一、背景與挑戰(zhàn)：安徽司爾特自備電廠的“水汽監(jiān)測”技改需求

安徽司爾特化肥科技有限公司是磷復(fù)肥行業(yè)龍頭（上市公司司爾特002538核心基地），其宣城生產(chǎn)基地配套建有自備熱電站，主要設(shè)備包括：高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐、背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組該自備電廠利用硫鐵礦制酸副產(chǎn)蒸汽及化工廢氣摻燒發(fā)電，所產(chǎn)電力供化肥生產(chǎn)裝置使用，低壓蒸汽供給復(fù)合肥造粒、干燥等工序。電廠是全廠公用工程的核心樞紐，已連續(xù)運(yùn)行超過10年。

技改項(xiàng)目背景

該自備電廠原有的水汽取樣及在線化學(xué)監(jiān)督系統(tǒng)投運(yùn)多年，設(shè)備嚴(yán)重老化，存在以下突出問題：

1、取樣裝置冷卻能力下降，樣水溫度波動大（28-45℃）

2、在線pH、電導(dǎo)率、磷酸根等儀表因樣水不穩(wěn)定，數(shù)據(jù)頻繁跳變，投運(yùn)率不足60%

3、爐水、蒸汽品質(zhì)無法實(shí)時監(jiān)控，曾多次因水質(zhì)異常被迫加大鍋爐排污，造成熱量損失和藥劑浪費(fèi)

4、汽輪機(jī)蒸汽硅含量無法在線監(jiān)測，存在低壓缸積鹽風(fēng)險

電廠于2024年底啟動水汽集中取樣系統(tǒng)自動化技改項(xiàng)目，目標(biāo)是對汽包爐水、飽和蒸汽、過熱蒸汽、除氧器出口、凝結(jié)水回水等5個關(guān)鍵點(diǎn)位實(shí)現(xiàn)全自動在線監(jiān)測。

三大核心痛點(diǎn)

1. 人工取樣安全風(fēng)險突出

鍋爐汽包壓力9.8MPa，過熱蒸汽溫度540℃。原取樣系統(tǒng)冷卻水流量不穩(wěn)定，樣水溫度經(jīng)常超過40℃（安全推薦值≤30℃），取樣人員需頻繁開關(guān)高溫高壓閥門，存在燙傷風(fēng)險。原系統(tǒng)無任何自動保護(hù)功能，完全依賴人工經(jīng)驗(yàn)判斷。

2. 水質(zhì)監(jiān)測嚴(yán)重滯后，導(dǎo)致鍋爐排污損失大

爐水磷酸根、pH、電導(dǎo)率等指標(biāo)變化快，原方案以人工取樣送至中心實(shí)驗(yàn)室檢測為主，每4小時一次，從取樣到獲得結(jié)果需數(shù)小時。當(dāng)水質(zhì)異常時，鍋爐需加大排污量換水，平均排污率較設(shè)計(jì)值高出約2%，造成明顯熱量損失和磷酸鹽藥劑浪費(fèi)。

3. 多點(diǎn)位取樣管路分散，儀表數(shù)據(jù)不可靠

涉及汽包爐水、飽和蒸汽、過熱蒸汽、除氧器出口、凝結(jié)水回水等5個取樣點(diǎn)。原系統(tǒng)各取樣管路相互并聯(lián)，冷卻器布置混亂，相互干擾；配套的在線儀表因樣水溫度、壓力、流量劇烈波動，經(jīng)常報警或顯示錯誤數(shù)據(jù)，運(yùn)行人員無法信任。

二、破局方案：科創(chuàng)星光“化工自備電廠”水汽集中取樣技改方案

問題根源

原系統(tǒng)取樣預(yù)處理能力嚴(yán)重不足，無法在鍋爐負(fù)荷頻繁波動的工況下，為后端精密分析儀表提供連續(xù)、穩(wěn)定、低溫、低流速的代表性樣水。

三大實(shí)施路徑

路徑1：安全升級 —— 兩級降溫 + 自動切斷保護(hù)

實(shí)施：為每個取樣點(diǎn)配置獨(dú)立的“高溫預(yù)冷+主冷卻器”兩級降溫模塊，樣水出口溫度穩(wěn)定控制在25℃±1℃。引入主路切斷樣水閉環(huán)保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)測冷卻水流量及樣水溫度、壓力。

