智能加藥系統(tǒng)的開發(fā)-3xcb課件

1、科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金項目驗收總結(jié)報告 項目名稱：電廠鍋爐新型環(huán)保清洗鈍化技術(shù)及智能加藥系統(tǒng)的開發(fā)千秋雪環(huán)?？萍?主要內(nèi)容項目概況 項目技術(shù)創(chuàng)新點項目的關(guān)鍵問題試驗研究 項目實施進(jìn)度與合同指標(biāo)完成情況經(jīng)濟(jì)指標(biāo)完成情況項目實施前后企業(yè)的發(fā)展變化情況千秋雪環(huán)?？萍?一、項目概況 千秋雪環(huán)保科技 北京千秋雪環(huán)?？萍加邢薰?電廠鍋爐新型環(huán)保清洗鈍化技術(shù)及智能加藥系統(tǒng)的開發(fā)項目于2006年10月獲中小企業(yè)科技創(chuàng)新基金管理中心的立項批準(zhǔn)，國家科技部創(chuàng)新基金的無償資助和北京市科學(xué)技術(shù)委員會配套資金的支持，同時得到了各級領(lǐng)導(dǎo)的支持和關(guān)懷，項目進(jìn)展順利。按期完成了各項技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。千秋雪環(huán)?？萍?鍋

2、爐環(huán)保清洗鈍化技術(shù)及裝置是以金屬晶格成膜-電化學(xué)偶合技術(shù)與計算機(jī)智能控制技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)及傳感技術(shù)為核心綜合集成創(chuàng)新。實現(xiàn)了應(yīng)用基礎(chǔ)研究-應(yīng)用工藝及先進(jìn)的加藥自控設(shè)備的完美結(jié)合，是將高新技術(shù)應(yīng)用于能源領(lǐng)域（大型發(fā)電設(shè)備清洗鈍化）的成功實例。 助鈍化劑GD-LP-1是實現(xiàn)環(huán)保清洗鈍化的核心技術(shù)，其功能在于抑制H2O2分解，調(diào)節(jié)鈍化速率，使鈍化膜顆粒細(xì)小，膜致密，防腐蝕效果優(yōu)于傳統(tǒng)的亞硝酸鈉鈍化技術(shù)。 智能加藥裝置的技術(shù)核心是內(nèi)置專有軟件，采用了經(jīng)理論推導(dǎo)和經(jīng)實驗驗證的數(shù)學(xué)模型和計算機(jī)智能控制技術(shù)，解決了其它技術(shù)不能解決的“時間滯后”難題。該專有軟件的開發(fā)標(biāo)志著H2O2鍋爐環(huán)保清洗鈍化技術(shù)真正

3、成熟和能滿足市場實際應(yīng)用的要求。 應(yīng)用領(lǐng)域：電力、石油化工、冶金、藥品、食品、酒店等。 技術(shù)及應(yīng)用 千秋雪環(huán)?？萍?本項目始發(fā)于2006年月，通過對國外類似產(chǎn)品進(jìn)行大量調(diào)研，2006年12月完成了鈍化劑配方及試驗室掛片的試驗，2007年4月完成了電廠鍋爐鈍化的模擬試驗，2008年6月完成了智能加藥裝置的設(shè)計和研制， 2008年12月完成了電廠鍋爐的鈍化與加藥系統(tǒng)組合的現(xiàn)場試驗。 2008年6月已成功研制出120L/h的智能加藥系統(tǒng)裝置，得到了一系列的相關(guān)參數(shù)，完成了發(fā)明專利的申請。項目基本上達(dá)到了預(yù)期的效果。 千秋雪環(huán)?？萍?二、項目技術(shù)創(chuàng)新點 千秋雪環(huán)?？萍?1、采用鈍化劑技術(shù)，應(yīng)用胺類物質(zhì)

