一种高加疏水自动加氧系统及加氧方法技术方案

一种高加疏水自动加氧系统及加氧方法，该加氧系统包括气态高加疏水加氧系统、富氧水高加疏水加氧系统、双氧水高加疏水加氧系统及PLC自动加氧控制器，气态高加疏水加氧系统的加氧介质为空气，富氧水高加疏水加氧系统的加氧介质为富氧水，双氧水高加疏水加氧系统加氧介质为稀双氧水，双氧水高加疏水加氧系统也可以向高加疏水系统加入碱化剂，本发明专利技术可以实现三种加氧介质及加氧系统的任意切换及组合，加氧的同时可以加碱化剂辅助提高高加疏水系统的pH值。通过PLC自动加氧控制器对加氧电动调节阀、加氧计量泵进行前馈PID调节可实现加氧量的自动精确控制。采用空气或富氧水或稀双氧水作为加氧介质，解决了高温、高压条件下，高加疏水系统加氧的安全问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高加疏水自动加氧系统及加氧方法
本专利技术涉及电厂行业水处理
，特别涉及一种高加疏水自动加氧系统及加氧方法。
技术介绍
高加疏水系统的运行温度处于最容易发生流动加速腐蚀的敏感区间(150℃～250℃)，同时高加疏水系统为汽液两相流系统，氨的汽液分配系数较大，疏水中氨大部分分布于汽空间，使疏水pH值明显降低，因此高加疏水系统的腐蚀往往比较严重。加氧处理是保障超(超)临界机组安全经济运行的首选水化学处理工艺。传统高氧处理一般控制省煤器入口氧含量在50μg/L～150μg/L，使蒸汽中有较高浓度氧，通过带氧的蒸汽钝化高加疏水系统，全面解决给水和高加疏水系统腐蚀防护问题。然而，相关研究表明蒸汽中的氧能够促进Fe2O3氧化层的生成，加速奥氏体钢蒸汽管道内部氧化层的破裂和剥落。氧化皮导致的过热器和再热器堵管、爆管问题让很多电厂谈加氧而色变。低氧处理因此逐渐被越来越多的电厂接受，其一般控制省煤器入口氧含量小于30μg/L，满足给水系统防腐钝化要求，同时加氧后蒸汽氧含量相比加氧前基本无增加，有效规避加氧潜在的氧化皮风险。低氧处理的不足是由于进入高压加热器汽侧的蒸汽基本无氧，高加疏水也基本无氧，高加疏水系统的腐蚀问题无法解决。鉴于给水高氧处理及低氧处理存在的问题，超(超)临界机组最优的加氧方式应为“给水低氧处理+高加疏水单独加氧处理”的全保护加氧方式，通过对高加疏水系统单独加氧，彻底解决给水低氧处理条件下高加疏水系统的流动加速腐蚀问题，同时兼顾解决了蒸汽管道堵管、爆管的问题。高加疏水加氧点具有高温、高压特性，对于超(超)临界机组，高加疏水加氧点的压力通常接近10MPa，加氧供气压力通常在10MPa以上，GB16912—2016《氧气及相关气体安全技术规程》规定，纯氧气压力大于3MPa不允许使用碳钢管输送，氧气压力大于10MPa时应采用铜及铜合金管道，因此高加疏水加氧不能使用纯氧作为加氧介质。在这种工况下应采用空气或者富氧水或者稀双氧水作为高加疏水加氧的介质，采用空气做为加氧介质，当加氧供气压力大于10MPa时氧气分压小于3MPa，可满足相关安全要求，采用富氧水作为加氧介质，需先制得一定氧气分压下氧饱和的富氧水，再将富氧水加入高加疏水加氧点，此时氧气完全溶解与水中，加氧管路中不存在氧气，采用稀双氧水作为加氧介质，需先制得一定浓度的稀双氧水，再将稀双氧水加入高加疏水加氧点，此时加氧管路中不存在氧气。当高加疏水加氧介质确定后就需要有一种高加疏水自动加氧系统及加氧方法，实现高加疏水系统安全加氧。