CN105527915A - 一种火电厂实时水务监测系统及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种火电厂实时水务监测系统及监测方法，解决现有技术不能实时管理水务、不能合理用水、难以发现管网泄漏等问题，本发明采用的技术方案包括多个功能蓄水池，与相应功能蓄水池连接的生活水系统、消防水系统及工业水系统，其特征在于还包括水务管理系统，所述各个功能蓄水池、生活水处理系统、消防水处理系统及工业水处理系统上的进水管和出水管上都设置监测计，所述监测计与所述水务管理系统信号连接，通过所述水务管理系统实现水务实时监测。其特点：实时检测水务信息，由水务系统实时监测与计算，在线计算发电水耗，及时发现不合理的用水现象与管网漏水的缺陷，完善节水设施，实现水资源的梯级利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种火电厂水务管理系统，尤其涉及一种火电厂实时水务监测系统及监测方法。
背景技术
火力发电厂是工业用水大户，其用水量和排水量十分巨大，随着国家《节约能源法》、《环境保护法》和相应的用水、排水收费政策（水资源费、排水费、超标费）的颁布及逐步实施，对火电厂用、排水量和水质都有严格的指标限制。另一方面，从可持续发展的角度考虑，鼓励企业采用各种节水新技术，积极推广中水、废水、污水等各类废水深度处理及回用技术。
而火电厂水务管理工作，是直接影响电力企业的生产经营和持续发展的重要因素。火电厂水务管理的目标是进行技术改造，加强管理，节水减排，实现梯级利用。
目前水务系统主要存在的问题有：
（1）不能实时管理水务，无法掌握发电水耗与实时用水量，无法实现水质水量的在线自动统计。
（2）设备用水量大，无法及时发现不合理的用水现象，使得实际用水量、排水量达不到设计要求。
（3）由于电厂的供水管道很多是地埋式，地下管道破损、腐蚀等会引起泄漏，导致跑冒滴漏的现象比较普遍，但是又不能及时发现不合理的用水现象与管网漏水，造成电厂水耗高。
（4）节水设施不完善，水的重复利用率低，未能做到循环利用和梯级利用。如机组杂排水、生活污水经处理后直接排放而没有回收利用。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题而提供一种火电厂实时水务监测系统及监测方法，通过监测计设置在火电厂的各个部位的进水口和出水口，实时检测各部位的进量、出水量及水质等水务信息，并实时发送检测的水务信息到水务系统，由水务系统实时监测与计算，可以实时监控各个部位的水量，在线计算发电水耗，及时发现不合理的用水现象与管网漏水的缺陷，完善节水设施，实现水资源的梯级利用。
本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：一种火电厂实时水务监测系统，包括多个功能蓄水池，与相应功能蓄水池连接的生活水系统、消防水系统及工业水系统，其特征在于还包括水务管理系统，所述各个功能蓄水池、生活水处理系统、消防水处理系统及工业水处理系统上的进水管和出水管上都设置监测计，所述监测计与所述水务管理系统信号连接，通过所述水务管理系统实现水务实时监测。通过监测计设置在火电厂的各个部位的进水口和出水口，实时检测各部位的进量、出水量及水质等水务信息，并实时发送检测的水务信息到水务系统，由水务系统实时监测与计算，可以实时监控各个部位的水量，在线计算发电水耗，及时发现不合理的用水现象与管网漏水的缺陷，完善节水设施，实现水资源的梯级利用。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：所述水务管理系统包括接收模块、分析模块、以及显示模块，所述接收模块接收所述监测计的实时流量数据，所述分析模块分析所述接收模块的数据，所述显示模块显示实时流量数据。
所述水务管理系统还包括历史数据模块和所述对比模块，所述分析模块分析添加实时流量数据到所述历史数据模块，所述对比模块对比历史流量数据和实时流量数据，所述显示模块还显示所述对比模块对比的流量数据。
所述水务管理系统还包括预测诊断预警模块，所述预测诊断预警模块接收所述对比模块数据形成预警信息，所述显示模块显示预警信息。预测诊断预警模块具有报警功能，当水质水量出现异常时，实时提醒工作人员。
所述的功能蓄水池包括澄清池，与所述澄清池连接的化学清水池、消防水池和工业水池，所述澄清池的进水管和出水管、所述化学清水池的进水管和出水管以及所述工业水池的进水管和出水管都设有所述的监测计。
