一(yī)
，背景與(yǔ)挑戰：安徽司爾特自(zì)備電廠的“水汽監(jiān)測"技(jì)改(gǎi)需求

安徽司爾(ěr)特(tè)化(huà)肥科技(jì)有限公司是(shì)磷復(fù)肥（上(shàng)市公司(sī)司爾特(tè)002538核心基(jī)地），其(qí)宣(xuān)城生產基(jī)地(dì)配(pèi)套(tào)建有自備熱電(diàn)站(zhàn)，主(zhǔ)要(yào)設備包括(kuò)：高(gāo)溫高壓(yā)循環流化(huà)床鍋爐
，背(bèi)壓式汽(qì)輪發(fā)電機組該自備(bèi)電(diàn)廠利(lì)用硫鐵礦製酸副產(chǎn)蒸汽及化(huà)工(gōng)廢氣摻燒發電(diàn)，所產電力(lì)供化肥生產裝置使用(yòng)，低(dī)壓(yā)蒸(zhēng)汽供(gōng)給復(fù)合肥造(zào)粒(lì)
，幹(gān)燥(zào)等工序。電(diàn)廠是全廠公用工(gōng)程的(dí)核(hé)心樞(shū)紐(niǔ)，已連續(xù)運(yùn)行超過10年。

技(jì)改項目(mù)背景(jǐng)

該自(zì)備(bèi)電廠原有(yǒu)的(dí)水(shuǐ)汽(qì)取(qǔ)樣及在(zài)綫化(huà)學(xué)監督係統投運(yùn)多年，設備嚴(yán)重(zhòng)老化(huà)，存(cún)在(zài)以(yǐ)下(xià)突出(chū)問(wèn)題：

1
，取(qǔ)樣(yàng)裝置(zhì)冷卻(què)能(néng)力(lì)下降，樣(yàng)水溫度波(bō)動大（28-45℃）

2
，在(zài)綫pH
，電導(dǎo)率
，磷(lín)酸根等(děng)儀表因(yīn)樣水不穩定，數據頻(pín)繁跳變，投運(yùn)率不足60%

3
，爐水
，蒸汽品質(zhì)無法實(shí)時監(jiān)控，曾多(duō)次因水質(zhì)異(yì)常被迫加大鍋(guō)爐排(pái)汙(wū)，造(zào)成熱(rè)量損(sǔn)失(shī)和(hé)藥劑浪費(fèi)

4
，汽輪機蒸汽矽含量(liáng)無法在(zài)綫監(jiān)測，存(cún)在(zài)低壓缸(gāng)積鹽風險(xiǎn)

電廠(chǎng)於2024年底啟動水(shuǐ)汽(qì)集中取(qǔ)樣(yàng)係統(tǒng)自(zì)動化(huà)技(jì)改(gǎi)項目(mù)，目(mù)標(biāo)是對(duì)汽包爐水(shuǐ)
，飽和蒸汽(qì)
，過熱蒸汽(qì)
，除(chú)氧器出(chū)口(kǒu)
，凝結水(shuǐ)回水等(děng)5個關(guān)鍵(jiàn)點位(wèi)實現(xiàn)全自(zì)動在綫監測(cè)。

三(sān)大(dà)核心痛(tòng)點

1. 人(rén)工(gōng)取(qǔ)樣(yàng)安全(quán)風(fēng)險突出

鍋爐(lú)汽(qì)包壓(yā)力9.8MPa，過(guò)熱蒸汽溫度540℃。原取樣係統(tǒng)冷(lěng)卻(què)水(shuǐ)流(liú)量不(bù)穩(wěn)定，樣(yàng)水(shuǐ)溫度經常(cháng)超(chāo)過40℃（安全(quán)推(tuī)薦值≤30℃），取(qǔ)樣人員(yuán)需頻(pín)繁開關高溫高壓閥門(mén)，存在(zài)燙傷(shāng)風(fēng)險。原(yuán)係統無(wú)任(rèn)何自(zì)動(dòng)保護功(gōng)能，依(yī)賴(lài)人(rén)工(gōng)經(jīng)驗判(pàn)斷。

2. 水(shuǐ)質監(jiān)測(cè)嚴(yán)重滯後，導致(zhì)鍋(guō)爐排(pái)汙損(sǔn)失(shī)大

爐(lú)水磷酸(suān)根
，pH
，電(diàn)導(dǎo)率等(děng)指標(biāo)變(biàn)化快，原(yuán)方案以人(rén)工(gōng)取樣(yàng)送(sòng)至(zhì)中(zhōng)心實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)為主，每4小(xiǎo)時(shí)一次，從取(qǔ)樣(yàng)到獲得結(jié)果(guǒ)需(xū)數(shù)小時(shí)。當水(shuǐ)質(zhì)異常時，鍋爐需(xū)加大排汙量換水，平均(jūn)排汙率(shuài)較(jiào)設(shè)計值高出(chū)約(yuē)2%，造(zào)成(chéng)明顯(xiǎn)熱量(liáng)損(sǔn)失和磷酸鹽藥劑浪(làng)費。

