
微糖份浓度与TOC浓度对应表
本发明的糖厂锅炉入炉汽凝水的糖份自动检测系统，在锅炉水质检测房安装后，检测准确，分辨率和检测周期完全能满足制糖行业入炉水的微糖份在线监测要求。 不仅可在线检测汽凝水的含糖量，还可控制是否回用锅炉，当汽凝水的含糖量超过设定值时，自动关闭汽凝水进入热水箱的阀门，同时给予警报提示。该装置启用后，极大地减轻了水质化验的工作量，原有的水质化验工由原来的每班两个人减少到每班一个化验工，节约了人工运行成本。减少人工化验误差，缩短了检验周期，并且该装置能实现计算机自动数据保存和通信，具有可追溯性，使得煮炼的操作人员操作更加精心操作，为锅炉的安全运行奠定了基础，避免含糖水进入锅炉造成事故，危及到锅炉安全、高效的运行。
附图说明
图1是本发明的糖厂锅炉入炉汽凝水的糖份自动检测系统的安装结构示意图；
图中序号的名称为：
1、汽凝水入水管，2、入水电磁阀，3、检测入水管，4、快速降温器，5、进样阀，6、TOC总有机碳测量仪，7、上位机，8、控制器，9、控制线路，10、锅炉热水箱。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明的实施例及附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种糖厂锅炉入炉汽凝水的糖份自动检测系统，其包括汽凝水入水管1、进样阀5、TOC总有机碳测量仪6、上位机7和控制器8，所述的汽凝水入水管1的出水端连接有锅炉热水箱10，汽凝水入水管1通过检测入水管3连接至进样阀5，检测入水管3上安装有快速降温器4，锅炉热水箱10与检测入水管3之间的汽凝水入水管1上安装有入水电磁阀2，进样阀5通过管路连至TOC总有机碳测量仪6，控制器8分别通过控制线路9与入水电磁阀2、快速降温器4、进样阀5、TOC总有机碳测量仪6和上位机7连接。
实施例2
一种糖厂锅炉入炉汽凝水的糖份自动检测系统，其包括汽凝水入水管1、进样阀5、TOC总有机碳测量仪6、上位机7和控制器8，所述的汽凝水入水管1为多条，多条汽凝水入水管1的出水端分别连接至锅炉热水箱10，多条汽凝水入水管1分别通过多条检测入水管3连接至进样阀5，检测入水管3上安装有快速降温器4，锅炉热水箱10与检测入水管3之间的汽凝水入水管1上都安装有入水电磁阀2，进样阀5通过管路连至TOC总有机碳测量仪6，控制器8分别通过控制线路9与入水电磁阀2、快速降温器4、进样阀5、TOC总有机碳测量仪6和上位机7连接。
上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述实例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种糖厂锅炉入炉汽凝水的糖份自动检测系统，其特征在于：包括汽凝水入水管（1）、进样阀（5）、TOC总有机碳测量仪（6）、上位机（7）和控制器（8），所述的汽凝水入水管（1）的出水端连接有锅炉热水箱（10），汽凝水入水管（1）通过检测入水管（3）连接至进样阀（5），检测入水管（3）上安装有快速降温器（4），锅炉热水箱（10）与检测入水管（3）之间的汽凝水入水管（1）上安装有入水电磁阀（2），进样阀（5）通过管路连至TOC总有机碳测量仪（6），控制器（8）分别通过控制线路（9）与入水电磁阀（2）、快速降温器（4）、进样阀（5）、TOC总有机碳测量仪（6）和上位机（7）连接；收集的汽凝水进入汽凝水入水管（1）和检测入水管（3），通过快速降温器（4）将汽凝水冷却至符合TOC总有机碳测量仪（6）的温度要求，TOC总有机碳测量仪（6）检测汽凝水的糖份是否符合要求，符合要求时，控制器（8）打开入水电磁阀（2），让符合要求的汽凝水进入锅炉热水箱（10）；不符合要求时，上位机（7）发出报警信号，控制器（8）关闭入水电磁阀（2）。
2.根据权利要求1所述的糖厂锅炉入炉汽凝水的糖份自动检测系统，其特征在于：所述的汽凝水入水管（1）为一条或一条以上，进样阀（5）为多通道进样阀，每条汽凝水入水管（1）都通过检测入水管（3）连接至进样阀（5）。
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