| 一、应用领域
对于600MW亚凝界机组锅炉给水、凝结水、闭冷水、炉水等实施化学加药过程控制。
二、系统组成
本系统按加药品种划分主要由三大部分组成：
第一部分为加氨装置：
加氨装置主要为给水、凝结水、闭式冷却水加氨一般设计为：每2台机组设置1套机、电、控一体化加氨装置，每套装置共设2台溶液箱，3台凝结水加氨泵及3台给水加氨泵，凝结水、给水加氨泵均为2用1备。给水加氨点在除氧器水箱出口，凝结水加氨点在凝结水精处理混床出口母管。加药装置一般设计为自动加药。凝结水加氨根据凝结水PH表信号（或流量表信号或电导率表信号）自动控制加药量，给水加氨根据给水PH表信号（或流量表信号或电导率表信号）自动控制加药量。
每2台机组设置1套机、电、控一体化闭式冷却水加氨装置，共设1台溶液箱，2台加氨泵（一台机组设置一台加氨泵）。闭式冷却水加氨点设在闭式循环水泵出口。闭式冷却水系统加氨一般采用手动加药控制。
在机组启动和停炉保护时，可向炉内加浓氨水溶液。
为了节省投资，闭冷水加药可以不单独设计，可利用给水和凝结水2台备用加药泵实施加氨。
第二部分为凝结水和给水加联氨（或其它品种除氧剂）装置：
每2台机组设置1套机、电、控一体化加联氨装置，一般设计为2台溶液箱，3台凝结水加联氨泵及3台给水加联氨泵。凝结水、给水加联氨泵均为2用1备。加联氨点为凝结水精处理混床出口母管和除氧器水箱出口，加药装置设计为自动加药。凝结水加联氨根据凝结水流量信号（或溶氧表信号）自动控制加药量，给水加联氨根据给水流量信号（或省煤器入口联氨信号或溶氧表信号）自动控制加药量。
在机组启动和停炉保护时，可向炉内加浓联氨溶液。
第三部分为炉水加磷酸盐装置：
每2台机组设置一套机、电、控一体化炉水磷酸盐加药装置，一般设计为2台溶液箱、3台磷酸盐泵，炉水加磷酸盐泵为2用1备。加药装置设计为自动加药，加药点为锅炉汽包。炉水自动加药根据炉水磷酸根表和pH表及电导表来4～20mA信号进行调节。
三、系统设计简介
1
给水、凝结水、闭冷水自动加氨装置设计简介（按2台机一套系统叙述）
1.1
给水、凝结水、闭冷水自动加氨装置简述
⑴
给水、凝结水加氨装置为一套完整的从药液配制、计量和投加全过程自动运行单元系统。该单元系统可以实现三种运行模式：
① 可实现来自集中控制单元内控制系统的远方控制—远控。
② 可实现单元系统内的就地自动运行，且各种运行状态和数据同时能受控于远方控制系统监控。
③ 可实现单元内设备就地手动启停运行
⑵
给水、凝结水、闭式循环冷却水加氨装置包括自动控制柜在内的所有电动搅拌箱、计量泵、管道、阀门等集中组装在一个平台上，形成一个加药组装平台。该加药平台可与加联胺及磷酸盐加药平台组合在一起。
⑶
加药装置计量泵入口前设有过滤器、电动阀、截止阀等。出口设有压力表、缓冲器、安全阀、止回阀、截止阀等。
⑷
加药装置范围内管道材质为不锈钢。计量泵入口前阀门采用不锈钢球阀，计量泵出口阀门采用不锈钢截止阀，阀门的压力等级与系统压力等级匹配。安全阀的溢出口接至溶解箱。
⑸
溶液箱顶部设有氨气呼吸器，严禁配氨过程及氨箱正常运行过程中氨气挥发到室内造成氨气污染。
⑹ 给水加氨由省煤器入口PH表（或电导率表或给水流量计）信号调节；凝结水精处理出口加氨由凝结水精处理出口电导率表（或PH表或凝结水流量计）信号调节。计量泵受控于变频器，变频器受控于调节系统，自动调节计量泵输出流量。
⑺ 三只氨电动搅拌箱为2台机组给水、凝结水、闭冷水加氨公用设备。为了有效控制给水PH值、凝结水PH值，特别是凝结水PH值的控制（凝结水经过凝混床处理后缓冲性很小PH较难控制），因此要求氨箱内的稀氨水浓度相对恒定。本系统充分考虑氨水浓度对自动加氨过程的干扰，特将氨水稀释过程设计为自动配氨。
⑻
给水、凝结水、闭冷水加药装置共设置了6个加药接口，分别接至2台机组的凝结水精处理系统出口和除氧器下降管、闭式冷却水泵入口管。加药装置的对外接口规格与外部管线规格一致，接口方位一般按设计院订货图确定。
⑼ 所有与溶液接触部件禁止使用含铜材质的材料。
⑽ 控制系统设置1套控制柜，用于2台机组给水、凝水加氨自动控制，闭冷水手动加氨。
某发电厂2×600MW机组给水、凝结水、闭冷水加氨装置系统图（供参考！）
1.2
主要设备简介
a.