3. 多(duō)點位取樣管路(lù)分(fēn)散(sàn)，儀(yí)表(biǎo)數(shù)據不可(kě)靠(kào)

涉及(jí)汽(qì)包爐(lú)水(shuǐ)
，飽(bǎo)和蒸(zhēng)汽
，過熱(rè)蒸(zhēng)汽(qì)
，除(chú)氧器出(chū)口(kǒu)
，凝結(jié)水回(huí)水等(děng)5個(gè)取樣(yàng)點(diǎn)。原係統各取(qǔ)樣管(guǎn)路相互並聯，冷(lěng)卻(què)器(qì)布(bù)置(zhì)混亂，相(xiāng)互幹擾；配套的(dí)在(zài)綫儀表(biǎo)因(yīn)樣(yàng)水溫度(dù)
，壓力(lì)
，流(liú)量劇烈波(bō)動(dòng)，經常報(bào)警(jǐng)或(huò)顯(xiǎn)示錯誤(wù)數據，運行人員無法信(xìn)任(rèn)。

二
，破局(jú)方(fāng)案：科創星(xīng)光“化工自(zì)備(bèi)電廠"水汽(qì)集(jí)中取樣技改方案

問題根源

原係統(tǒng)取樣預處理能(néng)力嚴重不(bù)足(zú)，無法(fǎ)在鍋(guō)爐(lú)負(fù)荷(hé)頻繁波動(dòng)的(dí)工(gōng)況(kuàng)下，為後(hòu)端精(jīng)密(mì)分析儀(yí)表提供(gōng)連續
，穩(wěn)定
，低溫(wēn)
，低流(liú)速的代(dài)表(biǎo)性樣水。

三大實(shí)施路(lù)徑(jìng)

路徑(jìng)1：安全升級 —— 兩(liǎng)級降溫 + 自(zì)動切(qiē)斷保(bǎo)護

實(shí)施：為(wéi)每(měi)個取樣(yàng)點(diǎn)配置(zhì)獨立的“高溫預冷(lěng)+主(zhǔ)冷卻器"兩級降溫模塊，樣水出(chū)口(kǒu)溫(wēn)度穩(wěn)定(dìng)控製(zhì)在25℃±1℃。引(yǐn)入(rù)主路切(qiē)斷(duàn)樣水閉環保護(hù)係統(tǒng)，實時監測(cè)冷(lěng)卻水流量及樣水溫(wēn)度
，壓力(lì)。

產(chǎn)品：XG098水汽(qì)取(qǔ)樣分析(xī)裝(zhuāng)置(zhì)在檢測到(dào)冷卻水中(zhōng)斷或(huò)樣(yàng)水超溫
，超壓時，自動(dòng)關(guān)閉高(gāo)溫(wēn)進樣閥門，杜絕(jué)高溫蒸汽噴(pēn)濺。

路徑2：全參(cān)數(shù)在綫(xiàn)監測(cè) —— 集(jí)成(chéng)儀表群(qún)

實施：以(yǐ)XG098裝置(zhì)保(bǎo)障(zhàng)每路樣水達(dá)到(dào)恒溫
，恒壓
，恒流(liú)（三恒）標(biāo)準後，成(chéng)套配(pèi)置在綫分析儀表。

產品(pǐn)：包括(kuò)磷(lín)酸(suān)根監(jiān)測儀
，矽酸根(gēn)分(fēn)析儀(yí)
，pH分(fēn)析儀
，電(diàn)導率(shuài)表(biǎo)
，溶解氧分析(xī)儀(yí)（給(gěi)水/凝結(jié)水）
，ORP分(fēn)析儀。所(suǒ)有儀表集(jí)中布置在儀表(biǎo)屏內(nèi)，模擬量信號(hào)上(shàng)傳至現有DCS係統。

路徑(jìng)3：運維(wéi)簡(jiǎn)化及(jí)可(kě)擴展性(xìng)

實施(shī)：全不鏽(xiù)鋼高溫架
，高低溫區(qū)物理(lǐ)隔(gé)離
，二級過(guò)濾體(tǐ)係(xì)（免維護返衝高溫高(gāo)壓過濾器+儀表(biǎo)精密過濾(lǜ)器(qì)）。儀表(biǎo)屏內(nèi)預(yù)留2個備(bèi)用(yòng)取樣接(jiē)口(kǒu)及(jí)安裝空間(jiān)。