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种高加疏水自动加氧系统及加氧方法，从而实现高加疏水系统安全加氧，该加氧系统采用空气或者富氧水或者稀双氧水和/或碱化剂作为加氧介质，同时能够实现三种加氧介质及加氧系统的任意切换、组合，满足电厂要求和加氧现场的条件。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高加疏水自动加氧系统，包括气态高加疏水加氧系统、富氧水高加疏水加氧系统、双氧水高加疏水加氧系统及PLC自动加氧控制器11；所述气态高加疏水加氧系统包括与高加疏水加氧点8相连接的压缩空气制备系统19，压缩空气制备系统19出口与高加疏水加氧点8连接的管路上依次设置有压缩空气制备系统出口阀17、气体减压阀15、加氧电动调节阀前隔离阀13、加氧电动调节阀12、加氧稳压阀10和气态加氧截止阀9；所述富氧水高加疏水加氧系统包括与高加疏水加氧点8相连接的除盐水取水阀1及压缩空气制备系统19或氧气瓶18，除盐水取水阀1与高加疏水加氧点8连接的管路上依次设置有液体减压阀2、增溶装置3、加氧计量泵4、脉冲阻尼器5、背压阀6、液态加氧截止阀7；压缩空气制备系统19出口与增溶装置3入口连接的管路上依次设置有压缩空气制备系统出口阀17、气体减压阀15和增溶装置前隔离阀14，氧气瓶18出口与增溶装置3入口连接的管路上依次设置有氧气瓶出口阀16、气体减压阀15和增溶装置前隔离阀14；所述双氧水高加疏水加氧系统包括与高加疏水加氧点8相连接的除盐水取水阀1及药液箱22，除盐水取水阀1出口与高加疏水加氧点8连接的管路上依次设置有液体减压阀2、增溶装置3、加氧计量泵4、脉冲阻尼器5、背压阀6、液态加氧截止阀7；药液箱22出口与增溶装置3入口连接的管路上依次设置有药液箱计量泵21和药液箱计量泵出口阀20；所述加氧电动调节阀12、加氧计量泵4与PLC自动加氧控制器11连接。所述的气态高加疏水加氧系统中，加氧介质必须为空气，空气由压缩空气制备系统19经压缩空气制备系统出口阀17至气体减压阀15减压至预设值，然后经加氧电动调节阀前隔离阀13至加氧电动调节阀12，加氧稳压阀10将加氧电动调节阀12出口的压缩空气压力稳定到预设值，此时加氧电动调节阀12进口、出口压差一定，通过PLC自动加氧控制器11自动调节加氧电动调节阀12的开度来控制加氧流量实现加氧量的自动精确控制。所述的富氧水高加疏水加氧系统中，加氧介质为富氧水，制备富氧水所需的除盐水由除盐水取水阀1经液体减压阀2至增溶装置3；制备富氧水所需的氧气由压缩空气制备系统19经压缩空气制备系统出口阀17、气体减压阀15、增溶装置前隔离阀14至增溶装置3，或由氧气瓶18经氧气瓶出口阀16、气体减压阀15、增溶装置前隔离阀14至增溶装置3；氧气与除盐水在增溶装置3中充分混合，制备一定氧气分压下的氧饱和富氧水，通过PLC自动加氧控制器11自动调节加氧计量泵4的频率来控制富氧水的流量实现加氧量的自动精确控制。所述的双氧水高加疏水加氧系统中，介质为稀双氧水和/或碱化剂，其中稀双氧水作为高加疏水加氧介质，碱化剂作为高加疏水加药介质，制备稀双氧水和/或强碱性水所需的除盐水由除盐水取水阀1经液体减压阀2至增溶装置3；制备稀双氧水和/或强碱性水所需的双氧水和/或碱化剂由药液箱22经药液箱计量泵21、药液箱计量泵出口阀20至增溶装置3；一定量的除盐水与一定量的双氧水和/或碱化剂在增容装置3中充分混合，制备一定浓度的稀双氧水或强碱性水或双氧水和强碱性水的混合物，通过PLC自动加氧控制器11自动调节加氧计量泵4的频率来控制稀双氧水或强碱性水或双氧水和强碱性水的混合物的流量实现加氧量和加药量的自动精确控制。