[发明专利]一种炉水加药方法及系统

说明书

本发明公开一种炉水加药方法及系统。该方法包括：获取炉水水样中的指标数据，指标数据包括磷酸盐浓度、pH、电导率和给水量；获取机组负荷的变化率；判断所述变化率是否在设定阈值范围内；当判断结果表示是时，以磷酸盐浓度为主控参数、以pH和电导率为辅控参数对炉水进行PID控制，生成加药泵第一开度信号；当判断结果表示否时，以给水量为控制参数对炉水进行PID控制，生成加药泵第二开度信号；根据开度信号生成控制信号；根据控制信号控制加药泵的电机的转速。采用本发明，更全面地保证控制参数的平稳、可靠，降低了控制过程的延迟，提高了控制的精度，避免了单参数因为一次信号取样误差带来的波动与误差。

技术领域

本发明涉及炉水自动化控制领域，特别是涉及一种炉水加药方法及系统。

背景技术

为保证火电厂的安全、经济运行，降低锅炉炉管的腐蚀速率、减小炉管沉积物与结垢量、及提高蒸汽品质，必须对锅炉炉水进行调节处理。对于中低压汽包锅炉，普遍采用协调磷酸盐处理方法对炉水进行处理，对于高压大容量机组则采用低磷酸盐处理方法对炉水进行处理。锅炉炉水的pH值、电导率和磷酸根是炉水水质的3个重要指标。对于低磷酸盐处理工艺，要求pH值为9～10，电导率在15μS/cm左右，磷酸根在0.5～3mg/L之间。

事实上，要实现上述控制目标，一般均采取往炉水中加Na3PO4。大多数情况下，炉水低磷酸盐处理都是人工进行的，首先人工测出炉水的pH值、电导率、磷酸根含量，根据参数情况决定是否应该开动(或停止)加磷酸盐的加药泵。人工加药由于对电机的开停控制并不能很好掌握，可能药品浓度过高或加入的时间过长，使控制指标居高不下；或者药品浓度过低，加入时间过短，停止时间过长，使控制指标偏低。因此，现有的炉水加药方式会造成实际参数严重偏离最佳值，威胁锅炉的安全运行。

实现磷酸盐加药自动化最关键的问题是炉水PO43-浓度的实时在线监测。要求磷表不但测量准确而且测量速度快，因为炉水从汽包经汽水取样装置减压、减温过程大约用时10～20分钟，假如磷表测量速度慢，比如10分钟，那么整个系统的滞后时间约为20～30分钟。由于机组工况会随时发生变化，如补给水量变化、汽包排污变化、供热启停、发电负荷波动、手工配药时药箱浓度变化，都会造成系统内磷酸盐含量的大幅度变化。因此，炉水磷酸根离子浓度信号的滞后对加药自动调节极为不利。

发明内容

本发明的目的是提供一种炉水加药方法及系统，以解决现有的加药方法由于数据获取滞后使得炉水加药调节精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种炉水加药方法，所述方法包括：

获取炉水水样中的指标数据，所述指标数据包括磷酸盐浓度、pH、电导率和给水量；

获取机组负荷的变化率；

判断所述变化率是否在设定阈值范围内，得到第一判断结果；

当所述第一判断结果表示所述速度在设定阈值范围内时，以所述磷酸盐浓度为主控参数、以所述pH和所述电导率为辅控参数对炉水进行比例-积分-微分控制，生成加药泵第一开度信号；

根据所述加药泵第一开度信号生成第一控制信号；

根据所述第一控制信号控制所述加药泵的电机的转速；

当所述第一判断结果表示所述速度不在设定阈值范围内时，以所述给水量为控制参数对炉水进行比例-积分-微分控制，生成所述加药泵第二开度信号；

根据所述加药泵第二开度信号生成第二控制信号；

根据所述第二控制信号控制所述加药泵的电机的转速。

可选的，所述当所述第一判断结果表示所述速度在设定阈值范围内时，以所述磷酸盐浓度为主控参数、以所述pH和所述电导率为辅控参数对炉水进行比例-积分-微分控制，生成加药泵第一开度信号，具体包括：