4、的吸附、嵌鑲等金屬晶格成膜-電化學(xué)偶合作用，使防腐蝕效果優(yōu)于所有的傳統(tǒng)技術(shù)。 單一的過氧化體系中形成的鈍化膜較粗糙，耐腐蝕性較差，而加入助鈍化劑GD-LP-1后，可以調(diào)節(jié)鈍化反應(yīng)的速度、抑制H2O2的分解。另外，助鈍化劑中的有機(jī)胺可能通過吸附、嵌鑲等金屬晶格成膜-電化學(xué)偶合作用，進(jìn)一步完善過氧化氫鈍化膜的組成，從而形成完整致密的保護(hù)膜層，更有效的防止腐蝕的發(fā)生與發(fā)展，使防腐蝕效果優(yōu)于所有的傳統(tǒng)技術(shù)。第三，該技術(shù)可以止常規(guī)技術(shù)易出現(xiàn)的“二次鍍銅”問題，通過在金屬表面形成致密的單分子保護(hù)膜，而這種單分子膜不會在垢的表面形成，獨一無二的緩蝕、激活技術(shù)很好地解決了工業(yè)清洗中除垢和防腐難以同時兼顧的矛盾

5、，不改變金屬原有的晶格結(jié)構(gòu)，不產(chǎn)生任何滲氫及氫脆現(xiàn)象，操作簡單、安全。 千秋雪環(huán)?？萍?2、研制專用計算機(jī)軟件，解決了常規(guī)自動加藥系統(tǒng)存在“時間滯后”難題；研制機(jī)電一體化專用工藝設(shè)備，在大型鍋爐清洗鈍化環(huán)節(jié)上，實現(xiàn)了真正意義上的清潔生產(chǎn)工藝，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。 采用機(jī)電一體化技術(shù)及傳感技術(shù)把在線中文智能儀表檢測與智能PID調(diào)節(jié)、安全閥自動保護(hù)、變頻調(diào)速、可靠的液壓隔膜計量泵、加藥箱自動加熱、計算機(jī)模糊控制人工智能等技術(shù)有機(jī)地結(jié)合和應(yīng)用，從而產(chǎn)生了一種全新概念的智能加藥裝置，在大型鍋爐清洗鈍化上實現(xiàn)了天毒、無損鈍化和鈍化液的無污染排放，即實現(xiàn)了真正意義上的清潔生產(chǎn)工藝，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。千秋雪環(huán)?？?/p>

6、技 三、項目的關(guān)鍵問題 2、鍋爐加藥裝置的智能自動化 爐水實際控制標(biāo)準(zhǔn)的制定與校核； 爐水pH值的預(yù)測，包括爐水的氨、爐水的有機(jī)物、及其他雜質(zhì)對其pH值的影響； 爐水實際緩沖容量的計算與應(yīng)用，主要考慮凝汽器管泄漏對爐水品質(zhì)可能帶來的影響； 給水中的加氨量對汽輪機(jī)初凝區(qū)腐蝕過程、凝汽器空冷區(qū)銅管氨腐蝕程度的影響； 高溫狀態(tài)下鍋爐水汽循環(huán)中的pH值與緩沖容量的計算模型，它作為鍋爐自動智能加藥裝置控制模型，對提高控制精度與水平非常重要； 自動智能加藥裝置的軟硬件設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試。 千秋雪環(huán)?？萍?四、試驗研究 千秋雪環(huán)?？萍?試驗裝置 采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)化設(shè)計流程。膜塊采用我公司和長沙理工大學(xué)與長

7、沙電力設(shè)備廠聯(lián)合最新開發(fā)研制的HZ-1型加藥裝置膜塊，加藥系統(tǒng)加藥量120L/h，200L/h。 千秋雪環(huán)?？萍?試驗方法 1. 過氧化氫鈍化: 在一定濃度的過氧化氫溶液，加入適量穩(wěn)定劑(自制)，達(dá)規(guī)定溫度后，加入備用的標(biāo)準(zhǔn)試片，在攪拌機(jī)攪拌下進(jìn)行鈍化。在鈍化結(jié)束后進(jìn)行耐蝕性試驗和X光電子能譜分析。2. 耐蝕性試驗: 耐鹽水試驗和耐濕熱試驗按標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。3. X光電子能譜: AIKaX-射線(1.486ev)為激發(fā)源，功率為200W，靶電壓10.00kV，電流20mA；XPS全掃描和高分辯譜的通能為50ev，分析室壓力為10-8Mpa，倍增電壓為2.8kV。 4.三門峽電廠鍋爐清洗鈍化車間進(jìn)

