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浅析自动加氨系统的原理及应用

发布时间：2009/6/19 阅读次数：1045 字体大小: 【小】【中】【大】

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杜付

（哈尔滨气化厂热电厂 154854）

摘要：以WTJY-IIA型系统为例，浅析自动加氨系统的原理及应用。

关键词：CO₂ 氨 PH值除盐水

一、本厂简介

因为哈尔滨气化厂化工工艺的用水要求，热电分厂的化学车间采用了二级除盐系统制水，但二级除盐水的碱度低、缓冲性小，只要含有少量的CO₂，PH值就显著降低。故该系统利用柱塞计量泵向除盐水供水管注入氨液，以消除游离的CO₂，将除盐水供水的PH值提高到8.5以上，来防止CO₂对水汽系统金属的侵蚀。原规定每小时化验一次除盐水供水的PH值，并据此化验值，手工调节柱塞泵的出口阀开度以调节加氨量，但由于除盐水供水流量及CO₂含量经常性变化，而化验频率较少且人工调节滞后和不准确，使除盐水含氨量波动在0.3~2.0毫克/升，除盐水供水的PH值波动在5.5~10.3之间，对设备造成了一定的侵蚀。在检修中发现，化学的供水管壁呈暗黑色、壁厚减薄在1.2毫米以上，凝汽器空冷区的铜管表面有0.18~0.34毫米的淡绿色腐蚀产物，这种腐蚀虽然不能很快引起金属设备的损坏，但由于大量腐蚀产物被带入水汽系统中，导致各种汽水的含铁量和含铜量较高，会造成锅内结垢和腐蚀等后果，导致了锅炉效率的下降，严重时锅炉将发生爆管事故，所以哈尔滨气化厂决定引进自动加氨系统。

二、自动加氨系统

我厂经多方考察，决定引进WTJY-IIA变频自动加氨系统，该系统采用双闭环方式线性调节加氨量，可以保证除盐水供水的PH值稳定在给定范围内。

1、设备组成

该系统为变频调速，根据检测信号（压力、温度、流量、PH值、离子浓度、液位等）自动调节加氨电机转速和冲程，比例调节加氨量，使除盐水PH值恒定于设置值，其主要组成部分：1）检测部：流量计；压力；温度；离子浓度传感器；PH计；流量调节仪。2）程控部：可编程控制器；变频器；指示灯；空开接触器。3）执行部：计量泵；电动行程调节器。

2、系统原理

（图1）

该自动加氨系统以PH值、压力、温度、离子浓度、信号运算输出后经变频调节控制计量泵电机转数，以控制加药频率，其中PH值为主闭环信号，离子浓度和温度压力为补偿加药信号；流量信号经变送输出后，经行程调节器控制计量泵冲程以控制加药量；采取除盐水供水管的瞬时PH值进行调节，时刻保证了除盐水供出的供水PH值稳定在规定范围内，避免了滞后和失调；详见（图1）。

3、使用自动加氨系统的方法

为了最好的发挥自动加氨系统的效果，我们在实际应用中应注意到，虽然氨和被中和的CO₂均是挥发性物质，但这两种物质的分配系数却有很大的差别，CO₂的分配系数远远大于NH3的分配系数。用氨处理时会出现某些地方NH3过多，而另一些地方NH3过少的矛盾，因此不能用氨处理作为解决给水因游离CO₂而PH值过低的唯一措施，应该首先尽可能地降低给水中的碳酸盐含量，降低游离的CO₂含量，再进行加氨处理才有好的效果。

当系统中有溶解氧存在时，用氨处理给水有可能引起黄铜管的腐蚀。因此当系统中铜、铁共存时，一方面要严格控制给水的加氨量，另一方面也要严格控制凝结水、给水的含氧量，防止空气漏入水汽系统。我厂在改造加氨系统时，同期将喷雾填料式除氧器改造为旋膜填料式除氧器，以降低给水和凝结水中的含氧量。

应注意的内容还有：1、反馈信息管接入点与加药泵的距离不要太远，防止出现“反馈延迟”；2、PH标准定位液必须校准，防止系统“误认”，失去参照标准；3、氨液浓度要均匀，这样会使PH恒定。

三、使用效果

我厂投用变频自动加氨系统，完全解决了手动加氨存在的弊端，不仅减轻了CO₂对水汽系统铜和铁的腐蚀，而且更重要的是可以降低各种汽水的含铁量和含铜量，有利于防止锅炉受热面形成水垢和水渣，保证了锅炉的安全运行。该系统自2003年4月投入使用后，运行非常稳定，8个月后对凝汽器进行检修，铜管外表面已形成黑色保护膜，未见腐蚀。自动加氨系统的自动控制屏上有数字仪表显示除盐水供水的瞬时PH值，使净水人员可以监视加氨运行是否正常，并且对整个净水系统的运行状况也有一定参考；随机抽取200个数据点进行PH值的统计分析，（图2）表明在投用自动加氨系统之前，仅有37.5%的PH值在8.5~9.2标准范围内，（图3）表明在使用自动加氨处理后，PH值稳定在8.5~9.2之间，合格率达100%；除盐水供水含氨量保持在0.8~1.2毫克/升，减缓了对金属的腐蚀，供水管壁的腐蚀已小于0.04毫米；锅炉热效率平均提高了3.8%，三台炉每年可节约燃料煤26000吨，价值468万元；降低了水汽系统的含铁量和含铜量，减少了锅炉内沉积物的量，对比数据见表（一）。

表(一) 自动加氨系统投用前后的数据对比表

对比项目	给水含铁量（ug/L）	给水含铜量（ug/L）	锅炉沉积物（g/m2）
投用前	183	38	800~1500
投用后	30	4	40~100

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