煤粉锅炉连续排污自动控制优化研究应用

煤粉锅炉连续排污自动控制优化研究应用

陕西北元化工集团股份有限公司陕西神木锦界719300

摘要:本文分两部分介绍了为了火力发电厂锅炉连续排污自动控制系统和每年在节能方面产生的经济效益,首先介绍了连续排污在火力发电厂运行中的重要性进行了阐述,其次介绍了连续自动排污控制的原理,该系统采用单片机技术实现了连续排污系统自动控制,降低损耗,达到提高锅炉热效率的目的。

关键词:锅炉;连续排污自动控制;热效率;自动加药

1.引言

为了控制锅炉水的水质符合国这家规定的标准,就必须准确的控制炉水中杂质及炉水酸碱度、氧含量保持在一定限度以内,从而有效而经济的保障锅炉及热力系统安全节能运行。控制热力系统的循环水(炉水)品质,是均衡锅炉使用效率及提高效益最简单和最直接的检测方法和控制工具。为了尽可能提高锅炉热效率,实现节能降耗,某发电厂将#3锅炉连续排污作为节能降耗的研究课题,锅炉连续排污系统主要作用是在锅炉运行过程中连续从汽包中排放出适量的含盐成分较高的炉水。该发电厂4台锅炉排污系统由化验人员定期分析水质,运行人员根据水质情况定期进行排污操作,不能科学合理的进行排污加药,会出现锅炉排污不足、排污过量和加药滞后或过量的问题,排污不足直接影响炉水和蒸汽的质量,严重时会出现炉水共沸、热力设备结垢爆管等不良现象,影响锅炉运行的安全性,排污过量会产生工质及热量方面的损失,影响锅炉运行的经济性,自动加药系统,减少由于加药滞后,非线性变化问题,使水质控制更合理、准确及减少人为因素造成的误差。

2.信号采集部分

2.1节流装置、变送器

当被测介质流过节流件时,节流件前后将产生差压ΔP,通过变送器将此差压转化成4~20mADC标准电流信号,送入排污流量测量模块。同时在此差压变送器高压侧取来流压力信号、锅炉DCS系统取汽包压力信号并将这两个信号送入排污流量测量模块,按多相流量测量原理计算得到被测介质的瞬时流量和累计流量。

2.2炉水品质在线仪表

化水在线仪表送入排污流量控制模块的信号有电导率、PH值、二氧化硅、磷酸根。

3.控制原理

自动控制调整阀门开度:根据化水指标自动控制调整门开度。控制方式为约束条件下的PID控制,控制对象以炉水二氧化硅为主控信号,磷酸根、PH值、电导率为约束控制对象;当缺二氧化硅时,改以炉水钠(Na)为主控信号,电导率为约束控制对象;当磷酸根、PH值故障时,炉水钠无法计算,改电导率为主控信号。

4.经济效益

4.1减少热量损失带来的经济效益

4.3自动加药系统

4.3.1设备采用在线磷分析锅炉水中的磷含量,根据磷酸根的浓度,通过“加药控制系统”拟合加药曲线,经过变频控制加药泵的注入药品的量,达到自动调节磷含量的目的,设备选用两个参数:分别是在线磷表和在线电导率仪表测量的锅炉水参数参与加药控制。

4.3.2加药控制五种工作方式:加药装置可工作在就地手动变频、远程手动变频、自动变频、就地启/停和远程启/停共五种方式,以方便运行调节和检修维护。

4.3.3加药准确性的保证:加药准确性主要由作为反馈参数的测量值的准确性和控制算法两个方面决定。在这里,我们主要讨论控制算法。给水和炉内的水汽过程具有大时变和时滞两大特点性,常规的PID算法不适合,必须采用特殊的鲁棒自适应算法,才能保证加药的准确性。

5结语

该项目粗计算年经济效益为91.7万元,经济效益显著。另外还可减少加药量,减轻运行人员的劳动强度,保持炉水质量最佳和蒸汽品质优良,防止出现热力设备结垢和蒸汽共沸或爆管等事故,提高电厂运行的安全性和稳定性。

参考文献:

[1]张子栋.锅炉自动调节[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1994.

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