CN111792715A

CN111792715A - 一种火电厂抑制FAC的pH调整系统及方法

Info

Publication number: CN111792715A
Application number: CN202010485654.3A
Authority: CN
Inventors: 张好峰; 孙齐; 隋兴东; 闫柄屹; 黄斌
Original assignee: Datang Northeast Electric Power Test and Research Institute Co Ltd
Current assignee: Datang Northeast Electric Power Test and Research Institute Co Ltd
Priority date: 2020-06-01
Filing date: 2020-06-01
Publication date: 2020-10-20

Abstract

本发明涉及一种火电厂抑制FAC的pH调整系统及方法，该系统包括氨溶液配制系统和加药自动控制系统；其调整方法包括：采用氨溶液配制系统配制低浓度氨水溶液，以低浓度氨水溶液作为pH调整剂，通过定向加药管路对热力系统进行分段pH调整，使给水系统和高加疏水系统处于防止FAC的工况；本发明能够实现热力系统分段pH调整控制，使给水系统和高加疏水系统处于防止FAC的工况，解决了炉前给水系统和高加疏水系统易发生FAC的问题，同时可大大降低高加疏水中含铁量对热力系统产生的不利影响。

Description

一种火电厂抑制FAC的pH调整系统及方法

技术领域

本发明涉及火电厂水化学工况技术领域，尤其涉及一种火电厂抑制FAC的pH调整系统及方法。

背景技术

提高水的pH值被公认为是抑制热力系统发生流动加速腐蚀(FAC)，降低锅炉受热面中、低温段结垢速率的先进水处理工艺。传统火电厂热力系统pH调整系统是在凝结水精处理混床出口母管、除氧器下降管、闭冷水启动加药点加入氨水溶液，控制其pH值保持在弱碱性，使热力系统水汽流程逐级碱化，抑制热力系统中铁离子的溶出。但由于调整pH使用的氨水的分配系数随温度、压力的变化而变化，在高加疏水中氨水更易向气相转移，造成高加疏水系统中铁浓度增加，加速了高加疏水系统FAC问题的频繁发生，传统热力系统pH调整方法已经暴露出了其弊端。为了避免由于高加疏水系统中氨水向气相转移造成的不利影响，许多机组在高加疏水管路发生FAC后进行换管等维修，但无法从根本上解决高加疏水系统发生FAC的问题。另一方面，被回收的高加疏水中含有大量的二价铁离子，这些二价铁离子未经处理直接进入除氧器等后续热力系统，会加速锅炉受热面的结垢速率，造成锅炉水冷壁管爆管。

鉴于上述，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种火电厂抑制FAC的pH调整系统及方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种火电厂抑制FAC的pH调整系统及方法，解决炉前给水系统和高加疏水系统易发生FAC及锅炉受热面结垢速率高的问题，大大降低高加疏水中含铁量对热力系统产生的不利影响。

本发明提供了一种火电厂抑制FAC的pH调整系统，包括：氨溶液配制系统和加药自动控制系统；

所述氨溶液配制系统包括氨溶液箱，所述氨溶液箱的进液口连接有除盐水来水管路及浓氨水桶管路；所述浓氨水桶管路上设有浓氨水桶输送泵，所述氨溶液箱内设有氨溶液箱搅拌器，所述氨溶液箱上部设置有用于驱动所述氨溶液箱搅拌器的氨溶液箱搅拌电机，所述氨溶液箱的出水口连接有出水管路；

所述加药自动控制系统包括PLC控制器及设置在所述出水管路上的计量泵，所述计量泵与所述PLC控制器电连接，所述出水管路通过若干加药支管分别连接火电厂热力系统的凝结水精处理混床出口母管、除氧器下降管、闭冷水启动侧以及高加疏水箱；

所述氨溶液箱安装有磁翻板液位计，所述磁翻板液位计连接有液位传感器，所述PLC控制器与所述液位传感器电连接，用于根据所述液位传感器输出的液位数据，控制所述氨溶液箱内液位维持在预定液位处；

