本發明涉及一種排污方法，具體涉及一種多變量控制的鍋爐在線自動排污方法，屬于蒸汽鍋爐爐水控制。

背景技術：

1、蒸汽鍋爐在運行中，隨著蒸汽的產出爐水被濃縮，當鹽濃度升高到一定程度時，爐水會產生泡沫，發生汽水共騰，蒸汽大量帶水，并造成嚴重的虛假水位，使爐況控制不穩。因此必須控制爐水鹽濃度以確保蒸汽質量及鍋爐運行安全，控制爐水鹽濃度的主要方法是排污，在爐水蒸發面下鹽濃度較高的部位排出一部分的爐水，并補充低濃度的補給水，對爐水鹽濃度進行稀釋。鍋爐排污分連續排污和定期排污兩種：定期排污又叫間斷排污或底部排污，是在鍋爐低負荷和高水位時，打開排污閥進行排污工作，將鍋筒底部的粘質物、泥渣、沉淀和腐蝕產物等沉積物和污垢殘渣等排出去。國內大多數工業鍋爐采用規定時間和日期，人工完全打開排污閥30s后立即關閉，每個排污閥輪流進行，這種傳統的定期排污方法無法實現排污量的按需控制，面對蒸汽流量的變化，要么超量排放造成能源浪費，要么在負荷變化大時難以保證鍋水一定合格。連續排污也叫表面排污，這種排污方式是連續不斷地從汽包爐水表面層將濃度最大的爐水排出，以降低爐水表面的堿度、氯根和懸浮物等，防止汽水共騰現象的發生和爐水對鍋筒壁的腐蝕，目前國內大多數工業鍋爐根據爐水水質來調節連續排污的時間和開度，如果排污量不足，鍋水的鹽濃度會越來越高；反之，若排污量過大，則因排出的是含有大量熱能的鍋水，會造成能量損失和高品質除鹽水的浪費。

2、通過申請人的檢索，目前還沒有相關的文獻和專利技術涉及到多變量控制的鍋爐在線自動排污方法。相關公布定排自動排污的是申請號為“201810818816.3”的名為“一種自動修正排污基準數據的蒸汽鍋爐系統”，但其主要根據鍋爐產生的蒸汽量和輸入鍋爐的水量進行自動控制定期排污。其他根據爐水水質進行連排的自動控制，如申請號為“201911060031.5”所公布的“一種鍋爐自動排污裝置及方法”，就是通過使電導率監控裝置實時檢測鍋爐爐水電導率來控制連排閥門的開啟和停止。

3、鑒于目前人工控制定期排污和連續排污以及單一變量控制鍋爐自動排污，均容易產生過量排污和排污不及時的現象，造成熱能浪費或者爐水品質變差，以及電廠智能制造大力發展的需求和鍋爐水位自動控制技術的普遍使用，本發明提供了一種多變量控制的鍋爐在線自動排污方法。該方法根據給水氫導、爐水電導率、爐水磷酸根含量的邏輯啟動鍋爐自動排污流程，通過多元線性回歸分析建立回歸方程，關聯連排執行機構控制連續排污閥門開度，同時根據計算出的連續排污量與定期排污建立耦合關系，關聯定期排污執行機構控制定期排污閥門的開度和時間，實現鍋爐在線自動排污功能，從而替代人工操作，杜絕人工操作帶來的不穩定狀態。

技術實現思路

1、本發明正是針對現有技術中存在的問題，提供一種多變量控制的鍋爐在線自動排污方法，根據給水氫導、爐水電導率、爐水磷酸根含量的邏輯啟動鍋爐自動排污流程，通過回歸分析建立多元線性回歸方程，關聯連排執行機構控制連續排污閥門開度，同時根據計算出的連續排污量與定期排污建立耦合關系，關聯定期排污執行機構控制定期排污閥門的開度和時間，避免排污不足爐水鹽度越來越高存在安全隱患和排污過量導致大量高溫飽和水流失而造成熱能和除鹽水資源的浪費，保證爐水的質量在規定的允許范圍內，真正意義上實現鍋爐在線自動排污功能，提升了鍋爐排污工藝的自動化水平。

2、為了實現上述目的，本發明的技術方案如下，一種多變量控制的鍋爐在線自動排污方法，所述方法包括以下步驟：

3、步驟1：鍋爐排污自動開啟條件確認；

4、1.1鍋爐正常運行過程，通過汽包水位模擬量輸入數值進行三取二表決處理，確認鍋爐水位在正常值-100～+250mm范圍；

5、1.2通過連續排污閥門開度模擬量輸入數值進行品質判斷，確認連續排污閥門執行機構正常；1.3通過現場在線分析電導率表及磷表信號轉接，在dcs內接入實時采集給水氫導、爐水電導率及磷酸根含量，并進行品質判斷；