电动搅拌溶液箱
● 溶液箱体积一般为1立方米，配带电动搅拌器，搅拌器叶轮及轴的材质为不锈钢。搅拌器能实现定时启停，定时启停时间可调。搅拌器的型式、安装位置和安装方式能保证配药时快速均匀搅拌，且方便运行操作。搅拌器带有减速箱，防止高速溅飞溶液和嘈声，速度一般在120转/分钟左右。
● 箱顶装设有带铰链的箱盖，且密封性能良好。
● 箱顶装设有氨气呼吸器，不让配氨和正常运行时氨气挥发到室内。
● 箱外壁装磁翻板液位计，液位就地显示并带4～20
mA DC信号输出。
● 溶液箱本体材质为不锈钢。
● 箱体设有排污、呼气、进氨气、进液、出液等接口，各接口规格、位置满足工艺系统要求。
● 溶液箱出口带有电动关断阀，在配制稀氨水溶液时关断溶液箱溶液出口，保证配药过程不因浓度变
化对自动加药系统的干扰。
b.
计量泵
● 一般采用进口隔膜式计量泵。
● 计量泵流量选型在40升/小时左右，压力根据系统背压而定。
● 计量泵流量不宜选择太大，大小能够满足变频器自动调节。能保证变频器在15～45Hz范围内调节。
● 计量泵应带有手动冲程调节功能。
● 泵头及泵体材质为不锈钢，隔膜材质为聚四氟乙烯，密封材料为聚四氟乙烯。
1.3
给水、凝结水自动加氨、闭冷水加氨装置主要技术指标和功能
⑴
加药系统可实现三种运行方式
① 可实现来自集中控制单元内控制系统的远方控制—远控。
② 可实现单元系统内的就地自动运行，且各种运行状态和数据同时能受控于远方控制系统监控。
③ 可实现单元内设备就地手动启停运行
⑵
自动配制稀氨溶液,其浓度可设定，自动监测药箱液位，高低液位报警,低低液位停泵保护；
⑶
变频调速，自动向给水母管、凝混床出口母管、闭冷水实施加氨；
⑷
可实现在CRT画面上操作系统的各种运行方式。
⑸
在机组启动和停炉保护时，可向炉内加浓氨溶液。
⑹
控制给水、凝结水加氨后PH值：8.8～9.3 之间（可设定）；
⑺
控制闭冷水加氨后PH值：8.0～9.0之间（可设定）；
⑻ 控制给水、凝结水pH值合格率＞99%
⑼ 自动运行状态投用率＞99%；
⑽ 运行数据自动储存统计，模拟给水、凝水PH值（或电导率）记录曲线，运行过程追踪记忆；
⑾ 可独立完成从配氨到加氨运行过程、状态及数据等记录、统计，同时辅控网监控系统传送信号或接
受运行指令。
⑿
具备加药系统设备的手动/自动/远控运行方式之间的无扰切换功能。
⒀
正常情况下的全过程自动运行和仪表检修或故障情况下的手动运行；
1.4
装置操作运行简要说明
给水、凝水自动加氨、闭冷水手动加氨单元共设置一套控制柜。控制柜面板装有指示灯、启停按钮、切换开关、标示牌等。控制柜内装有变频器、进口电气执行元件等。加氨泵有三种运行方式，即系统远操、现场自动运行和检修时手动运行方式；一般情况下，应使其置“远控”运行状态，在“远控+自动”运行状态不再需要人为干预，系统完全自动运行；当需要操作某台设备时，可在CRT画面上点激该台设备运行状态栏，设定执行部件运行方式（手动或是自动）。当远控系统维护时，系统可切入“就地自动”运行模式，装置仍能够不需要人为干预，完全自动运行。若遇检修可将控制柜面板的切换开关置于“手动”位置，直接操作启停按钮来实现加药泵及搅拌电机等电动设备的启停具备加药系统设备的手动/自动/远控运行方式之间的无扰切换功能。
