[发明专利]基于就地取样分析的智慧化学水工况控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于就地取样分析的智慧化学水工况控制系统，其特征在于：所述的控制系统包括布置于水汽系统关键取样位置的凝结水就地取样分析装置(1)、精处理出口就地取样分析装置(2)、除氧器入口/出口就地取样装置(3)、给水就地取样分析装置(4)、启动分离器水侧/汽侧就地取样分析装置(5)和主蒸汽就地取样分析装置(6)，收集并处理就地取样数据的智慧化学水工况控制装置(7)，受智慧化学水工况控制装置(7)控制的加药装置(8)；

所述的智慧化学水工况控制装置(7)在不同工况下，接收来自于就地取样分析装置的水汽分析数据，并通过内置的诊断专家系统指导运行操作及控制加药量的变化。

2.根据权利要求1所述的一种基于就地取样分析的智慧化学水工况控制系统，其特征在于：所述的凝结水就地取样分析装置(1)、精处理出口就地取样分析装置(2)、除氧器入口/出口就地取样分析装置(3)、给水就地取样分析装置(4)、启动分离器水侧/汽侧就地取样分析装置(5)和主蒸汽就地取样分析装置(6)结构相同，均包括与取样位置通过管路和就地取样截止阀(9)、就地取样减压阀(10)连通的盘管冷却器(15)，盘管冷却器(15)出口管路分两路，一路连通就地取样分析柜(18)，就地取样分析柜(18)内置在线电导率表、氢电导率表、溶解氧表和铁含量表，另一路连接人工取样阀(19)；盘管冷却器(15)底部通过管路连通位于盘管冷却器(15)顶部的冷却水喷淋装置(13)，管路上设置有循环冷却水泵(16)和循环冷却水出口阀(17)；就地取样分析柜(18)底部出口管路分两路，一路通过排水电动阀(21)连通排水箱，另一路通过补水电动阀(20)连通盘管冷却器(15)；盘管冷却器(15)内设置有连接补水电动阀(20)和排水电动阀(21)浮子开关(14)，浮子开关(14)通过盘管冷却器(15)水位控制补水电动阀(20)和排水电动阀(21)的打开与关闭；打开就地取样截止阀(9)，水样经过就地取样截止阀(9)，就地取样减压阀(10)减压至一定压力，经过盘管冷却器(15)冷却至一定温度后分别流向就地取样分析柜(18)及人工取样阀(19)，流经就地取样分析柜(18)的水样最终经过排水电动阀(21)排放或者经过补水电动阀(20)对循环冷却水进行补充；

打开循环冷却水出口阀(17)，启动循环冷却水泵(16)后，循环冷却水由盘管冷却器(15)底部引出，经过循环冷却水出口阀(17)、循环冷却水泵(16)及冷却水喷淋装置(13)回到盘管冷却器(15)顶部。

3.根据权利要求2所述的一种基于就地取样分析的智慧化学水工况控制系统，其特征在于：所述盘管冷却器(15)置于双曲线型冷却外壳(11)内。

4.根据权利要求2所述的一种基于就地取样分析的智慧化学水工况控制系统，其特征在于：所述双曲线型冷却外壳(11)内顶部设置有辅助通风扇(12)，循环冷却水通过盘管冷却器(15)的外壳与空气进行接触散热，通过冷却水喷淋装置(13)进行蒸发散热，就地取样分析柜(18)内设有进水温度传感器，当自然通风冷却无法满足其进水温度的要求时，辅助通风扇(12)自动开启，增强换热效果。

5.根据权利要求2所述的一种基于就地取样分析的智慧化学水工况控制系统，其特征在于：所述的盘管冷却器(15)外壳为上部敞口的不锈钢容器，容器外部焊接辅助散热的翅片，不锈钢容器内部为不锈钢冷却盘管，水汽系统水样通过不锈钢冷却盘管与循环冷却水进行接触换热，不锈钢容器上部设有浮子开关(14)，当循环冷却水液位低于浮子开关闭合的液位时，排水电动阀(21)自动关闭，补水电动阀(20)自动打开，当循环冷却水液位高于浮子开关打开的液位时，补水电动阀(20)自动关闭，排水电动阀(21)自动打开，维持循环冷却水液位的稳定。

6.根据权利要求1所述的一种基于就地取样分析的智慧化学水工况控制系统，其特征在于：所述的加药装置(8)包括加氨装置及加氧装置，智慧化学水工况控制装置(7)控制加氨装置和加氧装置的启、停以及加氨水、氧气入量，实现加氨和加氧的协同精确控制。

7.权利要求1至6任一项所述的一种基于就地取样分析的智慧化学水工况控制系统的控制方法，其特征在于：在机组启机阶段，启动凝结水就地取样分析装置(1)、除氧器入口/出口就地取样装置(3)、给水就地取样分析装置(4)、启动分离器水侧/汽侧就地取样分析装置(5)、主蒸汽就地取样分析装置(6)，通过就地取样分析装置中配备的在线铁表准确、及时分析机组启动阶段炉内各位置的铁含量变化，从而避免由于启动冲洗不合格导致的锅炉大量结垢问题；根据启机冲洗的要求建立由凝汽器至不同位置的冲洗回路并检测回路末端就地取样的铁含量变化，当凝结水就地取样分析装置(1)检测的凝结水Fe≤1000μg/L，投前置过滤器；凝结水Fe≤500μg/L，投高速混床；当除氧器入口/出口就地取样装置(3)检测的除氧器出口Fe≤200μg/L时，低压给水系统冲洗合格；当给水就地取样分析装置(4)检测的给水Fe≤200μg/L时，高压给水系统冲洗合格；当启动分离器水侧/汽侧就地取样分析装置(5)检测的分离器水侧Fe≤100μg/L时，锅炉冷态冲洗合格，点火开始热态冲洗；当锅炉稳定燃烧后，启动分离器水侧/汽侧就地取样分析装置(5)检测的分离器水侧Fe≤100μg/L时，锅炉热态冲洗合格；当主蒸汽就地取样分析装置(6)检测的主蒸汽Fe≤50μg/L时，开始汽轮机冲转；启机阶段通过智慧化学水工况控制装置(7)控制加药装置(8)向精处理出口加氨，控制各冲洗阶段冲洗回路末端就地取样的电导率在4.3μS/cm～10.8μS/cm；启机阶段也能够通过人工取样阀(19)取样测铁并与在线铁表数据进行比对；

在机组正常运行阶段，启动精处理出口就地取样分析装置(2)、除氧器入口/出口就地取样装置(3)、给水就地取样分析装置(4)、启动分离器水侧/汽侧就地取样分析装置(5)，通过就地取样分析装置的就地取样分析柜(18)中配备的在线电导率表、氢电导率表、溶解氧表准确分析机组的水汽品质，并由智慧化学水工况控制装置(7)控制加药装置(8)调节水汽指标至最优工况；当精处理出口及给水氢电导率CC0.15μS/cm时，控制一定的加氧量及较低的加氨量，控制给水溶解氧DO＝10～30μg/L，控制启动分离器汽侧溶解氧DO7μg/L，控制除氧器入口电导率SC＝2.1～3.4μS/cm；当精处理出口及给水氢电导率CC0.15μS/cm时，停止加氧并提高加氨量，控制除氧器入口电导率SC＝5.4～10.8μS/cm；正常运行阶段铁含量较小，在线铁表精度不够，应通过人工取样阀(19)取样测铁，得到机组准确的腐蚀速率，并根据腐蚀情况及时调整水汽控制指标。