智能酸碱控制锅炉排污系统技术方案

本发明专利技术提供了一种智能控制系统，包括监控诊断控制器和锅炉，所述锅炉包括设置在锅炉汽包下端的排污管，排污管上设置排污阀，排污阀一端连接阀门调节装置，阀门调节装置与监控诊断控制器进行数据连接，以便将阀门开度数据传递给监控诊断控制器，同时从监控诊断控制器接受指令，调节排污阀的开度；所述汽包还包括水质分析仪，所述水质分析仪包括PH值测试单元，以测量汽包内的水的PH值，所述水质分析仪与监控诊断控制器进行数据连接，以便接受测量的PH数据；所述锅炉定期进行排污，所述中央诊断监控器根据测量的PH值自动设定排污时间和排污速度，从而自动控制排污量。本发明专利技术因为是自动计算排污量，与现有技术相比，减少现有技术自动控制带来的滞后性，能够实现最优的排污控制。

Intelligent acid base control boiler blowdown system

The invention provides an intelligent control system, including monitoring controller and boiler, the boiler is arranged in the boiler tube at the lower end of the sewage, sewage pipe is arranged on the drain valve and drain valve is connected with one end of the valve adjusting device, valve adjusting device and control device for monitoring data connection, so that the valve opening data transfer for monitoring controller, at the same time from the monitoring controller to receive instructions, opening to adjust the sewage valve; the drum also includes water quality analyzer, the analyzer including pH test unit, to measure water bag steam pH, the water quality monitoring analyzer and the controller of data connection, in order to receive PH data measurement the regular of the boiler; the sewage, the central sewage diagnostic monitor automatically set time and speed according to the measurement of the pH value of the sewage Thereby automatically controlling the discharge amount. Compared with the prior art, the invention can reduce the hysteresis caused by the automatic control of the prior art, and can realize the optimal blowdown control.

