CN113149119A - 一种火力发电厂凝结水精准加氧控制系统 - Google Patents

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王丰吉
衡世权
唐国瑞
徐展
兰永龙
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Abstract

本发明公开了一种火力发电厂凝结水精准加氧控制系统，包括凝结水管道，凝结水管道上设置有凝结水旁路，凝结水旁路上连接有换热器和脱气膜设备，换热器的凝结水进口设置有凝结水流量仪表和凝结水流量调节阀门，脱气膜设备的凝结水进口设置有凝结水溶氧仪表，脱气膜设备的凝结水出口设置有加氧后凝结水溶氧表计，脱气膜设备的进气口连接有氧气瓶和氮气瓶，凝结水管道上设置有凝结水总溶氧仪表。本发明可通过DCS/PLC控制，自动调节相关阀门，以达到精准调节凝结水溶解氧含量的目的。本发明可随机组负荷波动，自动调节加氧量，无需人工操作。本发明结构简单，占地面积小，维护工作量小。

Description

一种火力发电厂凝结水精准加氧控制系统
技术领域
本发明涉及一种火力发电厂凝结水精准加氧控制系统，适用于火电发电厂凝结水加氧处理超临界/超超临界机组。
背景技术
随着机组参数与容量的增大，给水水质要求进一步提高，给水处理工艺也在不断的完善，根据GB12145《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》，目前给水主要有三种处理工艺，1、还原性全挥发处理(AVT(R))，即锅炉给水加氨和联氨的处理；2、氧化性全挥发处理(AVT(O))，即锅炉给水只加氨的处理；3、加氧处理(OT)，即锅炉给水加氧的处理。在OT工艺下，使铁进入钝化区，腐蚀产物主要是Fe2O3和Fe(OH)3，它们的溶解度低，阻止了锅炉表面进一步腐蚀，从而达到锅炉不受腐蚀的目的。
目前，给水加氧处理机组较少，主要原因为加氧量极难控制，加氧量受机组负荷、氧气压力等多种因素影响，加氧设备很难实时随负荷波动及时调整，因此造成了加氧不稳定，影响机组的安全运行。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的火力发电厂凝结水精准加氧控制系统，利用脱气膜（中空纤维膜）的疏水性和透气性，即在一定的条件下气体可以透过膜表面而液体不能透过膜的特性，通过调整氧气浓度与旁路凝结水流量，达到精准调节凝结水流量的目的。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种火力发电厂凝结水精准加氧控制系统，包括凝结水管道，其特征是，所述凝结水管道上设置有凝结水旁路，所述凝结水旁路上连接有换热器和脱气膜设备，所述换热器的凝结水进口设置有凝结水流量仪表和凝结水流量调节阀门，所述脱气膜设备的凝结水进口设置有凝结水溶氧仪表，所述脱气膜设备的凝结水出口设置有加氧后凝结水溶氧表计，所述脱气膜设备的进气口连接有氧气瓶和氮气瓶，所述凝结水管道上设置有凝结水总溶氧仪表。
进一步的，所述氧气瓶和氮气瓶并联布置，所述氧气瓶通过氧气汇流管与脱气膜设备连接，所述氮气瓶通过氮气汇流管与脱气膜设备连接，所述氧气汇流管上安装有氧气流量调节阀门和氧气流量仪表，所述氮气汇流管上安装有氮气流量调节阀门和氮气流量仪表。
进一步的，本发明系统利用氮气流量调节阀门和氧气流量调节阀门调节脱气膜设备中脱气膜气侧氧气浓度；利用凝结水流量调节阀门调节进入脱气膜设备的凝结水流量，以加氧后凝结水总溶氧仪表作为结果导向，通过调整氧气浓度与凝结水旁路凝结水流量，达到精准调节凝结水流量的目的。
进一步的，所述换热器调节进入脱气膜设备的凝结水温度不高于45℃，冷却水建议采用除盐水，在换热器换热后直接进入热井，以防止热量损失。
进一步的，所述脱气膜设备中脱气膜组件可多级串联布置，以达到精准调整凝结水溶解氧含量的目的。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、本发明可通过DCS/PLC控制，自动调节相关阀门，以达到精准调节凝结水溶解氧含量的目的。
2、本发明可随机组负荷波动，自动调节加氧量，无需人工操作。
3、本发明结构简单，占地面积小，维护工作量小。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