当启动气态高加疏水加氧系统或者富氧水高加疏水加氧系统时，可同时启动双氧水高加疏水加氧系统，此时双氧水高加疏水加氧系统仅加碱化剂，加碱化剂能够辅助提高高加疏水的pH值，更有利于抑制高加疏水系统的腐蚀。所述的高加疏水自动加氧系统的加氧方法，高加疏水的加氧介质为空气或者富氧水或者稀双氧水，加氧的同时如辅助加碱化剂则能够提高高加疏水pH值；当选择空气作为高加疏水加氧介质时，关闭除盐水取水阀1、氧气瓶出口阀16、增溶装置前隔离阀14及液态加氧截止阀7，打开压缩空气制备系统出口阀17、加氧电动调节阀前隔离阀13、加氧电动调节阀12及气态加氧截止阀9，空气依次经过压缩空气制备系统出口阀17、气体减压阀15、加氧电动调节阀前隔离阀13、加氧电动调节阀12、加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高加疏水自动加氧系统，其特征在于：包括气态高加疏水加氧系统、富氧水高加疏水加氧系统、双氧水高加疏水加氧系统及PLC自动加氧控制器(11)；/n所述气态高加疏水加氧系统包括与高加疏水加氧点(8)相连接的压缩空气制备系统(19)，压缩空气制备系统(19)出口与高加疏水加氧点(8)连接的管路上依次设置有压缩空气制备系统出口阀(17)、气体减压阀(15)、加氧电动调节阀前隔离阀(13)、加氧电动调节阀(12)、加氧稳压阀(10)和气态加氧截止阀(9)；/n所述富氧水高加疏水加氧系统包括与高加疏水加氧点(8)相连接的除盐水取水阀(1)及压缩空气制备系统(19)或氧气瓶(18)，除盐水取水阀(1)与高加疏水加氧点(8)连接的管路上依次设置有液体减压阀(2)、增溶装置(3)、加氧计量泵(4)、脉冲阻尼器(5)、背压阀(6)、液态加氧截止阀(7)；压缩空气制备系统(19)出口与增溶装置(3)入口连接的管路上依次设置有压缩空气制备系统出口阀(17)、气体减压阀(15)和增溶装置前隔离阀(14)，氧气瓶(18)出口与增溶装置(3)入口连接的管路上依次设置有氧气瓶出口阀(16)、气体减压阀(15)和增溶装置前隔离阀(14)；/n所述双氧水高加疏水加氧系统包括与高加疏水加氧点(8)相连接的除盐水取水阀(1)及药液箱(22)，除盐水取水阀(1)出口与高加疏水加氧点(8)连接的管路上依次设置有液体减压阀(2)、增溶装置(3)、加氧计量泵(4)、脉冲阻尼器(5)、背压阀(6)、液态加氧截止阀(7)；药液箱(22)出口与增溶装置(3)入口连接的管路上依次设置有药液箱计量泵(21)和药液箱计量泵出口阀(20)；/n所述加氧电动调节阀(12)、加氧计量泵(4)与PLC自动加氧控制器(11)连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高加疏水自动加氧系统，其特征在于：包括气态高加疏水加氧系统、富氧水高加疏水加氧系统、双氧水高加疏水加氧系统及PLC自动加氧控制器(11)；
所述气态高加疏水加氧系统包括与高加疏水加氧点(8)相连接的压缩空气制备系统(19)，压缩空气制备系统(19)出口与高加疏水加氧点(8)连接的管路上依次设置有压缩空气制备系统出口阀(17)、气体减压阀(15)、加氧电动调节阀前隔离阀(13)、加氧电动调节阀(12)、加氧稳压阀(10)和气态加氧截止阀(9)；