2 给水及凝结水自动加联胺装置
2.1 给水、凝结水加联胺成套装置设计简述
⑴ 给水、凝结水联胺（或其它除氧剂）加药装置设计为一完整的从药液配制、计量和投加过程全自动运行系统。该单元系统可以实现三种运行模式：
① 可实现来自集中控制单元内控制系统的远方控制—远控。
② 可实现单元系统内的就地自动运行，且各种运行状态和数据同时能受控于远方控制系统监控。
③ 可实现单元内设备就地手动启停运行。
⑵
该成套加药装置包括带计量箱的电动搅拌溶液箱2台；计量泵6台以及系统管道、阀门、管件、过滤器、自动控制柜等。所有电动搅拌箱、计量泵、管道、阀门、控制柜等集中组装在一个平台上，形成一个加药组装平台。平台上有防滑扶梯、操作平台等。该加药平台可与加氨、加磷酸盐装置组装在一起形成一个集中加药平台。
⑶
加药装置计量泵入口前设有过滤器，出口设有压力表、缓冲器、安全阀、止回阀、球阀等。
⑷
加药装置范围内管道材质为不锈钢。计量泵入口前阀门采用不锈钢球阀，计量泵出口阀门采用不锈钢截止阀，阀门的压力等级与系统压力等级匹配。安全阀的溢出口接至溶解箱。
⑸ 给水加联胺由省煤器入口溶氧表和给水流量计来4～20
mA DC信号调节；凝结水精处理出口加联胺由凝结水流量计来4～20 mA DC信号调节。计量泵受控于变频器，变频器受控于远方PLC调节系统（或就地加药控制器），自动调节计量泵输出流量。
⑹
考虑到药品浓度对自动过程的影响，同时也考虑到联胺有毒容易致癌，故联胺配制过程设计为自动配药。
⑺ 两只联胺电动搅拌箱为2台机组给水、凝水加联胺公用设备。
⑻
共6台计量泵，计量泵运行状态设计为4用2备。
⑼
该加药装置设置了4个加药接口，2个分别接至除氧器下降管，2个分别接至凝混床出口母管。加药装置的对外接口规格应与外部管线规格一致，接口方位最终按设计院订货图确定。
⑽ 控制系统共设置1套控制柜，用于2台机组给水、凝水自动加联胺控制。
2.2 主要设备技术要求
a.
搅拌溶液箱
● 配带电动搅拌器，搅拌器叶轮及轴的材质为不锈钢。搅拌器能实现定时启停，启停时间可设定。搅拌器的型式、安装位置和安装方式应能保证配药时快速均匀搅拌，且方便运行操作。搅拌器要求带有减速箱，防止高速溅飞溶液和嘈声，速度要求在120转/分钟左右。
● 箱顶装设有带铰链的箱盖，且密封性能良好。箱顶还装有呼吸器，防止配药和正常运行时联胺挥发到室内造成污染。
● 箱外壁装磁翻板液位计，液位就地显示并带4～20
mA DC信号输出。
● 溶液箱本体材质为不锈钢。
● 溶液箱设有排污、进水、进液、溢流、出液等接口，各接口规格、位置满足工艺系统要求。
● 溶液箱出口带有电动关断阀，在配制稀胺水溶液时关断溶液箱溶液出口，保证配药过程不因浓度变
化对自动加药系统的干扰。
● 搅拌溶液箱数量一般为2台，正常情况下一台运行一台备用。
b.
计量泵
b.
