1.本发明属于电力设备防腐蚀保护技术领域，具体涉及一种气相缓蚀剂加药系统及其工作方法。
背景技术：2.目前，热力设备停(备)用保护的方法很多，大致分为干法和湿法两种。干法保护一般被用于锅炉长期或短期停用前，它通常要求锅炉停用后进行全面彻底的清理和干燥，确保系统具有良好的密闭性，以防外部空气进入。目前，应用最广泛的干法防腐方法有干燥法、烘干法、充惰性气体法和气相缓蚀剂法等；湿法保护又称液相保护，是将含有保护性液体的水溶液充入停备用的燃气工业锅炉中，隔绝腐蚀因子氧气与金属(钢)的接触，从而减缓或避免停用锅炉的腐蚀。目前，应用最广泛的湿法防腐方法有可溶性涂料、胺-联胺法、成膜缓蚀剂法和给水压力法等。dl/t956《火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则》提供了一种气相缓蚀剂保护装置。该装置采用空压机压缩空气，利用电加热器加热压缩空气，形成热风；之后穿过装填有气相缓蚀剂的容器，使气相缓蚀剂气化后进入被保护的装置。
3.目前，停备用机组多数采用氨－联胺湿法保护或成膜胺法的停用保护方式，但氨－联胺湿法保护对汽轮机系统起不到有效的保护效果。联胺法钝化温度要求较高，时间长，钝化膜耐蚀性较差，并且联胺毒性较强，是一种可疑的致癌物，钝化废液处理要求较严，联胺法处于逐渐淘汰之列；20世纪90年代初俄罗斯和法国等国家成功使用有机胺解决发电厂热力系统停备用腐蚀这一问题后，采用成膜胺进行热力设备的停用保护，在我国火力发电厂锅炉停用保护中也已经非常普遍。但是成膜胺保护方式须在机组滑停阶段进行实施，对电厂停运保护造成一定的限制。
4.针对充氮保护法，在满足技术要求的情况下具有良好的防锈蚀效果，对停运时间也没有限制，适合锅炉设备长期停用保护。但是当机组启停次数较多、停运时间较长的情况下，氮气置换和补充消耗气量较大，经济性相比烘干法、成膜胺法较差；同时在保护范围方面，充氮法只适合密封性较好的系统，凝汽器、汽轮机等无法密封的设备需采取其它方法进行保护。
5.干燥/烘干法是在燃气工业锅炉停用后趁热放干炉水，利用余热、冷风、负压以及邻炉热气等方法烘干设备内部，再把水垢、水渣处理后加入生石灰、氯化钙或者硅胶等干燥剂，防止锅炉内部返潮。该方法适用于内部空间较大的卧式内燃型燃气锅炉。采用干燥剂进行保护之前，除要求保护系统的水放净外，还要求清理出系統内杂物，小心加热或通入热风使之干燥，所有汽水侧都要求严密不漏气，只有在系统的相对湿度尽可能低的空气中，使用干燥剂才能达到良好的保护效果。采用烘干法或热风干燥法进行燃煤机组的腐蚀防护时，针对长期停运的燃煤机组保护措施覆盖范围不全面，通常以余热锅炉本体水汽系统保护为主，对凝汽器、燃汽轮机、锅炉烟气侧等设备缺少针对性的防锈蚀措施。
6.dl/t956《火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则》提供了一种气相缓蚀剂保护装置，不足之处在于：(1)封闭式容器内气相缓蚀剂的总量在添加过程中不断减少、总高度
不断降低，导致流程阻力不断变化，造成气相缓蚀剂浓度不便于调节；(2)自动定量加药装置在运行期间不能添加气相缓蚀剂；(3)气相缓蚀剂加入系统后，没有设置循环系统，当系统浓度没有达到保护浓度时，导致气相缓蚀剂浪费，并造成空气污染；(4)无温度、压力、浓度等检测和控制系统，不便于现场操作的自动化。
技术实现要素：7.为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种气相缓蚀剂加药系统及其工作方法，能够实现气相缓蚀剂的持续添加和加药浓度的准确控制，提高了系统的安全性；还能够对气相缓蚀剂进行循环回收，消除了空气污染，并避免气相缓蚀剂的浪费；自动化程度高。
8.本发明是通过以下技术方案来实现：
