[发明专利]全自动配氨加氨一体机装置及全自动配氨加氨方法

权利要求书

1.全自动配氨加氨一体机装置，其特征在于：包括与氨溶液箱(21)连通的除盐水管道上依次设置的除盐水一次截止阀(1)、除盐水电动调节阀(3)、除盐水止回阀(4)和除盐水二次截止阀(5)，与氨溶液箱(21)连通的氨气管道上依次设置的氨气一次截止阀(6)、氨气电动调节阀(8)、氨气止回阀(9)和氨气二次截止阀(10)；除盐水止回阀(4)和氨气止回阀(9)是为了防止氨溶液箱(21)中的氨水溶液回灌至管道中；设置在氨溶液箱(21)中的电导率传感器(14)和液位计(15)；氨溶液箱(21)底部通过管道连通凝结水加氨点，管道上设置有加氨计量泵(13)，加氨计量泵(13)入口和出口的管道上分别设置有加氨计量泵入口截止阀(11)和加氨计量泵出口截止阀(12)，加氨计量泵(13)连接有变频器(16)；与锅炉给水系统的除氧器入口连通的管路上设置有除氧器入口电导率传感器(19)，与锅炉给水系统的凝结水母管连通的管路上设置有凝结水母管流量计(20)；PLC控制器(17)连接除盐水电动调节阀(3)、氨气电动调节阀(8)、电导率传感器(14)、液位计(15)、变频器(16)、除氧器入口电导率传感器(19)和凝结水母管流量计(20)。

2.根据权利要求1所述的全自动配氨加氨一体机装置，其特征在于：所述PLC控制器(17)连接触摸显示屏(18)。

3.根据权利要求1所述的全自动配氨加氨一体机装置，其特征在于：还包括分别并联在除盐水电动调节阀(3)和氨气电动调节阀(8)两端的除盐水电动阀旁路阀(2)和氨气电动阀旁路阀(7)，除盐水电动阀旁路阀(2)和氨气电动阀旁路阀(7)用于在除盐水电动调节阀(3)和氨气电动调节阀(8)出现故障时，手动的向氨溶液箱(21)中配置氨水。

4.权利要求1至3任一项所述的全自动配氨加氨一体机装置进行全自动配氨加氨方法，其特征在于：打开除盐水一次截止阀(1)、除盐水二次截止阀(5)、氨气一次截止(6)、氨气二次截止阀(10)，关闭除盐水电动调节阀旁路阀(2)和氨气电动调节阀旁路阀(7)；在触摸显示屏(18)上设置氨溶液箱(21)内配置氨水溶液所需的电导率以及液位值，PLC控制器(17)通过采集氨溶液箱(21)中的电导率传感器(14)和液位计(15)的电导率和液位信号进行PID计算，得出此时氨气电动调节阀(8)和除盐水电动调节阀(3)的开度指令并对其进行控制；

保证氨溶液箱(21)内的氨水溶液具有期望的电导率和液位后，在触摸显示屏(18)上设置除氧器入口电导率期望值，打开加氨计量泵入口截止阀(11)和加氨计量泵出口截止阀(12)，PLC控制器(17)通过采集除氧器入口电导率传感器(19)和凝结水母管流量计(20)的除氧器入口电导率和凝结水母管流量，进行前馈补偿PID计算，得出此时加氨计量泵(13)所需的控制频率，通过控制变频器(16)，为锅炉给水系统提供此时所需的加氨量，其中凝结水母管流量作为前馈信号，保证了在负荷发生变化时能够快速的改变加氨量，从而保证除氧器入口电导率的稳定性。

5.根据权利要求4所述的进行全自动配氨加氨方法，其特征在于：所述PID计算公式如下：

其中K_p为比例系数，T_i为积分时间常数，T_d为微分时间常数，e(t)为期望值和采样值的差值，u(t)为控制量；

针对氨气电动阀电调阀开度为控制量u_nd(t)，其中e_nd(t)为氨水溶液箱期望的电导率和实际电导率之间的差值，通过设置氨气电动阀对应的比例系数Knd_p、积分时间Tnd_i和微分时间Tnd_d，使用的PID计算公式如下所示：

针对除盐水电动阀电调阀开度为控制量u_yw(t)，其中e_yw(t)为氨水溶液箱期望的液位和实际液位之间的差值，通过设置除盐水电动阀对应的比例系数Kyw_p、积分时间Tyw_i和微分时间Tyw_d，使用的PID计算公式如下所示：

6.根据权利要求4所述的进行全自动配氨加氨方法，其特征在于：所述前馈补偿PID计算公式如下：

其中：Ksc_p为加氨计量泵对应的比例系数，Tsc_i为积分时间常数，Tsc_d为微分时间常数，Ksc_q为前馈系数，e_sc(t)除氧器入口电导率期望值和实际除氧器入口电导率之间的差值，u_sc(t)为加氨泵控制频率，q(t)为前馈凝结水流量信号。