所述富氧水高加疏水加氧系统包括与高加疏水加氧点(8)相连接的除盐水取水阀(1)及压缩空气制备系统(19)或氧气瓶(18)，除盐水取水阀(1)与高加疏水加氧点(8)连接的管路上依次设置有液体减压阀(2)、增溶装置(3)、加氧计量泵(4)、脉冲阻尼器(5)、背压阀(6)、液态加氧截止阀(7)；压缩空气制备系统(19)出口与增溶装置(3)入口连接的管路上依次设置有压缩空气制备系统出口阀(17)、气体减压阀(15)和增溶装置前隔离阀(14)，氧气瓶(18)出口与增溶装置(3)入口连接的管路上依次设置有氧气瓶出口阀(16)、气体减压阀(15)和增溶装置前隔离阀(14)；
所述双氧水高加疏水加氧系统包括与高加疏水加氧点(8)相连接的除盐水取水阀(1)及药液箱(22)，除盐水取水阀(1)出口与高加疏水加氧点(8)连接的管路上依次设置有液体减压阀(2)、增溶装置(3)、加氧计量泵(4)、脉冲阻尼器(5)、背压阀(6)、液态加氧截止阀(7)；药液箱(22)出口与增溶装置(3)入口连接的管路上依次设置有药液箱计量泵(21)和药液箱计量泵出口阀(20)；
所述加氧电动调节阀(12)、加氧计量泵(4)与PLC自动加氧控制器(11)连接。


2.根据权利要求1所述的高加疏水自动加氧系统，其特征在于：所述的气态高加疏水加氧系统中，加氧介质必须为空气，空气由压缩空气制备系统(19)经压缩空气制备系统出口阀(17)至气体减压阀(15)减压至预设值，然后经加氧电动调节阀前隔离阀(13)至加氧电动调节阀(12)，加氧稳压阀(10)将加氧电动调节阀(12)出口的压缩空气压力稳定到预设值，此时加氧电动调节阀(12)进口、出口压差一定，通过PLC自动加氧控制器(11)自动调节加氧电动调节阀(12)的开度来控制加氧流量实现加氧量的自动精确控制。


3.根据权利要求1所述的高加疏水自动加氧系统，其特征在于：所述的富氧水高加疏水加氧系统中，加氧介质为富氧水，制备富氧水所需的除盐水由除盐水取水阀(1)经液体减压阀(2)至增溶装置(3)；制备富氧水所需的氧气由压缩空气制备系统(19)经压缩空气制备系统出口阀(17)、气体减压阀(15)、增溶装置前隔离阀(14)至增溶装置(3)，或由氧气瓶(18)经氧气瓶出口阀(16)、气体减压阀(15)、增溶装置前隔离阀(14)至增溶装置(3)；氧气与除盐水在增溶装置(3)中充分混合，制备一定氧气分压下的氧饱和富氧水，通过PLC自动加氧控制器(11)自动调节加氧计量泵(4)的频率来控制富氧水的流量实现加氧量的自动精确控制。


4.根据权利要求1所述的高加疏水自动加氧系统，其特征在于：所述的双氧水高加疏水加氧系统中，介质为稀双氧水和/或碱化剂，其中稀双氧水作为高加疏水加氧介质，碱化剂作为高加疏水加药介质，制备稀双氧水和/或强碱性水所需的除盐水由除盐水取水阀(1)经液体减压阀(2)至增溶装置(3)；制备稀双氧水和/或强碱性水所需的双氧水和/或碱化剂由药液箱(22)经药液箱计量泵(21)、药液箱计量泵出口阀(20)至增溶装置(3)；一定量的除盐水与一定量的双氧水和/或碱化剂在增容装置(3)中充分混合，制备一定浓度的稀双氧水或强碱性水或双氧水和强碱性水的混合物，通过PLC自动加氧控制器(11)自动调节加氧计量泵(4)的频率来控制稀双氧水或强碱性水或双氧水和强碱性水的混合物的流量实现加氧量和加药量的自动精确控制。

【专利技术属性】
技术研发人员：孟龙，李俊菀，龙国军，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61