CN212622559U - 一种发电厂水汽系统腐蚀控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电厂水汽系统腐蚀控制装置，包括控制系统、药剂箱、加药泵、水样检测系统、水样恒温系统、若干加药管路、若干流量控制管路及若干检测管路；水样检测系统包括痕量氯离子分析仪、痕量总有机碳离子TOCi分析仪、痕量铁分析仪、痕量铜分析仪及碱化剂分析仪；控制系统的输入端与痕量氯离子分析仪、痕量总有机碳离子TOCi分析仪、痕量铁分析仪、痕量铜分析仪及碱化剂分析仪相连通，控制系统的输出端与加药泵、各加药管路的控制端及各流量控制管路的控制端相连接，该装置能够自动实时检测水汽的腐蚀指标，自动调整水汽的水化学工况，及时抑制热力设备的腐蚀。

Description

一种发电厂水汽系统腐蚀控制装置

技术领域

本实用新型属于发电厂水汽循环系统热力设备的腐蚀与防护领域，涉及一种发电厂水汽系统腐蚀控制装置。

背景技术

发电厂水汽循环系统热力设备会因为水汽品质不良而引起腐蚀问题，如锅炉的省煤器管、水冷壁管、过热器管、再热器管腐蚀爆管、各种加热器管、凝汽器及汽轮机的腐蚀等。热力设备接触的各类水汽包括凝结水、疏水、给水、炉水和各种蒸汽等，其腐蚀性与杂质离子含量、溶解氧含量、pH值、温度和压力等因素有关。腐蚀不仅会缩短设备本身的服役期，而且由于金属腐蚀产物转入水中，使水中杂质增多，促进了炉管内结垢，垢又加剧炉管腐蚀，严重时引起腐蚀爆管，形成恶性循环。如果金属的腐蚀产物被蒸汽带到汽轮机中沉积下来，还会严重影响汽轮机的运行安全性和经济性。目前，较为经济有效的防腐蚀措施是采用适当的水化学工况，即控制水的碱性使金属材料的腐蚀速率维持在较低范围。热力设备金属材料的点蚀、氧腐蚀、酸性腐蚀、应力腐蚀、氢损伤等在一定程度上都与水化学工况的好坏有关。

发电厂一般在机组投运前根据标准确定水化学工况的运行控制指标范围。但在实际运行过程中，机组不会一直稳定运行，有时会变工况运行，偶尔还会发生腐蚀性离子泄漏等突发状况，这时由于某些水汽品质关键指标检测的滞后、机组运行人员技术水平良莠不齐，水化学工况不一定能及时调整，热力设备因腐蚀引起的锅炉爆管和汽轮机叶片断裂等事故时有发生。据统计，水汽系统防腐防垢每年对发电行业运行成本的影响超过100亿人民币。如果能够构建一种腐蚀控制装置，自动实时检测各段水汽品质中与腐蚀相关的关键指标，并根据检测数据，自动调整各段水汽的水化学工况，使机组不论是稳定运行还是变工况运行、或者出现突发事故，都能及时抑制热力设备的腐蚀，现有技术中没有类似的公开。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种发电厂水汽系统腐蚀控制装置，该装置能够自动实时检测水汽的腐蚀指标，自动调整水汽的水化学工况，及时抑制热力设备的腐蚀。

为达到上述目的，本实用新型所述的发电厂水汽系统腐蚀控制装置包括控制系统、药剂箱、加药泵、水样检测系统、水样恒温系统、若干加药管路、若干流量控制管路及若干检测管路；

水样检测系统包括痕量氯离子分析仪、痕量总有机碳离子TOCi分析仪、痕量铁分析仪、痕量铜分析仪及碱化剂分析仪；

发电厂水汽系统上设置有若干取样接口，其中一个流量控制管路对应一个取样接口，各流量控制管路的入口与对应的取样接口相连通，各流量控制管路的出口通过管道并管后与水样恒温系统的入口相连通，痕量氯离子分析仪、痕量总有机碳离子TOCi分析仪、痕量铁分析仪、痕量铜分析仪及碱化剂分析仪分别对应一路检测管路，痕量氯离子分析仪、痕量总有机碳离子TOCi分析仪、痕量铁分析仪、痕量铜分析仪及碱化剂分析仪经对应的检测管路与水样恒温系统的出口相连通；

发电厂水汽系统设置有若干加药接口，其中，一个加药接口对应一路加药管路，药剂箱出口经加药泵与各加药管路的入口相连通，各加药管路的出口与对应的加药接口相连通；

控制系统的输入端与痕量氯离子分析仪、痕量总有机碳离子TOCi分析仪、痕量铁分析仪、痕量铜分析仪及碱化剂分析仪相连通，控制系统的输出端与加药泵、各加药管路的控制端及各流量控制管路的控制端相连接。

