CN105891073A - 一种热力***启动冲洗水中铁含量在线检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种热力***启动冲洗水中铁含量在线检测装置及方法,该检测装置包括样品测量池,提供平行光线并将平行光线垂直入射到样品测量池的待测水样中的光源发射单元,接收样品测量池的待测水样中悬浮状氧化铁颗粒使光线发生散射的散射光的光电探测单元,与光电探测单元依次连接的信号处理单元、微机处理单元以及超声波自动清洗模块,超声波自动清洗模块与样品测量池相连接;本发明还提供该检测装置的检测方法;本发明能够快速检测发电机组启动冲洗水中铁含量。
Description
技术领域
本发明涉及火电厂水化学工况技术领域,具体涉及一种热力***启动冲洗水中铁含量在线检测装置及方法。
背景技术
在火电机组热力***启动冷热态冲洗过程中,铁含量决定着冲洗水排放与回收、锅炉点火及汽轮机冲转时机。冲洗不彻底,铁含量不合格对锅炉结垢、腐蚀以及汽轮机叶片积垢会产生难以估测影响;而过度冲洗不但造成除盐水及锅炉燃料的浪费,同时也会降低机组可利用率,影响发电量,经济性差。因此,火电厂发电机组启动冲洗过程中,冲洗水中铁含量是重点检测与监督项目,也是影响机组效率和安全性的一项重要指标。当前国内超临界机组锅炉结垢速率偏高、汽轮机叶片积铁垢等现象比较普遍,机组启动冲洗水质不合格是主要原因之一。
发电机组启动冲洗水中的铁腐蚀产物大部分为颗粒铁或胶体铁,存在质量浓度高、变化快、波动大的特点;机组启动冲洗过程中,对冲洗水中铁含量准确度要求不高,但要求快速地提供铁含量数据,以便能随时掌握热力***冲洗情况,及时调整机组启动步序。
目前大部分电厂采用实验室邻菲罗啉分光光度法测试水汽***腐蚀产物含量,该方法操作繁琐、分析周期长(50~60min),提供数据明显滞后;难以及时掌握机组启动过程中铁含量变化的情况,也就无法保证为机组启动提供合格水质。原子吸收分光光度法测试铁含量的精度高、速度快,比较适应于机组运行过程中痕量铁含量的离线测试,但在机组启动冲洗过程中无法采用,且仪器精密、昂贵,操作维护费用高,很难在生产中普及。国外常见的药包法、微孔滤膜法(标准色卡法)等尽管具有快速测定的特定,但不能实现连续在线监测。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种热力***启动冲洗水中铁含量在线检测装置及方法,能够快速检测发电机组启动冲洗水中铁含量。
为达到以上目的,本发明采用如下技术方案:
一种热力***启动冲洗水中铁含量在线检测装置,包括样品测量池2,提供平行光线并将平行光线垂直入射到样品测量池2的待测水样中的光源发射单元1,接收样品测量池2的待测水样中悬浮状氧化铁颗粒使光线发生散射的散射光的光电探测单元3,与光电探测单元3依次连接的信号处理单元4、微机处理单元5以及超声波自动清洗模块6,超声波自动清洗模块6与样品测量池2相连接。
上述所述的热力***启动冲洗水中铁含量在线检测装置的检测方法,由光源发射单元1提供的平行光线,垂直入射到样品测量池2中的待测水样中,待测水样中悬浮状氧化铁颗粒使光线发生散射,散射光由光电探测单元3接收,光电探测单元3将光信号传递给信号处理单元4,信号处理单元4对光信号进行调理转换、滤波放大处理后,转变为电压信号,再由微机处理单元5采集电压信号并依据如下数学模型计算出对应待测水样中的铁含量;
y=kx-x0)+b
模型中:y为待测样品中铁含量,μg/L;x为待测水样电压值,mV;x0为铁空白水样电压值,mV;k和b为线性拟合系数;
操控人员根据检测的铁含量数据,选择相应的机组启动冲洗步序,机组启动冲洗结束时,由微机处理单元5控制超声波自动清洗模块6,自动启动超声波清洗程序,并向样品测量池2注入化学清洗介质,以清除样品测量池2表面上附着的氧化铁沉积物;
样品测量池2自动采集冲洗水监测点的水样,完成检测后自动排出样品测量池2内的水样,并重新采集水样,进行下一次检测。
所述铁含量的测量范围为30~2000μg/L。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
