Разработка автоматических систем регулирования дозирования гидразина

15. СПЕЦИАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ. РАЗРАБОТКА АСР

ДОЗИРОВАНИЯ ГИДРАЗИНА

При эксплуатации  барабанных паровых котлов не возникало необходимости в точном дозировании реагентов и на самом раннем этапе осуществлялась подача реагентов периодически. Позднее была внедрена непрерывная постоянная дозировка, но задание изменялось вручную. Наконец, до недавнего времени вполне приемлемыми были системы подачи реагентов в постоянном соотношении к расходу питательной воды (регуляторы соотношения “вода—реагент”). Во-всех этих случаях необходимо подавать избыток реагентов, что невыгодно, так как вызывает повышенные расходы дорогих реагентов и преждевременное   истощение   катионитов фильтров конденсатоочистки.

На отечественных электростанциях раствор аммиака (1,5—2,5 %) дозируется с помощью насосов-дозаторов, выпускаемых заводом “Ригахим-маш”. Концентрация аммиака в питательной воде должна составлять при традиционном   водно-химическом режиме энергоблока 0,4—1 мг,л (это соответствует требуемому рН). При изменении нагрузки блока (точнее, расхода питательной воды) или значения показателя рН конденсата необходимо изменять подачу аммиака в тракт. Ручное управление этой операцией в производственных условиях с сохранением заданной концентрации аммиака крайне затруднено. К настоящему времени разработано несколько систем автоматического дозирования  реагентов в пароводяной тракт блока.

Системы автоматического дозирования аммиака можно разделить по получаемой ими информации на количественные (расходы среды), качественные (параметры качества сред) и смешанные, а по способу подачи аммиака в тракт— на непрерывные (скважностью плунжерного насоса можно пренебречь) и импульсные (периодичекая подача). В чисто качественных системах датчик должен обладать достаточной надежностью и, кроме  того, должен отвечать динамическим и статическим требованиям (малое   запаздывание и инерционность, достаточное усиление, чувствительность и линейность характеристики). Исполнительные цепи автоматических систем зависят от привода насоса-дозатора. Непрерывная регулируемая подача аммиака возможна при наличии привода насоса-дозатора с регулируемой частотой вращения или специального исполнительного механизма,  изменяющего ход плунжера насоса. При отсутствии этих условий   принципиально возможна пульсирующая подача аммиака с пе-ременной скважностью   пульсации (отношение времени работы к сумме времен работы и паузы).

Следует также упомянуть о том, что из-за растворимости   аммиака концентрация его в одной точке (лучше—сечении) достаточно полно характеризует аммиачный режим всего пароводяного тракта.

Количественная система регулирования представлена на рис.15.1. Регулятор получает импульс от дифманометра — расходомера питательной воды и управляет с помощью магнитных пускателей насосом-дозатором. Настройка регулятора импульсатора гарантирует определенную базовую скважность пульсации и диапазон ее изменений.

На рис. 15.2. изображена качественная система регулирования. Регулятор 8  получает импульс от кондуктометрического датчика и воздействует на устройство изменения хода плунжера или посредством блока управления муфтой изменяет ток возбуждения индуктора электромагнитной муфты скольжения, тем самым изменяя частоту вращения выходного вала муфты, число ходов в минуту плунжера насоса-дозатора  и, таким образом, приводит подачу аммиака в соответствие с заданием. Отбор анализируемой пробы производится с помощью зонда, осуществляющего осреднение пробы, далее проба направляется в холодильник, охлаждается до 15—40 °С, после чего направляется в кондукто-метрический датчик регулятора, затем в кондуктометрический датчик прибора и далее в дренаж (конденсатный бак).

Насос-дозатор (один рабочий, второй резервный) подает раствор аммиака в трубопровод  питательной воды (перед отборным зондом). Расстоние между местом ввода аммиака и отбором пробы должно, равняться 10—15 м (оптимум, обусловленный, с одной стороны, требованием хорошего перемешивания аммиака с водой, с другой - минимального запаздывания). Назначением системы является поддержание определенного значения показателя рН в питательном тракте, и с этой точки зрения информация рН-метр является наиболее непосредственной. Однако датчик рН-метра является относительно сложным прибором, требующим квалифицированного обслуживания, кроме того, в случае его применения затруднена полная   температурная компенсация, и, наконец, зависимость значения показателя рН воды от концентрации аммиака   (рис. 6.59) в требуемом диапазоне концентраций крайне неблагоприятна (малая крутизна характеристики,  нелинейная  зависимость).