【技术实现步骤摘要】
智能酸碱控制锅炉排污系统
本专利技术属于自动控制锅炉领域，属于F22领域。
技术介绍
蒸汽锅炉在运行中，随着蒸汽的产出，锅水被浓缩。当盐浓度升高到一定程度时，锅水会产生泡沫，发生汽水共腾，蒸汽大量带水，并造成严重的虚假水位，使炉况控制不稳。因此必须控制锅水的含盐浓度，确保蒸汽质量及锅炉运行安全。我国对工业锅炉水质有国家标准，例如在GB1576-2001中，对压力为1.6～2.5Mpa、带过热器的蒸汽锅炉，规定锅水的溶解固形物浓度(TDS)不得超过2500mg/L。其中，溶解固形物可近似认为是锅水含盐量。控制锅水含盐量的主要方法是，在运行中随着蒸汽的产出，采用表面排污的办法，在锅筒蒸发面的下侧排出一部分盐浓度高的锅水，并相应补充盐浓度低的补给水，实现对锅水盐浓度的稀释。如果排污量不足，锅水的盐浓度会越来越高；反之，若排污量过大，则因排出的是含有大量热能的锅水，会造成能量损失和软水资源的浪费。节能减排的最优方案是以最小的排污量，控制锅炉水质达标，确保安全运行，提高热效率。国内大多数工业锅炉采用人工定时(每班一次或几次)打开或关闭排污阀。这种传统的排污方法无法实现排污量的按需控制。面对蒸汽流量的变化，一般只能按最大的可能蒸发量超量排放，造成能源浪费。即使如此，在负荷变化大时仍难保证锅水一定合格。为实现按需自动排污，国内外都在研究自动控制方法。例如201510601501X按照锅炉的汽水比进行自动排污，但是目前现有的排污方法都是某一参数达到一定程度，自动打开排污阀，当某一参数降到某一低限时，关闭排污阀。这种间歇自动排污方法虽比人工定时排污有所改进，但含盐量始终在高、低限区间内上下波动，而且因为数据控制的滞后性，仍有一定的过量排放或者排放不足，不是最优的排污控制方案。针对上述的缺陷，本专利技术提供了一种新的智能控制的排污的锅炉系统。
技术实现思路
本专利技术通过实时监控锅炉汽包的PH值，根据PH值的大小，自动计算锅炉的排污量，根据排污量来调整排污时间和排污速度。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种锅炉系统，包括监控诊断控制器和锅炉，所述锅炉包括设置在锅炉汽包下端的排污管，排污管上设置排污阀，排污阀一端连接阀门调节装置，阀门调节装置与监控诊断控制器进行数据连接，以便将阀门开度数据传递给监控诊断控制器，同时从监控诊断控制器接受指令，调节排污阀的开度；所述汽包还包括水质分析仪，所述水质分析仪包括PH值测试单元，以测量汽包内的水的PH值，所述水质分析仪与监控诊断控制器进行数据连接，以便接受测量的PH数据；所述锅炉定期进行排污，所述中央诊断监控器根据测量的PH值自动设定排污时间和排污速度，从而自动控制排污量。作为优选，开始定期进行排污时，如果监控诊断控制器检测的PH值小于上限数值，则监控诊断控制器通过阀门调节装置关闭排污阀；如果监控诊断控制器检测的碱度值大于上限数值，所述中央诊断监控器根据PH值自动设定排污量。作为优选，如果排污后，监控诊断控制器检测的PH值依然大于上限数值，则锅炉发出报警信号。作为优选，随着PH值的增加，排污量不断增加，而且随着PH值的增加，排污量不断增加的幅度越来越小。作为优选，排污量控制方式如下：中央诊断监控器存入基准数据PH值J和排污时间T、排污速度V，是汽包内水的PH值为J时满足要求的排污量V*T，则PH值变为j的时候，排污时间t和排污速度v满足如下要求：(v*t)/(V*T)=a*Ln（（j-J标准）/(J-J标准)）+b,其中J标准为满足锅炉正常运行要求的PH数值，a,b为参数，Ln是对数函数，满足如下要求：（j-J标准）/(J-J标准)<1,1.040<a<1.047，1.0<b<1.007；（j-J标准）/(J-J标准)=1,b=1；（j-J标准）/(J-J标准)>1,1.047<a<1.05；0.992<b<1；上述的公式中需要满足如下条件：0.85<（j-J标准）/(J-J标准)<1.15；上述公式中，排污速度V，v是排出的污水速度，单位为m/s,排污时间T,t的单位为s。作为优选，J标准为10-11。作为优选，（j-J标准）/(J-J标准)<1,a=1.035,b=0.996。作为优选，（j-J标准）/(J-J标准)>1,a=1.049,b=1.003。作为优选，（j-J标准）/(J-J标准)<1,随着（j-J标准）/(J-J标准)增加,a越来越大，b越来越小。作为优选，（j-J标准）/(J-J标准)>1,随着j/J增加a越来越大，b越来越小。与现有技术相比较，本专利技术的锅炉系统具有如下的优点：1）本专利技术通过实时监控每台锅炉的汽包水的PH数据，自动计算锅炉的排污量，根据排污量来调整排污时间和排污速度。本专利技术因为是自动计算排污量，与现有技术相比，减少现有技术控制而带来的滞后性，能够实现最优的排污控制。2）本专利技术将基准数据存入控制器中，控制器根据PH数据自动计算排污数量，此数量会大大降低因为阀门调节而带来的滞后性误差。3）本专利技术的锅炉还具有自动修正功能。根据检测的水质排污情况自动修正基准数据，保证调控的准确性。4）本专利技术在上升管内设置孔的内换热装置，通过内换热装置将两相流体分离成液相和汽相，将液相分割成小液团，将汽相分割成小气泡，促使汽相顺畅流动，起到稳定流量的作用，具有减振降噪的效果，而且本专利技术通过设置分切换热装置，相当于在上升管内增加了内面积，强化了换热，提高了换热效果。附图说明图1是本专利技术排污系统自动控制的示意图；图2是本专利技术内置部件一个实施例的主视结构示意图；图3是本专利技术内置部件在上升管内布置示意图；图4是是本专利技术内置部件在上升管内布置的另一个示意图；图5是本专利技术控制的流程示意图。1汽包，2输水管，3流量计，4压力计，5温度计，6水质分析仪，7阀门调节装置，8排污阀，9蒸汽管，10排污管，11流量计,12中央监控诊断控制器，13上升管，14内置部件，15孔，16流量计。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。本文中，如果没有特殊说明，涉及公式的，“/”表示除法，“×”、“*”表示乘法。如图1所示，一种锅炉热力系统，所述锅炉热力系统包括至少一台锅炉，用于产生蒸汽，所述锅炉与监控诊断控制器12进行数据连接，以便对锅炉的运行进行监控。如图1所示，所述锅炉包括自动控制排污系统，所述锅炉定期进行排污，所述自动控制排污系统根据锅炉汽包内水的PH值进行自动控制。具体控制系统如下：如图1所示，所述锅炉包括设置在蒸汽出口管路9上的流量计3、压力计4和温度计5，用于测量输出蒸汽的流速、压力和温度。所述流量计3、压力计4和温度计5分别与监控诊断控制器12进行数据连接，以便将测量的数据传递给监控诊断控制器12，在监控诊断控制器中根据测量的蒸汽温度、压力、流速计算单位时间的蒸汽质量。所述锅炉包括设置在锅炉汽包1下端的排污管，排污管上设置排污阀8，排污阀8一端连接阀门调节装置7，阀门调节装置7与监控诊断控制器12进行数据连接，以便将阀门开度数据传递给（包括开度大小、开闭时间和开闭状态等）监控诊断控制器12，同时从监控诊断控制器12接受指令，调节排污阀8的打开、关闭和开度大小。所述汽包还包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锅炉系统，包括监控诊断控制器和锅炉， 所述锅炉包括设置在锅炉汽包下端的排污管，排污管上设置排污阀，排污阀一端连接阀门调节装置，阀门调节装置与监控诊断控制器进行数据连接，以便将阀门开度数据传递给监控诊断控制器，同时从监控诊断控制器接受指令，调节排污阀的开度；所述汽包还包括水质分析仪，所述水质分析仪包括PH值测试单元，以测量汽包内的水的PH值，所述水质分析仪与监控诊断控制器进行数据连接，以便接受测量的PH数据；所述锅炉定期进行排污，所述中央诊断监控器根据测量的PH值自动设定排污时间和排污速度，从而自动控制排污量。