流量控制管路上设置有取样流量计及取样流量控制调节阀，取样流量控制调节阀的控制端与控制系统相连接。

加药管路上设置有加药流量控制调节阀，加药流量控制调节阀的控制端与控制系统相连接。

所述水样恒温系统包括恒温槽及位于恒温槽内的换热盘管，其中，换热盘管的入口与各流量控制管路的出口相连通，换热盘管的出口与各检测管路的入口相连通。

各检测管路上设置有检测流量控制调节阀及检测流量计。

还包括外部信号输入端，其中，外部信号输入端与控制系统相连接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的发电厂水汽系统腐蚀控制装置在具体操作时，通过取样接口获取各段水汽系统的水样，再经水样恒温系统调节至检测温度，然后经流量控制后送入痕量氯离子分析仪、痕量总有机碳离子TOCi分析仪、痕量铁分析仪、痕量铜分析仪及碱化剂分析仪中进行水样的氯离子含量、TOCi含量、铁含量、铜含量和碱化剂含量的检测，并根据检测结果控制加药泵的加药流量，实现自动实时检测水汽的腐蚀指标，自动调整水汽的水化学工况，及时全面地抑制水汽循环系统热力设备的腐蚀，结构简单，操作方便，实用性极强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1为取样接口、2为取样流量控制调节阀、3为取样流量计、4为水样恒温系统、5为检测流量控制调节阀、6为检测流量计、71为痕量氯离子分析仪、72为痕量总有机碳离子TOCi分析仪、73为痕量铁分析仪、74为痕量铜分析仪、75为碱化剂分析仪、8为外部信号输入端、9为控制系统、10为药剂箱、11为加药泵、12为加药流量控制调节阀、13为加药接口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图1，本实用新型所述的发电厂水汽系统腐蚀控制装置包括控制系统9、药剂箱10、加药泵11、水样检测系统、水样恒温系统4、若干加药管路、若干流量控制管路及若干检测管路；水样检测系统包括痕量氯离子分析仪71、痕量总有机碳离子TOCi分析仪72、痕量铁分析仪73、痕量铜分析仪74及碱化剂分析仪75；发电厂水汽系统上设置有若干取样接口1，其中一个流量控制管路对应一个取样接口1，各流量控制管路的入口与对应的取样接口1相连通，各流量控制管路的出口通过管道并管后与水样恒温系统4的入口相连通，痕量氯离子分析仪71、痕量总有机碳离子TOCi分析仪72、痕量铁分析仪73、痕量铜分析仪74及碱化剂分析仪75分别对应一路检测管路，痕量氯离子分析仪71、痕量总有机碳离子TOCi分析仪72、痕量铁分析仪73、痕量铜分析仪74及碱化剂分析仪75经对应的检测管路与水样恒温系统4的出口相连通；发电厂水汽系统设置有若干加药接口13，其中，一个加药接口13对应一路加药管路，药剂箱10出口经加药泵11与各加药管路的入口相连通，各加药管路的出口与对应的加药接口13相连通；控制系统9的输入端与痕量氯离子分析仪71、痕量总有机碳离子TOCi分析仪72、痕量铁分析仪73、痕量铜分析仪74及碱化剂分析仪75相连通，控制系统9的输出端与加药泵11、各加药管路的控制端及各流量控制管路的控制端相连接。

具体的，流量控制管路上设置有取样流量计3及取样流量控制调节阀2，取样流量控制调节阀2的控制端与控制系统9相连接；加药管路上设置有加药流量控制调节阀12，加药流量控制调节阀12的控制端与控制系统9相连接；所述水样恒温系统4包括恒温槽及位于恒温槽内的换热盘管，其中，换热盘管的入口与各流量控制管路的出口相连通，换热盘管的出口与各检测管路的入口相连通；各检测管路上设置有检测流量控制调节阀5及检测流量计6。

本实用新型还包括外部信号输入端8，其中，外部信号输入端8与控制系统9相连接。

恒温槽对换热盘管内的水样进行冷却或加热，冷却方式为恒温槽内置压缩机或外接冷却水，加热方式为恒温槽内置电加热管。

本实用新型的具体工作过程为：

通过取样接口1依次自动取各段水汽系统的水样，通过取样流量控制调节阀2和取样流量计3将水样流量控制到合理范围，水样经过水样恒温系统4后水样恒温至适宜检测的25℃左右，然后分为五路，每一路均经检测流量控制调节阀5和检测流量计6将水样流量调至各分析仪要求的流量值，然后分别进入到痕量氯离子分析仪71、痕量总有机碳离子TOCi分析仪72、痕量铁分析仪73、痕量铜分析仪74及碱化剂分析仪75中检测水样的氯离子含量、TOCi含量、铁含量、铜含量和碱化剂含量，然后将检测的结果送入控制系统9中，当检测得到的铜含量高于预设铜含量值时，则降低加药泵11的加药流量，当氯离子含量高于预设氯离子含量值时、TOCi含量高于预设TOCi含量值或者铁含量高于预设铁含量值时，则控制加药泵11增加加药泵11的加药流量，最终使得水汽中的铜含量低于预设铜含量值，铁含量低于预设铁含量值，加药泵11输出的碱化剂药剂进入到各加药管路中，加药泵11根据检测值自动调整碱化剂的输出量，然后经各加药口进入到发电厂水汽系统中。