9.本发明公开了一种气相缓蚀剂加药系统，包括气固混合器、热风加热单元、二级加热器、给料机、自动定量加药装置和循环系统；给料机与自动定量加药装置连接，自动定量加药装置与气固混合器的固相入口连接，热风加热单元与气固混合器的气相入口连接；气固混合器的出口与二级加热器连接，气固混合器的出口处设有第一温度计，二级加热器与被保护设备连接，二级加热器与被保护设备之间的连接管道上设有第二温度计；被保护设备的出气口通过循环系统与热风加热单元连接。
10.优选地，热风加热单元包括离心风机和一级加热器，离心风机与一级加热器连接，一级加热器与气固混合器的气相入口连接。
11.进一步优选地，一级加热器为电阻式加热装置，二级加热器为陶瓷电加热器。
12.优选地，气固混合器的出口与二级加热器之间设有预混室，预混室内壁设有螺旋导流板，第一温度计设在预混室上。
13.优选地，气固混合器为同轴双层管结构，外管上设有气相入口，气相入口通过热风进风管与热风加热单元连接，内管的一端与自动定量加药装置，另一端与外管共同连接至二级加热器。
14.进一步优选地，内管的出口端口径渐缩，外管的出口端为文丘里管结构。
15.优选地，二级加热器与被保护设备之间的连接管道上还设有压力计和第一气体浓度计。
16.优选地，循环系统包括循环管路和三通阀，被保护设备出气口通过循环管路与热风加热单元连接，三通阀设在循环管路上，三通阀连接有排出管。
17.进一步优选地，被保护设备出气口与三通阀之间的循环管路上设有第二气体浓度计。
18.本发明公开的上述气相缓蚀剂加药系统的工作方法，包括：
19.气相缓蚀剂经给料机进入自动定量加药装置，根据气相缓蚀剂的浓度要求，由气固混合器的固相入口进入气固混合器，与来自热风加热单元的热风混合后进入二级加热器，根据第一温度计反馈的温度数据在二级加热器中加热至预设温度后进入被保护设备，根据第二温度计反馈的温度数据实时调整二级加热器的加热温度；多余的气相缓蚀剂由被保护设备的出气口经循环系统回到热风加热单元。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
21.本发明公开的一种气相缓蚀剂加药系统，采用给料机和自动定量加药装置进行给
料，自动定量加药装置，实现气相缓蚀剂固体粉末的准确计量，进而实现加药浓度的准确控制，避免了粉尘浓度不能准确控制带来的爆炸危险，提高了系统的安全性；给料机实现了连续进料。气相缓蚀剂固体粉末和热风通过气固混合器进行混合，可实现气相缓蚀剂的不中断、持续添加。系统内设置循环系统对气相缓蚀剂进行循环回收，消除了空气污染，并避免气相缓蚀剂的浪费，降低了成本。通过热风加热单元的预热和二级加热器最终加热，使气相缓蚀剂的温度符合工艺要求，同时通过第一温度计和第二温度计进行实时监测和反馈，对热风加热单元和二级加热器的温度进行实时调节，提升了系统监测和控制的自动化程度，具有良好的应用前景。
22.进一步地，一级加热器采用电阻式加热装置，效率高、升温和降温速率快，响应迅速且稳定；二级加热器采用陶瓷电加热器，具有长寿命、保温性能好、机械性能强、耐腐蚀等优点。
23.进一步地，气固混合器的出口与二级加热器之间设有预混室，提高混合效果，预混室内壁设有螺旋导流板，延长混合时间。
24.进一步地，气固混合器为同轴双层管结构，能够隔离气相缓蚀剂和热风，避免气相缓蚀剂进入热风加热装置。
25.更进一步地，内管的出口端口径渐缩，外管的出口端为文丘里管结构，在出口端形成负压，避免气相缓蚀剂进入热风系统，提高系统的稳定性和运行寿命。
26.进一步地，二级加热器与被保护设备之间的连接管道上还设有压力计和第一气体浓度计，能够保证检测压力大于系统压力，并实时检测加药浓度。
27.进一步地，循环系统中的三通阀在没有达到保护浓度时，循环利用气相缓蚀剂，避免浪费和环境污染；当被保护设备出来的气相缓蚀剂不适于循环利用时，通过排出管排出进行处理。
28.更进一步地，被保护设备出气口与三通阀之间的循环管路上设有第二气体浓度计，能够实时监测检测系统气相缓蚀剂浓度。
29.本发明公开的上述气相缓蚀剂加药系统的工作方法，自动化程度高，环保经；效率高、便于现场进行操作。