產(chǎn)品：XG098水汽取樣分析裝置在檢測到冷卻水中斷或樣水超溫、超壓時，自動關(guān)閉高溫進(jìn)樣閥門，杜絕高溫蒸汽噴濺。

路徑2：全參數(shù)在線監(jiān)測 —— 集成儀表群

實(shí)施：以XG098裝置保障每路樣水達(dá)到恒溫、恒壓、恒流（三恒）標(biāo)準(zhǔn)后，成套配置在線分析儀表。

產(chǎn)品：包括磷酸根監(jiān)測儀、硅酸根分析儀、pH分析儀、電導(dǎo)率表、溶解氧分析儀（給水/凝結(jié)水）、ORP分析儀。所有儀表集中布置在儀表屏內(nèi)，模擬量信號上傳至現(xiàn)有DCS系統(tǒng)。

路徑3：運(yùn)維簡化及可擴(kuò)展性

實(shí)施：全不銹鋼高溫架、高低溫區(qū)物理隔離、二級過濾體系（免維護(hù)返沖高溫高壓過濾器+儀表精密過濾器）。儀表屏內(nèi)預(yù)留2個備用取樣接口及安裝空間。

產(chǎn)品：有效防止顆粒物堵塞儀表取樣流路，支撐季度檢查而非每日清理；預(yù)留接口便于后續(xù)增加氫電導(dǎo)率、TOCi等檢測點(diǎn)，滿足未來技改升級需求。

三、成效驗(yàn)證：技改后數(shù)據(jù)對比

客戶反饋（自備電廠技術(shù)負(fù)責(zé)人）

“科創(chuàng)星光這套XG098系統(tǒng)接入后，樣水溫度穩(wěn)穩(wěn)控制在25度左右，硅酸根、磷酸根這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)再也不跳了。我們運(yùn)行人員現(xiàn)在直接看DCS上的在線數(shù)據(jù)就能指導(dǎo)鍋爐加藥和排污，不用再頻繁跑現(xiàn)場取樣。特別是自動切斷保護(hù)，消除了我們一直擔(dān)心的取樣口噴濺風(fēng)險。這套技改對自備電廠的化學(xué)監(jiān)督來說是質(zhì)的提升?！?

—— 安徽司爾特化肥科技有限公司 自備電廠技術(shù)負(fù)責(zé)人

行業(yè)啟示：化工自備電廠水汽監(jiān)測技改的關(guān)鍵方向

1. 自備電廠的“小機(jī)組”同樣需要高可靠水汽監(jiān)測

化工自備電廠雖然以供熱為主、容量較小，但鍋爐結(jié)垢、汽輪機(jī)積鹽同樣會造成生產(chǎn)波動甚至非計(jì)劃停車。XG098裝置通過“三恒”預(yù)處理解決了樣水不穩(wěn)的源頭問題，使在線儀表真正可用。

2. 取樣自動化是消除人工操作風(fēng)險的有效手段

依賴人工開啟高溫取樣閥的操作方式，在化工企業(yè)安全管理體系下面臨越來越大的壓力。采用自動切斷保護(hù)與集中取樣裝置，可以從物理上減少人員與高溫介質(zhì)接觸的機(jī)會，相比單純依靠操作規(guī)程更加可靠。

3. 集成式技改方案縮短現(xiàn)場施工周期

XG098及配套儀表采用屏柜式整體設(shè)計(jì)，高低溫區(qū)分離，現(xiàn)場安裝周期僅需5-7個工作日，對自備電廠連續(xù)運(yùn)行影響小。預(yù)留擴(kuò)展接口也為未來增加氫電導(dǎo)率、TOCi等先進(jìn)監(jiān)測指標(biāo)提供了條件。

本技改方案同樣適用于煤化工、石化、精細(xì)化工等行業(yè)自備燃煤鍋爐及燃?xì)忮仩t的水汽監(jiān)督系統(tǒng)升級改造。

以下介紹科創(chuàng)星光自主研發(fā)生產(chǎn)的水汽取樣分析裝置，儀器特點(diǎn)如下介紹：

查看產(chǎn)品

本文關(guān)鍵字：XG096氫電導(dǎo)率電去離子(EDI)交換器，XG098水汽取樣分析裝置，XG099自動加藥裝置