基于电导率的机组给水自动加氨方法以及自动加氨系统技术方案

本发明专利技术属于水样检测技术领域，涉及一种基于电导率的自动加氨方法以及自动加氨系统，包括以下步骤：1)电导率仪得到当前温度下的电导率K1，并传送给控制模块，通过控制模块得到25℃下的电导率K2；2)K2传给自动加氨模块，与给定电导率K0进行比较；3)根据比较结果，调节加氨的速度来控制所需的加氨量，同时重复步骤1)和步骤2)直至K维持在给定电导率K0范围内，再根据K得到待测水样的pH以及氨浓度。本发明专利技术通过非线性温度补偿法补偿温度对pH的影响，数据波动小，结果准确可靠；同时测量氨含量，实现自动加氨，工作效率高，控制精准，操作便利；此外，电极寿命长，设备投资少，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
基于电导率的机组给水自动加氨方法以及自动加氨系统


[0001]本专利技术属于水样检测
，涉及一种基于电导率的自动加氨方法以及自动加氨系统。

技术介绍

[0002]在火电厂、核电站等机组给水系统中，通过pH来控制系统的加氨量，可有效的减缓水系统中的金属腐蚀，降低给水系统中腐蚀产物含量，减少结构材料的氧化物在水汽系统中沉积，延长锅炉化学清洗周期，保证机组的安全和经济运行，因此要严格控制给水的pH值。目前常规的pH测量受试样状态、半补偿作用等因素影响导致测量结果误差较大。在实际生产中无法精确指导氨的添加，给水系统中氨量添加过多，易造成给水电导率上升，对铜系统造成腐蚀；氨量添加过少，无法对水汽系统起到保护作用。因此，为了保证机组稳定运行，要严格控制水的pH和加氨量。现有的加氨控制是以水质的pH为基础，首先，依据pH分析仪得到的pH数值，人工在PLC操作界面上进行加氨操作。虽然能实现加氨，但是存在以下问题：
[0003](1)需要两台仪器进行加氨，设备多，占地空间大，投资大；
[0004](2)在加氨过程中，氨含量的测定按照标准中规定的氨含量检测方法，需要人工进行检测，增加人工投入，且人工检测，误差大；
[0005](3)在加氨时，当pH低于下限时，需要人在PLC界面上开启加氨泵，直至pH表显值在规定的区间内，再关闭加氨泵，关闭电动阀，停止进氨；当pH高于上限时，人工关闭加氨泵，关闭电动阀，操作麻烦，工作效率低；
[0006](4)现有的pH分析仪采用电位测量法，只对玻璃电极进行半补偿，而未对待测试样进行温度补偿，即完全补偿，未考虑温度对测量的影响，导致数据波动大，误差大；采用玻璃电极寿命短，需每年更换，维护费用高。