附图说明
30.图1为本发明的整体结构示意图；
31.图2为气固混合器的具体结构图。
32.图中：1为离心风机，2为一级加热器，3为气固混合器，3-1为外管，3-2为内管，3-3为热风进风管，4为二级加热器，5为给料机，6为自动定量加药装置，7为第一温度计，8为第二温度计，9为压力计，10为第一气体浓度计，11为第二气体浓度计，12为控制系统，13为被保护设备，14为三通阀，15为预混室。
具体实施方式
33.下面结合附图对本发明做进一步详细描述，其内容是对本发明的解释而不是限定：
34.如图1，为本发明的气相缓蚀剂加药系统，包括气固混合器3、热风加热单元、二级
加热器4、给料机5、自动定量加药装置6和循环系统；给料机5与自动定量加药装置6连接，自动定量加药装置6与气固混合器3的固相入口连接，热风加热单元与气固混合器3的气相入口连接；气固混合器3的出口与二级加热器4连接，气固混合器3的出口处设有第一温度计7，二级加热器4与被保护设备13连接，二级加热器4与被保护设备13之间的连接管道上设有第二温度计8；被保护设备13的出气口通过循环系统与热风加热单元连接。
35.在本发明的一个较优的实施例中，热风加热单元包括离心风机1和一级加热器2，离心风机1与一级加热器2连接，一级加热器2与气固混合器3的气相入口连接。优选地，一级加热器2为电阻式加热装置，二级加热器4为陶瓷电加热器。
36.在本发明的一个较优的实施例中，气固混合器3的出口与二级加热器4之间设有预混室15，预混室15内壁设有螺旋导流板，第一温度计7设在预混室15上。
37.如图2，在本发明的一个较优的实施例中，气固混合器3为同轴双层管结构，外管3-1上设有气相入口，气相入口通过热风进风管3-3与热风加热单元连接，内管3-2的一端与自动定量加药装置6，另一端与外管共同连接至二级加热器4。优选地，内管3-2的出口端口径渐缩，外管3-1的出口端为文丘里管结构。
38.在本发明的一个较优的实施例中，二级加热器4与被保护设备13之间的连接管道上还设有压力计9和第一气体浓度计10。
39.在本发明的一个较优的实施例中，循环系统包括循环管路和三通阀14，被保护设备13出气口通过循环管路与热风加热单元连接，三通阀14设在循环管路上，三通阀14连接有排出管。优选地，被保护设备13出气口与三通阀14之间的循环管路上设有第二气体浓度计11。
40.本发明的气相缓蚀剂加药系统在工作时：
41.气相缓蚀剂经给料机5进入自动定量加药装置6，根据气相缓蚀剂的浓度要求，由气固混合器3的固相入口进入气固混合器3，离心风机1产生的气流进入一级加热器2进行加热，并与气相缓蚀剂在气固混合器3中混合后进入预混室15，充分混合后进入二级加热器4，根据第一温度计7反馈的温度数据在二级加热器4中加热至预设温度后进入被保护设备13，根据第二温度计8反馈的温度数据实时调整二级加热器4的加热温度；通过压力计9和第一气体浓度计10控制系统内的压力和浓度，多余的气相缓蚀剂由被保护设备13的出气口经循环管路回到离心风机1，当不适合循环进入离心风机1时，通过三通阀14连接的排出管排出系统；第二气体浓度计11实时监测检测系统气相缓蚀剂浓度。
42.在系统运行过程中，第一温度计7、第二温度计8、压力计9、第一气体浓度计10、第二气体浓度计11将监测数值实时反馈至控制系统12，控制系统12控制离心风机1、一级加热器2、二级加热器4、给料机5、自动定量加药装置6和三通阀14，实现高精度的自动化控制。
43.以上所述，仅为本发明实施方式中的部分，本发明中虽然使用了部分术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了方便的描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的内容，以便于更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。
