一种工业锅炉炉水品质提质节能系统的制作方法

本实用新型属于火电厂锅炉技术领域，具体涉及一种工业锅炉炉水品质提质节能系统。

背景技术：

目前，我国火电厂锅炉炉水品质的控制多数采用人工化验、人工加药及人工操作锅炉排污量等方式运行，由于人工化验误差大，人工加药、人工操作排污量调整不及时、不规范等人为因素较大，直接影响炉水品质，使炉水品质指标波动较大，造成炉水出现超标、超排浪费高品位热量的现象。炉水品质超标将直接影响蒸汽的质量，严重时会出现热力设备酸、碱腐蚀或结垢爆管等不良现象，影响电厂运行的稳定性和安全性；超排会产生热量及工质方面的浪费，影响电厂运行的经济性。故急需排除人为因素干扰，对炉水品质进行严格控制，防止锅炉管道及相关设备发生事故，避免高温炉水不必要的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种工业锅炉炉水品质提质节能系统，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种工业锅炉炉水品质提质节能系统，包括锅炉汽包，锅炉汽包底部设有连接连续排污流量节流装置的排污口；锅炉汽包一侧开设有加药口和检测口，锅炉汽包的加药口通过管道连接有加药装置，锅炉汽包的检测口通过管道连接有汽水取样装置，汽水取样装置连接有用于分析锅炉水质的化学在线分析仪表，连续排污流量节流装置上开设有压力取样口和压差取样口，连续排污流量节流装置的压力取样口连接有用于检测连续排污流量节流装置进口端的来流压力变送器，连续排污流量节流装置的压差取样口连接有用于检测流经连续排污流量节流装置压差信号的差压变送器。

进一步的，还包括连接于来流压力变送器、差压变送器、化学在线分析仪表和加药装置的控制器。

进一步的，锅炉汽包与连续排污流量节流装置连接的管道上设有第一控制阀；锅炉汽包与加药装置连接的管道上设有第二控制阀，锅炉汽包与汽水取样装置连接的管道上设有第三控制阀。

进一步的，加药装置包括加药泵和加药箱。

进一步的，连续排污流量节流装置的排污口连接有连排扩容器，连排扩容器的出口设有第四控制阀。

进一步的，连续排污流量节流装置包括节流环、左管体和右管体，节流环固定于左管体和右管体之间，左管体和右管体结构相同，节流环上设有节流孔。

进一步的，左管体采用双层管结构，左管体的一端内管与锅炉汽包的排污口通过管道连接，左管体的另一端外管内壁与节流环通过螺纹连接，节流环的端部与左管体的另一端内管端不接触，在左管体的内管、左管体的外管与节流环之间形成稳压区。

进一步的，控制器采用选用西门子公司的s7-200系列可编程逻辑控制器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型一种工业锅炉炉水品质提质节能系统，通过在锅炉汽包底部设有连接连续排污流量节流装置的排污口，在锅炉汽包一侧开设有加药口和检测口，锅炉汽包的加药口通过管道连接有加药装置，锅炉汽包的检测口通过管道连接有汽水取样装置，汽水取样装置连接有用于分析锅炉水质的化学在线分析仪表，连续排污流量节流装置上开设有压力取样口和压差取样口，连续排污流量节流装置的压力取样口连接有用于检测连续排污流量节流装置进口端的来流压力变送器，连续排污流量节流装置的压差取样口连接有用于检测流经连续排污流量节流装置压差信号的差压变送器，利用化学在线分析仪表获取锅炉汽包内炉水质量，然后利用来流压力变送器和差压变送器结合汽包压力信号实时获取排污口排污流量大小，通过加药装置调节加药从而达到调节锅炉汽包内炉水质量的目的，本装置结构简单，能够及时观察炉内炉水质量，通过加药装置和控制炉水排污量达到快速调节炉水质量的目的，从而达到节能的目的。

进一步的，还包括连接于来流压力变送器、差压变送器、化学在线分析仪表和加药装置的控制器，控制器利用来流压力变送器和差压变送器实时获取排污流量压力及差压的大小再结合当前汽包压力通过特定汽液两相流算法实时算出当前排污流量，控制器通过提前设定好的化学指标阈值与当前实际化学指标值的差值对比来实时控制阀门的开度，控制器通过当前炉水指标对加药装置调节加药量从而达到调节锅炉汽包内炉水质量的目的，本装置结构简单，能够及时观察炉内炉水质量，通过加药装置和控制炉水排污量达到快速调节炉水质量的目的，从而达到节能的目的，响应速度快，结果精确。

进一步的，左管体采用双层管结构，左管体的一端内管与锅炉汽包的排污口通过管道连接，左管体的另一端外管内壁与节流环通过螺纹连接，节流环的端部与左管体的另一端内管端不接触，在左管体的内管、左管体的外管与节流环之间形成稳压区，防止进入连续排污流量节流装置的水在压力取样口处动荡，影响测量结果精度；采用相同结构的左管体和右管体，在节流环两侧均形成稳压区，能够使差压变送器更稳定的对经过连续排污流量节流装置后的压差值进行测量，提高检测精度，从而能够提高控制精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例中结构示意图。

