淺談火電廠直流爐加氧工況下給水p Hp Hp HH值的精確控制方法

陳陡

（神華國(guó)華孟津發(fā)電有限責(zé)任公司，河南孟津縣 471112）

0 引言

孟津電廠是2×600 MW的超臨界直流爐，給水采取單點(diǎn)加氨、兩點(diǎn)加氧聯(lián)合水工況，給水pH值控制在8.7~9.2之間，期望值控制在8.8~9.0之間。之前，運(yùn)行人員依據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整加氨泵頻率控制給水pH；后來(lái)設(shè)定加氨泵頻率隨給水pH設(shè)定值自動(dòng)調(diào)節(jié)程序，雖然人工不用干預(yù)，但因調(diào)節(jié)滯后性大的問(wèn)題，仍無(wú)法將給水pH在全負(fù)荷范圍內(nèi)穩(wěn)定在期望值以內(nèi)，于是探索如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加氨和最大可能的消除調(diào)節(jié)滯后性雙贏的控制方法。

1 試驗(yàn)背景

孟津電廠單點(diǎn)加氨點(diǎn)位于凝結(jié)水精處理出水母管上，給水取樣點(diǎn)位于除氧器下降管上，集中取樣架(即在線監(jiān)測(cè)點(diǎn))與取樣點(diǎn)相距200 m以上；凝結(jié)水精處理系統(tǒng)一部機(jī)設(shè)3套混床，兩用一備，分別設(shè)有流量監(jiān)視。

2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

2.1 氨泵頻率隨給水p H值PID調(diào)節(jié)模式

1）控制目標(biāo)。給水pH值能穩(wěn)定在期望值8.80~9.00之間（標(biāo)準(zhǔn)值范圍8.70~9.10）。

2）試驗(yàn)中設(shè)定給水pH值8.90為目標(biāo)值SP，在PID參數(shù)中設(shè)置PID控制輸出值CV為10~100%，微調(diào)比例系數(shù)P與積分系數(shù)I，使過(guò)程變量不斷接近pH8.90。

3）試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析。

通過(guò)采集數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1）可知，給水pH圍繞8.90的變化周期約為1 h，最大值升至9.0060，最小值降至8.7388，雖可滿足標(biāo)準(zhǔn)管控值要求，但無(wú)法穩(wěn)定在期望值8.80~9.00之間。主要原因?yàn)楫?dāng)程序讀取到實(shí)時(shí)的給水pH值（PV）后，根據(jù)偏離目標(biāo)值（SP）8.90的量自動(dòng)調(diào)節(jié)氨泵頻率的變化速度，但因加氨點(diǎn)在精處理出口母管處，取樣點(diǎn)在除氧器下降管處，相距約200 m以上，采樣后樣水沿取樣管輸送到集中取樣架pH偵測(cè)電極處測(cè)得下一個(gè)實(shí)時(shí)值，又經(jīng)過(guò)了一個(gè)200 m，導(dǎo)致氨泵調(diào)節(jié)滯后，使給水pH無(wú)法穩(wěn)定在±0.1以內(nèi)。

2.2 氨泵頻率依據(jù)特定的函數(shù)式隨高速混床總流量自動(dòng)調(diào)節(jié)模式

1）前提條件。

①取給水比電導(dǎo)值（SC）為目標(biāo)設(shè)定值。

②氨溶藥箱氨液配制濃度相對(duì)穩(wěn)定。（依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)在線電導(dǎo)率DD控制配藥濃度：1 050 us/cm對(duì)應(yīng)氨藥液濃度約為1.46×1010mg/L）。

③氨泵沖程相對(duì)固定。

2）控制目標(biāo)：給水pH值能穩(wěn)定在期望值8.80~9.00之間（標(biāo)準(zhǔn)值范圍8.70~9.10）。

3）采用100%凝結(jié)水處理的系統(tǒng)，給水中其它雜質(zhì)很少，加氨后的給水可以看做氨的稀溶液，在這種情況下，給水的比電導(dǎo)率、pH之間符合pH=8.57+lgSC的關(guān)系式，以及氨濃度（A）與氨溶液電導(dǎo)率（DD）之間符合A=（13.2DD2+62.7DD）×103的關(guān)系式，以此理論為依據(jù)建立氨泵頻率（λ）與高速混床總流量（Q）函數(shù)關(guān)系式λ=kQ。

4）統(tǒng)計(jì)精處理高速混床瞬時(shí)總流量與給水流量的偏差規(guī)律系數(shù)k進(jìn)行修正。

5）試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析。

通過(guò)連續(xù)3天的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)見(jiàn)表2，給水pH最大值升至8.9719，最小值降至8.8977，在8.80~9.00之間。在同一負(fù)荷范圍內(nèi)給水pH穩(wěn)定在0.05左右，在升降負(fù)荷的全周期范圍內(nèi)，也能穩(wěn)定在0.08左右，滿足期望值的控制目標(biāo)要求。

3 結(jié)論

通過(guò)運(yùn)用比電導(dǎo)、pH及氨溶液濃度的關(guān)系式，最終確立高速混床流量與氨泵頻率的變化函數(shù)式，使氨泵頻率隨流量變化即時(shí)變化，極大的解決了PID調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)滯后的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)了給水pH的精確控制。

表1 PID調(diào)節(jié)模式下給水pH值與氨泵頻率變化數(shù)據(jù)

表2 第2次試驗(yàn)數(shù)據(jù)