技术特征：1.一种气相缓蚀剂加药系统，其特征在于，包括气固混合器(3)、热风加热单元、二级加热器(4)、给料机(5)、自动定量加药装置(6)和循环系统；给料机(5)与自动定量加药装置(6)连接，自动定量加药装置(6)与气固混合器(3)的固相入口连接，热风加热单元与气固混合器(3)的气相入口连接；气固混合器(3)的出口与二级加热器(4)连接，气固混合器(3)的出口处设有第一温度计(7)，二级加热器(4)与被保护设备(13)连接，二级加热器(4)与被保护设备(13)之间的连接管道上设有第二温度计(8)；被保护设备(13)的出气口通过循环系统与热风加热单元连接。2.根据权利要求1所述的气相缓蚀剂加药系统，其特征在于，热风加热单元包括离心风机(1)和一级加热器(2)，离心风机(1)与一级加热器(2)连接，一级加热器(2)与气固混合器(3)的气相入口连接。3.根据权利要求2所述的气相缓蚀剂加药系统，其特征在于，一级加热器(2)为电阻式加热装置，二级加热器(4)为陶瓷电加热器。4.根据权利要求1所述的气相缓蚀剂加药系统，其特征在于，气固混合器(3)的出口与二级加热器(4)之间设有预混室(15)，预混室(15)内壁设有螺旋导流板，第一温度计(7)设在预混室(15)上。5.根据权利要求1所述的气相缓蚀剂加药系统，其特征在于，气固混合器(3)为同轴双层管结构，外管(3-1)上设有气相入口，气相入口通过热风进风管(3-3)与热风加热单元连接，内管(3-2)的一端与自动定量加药装置(6)，另一端与外管共同连接至二级加热器(4)。6.根据权利要求5所述的气相缓蚀剂加药系统，其特征在于，内管(3-2)的出口端口径渐缩，外管(3-1)的出口端为文丘里管结构。7.根据权利要求1所述的气相缓蚀剂加药系统，其特征在于，二级加热器(4)与被保护设备(13)之间的连接管道上还设有压力计(9)和第一气体浓度计(10)。8.根据权利要求1所述的气相缓蚀剂加药系统，其特征在于，循环系统包括循环管路和三通阀(14)，被保护设备(13)出气口通过循环管路与热风加热单元连接，三通阀(14)设在循环管路上，三通阀(14)连接有排出管。9.根据权利要求8所述的气相缓蚀剂加药系统，其特征在于，被保护设备(13)出气口与三通阀(14)之间的循环管路上设有第二气体浓度计(11)。10.根据权利要求1～9任意一项所述的气相缓蚀剂加药系统的工作方法，其特征在于，包括：气相缓蚀剂经给料机(5)进入自动定量加药装置(6)，根据气相缓蚀剂的浓度要求，由气固混合器(3)的固相入口进入气固混合器(3)，与来自热风加热单元的热风混合后进入二级加热器(4)，根据第一温度计(7)反馈的温度数据在二级加热器(4)中加热至预设温度后进入被保护设备(13)，根据第二温度计(8)反馈的温度数据实时调整二级加热器(4)的加热温度；多余的气相缓蚀剂由被保护设备(13)的出气口经循环系统回到热风加热单元。
技术总结本发明公开的一种气相缓蚀剂加药系统及其工作方法，属于电力设备防腐蚀保护技术领域。给料机与自动定量加药装置连接，自动定量加药装置与气固混合器的固相入口连接，热风加热单元与气固混合器的气相入口连接；气固混合器的出口与二级加热器连接，气固混合器的出口处设有第一温度计，二级加热器与被保护设备连接，二级加热器与被保护设备之间的连接管道上设有第二温度计；被保护设备的出气口通过循环系统与热风加热单元连接。本发明能够实现气相缓蚀剂的持续添加和加药浓度的准确控制，提高了系统的安全性；还能够对气相缓蚀剂进行循环回收，消除了空气污染，并避免气相缓蚀剂的浪费；自动化程度高。自动化程度高。自动化程度高。
技术研发人员：闫爱军 郭俊文 周陈龙 董红年 乔越 曹松彦 陈浩 范志东
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2022.03.30
技术公布日：2022/7/5