每个所述加药支管上均设有流量传感器、pH检测表，所述流量传感器、pH检测表与所述的PLC控制器电连接。

进一步地，每个所述加药支管上均设有电磁阀，所述电磁阀与所述PLC控制器电连接。

本发明还提供了一种火电厂抑制FAC的pH调整方法，该方法利用权利要求1至4任一项所述的系统进行火电厂抑制FAC的pH调整，包括：

除盐水来水管路的来水进入氨溶液箱顶部，同时，从浓氨水桶管路来的浓氨水经浓氨水桶输送泵输送进入氨溶液箱底部，与除盐水来水管路中来水混合，通过设置在氨溶液箱上部的氨溶液箱搅拌电机带动氨溶液箱搅拌器转动，混合除盐水来水以及浓氨水溶液制取氨溶液；

液位传感器自动控制氨溶液箱内的氨溶液维持在预定液位处；

在凝结水精处理混床出口母管、除氧器下降管、闭冷水启动侧以及高加疏水箱设置加药点，根据凝结水精处理混床出口母管、除氧器下降管给水、闭冷水启动侧和高加疏水箱的流量信号以及pH检测表的反馈信号，通过PLC控制器控制计量泵自动调整加药量。

进一步地，所述氨溶液浓度为0.5％。

进一步地，在氧化性水化学工况下，将高加疏水箱的pH控制在9.3以上；在还原性水化学工况下，将高加疏水箱的pH控制在9.7以上。

借由上述方案，通过火电厂抑制FAC的pH调整系统及方法，能够解决炉前给水系统和高加疏水系统易发生FAC及锅炉受热面结垢速率高的问题，并可大大降低高加疏水中含铁量对热力系统产生的不利影响。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明一种火电厂抑制FAC的pH调整系统的结构示意图。

图中标号：

1-除盐水来水管路；2-浓氨水桶管路；3-浓氨水桶输送泵；4-氨溶液箱搅拌器；5-氨溶液箱搅拌电机；6-氨溶液箱；7-磁翻板液位计；8-液位传感器；9-计量泵；10-PLC控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参图1所示，本实施例了一种火电厂抑制FAC的pH调整系统，包括：氨溶液配制系统和加药自动控制系统，氨溶液配制系统包括氨溶液箱6，氨溶液箱6的进液口分别连通除盐水来水管路1、浓氨水桶管路2，浓氨水桶管路2上设有浓氨水桶输送泵3，氨溶液箱6内设有氨溶液箱搅拌器4，氨溶液箱6上部设置有用于驱动氨溶液箱搅拌器4的氨溶液箱搅拌电机5，氨溶液箱6的出水口连通有出水管路；加药自动控制系统包括PLC控制器10，设置在出水管路上的计量泵9，计量泵9电连接PLC控制器10，出水管路通过若干加药支管分别连通火电厂热力系统的凝结水精处理混床出口母管、除氧器下降管、闭冷水启动侧以及高加疏水箱。连接出水管路的各个加药支管上均分别设有流量传感器、pH检测表，流量传感器、pH检测表均与PLC控制器10相连。

除盐水来水管路1所使用除盐水为化学制水车间制取的除盐水，经减压阀减压后，从氨溶液箱6顶部进入氨溶液箱6。然后，浓度25％的浓氨水，依次经过浓氨水桶输送泵3、减压阀减压后沿浓氨水输送管路进入氨溶液箱6底部，经浓氨水配水装置进入氨溶液箱6，与除盐水来水管路1中来水充分混合稀释。与此同时设置在氨溶液箱6上部的氨溶液箱搅拌电机5带动氨溶液箱搅拌器4转动，混合除盐水来水以及浓氨水溶液。

加药自动控制系统通过加药计量泵9分别注入凝结水精处理混床出口母管、除氧器下降管、闭冷水启动侧加药点以及高加疏水箱，计量泵9以凝结水精处理混床出口母管、除氧器下降管给水、闭冷水启动和高加疏水箱的流量进行比例调节、以pH检测表的反馈信值进行PID调节，通过PLC控制器10，对凝结水精处理混床出口母管、除氧器下降管、闭冷水启动侧加药点以及高加疏水箱的加药流量进行自动精确调整，使高加疏水箱的pH控制在9.3(氧化性水化学工况)以上或9.7以上(还原性水化学工况)；从而有效抑制高加疏水的FAC。加药系统设有一备用泵，运行加药泵异常时可将其隔离使用备用泵进行加药。