所述的生活水处理系统包括与所述化学清水池连接的化学水处理系统、生活水系统，与所述生活水系统连接的生活污水处理系统，与所述化学水处理系统连接的除盐水箱，与所述除盐水箱连接的闭式水系统、锅炉系统和精处理再生系统，与所述锅炉系统连接的机组排水槽，与所述精处理再生系统连接的再生废水系统，所述化学水处理系统与所述再生废水系统连接，所述生活水处理系统的各个部分的进水管和出水管都设有所述的监测计。
所述的消防水处理系统包括与所述消防水池连接的消防水系统，所述消防水系统的进水管和出水管都设有所述的监测计。
所述工业水处理系统包括与所述工业水池连接的渣水处理系统、煤水处理系统、辅机系统和烟气脱硫系统，所述的烟气脱硫系统连接脱硫废水处理系统，所述脱硫废水处理系统与浓缩蒸发结晶系统，所述渣水处理系统、煤水处理系统、烟气脱硫系统和脱硫废水处理系统上的各个进水管和出水管都设有所述的监测计，所述辅机系统和浓缩蒸发结晶系统的进水管都设有所述的监测计。
一种火电厂实时水务监测系统的监测方法，其特征在于包括所述的火电厂实时水务监测系统，所述监测计实时检测其设置部位的流量数据，并将流量数据发送到所述水务管理系统，由所述水务管理系统实时监测水务。
具体来说，监测方法为：
所述接收模块接收监测计的实时流量数据；
所述分析模块分析所述的实时流量数据，并将实时流量数据添加到历史数据模块；
所述对比模块对比历史流量数据和实时流量数据；
所述预测诊断预警模块接收所述对比模块数据形成预警信息；
所述显示模块显示实时流量数据、对比流量数据以及预警信息。
本发明具有的有益效果：
1、通过监测计设置在火电厂的各个部位的进水口和出水口，实时检测各部位的进量、出水量及水质等水务信息，并实时发送检测的水务信息到水务系统，由水务系统实时监测与计算，实现全厂水平衡的动态监测，在线计算发电水耗，及时发现不合理的用水现象与管网漏水的缺陷，并形成预测诊断预警，完善节水设施。
2、根据火力发电厂工业用水、生活用水、消防水、化学补充水等各系统的不同特点，建立各分系统预测诊断预警模型，实现水质水量的实时监测与诊断，并可通过对比历史数据预测不同运行工况下的用水量和排水量、回用率，降低发电水耗，提高水的重复利用率，实现水资源的梯级利用，为火电厂安全经济运行提供指导。
3、将大数据技术运用于实时水务管理系统，实现发电水耗的实时监测计算；对各分系统用水等大数据技术进行历史保存、自动统计、预警诊断，实现跨区域实时水务数据监控系统。
4、实现水质水量自动统计功能，减轻运行人员劳动强度；根据在线数据，实时分析用水系统的状况，指导运行。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明中火电厂内各部位设置监测计的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种火电厂实时水务监测系统，如图1所示，包括多个功能蓄水池，与相应功能蓄水池连接的生活水系统、消防水系统及工业水系统，其特征在于还包括水务管理系统，所述各个功能蓄水池、生活水处理系统、消防水处理系统及工业水处理系统上的进水管和出水管上都设置监测计，所述监测计与所述水务管理系统信号连接，通过所述水务管理系统实现水务实时监测。至少在火电厂的关键部位设置监测计，在经济条件允许的情况下，尽可能在各个部位的进水管和出水管上都设置监测计，
火电厂实时水务监测系统实现了如下功能：
（1）实现实时水务管理，具备自动监测自动诊断功能；
（2）实现发电水耗的实时监测与计算、水质水量的实时监测与诊断、全厂水平衡的动态监测；
（3）实现水质水量自动统计功能，实现报表的自动生成，减轻运行人员劳动强度；
（4）根据在线数据，实时分析用水系统的状况，实现降低水耗的目的，指导运行。
为了满足实时水务管理系统对监测点的要求，需对水务热控设备与IO点进行分类统计，进入水务管理系统。
在本实施例中，所述水务管理系统包括接收模块、分析模块、以及显示模块，所述接收模块接收所述监测计的实时流量数据，所述分析模块分析所述接收模块的数据，所述显示模块显示实时流量数据。
通过水务管理系统，进行用水、废水各分系统模型的建立，进行深入开发，在全厂各用水管道上加装水质水量监测计，流量信号实时传送到水务管理系统，可以实时监控各系统用水量，自动计算发电水耗，自动诊断水量使用状况，及时发现不合理的用水现象与管网漏水缺陷，完善节水设施，实现水资源的梯级利用，通过水务系统提供的实时数据，计算发电水耗、实时电厂水平衡，自动生成水质水量报表。