6、1.4將爐水電導率與100倍的給水氫導進行比較，當比值＞1且磷酸根含量＞15mg/l時，觸發指令自動開啟連續排污閥門執行機構，連續排污自動開啟進入自動排污階段，連續排污閥門開度指令默認值為50％，當控制指令與閥門開度反饋偏差在正負5％內，判斷自動開啟流程觸發正確。

7、步驟2:根據建立的多元線性回歸方程計算出連續排污量

8、2.1綜合分析鍋爐運行數據，探究與鍋爐排污量及爐水質量相關的因素主要有：給水氫導、爐水電導率、磷酸根含量。連排閥門開度對鍋爐排污量影響很大，連排閥門開度開得過大會浪費爐水，連排閥門開度開得過小會造成鍋爐積污，鍋爐運行規程及標準化作業規定連排閥門開度控制在50％。對給水氫導的要求本來就較高，必須低于0.3us/cm，給水氫導只有在低于規定值范圍內，才能保證制水質量。爐水電導率的值主要決定于鍋爐管道內的腐蝕程度、燃燒情況。合理調整磷酸根含量，將爐水水質指標控制在標準范圍內，可以保護鍋爐內壁，若磷酸根含量過高，則爐水堿度會增加，容易形成泡沫影響鍋爐燃燒，磷酸根含量過低，鍋爐及管道內壁得不到保障。從這些參數尋找出排污開啟時間、開啟時長及開度大小因子，及時精確操控排污裝置；

9、2.2通過多元線性回歸分析，連排閥門開度大小，與給水氫導，爐水電導率，磷酸根含量的多元線性回歸方程為：

10、k＝-11.2-0.09c+1.55d+0.89s

11、其中k：連排閥門開度；c：給水氫導，單位us/cm；d：爐水電導率，單位us/cm；s：磷酸根含量，單位mg/l；

12、2.4dcs系統根據回歸方程的實時數據自動調節閥門開度大小，隨著連續排污時長的增加，爐水電導率和磷酸根含量不斷降低，連續排污閥門開度也將不斷調小以減少蒸汽的損失。若爐水電導率和磷酸根含量增大，連續排污閥門開度也將不斷自動調大以滿足水質要求；2.5根據回歸方程計算出連續排污量

13、q＝0.2*k*t；

14、步驟3:根據計算結果耦合作用定期排污,

15、3.1根據計算結果，連續排污量累計至6噸時，通過耦合作用自動啟動定期排污閥門，1號定期排污閥門全開30秒后立即關閉，開啟2號定期排污閥門，依次進行16個排污閥門的啟閉，待16個定期排污閥門全部啟閉完成，此次定期排污結束，連續排污量歸零；

16、3.2待連續排污量累計值再次達到6噸時，再次通過耦合作用自動啟動定期排污閥門，進行下一輪定期排污，即1號定期排污閥門全開30秒后立即關閉，開啟2號定期排污閥門，16個排污閥門依次進行，待16個定期排污閥門全部啟閉完畢，此次定期排污結束，連續排污量歸零；3.3依次通過耦合作用自動開啟定期排污，直至連續排污流程結束；

17、步驟4:水質數據持續采集判斷自動排污流程進展；

18、4.1持續實時采集給水氫導、爐水電導率及磷酸根含量；

19、4.2將爐水電導率與100倍的給水氫導進行比較，當比值≤0.5且磷酸根含量≤5mg/l時，觸發關閉連續排污閥門執行機構信號，若此時自動定期排污流程結束，則整個鍋爐自動排污流程結束。若觸發關閉連續排污閥門執行機構信號的同時自動定期排污正在進行過程中，則待此次定期排污流程結束，整個鍋爐自動排污流程結束。

20、步驟5:鍋爐自動排污流程結束。

21、相對于現有技術，本發明具有如下優點：1)該方案利用提供的鍋爐在線自動排污方法，能實現鍋爐連續排污和定期排污的耦合自動控制，消除了排污過量導致大量高溫飽和水流失而造成熱能和除鹽水資源的浪費和排污不足爐水鹽度越來越高存在的安全隱患，還能夠保證過熱蒸汽品質符合國家標準要求，減少熱力系統的積鹽或腐蝕；2)鍋爐自動在線排污功能的實現，還能夠減輕連續排污和定期排污時的工人勞動強度，對提高勞動效率、實現電廠的智能制造有著非常重大的意義。3)本發明第一次提出多變量控制鍋爐自動排污方法，通過連續排污和定期排污的耦合作用實現排污全功能在線自動化的思路，通過給水氫導、爐水電導率及磷酸根含量的邏輯關系啟動自動排污流程，多參數與連續排污的關系建立多元線性回歸方程，計算出連續排污量與定期排污進行耦合控制，精準將鍋爐的排污量控制在安全且經濟的范圍，有效減少排污時的蒸汽損失，實現蒸汽系統節能運行。