技术实现思路

[0007]针对现有加氨存在的技术问题，本专利技术提供一种基于电导率的自动加氨方法以及自动加氨系统，通过非线性温度补偿法补偿温度对pH的影响，数据波动小，结果准确可靠；同时测量氨含量，实现自动加氨，工作效率高，控制精准，操作便利；此外，电极寿命长，设备投资少，成本低。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]一种基于电导率的机组给水自动加氨方法包括以下步骤：
[0010]1)待测水样经过电导率仪得到当前温度下的电导率K1，并将K1传送给控制模块，通过控制模块内置的非线性温度补偿模型公式得到待测水样在25℃下的电导率K2；
[0011]2)将步骤1)得到的K2传给自动加氨模块，与自动加氨模块中的给定电导率K0进行比较；
[0012]3)自动加氨模块根据比较结果，调节加氨的速度来控制所需的加氨量，加氨的同时重复步骤1)和步骤2)得到待测水样在25℃时的电导率K，直至K维持在给定电导率K0范围
内，再根据K得到待测水样的pH以及氨浓度。
[0013]进一步的，所述步骤1)的具体过程是：
[0014]1.1)测定待测水样的当前温度值t，通过电导率仪(1)测定该当前温度值对应的电导率值K(t)，并代入非线性温度补偿系数公式中，得到待测水样的在当前温度值t下的温度补偿系数值σ；
[0015]1.2)根据上述的温度补偿系数值σ，计算待测水样在25℃下的电导率值K(25)＝K(t)
×
σ
×
(25
‑
t)+K(t)。
[0016]所述步骤1.1)中，非线性温度补偿系数公式如下所示：
[0017]F(x，y)＝C+a1·
x+a2·
y+a3·
xy+a4·
x2+a5·
y2+a6·
x2y+a7·
xy2+a8·
x3+a9·
y3+a
10
·
x3y+a
11
·
x2y2+a
12
·
xy3+a
13
·
x4+a
14
·
y4[0018]其中：F(x，y)为非线性温度补偿系数，x为电导率，y为温度，C和a1～a14为常数值。
[0019]进一步的，所述步骤3)中，电导率K2小于给定电导率K0，加快自动加氨模块(3)的加氨速度，使得K维持在给定电导率K0范围内。
[0020]进一步的，所述步骤3)中待测水样的pH以及氨浓度c计算公式如下：
[0021]pH＝8.57+lg K
[0022]c＝(13.113K2+62.638K)
×
10
‑3。
[0023]一种实现基于电导率的机组给水自动加氨方法的自动加氨系统，包括依次相连的电导率仪、控制模块和自动加氨模块；所述电导率仪上分别设置进水口以及与进水口相连通的出水口。
[0024]进一步的，所述自动加氨模块包括依次相连的信号反馈系统、调节器、变频器和加氨泵；所述信号反馈系统与控制模块相连。
[0025]进一步的，所述控制模块为DCS控制系统。
[0026]进一步的，所述自动加氨系统还包括与控制模块相连的人机交互界面。
[0027]本专利技术的有益效果是：
[0028]1、本专利技术中，待测水样通过电导率仪得到当前温度下的电导率值，该电导率值传递给控制模块，经非线性温度补偿法计算得到25℃下的电导率值；将25℃下的电导率值传送给自动加氨系统，按照GB/T
‑
12145标准中规定的给水电导率控制参数，自动启停加氨泵，达到自动加氨的目的；同时，通过控制系统内的数学模型可计算得到待测样的pH和氨浓度；数值波动小，可同时监测水样的比电导率和氨含量，提高数据的准确度和精度，可靠性强。
[0029]2、本专利技术中，当前温度下的电导率通过电导率仪直接检测得到，电极寿命长，设备投资少，成本低；且通过调节水样的电导率来控制加氨量，加氨自动调节系统采用电导率表对给水进行采样，通过智能调节仪控制变频器的输出频率，从而自动调节加氨泵的转速，以调节加药量，使在25℃下的电导率值控制在给水系统规定的电导率范围内，达到自动加氨控制目的，从而提高了锅炉系统安全经济运行水平，延长热力设备的使用寿命，操作方法简单，便于控制。
[0030]3、本专利技术中，通过控制模块和自动加氨模块，实现水样的自动检测和自动加氨，提高工作效率，降低人工投入。
[0031]4、本专利技术采用高度集成的设备，节省场地空间、安装方便，能够精确得到符合水质实际情况的电导率及氨含量，能很好的应用于火电厂、核电站等机组给水系统中。
附图说明
[0032]图1为本专利技术提供的加氨系统示意图；
[0033]其中：
[0034]1—电导率仪；2—控制模块；3—自动加氨模块；4—人机交互界面。
具体实施方式
[0035]现结合附图以及实施例对本专利技术做详细的说明。
[0036]本专利技术提供的自动加氨方法是，首先得到待测水样实际电导率值，通过控制模块设定的非线性温度补偿数据模型，计算得出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电导率的机组给水自动加氨方法，其特征在于，包括以下步骤：1)待测水样经过电导率仪(1)得到当前温度下的电导率K1，并将K1传送给控制模块(2)，通过控制模块(2)内置的非线性温度补偿模型公式得到待测水样在25℃下的电导率K2；2)将步骤1)得到的K2传给自动加氨模块(3)，与自动加氨模块(3)中的给定电导率K0进行比较；3)自动加氨模块(3)根据比较结果，调节加氨的速度来控制所需的加氨量，加氨的同时重复步骤1)和步骤2)得到待测水样在25℃时的电导率K，直至K维持在给定电导率K0范围内，再根据K得到待测水样的pH以及氨浓度。2.根据权利要求1所述的基于电导率的机组给水自动加氨方法，其特征在于，所述步骤1)的具体过程是：1.1)测定待测水样的当前温度值t，通过电导率仪(1)测定该当前温度值对应的电导率值K(t)，并代入非线性温度补偿系数公式中，得到待测水样的在当前温度值t下的温度补偿系数值σ；1.2)根据上述的温度补偿系数值σ，计算待测水样在25℃下的电导率值K(25)＝K(t)
×
σ
×
(25
‑
t)+K(t)。3.根据权利要求2所述的基于电导率的机组给水自动加氨方法，其特征在于，所述步骤1.1)中，非线性温度补偿系数公式如下所示：F(x，y)＝C+a1·
x+a2·
y+a3·
xy+a4·
x2+a5·
y2+a6·
x2y+a7·
xy2+a8·
x3+a9·
y3+a

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟生，冯庭有，蔡承伟，刘希念，童鹏，林敏，田际，李霖西，袁方雅，
申请(专利权)人：华能东莞燃机热电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：