產(chǎn)品(pǐn)：有(yǒu)效(xiào)防止顆粒(lì)物(wù)堵塞儀表取樣流路，支(zhī)撐季度檢查而(ér)非每日清(qīng)理(lǐ)；預留接(jiē)口便於(yú)後續增(zēng)加氫(qīng)電(diàn)導率(shuài)
，TOCi等檢測點，滿(mǎn)足未來技改升(shēng)級(jí)需(xū)求(qiú)。

三(sān)
，成效(xiào)驗證：技(jì)改後數(shù)據對(duì)比

客戶反饋(kuì)（自備電廠技術負責人）

“科(kē)創(chuàng)星(xīng)光(guāng)這套XG098係(xì)統(tǒng)接入後(hòu)，樣(yàng)水(shuǐ)溫度穩穩(wěn)控製(zhì)在(zài)25度左右(yòu)，矽酸(suān)根(gēn)
，磷酸根這些關鍵數(shù)據再(zài)也不(bù)跳(tiào)了(liǎo)。我(wǒ)們運行人(rén)員(yuán)現在(zài)直接看DCS上(shàng)的在(zài)綫數(shù)據(jù)就(jiù)能指(zhǐ)導(dǎo)鍋(guō)爐加藥(yào)和排汙，不用再頻(pín)繁(fán)跑現(xiàn)場取(qǔ)樣(yàng)。特別(bié)是自(zì)動切斷保(bǎo)護，消除了(liǎo)我們一(yī)直擔(dān)心(xīn)的取(qǔ)樣(yàng)口噴(pēn)濺風險。這(zhè)套技(jì)改對(duì)自(zì)備電(diàn)廠的化學(xué)監(jiān)督來說是(shì)質的提(tí)升。"

—— 安(ān)徽司(sī)爾(ěr)特化肥(féi)科技有限公司(sī) 自備電廠技(jì)術負責人

行(háng)業(yè)啟(qǐ)示(shì)：化工(gōng)自(zì)備電(diàn)廠(chǎng)水汽(qì)監(jiān)測技改的關(guān)鍵(jiàn)方(fāng)向

1. 自備(bèi)電廠(chǎng)的(dí)“小機(jī)組"同樣需要高(gāo)可(kě)靠水汽監(jiān)測

化工自備(bèi)電廠雖然以供(gōng)熱為主
，容(róng)量(liáng)較小(xiǎo)，但(dàn)鍋爐結(jié)垢
，汽(qì)輪機(jī)積(jī)鹽同樣會造(zào)成生(shēng)產波動(dòng)甚至(zhì)非計(jì)劃停車。XG098裝置通(tōng)過“三恒"預處理(lǐ)解決了(liǎo)樣水(shuǐ)不穩的源頭問(wèn)題，使在綫儀(yí)表(biǎo)真正可(kě)用(yòng)。

2. 取樣(yàng)自(zì)動化(huà)是消除人工操作風險的(dí)有(yǒu)效(xiào)手(shǒu)段(duàn)

依賴人工開(kāi)啟高溫(wēn)取樣(yàng)閥的(dí)操作方式，在(zài)化工企業安(ān)全管理體係下麵臨越(yuè)來越(yuè)大(dà)的(dí)壓(yā)力。采(cǎi)用(yòng)自動切(qiē)斷保護(hù)與(yǔ)集中(zhōng)取(qǔ)樣(yàng)裝(zhuāng)置，可以從(cóng)物理(lǐ)上減少(shǎo)人員(yuán)與(yǔ)高(gāo)溫(wēn)介質(zhì)接觸的機會(huì)，相比單(dān)純依(yī)靠(kào)操作規(guī)程更加(jiā)可靠(kào)。

3. 集(jí)成(chéng)式技(jì)改(gǎi)方(fāng)案(àn)縮短(duǎn)現場(cháng)施(shī)工周期

XG098及配套(tào)儀表采(cǎi)用屏櫃式整體設(shè)計，高(gāo)低溫區(qū)分(fēn)離(lí)，現場安裝周期(qī)僅需(xū)5-7個工作日，對(duì)自(zì)備電廠(chǎng)連續運(yùn)行影響小。預留擴展(zhǎn)接口(kǒu)也(yě)為未來增(zēng)加氫電(diàn)導率(shuài)
，TOCi等(děng)先進監測指標提(tí)供(gōng)了(liǎo)條件。

本(běn)技(jì)改方(fāng)案(àn)同(tóng)樣(yàng)適用於(yú)煤化(huà)工(gōng)
，石化
，精(jīng)細化工(gōng)等行(háng)業自備燃煤鍋爐及燃氣(qì)鍋爐(lú)的水汽監督係統升級(jí)改造。

以下(xià)介(jiè)紹科創(chuàng)星光(guāng)自(zì)主研(yán)發生產(chǎn)的水汽(qì)取樣(yàng)分(fēn)析裝置，儀器特點(diǎn)如下介紹(shào)：

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