其中，取样接口1为多个，分别与凝结水、精处理出水母管、除氧器入口、除氧器出口、省煤器入口、主蒸汽、再热蒸汽、高加疏水等水汽系统关键水样的取样口固定连通。

其中，控制系统根据各分析仪的检测结果、GB/T 12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》、DL/T 246-2015《化学监督导则》、DL/T 561-2013《火力发电厂水汽化学监督导则》、DL/T 805《发电厂汽水化学导则》，必要时结合外部信号输入端8输入的外部在线化学仪表监测数据，自动综合确定该段水汽的碱化剂加入量，控制加药泵11的开度。

其中，加药接口13为多个，分别与精处理出水母管、除氧器出口下降管等水汽系统加药点相连通。

本实用新型通过自动控制水汽系统的碱化剂加入量，及时调整水汽系统的水化学工况，使机组不论是稳定运行还是变工况运行、或者出现突发事故，都能及时抑制热力设备的腐蚀。

本实用新型可实现水汽系统各段关键水汽的自动连续依次取样，自动检测水汽品质中与腐蚀相关的关键指标，自动调整各段水汽的水化学工况，及时抑制热力设备的腐蚀，避免因腐蚀引起的锅炉爆管、汽轮机叶片断裂等事故，确保发电机组的安全经济运行。

Claims (6)

1.一种发电厂水汽系统腐蚀控制装置，其特征在于，包括控制系统(9)、药剂箱(10)、加药泵(11)、水样检测系统、水样恒温系统(4)、若干加药管路、若干流量控制管路及若干检测管路；

水样检测系统包括痕量氯离子分析仪(71)、痕量总有机碳离子TOCi分析仪(72)、痕量铁分析仪(73)、痕量铜分析仪(74)及碱化剂分析仪(75)；

发电厂水汽系统上设置有若干取样接口(1)，其中一个流量控制管路对应一个取样接口(1)，各流量控制管路的入口与对应的取样接口(1)相连通，各流量控制管路的出口通过管道并管后与水样恒温系统(4)的入口相连通，痕量氯离子分析仪(71)、痕量总有机碳离子TOCi分析仪(72)、痕量铁分析仪(73)、痕量铜分析仪(74)及碱化剂分析仪(75)分别对应一路检测管路，痕量氯离子分析仪(71)、痕量总有机碳离子TOCi分析仪(72)、痕量铁分析仪(73)、痕量铜分析仪(74)及碱化剂分析仪(75)经对应的检测管路与水样恒温系统(4)的出口相连通；

发电厂水汽系统设置有若干加药接口(13)，其中，一个加药接口(13)对应一路加药管路，药剂箱(10)出口经加药泵(11)与各加药管路的入口相连通，各加药管路的出口与对应的加药接口(13)相连通；

控制系统(9)的输入端与痕量氯离子分析仪(71)、痕量总有机碳离子TOCi分析仪(72)、痕量铁分析仪(73)、痕量铜分析仪(74)及碱化剂分析仪(75)相连通，控制系统(9)的输出端与加药泵(11)、各加药管路的控制端及各流量控制管路的控制端相连接。

2.根据权利要求1所述的发电厂水汽系统腐蚀控制装置，其特征在于，流量控制管路上设置有取样流量计(3)及取样流量控制调节阀(2)，取样流量控制调节阀(2)的控制端与控制系统(9)相连接。

3.根据权利要求1所述的发电厂水汽系统腐蚀控制装置，其特征在于，加药管路上设置有加药流量控制调节阀(12)，加药流量控制调节阀(12)的控制端与控制系统(9)相连接。

4.根据权利要求1所述的发电厂水汽系统腐蚀控制装置，其特征在于，所述水样恒温系统(4)包括恒温槽及位于恒温槽内的换热盘管，其中，换热盘管的入口与各流量控制管路的出口相连通，换热盘管的出口与各检测管路的入口相连通。

5.根据权利要求1所述的发电厂水汽系统腐蚀控制装置，其特征在于，各检测管路上设置有检测流量控制调节阀(5)及检测流量计(6)。

6.根据权利要求1所述的发电厂水汽系统腐蚀控制装置，其特征在于，还包括外部信号输入端(8)，其中，外部信号输入端(8)与控制系统(9)相连接。

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