本实施例首先采用氨溶液配制系统配制低浓度氨水溶液，以低浓度氨水溶液作为pH调整剂，通过定向加药管路对热力系统进行分段pH调整，使给水系统和高加疏水系统处于防止FAC的工况。

本实施例还提供了一种火电厂抑制FAC的pH调整方法，利用上述的系统，该方法包括：

步骤1：氨溶液配制系统制取氨溶液：除盐水来水管路1进入氨溶液箱6顶部，同时，从浓氨水桶管路2来的浓氨水经浓氨水桶输送泵3输送进入氨溶液箱6底部，与除盐水来水管路1中来水混合，设置在氨溶液箱6上部的氨溶液箱搅拌电机5带动氨溶液箱搅拌器4转动，混合除盐水来水以及浓氨水溶液；液位传感器8自动控制氨溶液箱6维持一定的液位；

步骤2：加药自动控制系统通过定向加药对火电厂热力系统进行分段pH调整处理，加药点分别设置在凝结水精处理混床出口母管、除氧器下降管、闭冷水启动侧以及高加疏水箱，计量泵9根据凝结水精处理混床出口母管、除氧器下降管给水、闭冷水启动和高加疏水箱的流量信号以及pH检测表的反馈信号，并通过PLC控制器10进行自动调整加药量，高加疏水箱的pH控制在9.3氧化性水化学工况以上或9.7以上还原性水化学工况。

本实施例中，高加疏水箱的pH控制在9.3以上(氧化性水化学工况)或9.7以上(还原性水化学工况)。所述氨溶液浓度为0.5％。

上述各实施例中，为了使进除盐水与进浓氨水维持动态平衡，从而保持配制成0.5％的氨溶液。氨溶液箱装有磁翻板液位计7，磁翻板液位计7与液位传感器8连接，液位传感器8电连接PLC控制器10，PLC控制器10根据液位传感器8输出的液位数据，控制氨溶液箱6内液位维持在预定液位处。为了实现各个加药支管的加药量的精准控制，各加药支管上分别设有电磁阀，电磁阀分别电连接PLC控制器10。

本系统及方法可充分发挥pH抑制高加疏水系统发生FAC的优越性，对提高火力发电机组运行的安全性和经济性具有重要意义。具体包括如下技术效果：

1)新增高加疏水箱加药点，能够有效避免由于氨水易向气相转移，造成高加疏水系统中铁浓度增加，高加疏水系统FAC问题的频繁发生的问题。

2)采用本发明系统后，可使高加疏水箱的pH控制在9.3以上(氧化性水化学工况)或9.7以上(还原性水化学工况)，根据抑制FAC的相关理论及实验数据，在不使用联氨等还原剂的氧化性水化学工况下，提高水溶液的pH至9.3以上；在使用联氨等还原剂的还原性水化学工况下，提高水溶液的pH至9.7以上，可以充分抑制FAC的发生。

3)通过提高高加疏水系统的pH，降低了高加疏水中铁离子的含量，减缓了锅炉受热面的结垢速率，延长了锅炉的酸洗周期，充分降低了锅炉水冷壁管的爆管几率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种火电厂抑制FAC的pH调整系统，其特征在于，包括：氨溶液配制系统和加药自动控制系统；

2.根据权利要求1所述的火电厂抑制FAC的pH调整系统，其特征在于，每个所述加药支管上均设有电磁阀，所述电磁阀与所述PLC控制器电连接。

3.一种火电厂抑制FAC的pH调整方法，其特征在于，利用权利要求1或2所述的系统进行火电厂抑制FAC的pH调整，包括：

4.根据权利要求3所述的火电厂抑制FAC的pH调整方法，其特征在于，所述氨溶液浓度为0.5％。

5.根据权利要求3所述的火电厂抑制FAC的pH调整方法，其特征在于，在氧化性水化学工况下，将高加疏水箱的pH控制在9.3以上；在还原性水化学工况下，将高加疏水箱的pH控制在9.7以上。