计量泵
● 一般采用进口隔膜式计量泵。
● 计量泵流量选型在40升/小时左右，压力根据系统背压而定。
● 计量泵流量不宜选择太大，大小能够满足变频器自动调节。能保证变频器在15～45Hz范围内调节。
● 计量泵应带有手动冲程调节功能。
● 泵头及泵体材质为不锈钢，隔膜材质为聚四氟乙烯，密封材料为聚四氟乙烯。
某发电厂2×600MW机组给水、凝结水加联胺装置系统图（供参考！）
2.3 给水、凝水自动加联胺装置主要技术指标和功能
⑴
加药系统可实现三种运行方式
① 可实现来自集中控制单元内控制系统的远方控制—远控。
② 可实现单元系统内的就地自动运行，且各种运行状态和数据同时能受控于远方控制系统监控。
③ 可实现单元内设备就地手动启停运行
⑵
自动配制稀联胺溶液,其浓度可设定，自动监测药箱液位，高低液位报警,低低液位停泵保护；
⑶
调节系统根据给水、凝水溶氧表（或联胺表）4～20mA信号和流量表4～20mA信号自动调节联胺加药泵。变频调速，自动向给水母管、凝混床出口母管实施加联胺；
⑷
在机组启动和停炉保护时，可向炉内加浓联胺溶液；
⑸
控制给水、凝结水中联胺剩余量10～30μg / L之间（可设定）或水中溶氧量≤7ppb；
⑹ 控制水质残余溶氧合格率＞99%；
⑺ 自动运行状态投用率＞99%；
⑻ 受控于远方PLC集中控制系统，向远方PLC系统传递信号和接受运行指令。
⑼ 运行数据自动储存统计，模拟给水溶氧量（或联胺）记录曲线，运行过程追踪记忆；
⑽ 可独立完成从配药到加药运行过程、状态及数据等记录、统计，同时与PLC监控系统传送信号或接受运行指令。
⑾
具备加药系统设备的手动/自动/远控运行方式之间的无扰切换功能。
⑿ 正常情况下的全过程自动运行和仪表检修或故障情况下的手动运行；
2.4 装置操作运行简要说明
给水、凝水自动加联胺单元共设置一套控制柜。控制柜面板装有指示灯、启停按钮、切换开关、标示牌等。控制柜内装有变频器、进口电气执行元件等。
控制柜控制6台加药泵，4台运行，另2台作备用，2台搅拌电机、1台联胺输送泵、2只电动阀、4只电磁阀等；加氨泵有三种运行方式，即PLC系统远操、现场自动运行和检修时手动运行方式；一般情况下，应使其置“远控”运行状态，在“远控+自动”运行状态不再需要人为干预，系统完全自动运行；当需要操作某台设备时，可在CRT画面上点激该台设备运行状态栏，设定执行部件运行方式（手动或是自动）。当PLC系统维护时，系统可切入“就地自动”运行模式，装置仍能够不需要人为干预，完全自动运行。若遇检修可将控制柜面板的切换开关置于“手动”位置，直接操作启停按钮来实现加药泵及搅拌电机等设备的启停。
3 炉水磷酸盐自动加药装置设计简介
3.1
炉水加磷酸盐小成套装置简述
⑴ 炉水磷酸盐加药装置设计为自动运行系统。该单元系统可以实现三种运行模式：
① 可实现来自集中控制单元内控制系统的远方控制—远控。
② 可实现单元系统内的就地自动运行，且各种运行状态和数据同时能受控于远方控制系统监控。
③ 可实现单元内设备就地手动启停运行。
⑵ 磷酸盐配药浓度设计为：根据所需磷酸盐浓度自动计算出配药时需添加固体磷酸盐重量，由人工辅助称药投加后，系统会自动完成进水、搅拌等工序。（现场显示器上始终显示着药箱当时配药所需磷酸盐重量，只要按显示要求将称重后的药品倒入药箱内，按一次指定按钮即可）
⑶ 炉水加磷酸盐装置为2台机组一套加药装置。该成套加药装置包括电动搅拌溶液箱3台（其中1台为NaOH溶液箱）；高压加药计量泵3台以及系统管道、阀门、管件、过滤器、自动控制柜等。所有电动搅拌箱、计量泵、管道、阀门、控制柜等集中组装在一个平台上，形成一个加药组装平台。平台上有防滑扶梯、操作平台等。该加药平台可与加氨、加联胺装置组装在一起形成一个集中加药平台。
⑷ 加磷酸盐系统设计为自动运行，炉水自动加磷酸盐控制以炉水磷酸根表4～20mA信号为主，电导率表信号为辅（防止磷表故障，电导信号自动切入控制回路），PH表为辅（防止炉水PH值过低，PH过低时，立即根据PH信号对炉水进行调节），采用变频器调节炉水加药计量泵出力，来实现自动控制炉水PH值、磷酸根含量等主要技术指标。计量泵受控于变频器，
变频器受控于加药控制器，能自动调节计量泵输出流量，调节流量范围为泵铭牌出力的0～100％。
⑸
加药泵出口管上应设置脉动阻尼器、背压阀、安全阀、手动隔离阀和带脉冲减振的压力表等，安全阀压力要调整到大于汽包压力小于计量泵最高铭牌压力。
⑹
该加药装置设置了2个加药点。加药点接至锅炉汽包。加药装置的对外接口规格应与外部管线规格一致，接口方位最终按设计院订货图确定。加药装置范围内管道材质为不锈钢。稀释水管道上手动阀门为低压不锈钢球阀，泵前管路阀门为低压不锈钢球阀，泵后为不锈钢高压逆止阀和高压截止阀。各阀门的压力等级与系统压力等级匹配。安全阀的溢出口接至搅拌溶液箱。
⑺
控制系统共设置1套控制柜，用于2台机组炉水自动加磷酸盐控制。
⑻
系统设备的布置设计方便所有部件的测试、零件更换、检修、加润滑油和设备检查维护等。
某发电厂2×600MW机组炉水自动加磷酸盐装置系统图（供参考！）
3.2
主要设备技术要求
a.
