[发明专利]一种全自动锅炉给水加氧装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于电力及动力工程控制技术领域，具体是涉及一种全自动锅炉给水加氧装置及加氧方法。

背景技术

现有的锅炉给水和疏水系统的结构如图1所示，从汽轮机出来的蒸汽一部分分流至末级再热器中经加热后回用，从汽轮机出来的其余气液混合物经凝汽器冷凝，然后凝结水、疏水以及外界补给水经凝泵送往凝混床，经凝混床软化后的循环水进入低压给水系统进行初步低温加热，然后经除氧器处理，一部分氧气和蒸汽排出，除氧器出来的循环水再经高压加热器、省煤器以及水冷壁系统加热后进入汽水分离器，由汽水分离器排出的蒸汽经低温过热器、屏式过热器和末级过热器过热处理后进入汽轮机，由汽轮机把蒸汽中携带的热能转换成为机械功，最后输出电能。

为减小给水对循环管道的腐蚀，目前多采用对给水进行加氧处理，加氧处理意在实现给水系统氧化膜的全部转化，最终达到降低锅炉管的腐蚀和结垢速率、减缓直流炉运行压差的上升、延长锅炉化学清洗周期和凝结水精处理混床的运行周期等目的。目前锅炉给水处理方式主要有三种：还原性全挥发处理方式(AVT(R))、氧化性全挥发处理(AVT(O))方式以及给水加氧复合处理(OT)方式。火电厂大容量超(超)临界机组给水一般采用全挥发处理(AVT(R)和AVT(O))工况运行，长期运行引起受热面材质表面氧化膜形态疏松，导致给水系统水流加速腐蚀(FAC)严重，水汽系统的整体Fe含量高，最终产生以下问题：水汽清洁度较差、孔阀堵塞、结垢部位提前、炉管结垢速率高、高压加热器和锅炉压差大且上升速度快、锅炉化学清洗周期短、氧化铁垢在汽轮机高压缸的沉积量大。随着超临界和超超临界机组普遍运行，锅炉给水加氧技术在炉内水处理的应用将越来越广泛，因此对给水加氧处理也提出了新的要求，需要对现有的锅炉给水循环加氧处理方法进行改进。近几年来，在传统的锅炉给水加氧基础上，一些新的本质安全的锅炉给水加氧处理方法被不断开发：

公开号为CN101880092A(公开日期：2010.11.10)的专利文献公开了一种本质安全的直流锅炉给水加氧处理方法，包括以下步骤：(1)火电机组无铜系统加氧前给水处理方式为只加氨处理，加氨将炉前给水pH_25℃值调节在9.3-9.6；(2)在满足一定条件后，将除氧器排气门关闭；(3)在机组凝结水精处理出口加氧点加氧；(4)控制省煤器入口溶解氧含量在5-50μg/L范围内且主蒸汽含氧量较加氧前无显著增加；(5)待炉前给水阳离子电导率(CC)降至0.15μS/cm以下，将炉前给水pH_25℃控制范围降低至8.8-9.3；(6)机组停运前将炉前给水pH_25℃值提高到9.3-9.6，直至停机；(7)停炉保养。上述处理方法增强给水加氧处理缓冲能力，给水溶解氧含量等参数波动减小。但是，该方法采用手动加氧，当机组负荷变化剧烈时，往往手动调节加氧流量满足不了需求，无法保证加氧流量的稳定。

为解决手动调节加氧带来的技术问题，授权公告号为CN201376921Y(授权公告日：2010.1.6)的专利文献公开了一种多通道并列组合电厂给水自动加氧装置，包括PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，PLC输入端接给水流量信号端和省煤器进口溶解氧浓度信号端，所述加氧装置还包括若干个单元通道，每个单元通道由电磁阀和节流部件组成，电磁阀接PLC；若干个单元通道为并联连接。上述加氧装置与现有的加氧装置相比，由于采用了自动化控制，提高了装置的抗干扰能力，且调节方便，氧气输出目标值控制稳定准确。但是，由于上述装置仅根据给水流量信号和省煤器进口溶解氧浓度信号两个信号对加氧流量进行控制，信息采样点少，无法对整个系统进行综合控制，且存在控制不及时，加氧流量不稳定。

因此，为了保证给水系统有足够加氧流量，既提升给水氧化还原电位，又不至于有过多氧进入蒸汽系统，探索发明一种新型的全自动安全经济的锅炉给水加氧方法及装置，将具有深远的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明提供了一种全自动锅炉给水加氧装置，该装置可实现加氧的全自动控制，采样点布置全面合理，加氧流量调节灵敏、控制方便，溶解氧及氧化还原电位目标值控制稳定，并设有报警和保护程序，无需人工干预，安全经济。

一种全自动锅炉给水加氧装置，包括：

PLC；

流量检测装置，采集给水流量并将给水流量信号传输给PLC；

溶氧量检测装置，采集检测点的溶氧量并将溶氧量信号传输给PLC；