所述水务管理系统还包括历史数据模块和所述对比模块，所述分析模块分析添加实时流量数据到所述历史数据模块，所述对比模块对比历史流量数据和实时流量数据，所述显示模块还显示所述对比模块对比的流量数据。
可显示流量测点实时数据与历史曲线，并能获取统计数据；还可显示系统内部主要工艺供水排水流量，方便监控，并可查阅历史供水、排水流量数据，根据需求定时自动生成水质水量报表。
所述水务管理系统还包括预测诊断预警模块，所述预测诊断预警模块接收所述对比模块数据形成预警信息，所述显示模块显示预警信息。
水务管理系统为独立管理系统，主要监视全厂水管路的实时供水流量和排水流量，并能对数据进行历史保存、查询、统计、报警、自动监测、自动计算发电水耗，同时根据工业用水、生活用水、消防水、化学补充水等各系统的不同特点建立相应数学模型，自动诊断水量使用状况，并可通过对比历史数据预测不同运行工况下的用水量和排水量、回收率，提高水的重复利用率，为电厂安全经济运行提高指导。当水质水量出现异常时，预测诊断预警模块具有报警功能，实时提醒工作人员。
在本实施例中，对火电厂中主要的内容作出一些说明，但保护范围不仅仅局限于此，如图2所示，具体如下：
所述的功能蓄水池包括澄清池，与所述澄清池连接的化学清水池、消防水池和工业水池，所述澄清池的进水管和出水管、所述化学清水池的进水管和出水管以及所述工业水池的进水管和出水管都设有所述的监测计。澄清池与原水（原水包括海水等）管路连接。
所述的生活水处理系统包括与所述化学清水池连接的化学水处理系统、生活水系统，与所述生活水系统连接的生活污水处理系统，与所述化学水处理系统连接的除盐水箱，与所述除盐水箱连接的闭式水系统、锅炉系统和精处理再生系统，与所述锅炉系统连接的机组排水槽，与所述精处理再生系统连接的再生废水系统，所述化学水处理系统与所述再生废水系统连接，所述生活水处理系统的各个部分的进水管和出水管都设有所述的监测计。所述生活水系统的水来源还来自自来水厂经过生活水池而来的水。在生活水池的进水管和出水管、以及生活水系统连接生活水池的进水管同样都设置监测计。
所述的消防水处理系统包括与所述消防水池连接的消防水系统，所述消防水系统的进水管和出水管都设有所述的监测计。
所述工业水处理系统包括与所述工业水池连接的渣水处理系统、煤水处理系统、辅机系统和烟气脱硫系统，所述的烟气脱硫系统连接脱硫废水处理系统，所述脱硫废水处理系统与浓缩蒸发结晶系统，所述渣水处理系统、煤水处理系统、烟气脱硫系统和脱硫废水处理系统上的各个进水管和出水管都设有所述的监测计，所述辅机系统和浓缩蒸发结晶系统的进水管都设有所述的监测计。
综上所述，监测计设置在各个独立部分的进水管和出水管上，监测各个水管的情况。
一种火电厂实时水务监测系统的监测方法，包括上述的火电厂实时水务监测系统，所述监测计实时检测其设置部位的流量数据，并将流量数据发送到所述水务管理系统，由所述水务管理系统实时监测水务。
在全厂各用水管道上加装水质水量监测计，流量信号实时传送到水务管理系统，可以对全厂用水、排水系统的水质、水量及主要设备进行查询和综合管理，实现各主要用水系统的即时输入、输出等功能，实现水质水量的自动监测与诊断功能；与全厂信息管理系统相连接，提高全厂信息管理水平。
具体来说，所述的一种火电厂实时水务监测系统的监测方法为：
步骤一、所述接收模块接收监测计的实时流量数据；基于水平衡优化设计模型和美国国家电力研究院（EPRI）的电厂水务管理模型WATERMAN，结合国内火电厂的特定系统和参数特征，可以得到针对国内火电厂运行条件的最优水平衡点，优化水平衡检测点，使水平衡的测定易于实现，并显著提高测定的准确性。
步骤二、所述分析模块分析所述的实时流量数据，并将实时流量数据添加到历史数据模块；对全厂水系统和各子系统的用水、排水情况及用水、排水指标进行在线统计，以数据库的形式存储，方便实现报表的自动生成，根据统计结果对于全厂主要水质指标进行分析评价。并将将实时流量数据添加到历史数据模块，使历史数据模块不断的实时的得到更新。
步骤三、所述对比模块对比历史流量数据和实时流量数据，以历史流量数据为参考，对比实时数据和历史数据，发现偏离历史数据8%-10%，则管路出现问题，需要进行排查。
