一種循環(huán)冷卻水濃縮倍率在線監(jiān)測(cè)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種對(duì)火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水濃縮倍率在線監(jiān)測(cè)的方法。該方法通過兩個(gè)測(cè)量回路，分別測(cè)定循環(huán)冷卻水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率值和水溫，用經(jīng)過溫度補(bǔ)償?shù)难h(huán)水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率值之比，代替測(cè)定循環(huán)水中Ｃｌ↑［－］濃度與補(bǔ)充水中Ｃｌ↑［－］濃度之比，得到循環(huán)冷卻水的濃縮倍率。該法測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，抗污染能力強(qiáng)。使用該方法在線監(jiān)測(cè)循環(huán)水濃縮倍率，為實(shí)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)的自動(dòng)控制奠定了良好的基礎(chǔ)，有利于節(jié)約水資源。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于工業(yè)節(jié)水
，特別涉及一種火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水濃縮倍率在線監(jiān)測(cè)方法。
技術(shù)介紹
火力發(fā)電廠是高用水量行業(yè)，尤其是在北方缺水地區(qū)，水源緊張是火力發(fā)電廠所面臨的一個(gè)不容回避的問題。在火電廠所有用水項(xiàng)目中，循環(huán)冷卻水的消耗量最大，所以控制循環(huán)冷卻水的用量是實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水的重點(diǎn)。 循環(huán)冷卻水運(yùn)行過程中存在著蒸發(fā)損失、吹散損失(含滲漏損失)和排污損失。如果冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行條件一定，則蒸發(fā)損失、吹散損失(含滲漏損失)就基本是一個(gè)定值，因此，排污損失就成了節(jié)水控制的重點(diǎn)對(duì)象。循環(huán)冷卻水的節(jié)水效果通常是以濃縮倍率的大小來衡量。提高冷卻水的濃縮倍率，可大幅度減少排污量和補(bǔ)水量(同時(shí)也意味著減少藥劑用量)，取得良好的節(jié)水效果。但濃縮倍率不是可以無限提高的，隨著濃縮倍率的逐步提高，水中的含鹽量也不斷提高，當(dāng)其濃度達(dá)到一定的程度時(shí)，就會(huì)對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢等諸多問題。所以，提高循環(huán)水的濃縮倍率要以不產(chǎn)生腐蝕和結(jié)垢等問題為前提。另外，保持濃縮倍率的平穩(wěn)恒定是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和節(jié)水的關(guān)鍵。在實(shí)際運(yùn)行過程中，即使?jié)饪s倍率在短時(shí)間內(nèi)波動(dòng)到了一個(gè)低值，其耗水量也會(huì)抵消掉相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)高濃縮倍率運(yùn)行工況下的節(jié)水量。因此，在線監(jiān)測(cè)循環(huán)冷卻水的濃縮倍率，不僅有助于減少排污量，節(jié)約用水，還可以有效防止凝汽器銅管腐蝕、結(jié)垢問題。 當(dāng)沒有結(jié)垢現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，循環(huán)水濃縮倍率為循環(huán)水中某鹽類濃度與補(bǔ)充水中該鹽類濃度的比值。由于氯的化合物具有很高的溶解度，因此常規(guī)方法是采用循環(huán)水和補(bǔ)充水中氯離子濃度的比值(Cl-x/Cl-bu)來表示循環(huán)水的濃縮倍率。目前火力發(fā)電廠對(duì)循環(huán)冷卻水中Cl-濃度及濃縮倍率的監(jiān)測(cè)多為間斷取樣、手工分析。也有采用Cl-選擇性電極在線監(jiān)測(cè)，但由于循環(huán)水水質(zhì)比較惡劣，該方法儀表漂移問題嚴(yán)重，在線Cl-選擇性電極不夠穩(wěn)定，需經(jīng)常更換，且其價(jià)格昂貴，不適合工業(yè)應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是，提供一種對(duì)火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水濃縮倍率進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的方法。該方法采用電導(dǎo)率電極在線監(jiān)測(cè)循環(huán)水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率，然后經(jīng)過智能儀表的一系列的函數(shù)運(yùn)算，將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的濃縮倍率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)濃縮倍率快速、簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確的在線監(jiān)測(cè)。 原理在開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，水的損失包括蒸發(fā)損失、吹散和滲漏損失、排污損失。