【技术特征摘要】
1.一种锅炉系统，包括监控诊断控制器和锅炉，所述锅炉包括设置在锅炉汽包下端的排污管，排污管上设置排污阀，排污阀一端连接阀门调节装置，阀门调节装置与监控诊断控制器进行数据连接，以便将阀门开度数据传递给监控诊断控制器，同时从监控诊断控制器接受指令，调节排污阀的开度；所述汽包还包括水质分析仪，所述水质分析仪包括PH值测试单元，以测量汽包内的水的PH值，所述水质分析仪与监控诊断控制器进行数据连接，以便接受测量的PH数据；所述锅炉定期进行排污，所述中央诊断监控器根据测量的PH值自动设定排污时间和排污速度，从而自动控制排污量。2.如权利要求1所述的锅炉系统，其特征在于，开始定期进行排污时，如果监控诊断控制器检测的PH值小于上限数值，则监控诊断控制器通过阀门调节装置关闭排污阀；如果监控诊断控制器检测的碱度值大于上限数值，所述中央诊断监控器根据PH值自动设定排污量。3.如权利要求2所述的锅炉系统，其特征在于，如果排污后，监控诊断控制器检测的PH值依然大于上限数值，则锅炉发出报警信号。4.如权利要求1所述的锅炉系统，其特征在于，随着PH值的增加，排污量不断增加，而且随着PH值的增加，排污量不断增加的幅度越来越小。5.如权利要求1所述的锅炉系统，其特征在于，排污量控制方式如下：中央诊断监控器存入基准数据PH值J和排污时间T、排污速度V，是汽包内水的PH值为J时满足要求的排污量V*T，则PH值变为j的时候，排...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭荣，刘彦臣，韩冰，刘勇，齐超，宋金圣，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14