图中：氧气瓶1、氮气瓶2、氮气汇流管3、氧气汇流管4、氮气流量调节阀门5、氧气流量调节阀门6、凝结水流量仪表7、凝结水流量调节阀门8、换热器9、凝结水溶氧仪表10、氧气流量仪表11、氮气流量仪表12、加氧后凝结水溶氧表计13、凝结水总溶氧仪表14、脱气膜设备15、凝结水管道16、凝结水旁路17。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1，一种火力发电厂凝结水精准加氧控制系统，包括凝结水管道16，凝结水管道16上设置有凝结水旁路17，凝结水旁路17上连接有换热器9和脱气膜设备15，换热器9的凝结水进口设置有凝结水流量仪表7和凝结水流量调节阀门8，脱气膜设备15的凝结水进口设置有凝结水溶氧仪表10，脱气膜设备15的凝结水出口设置有加氧后凝结水溶氧表计13，脱气膜设备15的进气口连接有氧气瓶1和氮气瓶2，凝结水管道16上设置有凝结水总溶氧仪表14。
具体的，氧气瓶1和氮气瓶2并联布置，氧气瓶1通过氧气汇流管4与脱气膜设备15连接，氮气瓶2通过氮气汇流管3与脱气膜设备15连接，氧气汇流管4上安装有氧气流量调节阀门6和氧气流量仪表11，氮气汇流管3上安装有氮气流量调节阀门5和氮气流量仪表12。
具体的，该系统利用氮气流量调节阀门5和氧气流量调节阀门6调节脱气膜设备15中脱气膜气侧氧气浓度；利用凝结水流量调节阀门8调节进入脱气膜设备15的凝结水流量，以加氧后凝结水总溶氧仪表14作为结果导向，通过调整氧气浓度与凝结水旁路17凝结水流量，达到精准调节凝结水流量的目的。
具体的，换热器9调节进入脱气膜设备15的凝结水温度不高于45℃，冷却水采用除盐水，在换热器9换热后直接进入热井，防止热量损失。
具体的，脱气膜设备15中脱气膜组件多级串联布置。
根据所需要求，根据GB12145，当采用加氧处理时，给水的溶解氧控制范围为10-150μg/L（采用中性加氧处理的机组，给水的pH值宜为7.0-8.0（无铜给水系统），溶解氧宜为50μg/L -250μg/L；氧含量接近下限值时，pH值应该大于9.0）。通过本发明达到此要求，结合图1，具体实施过程如下：
1、将凝结水溶解氧含量设定为50-100μg/L。
2、机组负荷变化，导致加氧量发生变化时，首先调整加氧量，若加氧量无法满足要求时，再调整凝结水旁路17流量，具体操作如下：
2.1、当DCS/PLC检测到加氧后凝结水总溶氧仪表14显示低于50μg/L时，调节氮气流量调节阀门5和氧气流量调节阀门6，增加氧气浓度。
2.2、一段时间后，若凝结水溶解氧持续低于50μg/L，进一步提高氧气浓度。
2.3、当提高氧气浓度已经无法满足需求时，调节凝结水流量调节阀门8，增加凝结水旁路17流量，直至凝结水溶解氧回至设定值。
2.4、当凝结水溶解氧含量高于100μg/L时，通过调节相关阀门，操作与低于50μg/L类似，达到将给水溶解氧保持在50-100μg/L范围。
本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种火力发电厂凝结水精准加氧控制系统，包括凝结水管道（16），其特征是，所述凝结水管道（16）上设置有凝结水旁路（17），所述凝结水旁路（17）上连接有换热器（9）和脱气膜设备（15），所述换热器（9）的凝结水进口设置有凝结水流量仪表（7）和凝结水流量调节阀门（8），所述脱气膜设备（15）的凝结水进口设置有凝结水溶氧仪表（10），所述脱气膜设备（15）的凝结水出口设置有加氧后凝结水溶氧表计（13），所述脱气膜设备（15）的进气口连接有氧气瓶（1）和氮气瓶（2），所述凝结水管道（16）上设置有凝结水总溶氧仪表（14）；所述氧气瓶（1）和氮气瓶（2）并联布置，所述氧气瓶（1）通过氧气汇流管（4）与脱气膜设备（15）连接，所述氮气瓶（2）通过氮气汇流管（3）与脱气膜设备（15）连接，所述氧气汇流管（4）上安装有氧气流量调节阀门（6）和氧气流量仪表（11），所述氮气汇流管（3）上安装有氮气流量调节阀门（5）和氮气流量仪表（12）。
2.根据权利要求1所述的火力发电厂凝结水精准加氧控制系统，其特征是，该系统利用氮气流量调节阀门（5）和氧气流量调节阀门（6）调节脱气膜设备（15）中脱气膜气侧氧气浓度；利用凝结水流量调节阀门（8）调节进入脱气膜设备（15）的凝结水流量，以加氧后凝结水总溶氧仪表（14）作为结果导向，通过调整氧气浓度与凝结水旁路（17）凝结水流量，精准调节凝结水流量。
3.根据权利要求2所述的火力发电厂凝结水精准加氧控制系统，其特征是，所述换热器（9）调节进入脱气膜设备（15）的凝结水温度不高于45℃，冷却水采用除盐水，在换热器（9）换热后直接进入热井，防止热量损失。
4.根据权利要求1所述的火力发电厂凝结水精准加氧控制系统，其特征是，所述脱气膜设备（15）中脱气膜组件采用多级串联布置。
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