要使冷卻系統(tǒng)維持正常運(yùn)行，對(duì)這些損失量必須進(jìn)行補(bǔ)充，因此，水的平衡方程式如下P0＝P1+P2+P3(1)式中P0表示補(bǔ)充的水量；P1表示蒸發(fā)損失；P2表示吹散和滲漏損失，即由冷卻塔吹散出去和系統(tǒng)漏泄而損失的水量；P3表示排污損失，即從防止結(jié)垢和腐蝕的角度出發(fā)，為控制冷卻系統(tǒng)的濃縮倍率而強(qiáng)制排放的水量。 由于蒸發(fā)損失不帶走水中的鹽分，而吹散、滲漏、排污損失均帶走水中的鹽分，假設(shè)補(bǔ)充水中的鹽分在循環(huán)冷卻系統(tǒng)中不析出，則循環(huán)冷卻系統(tǒng)將建立如下的鹽類平衡P0·SB＝(P2+P3)SX(2)式中SB表示補(bǔ)充水的含鹽濃度，mg/L；SX表示循環(huán)水的含鹽濃度，mg/L。將上式移項(xiàng)得到循環(huán)水濃縮倍率K的表達(dá)式為K=(P1+P2+P3)(P2+P3)=SxSB---(3)]]>由上式可以看出循環(huán)水濃縮倍率為循環(huán)水中某鹽類濃度與補(bǔ)充水中該鹽類濃度的比值。 電導(dǎo)率是表示水中溶解鹽類多少的一種指標(biāo)，測(cè)定水中電導(dǎo)率是間接表示水中含鹽量的最簡(jiǎn)便的方法。 本專利技術(shù)是，通過使用電導(dǎo)率電極在線監(jiān)測(cè)被測(cè)水體的電導(dǎo)率，然后經(jīng)過智能儀的一系列的函數(shù)運(yùn)算，轉(zhuǎn)換成其對(duì)應(yīng)的濃縮倍率，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻水濃縮倍率的在線監(jiān)測(cè)。其過程包括通過兩個(gè)測(cè)量回路，在各自的檢測(cè)池中使用電導(dǎo)率電極分別測(cè)定經(jīng)前置過濾器過濾后的循環(huán)水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率，電極電纜將檢測(cè)到的循環(huán)水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率傳輸?shù)街悄軆x表，按照如下公式進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)玫窖h(huán)水和補(bǔ)充水在25℃基準(zhǔn)溫度時(shí)的電導(dǎo)率值SDDx25=SDDxt/[1+α(tx-25)]]]>SDDbu25=SDDbut/[1+α(tbu-25)]---(4)]]>式中SDDx25和SDDbu25分別表示換算到25℃時(shí)循環(huán)水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率；SDDxt和SDDbut分別表示t℃時(shí)循環(huán)水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率α為溫度系數(shù)；tx和tbu分別為為循環(huán)水和補(bǔ)充水的溫度。 用經(jīng)過溫度補(bǔ)償?shù)难h(huán)水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率值按照如下公式計(jì)算循環(huán)冷卻水的濃縮倍率KK=SDDx25/SDDbu25---(5)]]>計(jì)算出的濃縮倍率值作為監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示在智能儀表的顯示面板上，實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線監(jiān)測(cè)循環(huán)水的濃縮倍率。 不同的水溶液其溫度系數(shù)α也不相同，需要分別取相應(yīng)濃縮倍率的循環(huán)冷卻水水樣和補(bǔ)充水水樣，測(cè)試不同溫度時(shí)的電導(dǎo)率值。水溶液的電導(dǎo)率值和溫度具有線性關(guān)系，可根據(jù)公式(6)得到相應(yīng)的溫度系數(shù)。 St＝S25+S25α·(t-25) (6) 式中，St為t℃時(shí)被測(cè)水樣的電導(dǎo)率；S25為25℃時(shí)被測(cè)水樣的電導(dǎo)率；t為被測(cè)水樣溫度。 本專利技術(shù)的有益效果1)與傳統(tǒng)方法比較操作簡(jiǎn)便、易行，在線監(jiān)測(cè)、信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)輸入和輸出均有儀表和計(jì)算機(jī)完成，取代了手工分析操作；2)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，與常規(guī)分析測(cè)試方法比較，在95％的置信水平內(nèi)，兩種方法之間不存在顯著性差異；3)循環(huán)水中添加的阻垢緩蝕劑和殺菌劑對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定不會(huì)產(chǎn)生影響，抗污染能力強(qiáng)；4)本方法所使用的電導(dǎo)率電極價(jià)格便宜，而且貨源充足，易于獲取；5)在線監(jiān)測(cè)循環(huán)水濃縮倍率，為實(shí)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)的自動(dòng)控制奠定了良好的基礎(chǔ)。可以根據(jù)用戶排污控制的要求設(shè)定濃縮倍率的上限值，當(dāng)濃縮倍率達(dá)到限值時(shí)，通知上位機(jī)進(jìn)行自動(dòng)排污、補(bǔ)水、加藥等操作，實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用。 綜上所述，這種循環(huán)冷卻水濃縮倍率的在線監(jiān)測(cè)方法簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確，同時(shí)也克服了Cl-選擇性電極在線監(jiān)測(cè)循環(huán)水濃縮倍率的不足之處，為經(jīng)濟(jì)高效的對(duì)循環(huán)冷卻水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)提供了一種有益的方法，為實(shí)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)的自動(dòng)控制奠定了良好的基礎(chǔ)。