本发明装置及方法简单、环保、实用,能够快速检测发电机组启动冲洗水中铁含量,随时掌握热力***冲洗情况,准确把握冲洗水排放或回收以及锅炉点火、汽轮机冲转并网的时机。既可保证热力***冲洗效果,避免不合格水质引起锅炉腐蚀、结垢问题,也可避免过度冲洗造成的除盐水、燃料的浪费,提高机组利用率,具有良好经济效益。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例,对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示,本发明一种热力***启动冲洗水中铁含量在线检测装置,包括样品测量池2,提供平行光线并将平行光线垂直入射到样品测量池2的待测水样中的光源发射单元1,接收样品测量池2的待测水样中悬浮状氧化铁颗粒使光线发生散射的散射光的光电探测单元3,与光电探测单元3依次连接的信号处理单元4、微机处理单元5以及超声波自动清洗模块6,超声波自动清洗模块6与样品测量池2相连接。
上述所述的热力***启动冲洗水中铁含量在线检测装置的检测方法,发电机组热力***启动冲洗过程,将冲洗水监测点的水样引入样品测量池2中,启动仪器电源,由光源发射单元1提供的平行光线,垂直入射到样品测量池2中的待测水样中,待测水样中悬浮状氧化铁颗粒使光线发生散射,散射光由光电探测单元3接收,光电探测单元3将光信号传递给信号处理单元4,信号处理单元4对光信号进行调理转换、滤波放大处理后,转变为电压信号,再由微机处理单元5采集电压信号并依据如下数学模型计算出对应待测水样中的铁含量;
y=k(x-x0)+b
模型中:y为待测样品中铁含量,μg/L;x为待测水样电压值,mV;x0为铁空白水样电压值,mV;k和b为线性拟合系数;
所述的微机处理单元5中存储的数学模型获取方式为:采集热力***启动冲洗不同阶段的冲洗水样作为标准样品,测量其散射光产生的电压信号值,同时将样品氧化铁颗粒物消解后采用原子吸收火焰法测量其全铁浓度,再将电压值与铁浓度数据进行最小二乘法线性拟合,得到电压信号与铁浓度的数学模型。
操控人员根据检测的铁含量数据,选择相应的机组启动冲洗步序,机组启动冲洗结束时,由微机处理单元5控制超声波自动清洗模块6,自动启动超声波清洗程序,并向样品测量池2注入化学清洗介质,以清除样品测量池2表面上附着的氧化铁沉积物。
样品测量池2自动采集冲洗水监测点的水样,完成检测后自动排出样品测量池2内的水样,并重新采集水样,进行下一次检测。每次检测的结果可及时反应出冲洗水中铁含量的变化,操控人员根据检测的数据可以随时掌握热力***冲洗情况,准确把握冲洗水排放或回收以及锅炉点火、汽轮机冲转并网的时机。低压给水***冲洗时,监测点铁含量大于1000μg/L时,冲洗水直接排放,***开路清洗;当监测点铁含量小于1000μg/L时,冲洗水回收,***循环冲洗(投运精处理过滤器和混床)。当除氧器出口冲洗水铁含量小于500μg/L时,转入高压给水***冲洗步序,至分离器排水铁含量小于500μg/L,分离器停止排水,进行循环冲洗。至省煤器入口给水铁含量小于50μg/L时,锅炉方可点火;当主蒸汽铁含量小于50μg/L时,汽轮机方可冲转。
Claims (3)
1.一种热力***启动冲洗水中铁含量在线检测装置,其特征在于:包括样品测量池(2),提供平行光线并将平行光线垂直入射到样品测量池(2)的待测水样中的光源发射单元(1),接收样品测量池(2)的待测水样中悬浮状氧化铁颗粒使光线发生散射的散射光的光电探测单元(3),与光电探测单元(3)依次连接的信号处理单元(4)、微机处理单元(5)以及超声波自动清洗模块(6),超声波自动清洗模块(6)与样品测量池(2)相连接。
2.根据权利要求1所述的热力***启动冲洗水中铁含量在线检测装置的检测方法,其特征在于:由光源发射单元(1)提供的平行光线,垂直入射到样品测量池(2)中的待测水样中,待测水样中悬浮状氧化铁颗粒使光线发生散射,散射光由光电探测单元(3)接收,光电探测单元(3)将光信号传递给信号处理单元(4),信号处理单元(4)对光信号进行调理转换、滤波放大处理后,转变为电压信号,再由微机处理单元(5)采集电压信号并依据如下数学模型计算出对应待测水样中的铁含量;
y=k(x-x0)+b
模型中:y为待测样品中铁含量,μg/L;x为待测水样电压值,mV;x0为铁空白水样电压值,mV;k和b为线性拟合系数;
操控人员根据检测的铁含量数据,选择相应的机组启动冲洗步序,机组启动冲洗结束时,由微机处理单元(5)控制超声波自动清洗模块(6),自动启动超声波清洗程序,并向样品测量池(2)注入化学清洗介质,以清除样品测量池(2)表面上附着的氧化铁沉积物;
样品测量池(2)自动采集冲洗水监测点的水样,完成检测后自动排出样品测量池(2)内的水样,并重新采集水样,进行下一次检测。
3.根据权利要求2所述的检测方法,其特征在于:所述铁含量的测量范围为30~2000μg/L。
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