8、行現(xiàn)場測試試驗。 千秋雪環(huán)?？萍?結(jié)果與討論 1、成膜時間與外觀 由圖1可以看出，過氧化氫濃度高，成膜時間短，鈍化膜顏色深。成膜時間延長，鈍化膜顏色加深。 千秋雪環(huán)?？萍?2、過氧化氫濃度對鈍化的影響 由圖2可知，過氧化氫濃度高，成膜速度快，鈍化膜耐蝕性提高。結(jié)合考慮經(jīng)濟(jì)成本，過氧化氫鈍化適宜的濃度為0.5%-1.0%。 千秋雪環(huán)?？萍?3、pH值對過氧化氫鈍化的影響 由表3可知，過氧化氫鈍化對pH值非常敏感。pH值過高,過氧化氫易分解，成膜效果差。pH值過低，雖然能成膜，其耐蝕性也不好。過氧化氫鈍化適宜的pH值為6.57.5。 千秋雪環(huán)?？萍?4、溫度對過氧化氫鈍化的影響 由圖4可知，溫度過

9、高，形成的鈍化膜耐蝕性較差。溫度過低，鈍化成膜速度慢。過氧化氫鈍化適宜的溫度為2530。 千秋雪環(huán)?？萍?6、膜的表面結(jié)構(gòu)和組成 從圖6形貎看鈍化膜完整均勻致密。膜的表面有一些凹凸不平，可能是鋼樣品在酸洗過程中的腐蝕所致。膜的表面主要含F(xiàn)e及O，說明是鈍化膜的主要成分是鐵的氧化物。 從圖7由于熱膨脹的差異，鋼樣和樹脂之間產(chǎn)生了間隔（Gap）。膜的O元素分布圖顯示，在Fe的表面O分布集中，氧化膜的厚度估計在10 m左右。鈍化膜致密完整沒有裂紋和其它缺陷。 千秋雪環(huán)保科技 圖7 新型復(fù)合過氧化氫鈍化膜的截面結(jié)構(gòu)以及元素分布 圖6 新型復(fù)合過氧化氫鈍化膜的表面形貌和化學(xué)組成 7、三門峽電廠鍋爐清洗鈍

10、化車間進(jìn)行現(xiàn)場測試 工藝流程： “酸洗水沖洗除銅水沖洗漂洗鈍化” 。 日 期07.3.207.3.807.3.1207.3.1507.3.20腐蝕速率（g/m2h）6.5 7.35.44.85.5腐蝕總量（g/m2）7571556548清洗效果干凈 干凈干凈干凈干凈鈍化效果銀灰色、致密、完整 銀灰色、致密、完整銀灰色、致密、完整銀灰色、致密、完整銀灰色、致密、完整鈍化液毒性無無無無無給水溶氧量3ppb2ppb2ppb1.5ppb2ppb藥箱液位自動控制自動控制自動控制自動控制自動控制加藥方式自動自動自動自動自動表1HZ-1型加藥系統(tǒng)試驗運行數(shù)據(jù) 千秋雪環(huán)保科技 表3 HZ-1型加藥系統(tǒng)試驗運行

11、數(shù)據(jù) 千秋雪環(huán)?？萍?日 期07.4.2007.4.2507.4.2907.5.707.5.10腐蝕速率（g/m2h）5.4 4.65.24.85.2腐蝕總量（g/m2）5448514763清洗效果干凈 干凈干凈干凈干凈鈍化效果銀灰色、致密、完整 銀灰色、致密、完整銀灰色、致密、完整銀灰色、致密、完整銀灰色、致密、完整鈍化液毒性無無無無無給水溶氧量3ppb3.5ppb2.8ppb2 ppb1.5ppb藥箱液位自動控制自動控制自動控制自動控制自動控制加藥方式自動自動自動自動自動表4 HZ-1型加藥系統(tǒng)試驗運行數(shù)據(jù) 千秋雪環(huán)?？萍?日 期07.5.1507.5.2007.5.2407.5.2707