附圖說明圖1為測(cè)量系統(tǒng)示意圖，圖中1為前置過濾器；2為循環(huán)水檢測(cè)池；3為補(bǔ)充水檢測(cè)池；4為電導(dǎo)率電極；5為溫度傳感器；6為溫度傳感器電纜；7為電導(dǎo)率電極電纜；8為智能儀。 圖2為智能儀電路原理圖。具體實(shí)施方式本專利技術(shù)提供一種火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水濃縮倍率在線監(jiān)測(cè)方法，附圖1為該方法測(cè)量系統(tǒng)示意圖。 該在線監(jiān)測(cè)方法的過程包括通過循環(huán)冷卻水和補(bǔ)充水的兩個(gè)測(cè)量回路，在各自的檢測(cè)池2和3中，使用電導(dǎo)率電極4和溫度傳感器5分別測(cè)定經(jīng)前置過濾器1過濾后的循環(huán)水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率和水溫，電導(dǎo)率電極電纜7和溫度傳感器電纜6將獲得的相應(yīng)電信號(hào)傳輸?shù)街悄軆x表8，通過智能儀按照如下公式進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)玫窖h(huán)水和補(bǔ)充水在25℃基準(zhǔn)溫度時(shí)的電導(dǎo)率值SDDx25=SDDxt/[1+α(tx-25)]]]>SDDbu25=SDDbut/[1+α(tbu-25)]]]>再按照公式K=SDDx25/SDDbu25]]>計(jì)算得到循環(huán)冷卻水的濃縮倍率K。計(jì)算出的濃縮倍率值作為監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示在智能儀表的顯示面板上，實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線監(jiān)測(cè)循環(huán)水的濃縮倍率。 對(duì)循環(huán)水和補(bǔ)充水進(jìn)行過濾的前置過濾器1體積為10L，過濾精度為10μm，用于除去水本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種火電廠循環(huán)冷卻水濃縮倍率在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：通過循環(huán)冷卻水和補(bǔ)充水的兩個(gè)測(cè)量回路，在各自的檢測(cè)池中使用電導(dǎo)率電極和溫度傳感器分別測(cè)定經(jīng)前置過濾器過濾后的循環(huán)水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率和水溫，電導(dǎo)率電極電纜和溫度傳感器電纜將獲得的相應(yīng)電信號(hào)傳輸?shù)街悄軆x表，通過智能儀按照如下公式進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)玫窖h(huán)水和補(bǔ)充水在２５℃基準(zhǔn)溫度時(shí)的電導(dǎo)率值：Ｓ↓［ＤＤｘ↓［２５］］＝Ｓ↓［ＤＤｘ↓［ｔ］］／［１＋α（ｔ↓［ｘ］－２５）］Ｓ↓［ＤＤｂｕ↓［２５］］＝Ｓ↓［ＤＤｂｕ↓［ ｔ］］／［１＋α（ｔ↓［ｂｕ］－２５）］式中Ｓ↓［ＤＤｘ↓［２５］］和Ｓ↓［ＤＤｂｕ↓［２５］］分別表示換算到２５℃時(shí)循環(huán)水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率；Ｓ↓［ＤＤｘ↓［ｔ］］和Ｓ↓［ＤＤｂｕ↓［ｔ］］分別表示測(cè)量溫度下循環(huán)水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率； α為溫度系數(shù)；ｔ↓［ｘ］和ｔ↓［ｂｕ］分別為循環(huán)水和補(bǔ)充水的溫度；用經(jīng)過溫度補(bǔ)償?shù)难h(huán)水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率值按照如下公式計(jì)算循環(huán)冷卻水的濃縮倍率Ｋ：Ｋ＝Ｓ↓［ＤＤｘ↓［２５］］／Ｓ↓［ＤＤｂｕ↓［２５］］計(jì)算出的濃縮倍 率值作為監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示在智能儀表的顯示面板上，實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線監(jiān)測(cè)循環(huán)水的濃縮倍率。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種火電廠循環(huán)冷卻水濃縮倍率在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于通過循環(huán)冷卻水和補(bǔ)充水的兩個(gè)測(cè)量回路，在各自的檢測(cè)池中使用電導(dǎo)率電極和溫度傳感器分別測(cè)定經(jīng)前置過濾器過濾后的循環(huán)水和補(bǔ)充水的電導(dǎo)率和水溫，電導(dǎo)率電極電纜和溫度傳感器電纜將獲得的相應(yīng)電信號(hào)傳輸?shù)街悄軆x表，通過智能儀按照如下公式進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)玫窖h(huán)水和補(bǔ)充水在25℃基準(zhǔn)溫度時(shí)的電導(dǎo)率值SDDx25=SDDxt/[1+α(tx-25)]]]>SDDbu25=SDDbut/[1+α(tbu-25)]]]>式中SDDx25和SDDbu2...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李進(jìn)，安洪光，許兆義，崔連軍，趙哲軍，劉靈琴，杜一立，趙學(xué)明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：11[中國(guó)|北京]