邓有强
湖北华电江陵发电有限公司
摘要:火力发电厂防止热力设备腐蚀，采用加氨处理，控制凝结水和给水pH在合理范围。本文探讨自动配氨、自动加氨控制技术和DCS实现的控制逻辑。运行实际证明，控制可靠稳定，实现凝结水、给水pH的精准控制。
关键词：给水、凝结水、自动加氨、DCS
一、技术背景：
火力发电厂热力系统由钢材构成，为防止热力系统腐蚀，一般采用凝结水加氨处理，控制凝结水和给水pH在9.2-9.6的合理范围。因此，精确控制加氨量成为重要工作。
凝结水加氨点设置在精处理出口母管，取样点在省煤器入口，加氨点与取样点相差约100m，取样点至检测仪表距离约200m。加氨控制一般采用人工调整加药泵电机频率来调整加药量。
人工调整时，随着机组负荷变化操作人员根据经验对加氨计量泵频率作调整，调整后30分钟检测仪表才能反应变化，存在严重滞后情况，很难精确控制加氨量；且人员操作工作量大。
传统氨溶液箱配氨采用20%商品氨水倒入箱内，加入适量水搅拌稀释，在配制过，人员接解较浓氨水，对呼吸道和眼的刺激大，影响健康。
探讨一种控制技术，并提供DCS实现该技术的控制逻辑。减少检测仪表数量，同样实现自动加氨，精确控制凝结水中氨含量，减缓热力系统腐蚀，减少操作人员工作量和健康影响。
二、自动配氨系统及控制方法
炉内加氨配药氨气采用液氨站到锅炉脱硝SCR供氨母管上接入，管道为DN20不锈钢管，设置隔离手动门和逆止门。
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图1为自动配氨系统流程简图，其它搅拌器，液位计等附件未标出，DCS控制逻辑以#1氨溶药箱配药为例说明：
(一)当检测到#1氨溶药箱液位低于设定值0.1米时，打开电动门D6，关闭D5,切换至#2氨溶药箱运行。
(二)开启电动门D3向#1氨溶药箱进除盐水，当液位高于0.9米时关闭。
(三)启动#1氨溶药箱搅拌器，开启电动门D1，向箱内通入气氨。
（四）当#1氨溶药箱电导率检测经公式1转换为浓度，等于大于设定浓度后，关闭电动门D1，停止进氨。搅拌器延迟10分钟停运。
为配制一定浓度的氨水，将不同电导率的氨水测试浓度，数据表1所示，推导出浓度与电导率的关系为：
y=0.1104e0.0024x （公式1）
y:氨水浓度；
x：氨水电导率；
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三、自动加氨的实现
机组正常运行时，除氧器排氧门开度极小，对水中氨去除少，凝结水加氨就可以满足凝结和给水对pH的要求，防止热力系统腐蚀。
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凝结水泵出口流量计测得流量Q1数据并传入DCS，单位是m3/h，操作人员在DCS控制画面上将pH控制目标值设定为pH1，DCS将修正系数?初始值设置为1; DCS将加氨计量泵流量设置为Q2单位是L/h;行程为J,单位是%。DCS根据公式2计算出加氨计量泵变频器频率并传至变频器。变频器根据频率控制加氨计量泵加药量。
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间隔20分钟后省煤器入口pH计测量得pH2并传入DCS。根据公式3重新计算修正系数?，式中?1上n分钟前的修正系数。
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四、实际运行效果
4.1自动控制前机组负荷与pH曲线
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黄色曲线：机组负荷曲线；蓝色网线：pH控制曲线；由pH控制曲线可以看出，操作人员调整，pH随负荷波动较大。
4.2自动控制后机组负荷与pH曲线
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黄色曲线：机组负荷曲线；蓝色网线：pH控制曲线；由pH控制曲线可以看出，自动调整，pH随负荷波动很少。
四、结论
DCS上投入自动配氨，系统自动根据液位配制设定浓度的氨水供加氨使用，系统稳定、浓度适宜；机组运行时，投入自动加氨，给水pH准确控制在9.27左右，不需人员调整和干预，满足热力设备防腐要求，同时也不会因为加氨过量造成精处理混床制水周期短的问题，完全实现全自动运行和调整。
参考文献：
[1]用PLC和变频器实现给水加氨的自动控制.朱红.科技资讯.2014年
[2]自动配氨装置的研制.孙本达等.西安热工研究院有限公司.2016年
[3]330MW机组化学加药自动控制研究. 王东.宁夏电力. 2014年