12、.5.29腐蝕速率（g/m2h）4.8 5.16.44.75.1腐蝕總量（g/m2）4634624652清洗效果干凈 干凈干凈干凈干凈鈍化效果銀灰色、致密、完整 銀灰色、致密、完整銀灰色、致密、完整銀灰色、致密、完整銀灰色、致密、完整鈍化液毒性無無無無無給水溶氧量2.5ppb2.5ppb1.6ppb2ppb2.5ppb藥箱液位自動控制自動控制自動控制自動控制自動控制加藥方式自動自動自動自動自動 鈍化效果好壞的關(guān)鍵問題是通過加入合適的添加劑，調(diào)節(jié)過氧化氫的反應(yīng)速度，控制鈍化膜的生長速度，增加膜的致密性和耐蝕性。另外，過氧化氫在酸洗狀態(tài)下易分解，必須抑制某些催化過氧化氫分解的因素，只抑制H2O2的

13、分解以達(dá)到制取優(yōu)良鈍化膜的目的。 HZ-1型加藥系統(tǒng)在線中文智能儀表檢測與智能PID調(diào)節(jié)、安全閥自動保護(hù)、變頻調(diào)速、可靠的液壓隔膜計量泵、加藥箱自動加熱、計算機(jī)模糊控制人工智能等技術(shù)有機(jī)結(jié)合，對提高鍋爐的鈍化膜是十分有效。 從表1表4的數(shù)據(jù)表明，我們開發(fā)的新型環(huán)保清洗鈍化技術(shù)及智能加藥系統(tǒng)，達(dá)到了電廠鍋爐鈍化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 千秋雪環(huán)?？萍?結(jié)論五、項目實施進(jìn)度與合同指 標(biāo)完成情況 千秋雪環(huán)?？萍?項目的實施進(jìn)度 項目立項后，按計劃： 2006.5-2006.8 中試的前期準(zhǔn)備及調(diào)研、前期研究成果深化任務(wù)；計劃完成購買原料、生產(chǎn)設(shè)備，建設(shè)相關(guān)水電配套設(shè)施，建造實驗臺等基礎(chǔ)建設(shè)工作以及消化科研成果，

14、利用已有的清洗鈍化劑和樣機(jī)在電廠進(jìn)行中試，再取得必要試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行必要的深層調(diào)研和結(jié)構(gòu)方案的分析與設(shè)計 。 千秋雪環(huán)保科技 2006.9-2007.2 在電廠進(jìn)行清洗鈍化試驗的基礎(chǔ)上。根據(jù)試驗中暴露的問題，完善、改進(jìn)，并制造一套新型中試樣系統(tǒng)，繼續(xù)在電廠進(jìn)行清洗鈍化試驗。這一任務(wù)的目標(biāo)應(yīng)為完成安裝調(diào)試及購置檢測設(shè)備和其他設(shè)備，制定相關(guān)中試生產(chǎn)制度等工作，并在完善試驗裝備的基礎(chǔ)上，形成中試大綱和規(guī)范完成中間試驗以保證試驗結(jié)果符合設(shè)計參數(shù)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 。 千秋雪環(huán)?？萍?( 2007.3-2007.10 ) 優(yōu)化前兩階段試驗參數(shù)，為預(yù)計的樣板工程設(shè)計制造3臺系統(tǒng)設(shè)備，這一階段為小批量生產(chǎn)

15、進(jìn)行的工藝文件和工藝設(shè)備，并為大量生產(chǎn)作前期技術(shù)準(zhǔn)備。這一任務(wù)的目標(biāo)；一是形成試生產(chǎn)的正式生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件-工藝文件。二是設(shè)計、制造和安裝調(diào)試基礎(chǔ)工藝裝備，包括設(shè)計加工，全套工具、量具的設(shè)計制造，生產(chǎn)流程規(guī)劃，成組技術(shù)形成，程序編制并進(jìn)行藥劑與系統(tǒng)產(chǎn)品試驗，工業(yè)試驗，達(dá)到現(xiàn)場安裝、運行。 千秋雪環(huán)保科技 2007.11 -2008.5 在中試的基礎(chǔ)上，對該技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行鑒定，同時準(zhǔn)備生產(chǎn)型產(chǎn)品圖紙、技術(shù)資料，在一些行業(yè)試銷該產(chǎn)品。 2006年10月 獲鍋爐清洗許可證 2008年6月 申請發(fā)明專利，目前已經(jīng)收到專利受理通知書。 千秋雪環(huán)?？萍?總體目標(biāo)完成情況 類 別合同規(guī)定實際完成完成比例%1