图2为本实用新型实施例中连续排污流量节流装置结构示意图。

图3为本实用新型节流环结构示意图。

图4为本实用新型节流环结构剖视图。

其中，1、锅炉汽包；2、加药装置；3、汽水取样装置；4、化学在线分析仪表；5、连续排污流量节流装置；6、控制器；7、来流压力变送器；8、差压变送器；9、第一控制阀；10、第二控制阀；11、第三控制阀；12、连排扩容器；13、第四控制阀；14、加药箱；15、左管体；16、右管体；17、节流环；18、导流槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1所示，一种工业锅炉炉水品质提质节能系统，包括锅炉汽包1和控制器6，锅炉汽包1底部设有连接连续排污流量节流装置5的排污口；锅炉汽包1一侧开设有加药口和检测口，锅炉汽包1的加药口通过管道连接有加药装置2，锅炉汽包1的检测口通过管道连接有汽水取样装置3，汽水取样装置3连接有用于分析锅炉水质的化学在线分析仪表4，连续排污流量节流装置5上开设有压力取样口和压差取样口，连续排污流量节流装置5的压力取样口连接有用于检测连续排污流量节流装置5进口端的来流压力变送器7，连续排污流量节流装置5的压差取样口连接有用于检测流经连续排污流量节流装置5压差信号的差压变送器8，来流压力变送器7、差压变送器8、化学在线分析仪表4和加药装置2均连接于控制器6。

锅炉汽包1与连续排污流量节流装置5连接的管道上设有第一控制阀9；锅炉汽包1与加药装置2连接的管道上设有第二控制阀10，锅炉汽包1与汽水取样装置3连接的管道上设有第三控制阀11。

加药装置2包括加药泵和加药箱14，加药箱14用于存放药液。

如图2所示，连续排污流量节流装置5的排污口连接有连排扩容器12，连排扩容器12的出口设有第四控制阀13。

连续排污流量节流装置5包括节流环17、左管体15和右管体16，节流环17固定于左管体15和右管体16之间，左管体15和右管体16结构相同，节流环17上设有节流孔。左管体15采用双层管结构，左管体15的一端内管与锅炉汽包1的排污口通过管道连接，左管体15的另一端外管内壁与节流环17通过螺纹连接，节流环17的端部与左管体15的另一端内管端不接触，在左管体15的内管、左管体15的外管与节流环17之间形成稳压区，防止进入连续排污流量节流装置5的水在压力取样口处动荡，影响测量结果精度；采用相同结构的左管体15和右管体16，在节流环17两侧均形成稳压区，能够提高经过连续排污流量节流装置5后的压差值，提高检测精度。节流环17采用环形开口节流环，节流环17的开口一侧设有斜坡口。或者节流环17、左管体15和右管体16之间采用焊接连接，密封性强。

如图3、图4所示，节流环17的节流口外圈设有导流槽18，导流槽18沿节流环17径向设置，有利于通过节流环17的炉水导流进入稳压区内。

化学在线分析仪表4的测量传感器安装于汽水取样装置5的管路上检测炉水化学指标；汽水取样装置5的一端经过一次门与锅炉汽包1相连，另一端连接排污管道引至排污地沟。

第一控制阀9采用电动调节阀或是气动调节阀，第一控制阀9连接于控制器6；实现快速响应控制的目的；根据各厂实际情况，选用电动调节阀或气动调节阀来调整锅炉排污量，减少阀门备品备件及阀门检修维护成本。第二控制阀10、第三控制阀11和第四控制阀13均采用手动阀。

控制器6采用选用西门子公司的s7-200系列可编程逻辑控制器，用来提高控制系统的可靠性和稳定性。

与连续排污流量节流装置5连接的来流压力变送器7与差压变送器8通过获取流经连续排污流量节流装置5流量的来流压力和流经连续排污流量节流装置5后流量的差压值，再将这两个信号转化为4-20ma信号送至控制器6中，经过汽液两相流量算法获取当前瞬时流量，系统自动进行流量累计，运行人员通过炉水提质排污控制节能柜操作画面实时了解当前瞬时排污流量与累计流量。

为了对本实用新型进一步了解，现对其工作原理做一说明。

锅炉汽包1内炉水流经阀门进入汽水取样装置3，经汽水取样装置3调温调压后(压力≤0.15mpa,温度25±1℃)提供给化学在线分析仪表4进行水质分析，多余样水经汽水取样装置6的排污口排入地沟，化学在线分析仪表4将实时测量结果送入控制器6，控制器6根据设定阈值对化学在线分析仪表4送来的数值进行对比，如果化学数值在炉水控制指标范围内，控制器6发送信号给第一控制阀9，将第一控制阀9开度关小，节约炉水热量及水量的浪费。如果化学测量数值超出炉水控制指标范围，则控制器6根据设定偏差值大小分别发送信号给加药装置2和第一控制阀9，减小加药装置2的加药量，增大第一控制阀9的开度值，自动排出不合格的炉水，保证锅炉汽包的安全性。排出的炉水经连续排污流量节流装置5后进入连排扩容器进行热量回收，安装在连续排污流量节流装置5下方的来流压力变送器与差压变送器通过获取流经节流装置流量的来流压力和流经节流装置后流量的差压值，再将这两个信号转化为4-20ma信号送至控制器6，控制器6安装于炉水提质排污控制节能柜系统中，控制器6结合当前的汽包压力值，经过特定汽液两相流量算法计算获取当前瞬时流量输出在操作界面上，同时算出的瞬时流量会作为反馈量送至系统中参与控制；系统自动进行流量累计，操作界面上显示有当前炉水相关化学指标，阀门开度，流量瞬时流量及累计流量，及控制模式切换键，如果需要隔离炉水分析排污控制节能柜则点控制模式键就可完成隔离系统，并由人工控制阀门开度。控制器6中的自动加药控制柜如需隔离则在柜面上将新规控制旋钮扭至旧控制柜，并在原加药装置电气柜上按入启动按钮，由原人工定频模式继续加药。控制器6程序中设置有流量累计功能为计算锅炉炉水的节约量及整个生产装置的生产效率提供可靠依据。