[发明专利]化学清洗过程在线监测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学清洗过程在线监测装置。

背景技术

“防止锅炉四管爆漏”是《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中一项重要内 容，氧化皮量超标是引发爆管事故的主要原因之一。化学清洗是解决氧化皮问题的一种最 为有效的技术手段之一。

化学清洗过程中，常采用观察就地压力、温度、流量等仪表，来控制泵、加热器、阀 门的开关或启停，采用离线台式化学仪表和人工手动分析来检测清洗介质的浓度、判断化 学清洗终点，清洗质量过多的依赖专家个人经验和人工巡检，存在过程监控量少、实时性 差、不易操作的问题，严重时甚至造成过洗、欠洗甚至堵塞等问题，难以保证整体清洗质量。

申请号为201210180539.0的发明专利，提供了一种电站锅炉化学清洗在线测量腐 蚀和清洗效果的装置及方法，包括一组或一组以上相互连通的测量装置，所述测量装置包 括电极紧固环以及通过电极紧固环固定的采用锅炉管样加工制作成的环状测量电极，各环 状测量电极的切割面与电极紧固环之间设置有绝缘密封垫，相邻两组测量装置通过法兰接 口相连，在各环状测量电极的外侧套装有金属圈，金属圈通过测量导线与测量装置相连接。 由于本发明采用实际锅炉管制测量电极，采用电化学技术进行在线监测清洗过程的腐蚀速 度和清洗效果，解决了现有技术监测中存在的一系列局限性。用本发明装置，可实时测量清 洗过程的腐蚀速度和除垢情况，能及时发现清洗过程出现的腐蚀超标和除垢效果不佳的事 故隐患。

申请号为201520590272.1的发明，提供了一种锅炉化学清洗监测装置，包括监视 管和夹持装置，夹持装置为通过若干螺杆对应连接的两个法兰盘；监视管配合安装在两个 法兰盘之间；两个法兰盘中部分别设有与监视管两端相匹配的通孔；螺杆的两端设有螺纹， 监视管通过调整螺杆两端的螺帽夹持在两个法兰盘之间，化学清洗监测装置安装及拆卸简 单灵活，对监视管的长度没有严格要求，不需要对化学清洗监视管进行复杂的加工，固定装 置易和清洗系统连接。

上述专利主要针对清洗质量提供了检测方法和装置，没有提及化学清洗时，清洗 过程的在线监测。本专利设计了一种在线监测装置，以解决化学清洗中存在的上述问题。

发明内容

本发明针对现有化学清洗存在的上述问题，提供了一种化学清洗过程在线监测装 置。

所述的一种化学清洗过程在线监测装置，由检测单元、可编程控制器、上位机和移 动终端组成；检测单元、可编程控制器、上位机采用电缆依次相连，移动终端通过无线网络 与上位机相连；检测单元安装在化学清洗系统的管道上，检测到的信号输入至可编程控制 器，经运算后，结果显示在上位机上，同时经无线网络将结果显示在移动终端。

所述的检测单元包括温度计、压力表、流量计、电导率表、pH表、腐蚀速率测试仪、 红外测温仪等热工或化学分析仪器仪表。

清洗过程中，采用上述装置，实现了实时、远程和就地检测化学清洗过程中的流 量、温度、压力、水质指标等参数，保证化学清洗处于受控状态，为清洗各阶段的参数控制提 供了检测手段，保证了清洗质量。

依据所述的化学清洗过程在线监测装置，提出了一种化学清洗过程在线监测方 法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）以化学清洗过程在线监测数据为试验数据，分别绘制时间t-电导率s曲线、时间t- pH曲线和时间t-流量q曲线，通过实验测定铁离子浓度与电导率以及pH之间的对应关系，建 立铁离子浓度与电导率以及之间的函数，再通过时间t-流量q曲线计算出，铁离子总量与时 间t的函数，最后对该函数进行积分，求出一定时间内铁离子总量；具体按照一下进行：

1）根据化学清洗过程的实测数据绘制时间t-电导率s曲线、时间t-pH曲线和时间t-流 量q曲线；

2）实验测定铁离子浓度与电导率以及pH之间的对应关系，建立函数表达式（1）；

（1）

3）通过时间t-流量q曲线对（1）进行变换，计算出铁离子总量与时间t的函数表达式 （2）；

（2）

4）对函数（2）进行积分，求出一定时间内铁离子总量；

（3）

（2）计算清洗对象的内表面积S，可以通过下式计算出，某清洗时间段内铁离子总量的 变化；

（4）

（3）通过的变化，可以判断出清洗进行的程度，为清洗终点的判断提供依据。