16、新增投資總額300 萬元338.58萬元112%2完成時達(dá)到的階段規(guī)模生產(chǎn)規(guī)模生產(chǎn)100%3年生產(chǎn)能力30-50套/年30-50套/年100%4企業(yè)資產(chǎn)規(guī)模1000萬元373.6萬元37%5企業(yè)人員總數(shù)30人30人100%6新增就業(yè)人數(shù)12人12人100%千秋雪環(huán)?？萍?六、經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 經(jīng)濟(jì)目標(biāo)完成情況 類 別合同規(guī)定實際完成完成比例%1銷售收入 364 萬元310.6萬元85.3 %2凈利潤147 萬元46萬元31.3 %3繳稅總額71 萬元58.2萬元82 %千秋雪環(huán)?？萍?產(chǎn)品在執(zhí)行期內(nèi)的已簽定的合同： 甲 方合同金額（萬元）已支(萬元)項目的進(jìn)展情 況1青島遠(yuǎn)洋大亞物流有限公司17.25

17、6.9調(diào)試2安徽信昊紡織有限公司25+2330待調(diào)試3山東淄博朗滌化工有限公司8016設(shè)備加工生產(chǎn)4北京國環(huán)萊茵環(huán)境工程公司3512設(shè)備加工生產(chǎn)5綿陽綠洲超微技術(shù)有限公司3616設(shè)備加工生產(chǎn)6上海燕達(dá)建設(shè)有限公司235208安裝調(diào)試7維爾利環(huán)境工程(常州)有限公司257.8設(shè)備安裝調(diào)試合 計476.25296.7 上述項目在執(zhí)行過程中，由于原材料漲價和人工費用增加等種種原因未能在基金項目的執(zhí)行期內(nèi)完成，項目未能結(jié)算，僅有部分預(yù)結(jié)算，因此，利潤和稅指標(biāo)未能完成。 千秋雪環(huán)?？萍?技術(shù)，質(zhì)量指標(biāo)完成情況 類 別合同規(guī)定實際完成完成比例%1腐蝕速率 10g/m2h 4.28g/m2h100%2腐蝕總

18、量 120g/m235.15g/m2100%3清洗效果 清洗干凈無殘留物清洗干凈無殘留物100%4鈍化效果 銀灰色、致密、完整的鈍化膜 銀灰色、致密、完整的鈍化膜 100%5鈍化液毒性無毒無毒100%6給水溶氧量 2ppb2ppb100%7配置稀鈍化劑 自動自動100%8藥箱液位 自動自動100%9加藥方式自動自動100%10過氧化氫鈍化應(yīng)用技術(shù) 專利發(fā)明專利受理11許可證鍋爐行業(yè)清洗許可證鍋爐行業(yè)清洗許可證完成千秋雪環(huán)?？萍?設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)由湖南省分析測試中心檢驗報告XXX號，檢測結(jié)果參見附件。 產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)由國內(nèi)權(quán)威單位XXX檢測報告(檢)字第193號檢測結(jié)果XXX參見附件。 產(chǎn)品的用戶報告表明本項目的產(chǎn)品使用，達(dá)到用戶的標(biāo)準(zhǔn)要求，性能穩(wěn)定，操作管理方便。具體情況參見附件。 千秋雪環(huán)?？萍?七、項目實施前后企業(yè)的發(fā)展變化 情 況 千秋雪環(huán)?？萍?公司成立于2001年，注冊資金50萬元，通過幾年的發(fā)展，到2007年5月企業(yè)的資產(chǎn)規(guī)模達(dá)到373.6萬元，企業(yè)的競爭實力大大提高，同時企業(yè)提高創(chuàng)新意識，不斷加大科