搅拌溶液箱
● 配带电动搅拌器，搅拌器叶轮及轴的材质为不锈钢(1Cr18Ni9Ti)。搅拌器应能实现定时关闭，定时时间在0～99
min可调。搅拌器的型式、安装位置和安装方式应能保证配药时快速均匀搅拌，且方便运行操作。搅拌器要求带有减速箱，防止高速旋转溅飞溶液和产生嘈声，速度要求在120转/分钟左右。
● 箱顶装设有带铰链的箱盖。溶液箱内设有活动式溶解筐，材质为不锈钢(1Cr18Ni9Ti)，滤网开孔孔径和开孔方式应保证固体药品的过滤及快速溶解要求。
● 箱外壁装磁性浮子式液位计，液位就地显示并带开关量输出和4～20
mA DC信号远传。
● 溶液箱设有排污、排气、进水、进液、出液等接口，各接口规格满足工艺系统要求，接口方位最终按设计院订货图确定。
b.
计量泵
● 采用进口液压隔膜计量泵，电机的绝缘等级为F级，防护等级为IP54。
● 计量泵输出流量大小可根据外接信号自动调节。
● 计量泵具有手动冲程调节功能。
● 泵头及柱塞材质为316不锈钢，止回装置中球体材料为316不锈钢，密封材料为聚四氟乙烯。
●
计量泵数量为3台，正常情况下2运1备。
3.3
系统达到控制炉水的主要技术指标和功能
⑴
加药系统可实现三种运行方式
① 可实现来自集中控制单元内控制系统的远方控制—远控。
② 可实现单元系统内的就地自动运行，且各种运行状态和数据同时能受控于远方控制系统监控。
③ 可实现单元内设备就地手动启停运行。
⑵ 控制炉水磷酸根范围在:
0.5～3.0 ppm之间。炉水pH值控制范围:
9.0～10.0之间。
⑶
控制炉水磷酸根合格率＞99%、pH合格率：100%；
⑷
现场自动运行状态投用率＞99%；
⑸
系统根据在线磷酸根表主输出信号，外加炉水电导率信号和炉水pH信号，以及游离NaOH和炉水磷酸根及pH值的关系。实现炉水低磷酸盐的自动控制。
⑹
自动监测炉水磷酸根值、pH值和电导率值，综合分析、判断和处理三者之间关系、提供炉水处理诊断意见。
⑺
自动计算磷酸盐称药重量，实现磷酸盐稀溶液恒定。
⑻
具备数据采集功能，自动记录、储存和统计有关数据，并对它们进行一、二维合格率及报表统计。
⑼
系统具备自动诊断功能，自动诊断本加药设备的运行情况，自动诊断炉水是否出现磷酸盐隐藏现象，并具备相关处理功能。
⑽
具备加药系统设备的手动/自动/远控运行方式之间的无扰切换功能。
3.4
装置操作运行简要说明
炉自动加磷酸盐单元共设置一套控制柜。控制柜面板装有指示灯、启停按钮、切换开关、标示牌等。控制柜内装有变频器、进口电气执行元件控制柜控制3台加药泵，2台运行，另1台作备用，3台搅拌电机，2只电动阀、3只电磁阀等；
加药泵有三种运行方式，即PLC系统远操、现场自动运行和检修时手动运行方式；一般情况下，应使其置“远控”运行状态，在“远控+自动”运行状态不再需要人为干预（除投药），系统完全自动运行；当需要操作某台设备时，可在CRT画面上点激该台设备运行状态栏，设定执行部件运行方式（手动或是自动）。当PLC系统维护时，系统可切入“就地自动”运行模式，装置仍能够不需要人为干预（除投药），完全自动运行。若遇检修可将控制柜面板的切换开关置于“手动”位置，直接操作启停按钮来实现加药泵及搅拌电机等设备的启停等。
四、控制系统简介
主厂化学加药装置控制系统一般采用PLC可编程序控制器来完成。在电力系统常用的PLC品牌主要有莫迪康、西门子、AB、ABB、GE等品牌。下面按电力系统最常用的品牌莫迪康PLC可编程控制器进行简单介绍。 |