步骤四、所述预测诊断预警模块接收所述对比模块数据形成预警信息；根据选择的实测值与全厂水平衡预设值进行比较、分析，对全厂水平衡进行动态监测，在发现偏离预设值的数据时自动报警，提醒工作人员系统运行不正常，必须采取相应措施。
在全火电厂水系统及其各子系统（生活水系统、消防水系统及工业水系统等）的用水统计的基础上，结合电厂发电总量，实现发电水耗的监测与计算。
步骤五、所述显示模块显示实时流量数据、对比流量数据以及预警信息。
在图2中，Q表示实时测量值（即Q点都设置了监测计），R表示历史数据（包括数据和曲线），L表示损耗值（显示报警信号）。Q值与R值偏差较大（偏离幅度为8%-10%）时，智能诊断发出管道“泄漏”报警，提醒运行人员马上去隔离相应阀门并通知检修人员去处理，在第一时间减少漏水量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。在上述实施例中，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种火电厂实时水务监测系统，包括多个功能蓄水池，与相应功能蓄水池连接的生活水系统、消防水系统及工业水系统，其特征在于还包括水务管理系统，所述各个功能蓄水池、生活水处理系统、消防水处理系统及工业水处理系统上的进水管和出水管上都设置监测计，所述监测计与所述水务管理系统信号连接，通过所述水务管理系统实现水务实时监测。
2.根据权利要求1所述的一种火电厂实时水务监测系统，其特征在于所述水务管理系统包括接收模块、分析模块、以及显示模块，所述接收模块接收所述监测计的实时流量数据，所述分析模块分析所述接收模块的数据，所述显示模块显示实时流量数据。
3.根据权利要求2所述的一种火电厂实时水务监测系统，其特征在于所述水务管理系统还包括历史数据模块和所述对比模块，所述分析模块分析添加实时流量数据到所述历史数据模块，所述对比模块对比历史流量数据和实时流量数据，所述显示模块还显示所述对比模块对比的流量数据。
4.根据权利要求3所述的一种火电厂实时水务监测系统，其特征在于所述水务管理系统还包括预测诊断预警模块，所述预测诊断预警模块接收所述对比模块数据形成预警信息，所述显示模块显示预警信息。
5.根据权利要求1-4中任选一项所述的一种火电厂实时水务监测系统，其特征在于所述的功能蓄水池包括澄清池，与所述澄清池连接的化学清水池、消防水池和工业水池，所述澄清池的进水管和出水管、所述化学清水池的进水管和出水管以及所述工业水池的进水管和出水管都设有所述的监测计。
6.根据权利要求5所述的一种火电厂实时水务监测系统，其特征在于所述的生活水处理系统包括与所述化学清水池连接的化学水处理系统、生活水系统，与所述生活水系统连接的生活污水处理系统，与所述化学水处理系统连接的除盐水箱，与所述除盐水箱连接的闭式水系统、锅炉系统和精处理再生系统，与所述锅炉系统连接的机组排水槽，与所述精处理再生系统连接的再生废水系统，所述化学水处理系统与所述再生废水系统连接，所述生活水处理系统的各个部分的进水管和出水管都设有所述的监测计。
7.根据权利要求5所述的一种火电厂实时水务监测系统，其特征在于所述的消防水处理系统包括与所述消防水池连接的消防水系统，所述消防水系统的进水管和出水管都设有所述的监测计。
8.根据权利要求5所述的一种火电厂实时水务监测系统，其特征在于所述工业水处理系统包括与所述工业水池连接的渣水处理系统、煤水处理系统、辅机系统和烟气脱硫系统，所述的烟气脱硫系统连接脱硫废水处理系统，所述脱硫废水处理系统与浓缩蒸发结晶系统，所述渣水处理系统、煤水处理系统、烟气脱硫系统和脱硫废水处理系统上的各个进水管和出水管都设有所述的监测计，所述辅机系统和浓缩蒸发结晶系统的进水管都设有所述的监测计。
9.一种火电厂实时水务监测系统的监测方法，其特征在于包括权利要求1-8所述的火电厂实时水务监测系统，所述监测计实时检测其设置部位的流量数据，并将流量数据发送到所述水务管理系统，由所述水务管理系统实时监测水务。
10.根据权利要求9所述的一种火电厂实时水务监测系统的监测方法，其特征在于：所述接收模块接收监测计的实时流量数据；所述分析模块分析所述的实时流量数据，并将实时流量数据添加到历史数据模块；
所述对比模块对比历史流量数据和实时流量数据；所述预测诊断预警模块接收所述对比模块数据形成预警信息；所述显示模块显示实时流量数据、对比流量数据以及预警信息。
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