CN108394945A - 一种开式循环冷却水系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种开式循环冷却水系统，用于实现循环冷却水系统精确自动加药、自动排污等功能，避免药品和水资源的浪费。本申请实施例中：冷却塔的循环水输出端通过循环水管道与凝汽器水侧的一端相连接，凝汽器水侧的另一端与冷却塔的循环水输入端相连接，凝汽器汽侧的一端与发热负载的一端相连接，凝汽器汽侧的另一端与发热负载的另一端相连接，冷却塔的补水端口与补水管道相连接，冷却塔的排污端口与排污管道相连接；循环管道上设置有循环水泵、第一pH值传感器和第一钠离子仪表，循环水泵的出口安装有第一流量计，补水管道上安装有第二流量计，排污管道上设置有第三流量计，补水管道上设置有第二pH值传感器和第二钠离子仪表。
Description
技术领域
本申请涉及冷却水系统技术领域，尤其涉及一种开式循环冷却水系统。
背景技术
为节约用水，我国发电行业普遍采用开式循环冷却水系统。冷却水经循环水泵至凝汽器进行热交换，经冷却塔冷却后，再由循环水泵送入凝汽器循环使用。由于开式循环冷却水存在盐类浓缩和在冷却塔换热过程中CO2散失，易产生结垢和腐蚀问题，加上适宜的水温和水中充足的溶解氧，易发生微生物滋生问题。凝汽器作为重要的换热设备，其凝汽器管壁的清洁度直接影响换热效率。通常采用添加阻垢缓蚀剂和杀菌剂、保持适当排污等方式防止凝汽器水侧管壁结垢、腐蚀和粘泥附着，以保持凝汽器管壁的清洁度。
目前，控制开式循环冷却水系统运行控制参数主要依靠人工定期取样化验分析，根据循环水关键运行参数来调整加药量和排污量，调整滞后，不但存在结垢等风险，且粗放的加药方式和排污控制方式造成药品和水资源的浪费。
发明内容
本申请实施例提供了一种开式循环冷却水系统，用于实现循环冷却水系统精确自动加药、自动排污等功能，避免药品和水资源的浪费。
本申请实施例的第一方面提供了一种开式循环冷却水系统，所述开式循环冷却水系统包括：冷却塔、凝汽器、循环水泵、循环水管道、补水管道、排污管道、第一PH值传感器、第二PH值传感器、第一钠离子仪表、第二钠离子仪表、第一流量计、第二流量计和第三流量计；
其中，所述冷却塔的循环水输出端通过所述循环水管道与所述凝汽器水侧的一端相连接，所述凝汽器水侧的另一端与所述冷却塔的循环水输入端相连接，所述凝汽器汽侧的一端与发热负载的一端相连接，所述凝汽器汽侧的另一端与所述发热负载的另一端相连接，所述冷却塔的补水端口与所述补水管道相连接，所述冷却塔的排污端口与所述排污管道相连接；
所述循环管道上设置有循环水泵、所述第一pH值传感器和所述第一钠离子仪表，所述循环水泵的出口安装有所述第一流量计，所述补水管道上安装有所述第二流量计，所述排污管道上设置有所述第三流量计，所述补水管道上设置有所述第二pH值传感器和所述第二钠离子仪表。本申请方案中的开式循环冷却水系统上安装有pH值传感器、钠离子仪表和流量计等，可以在线检测循环水流量，循环水水质等，然后根据循环水水质等实际情况进行加药、加酸和排污等，避免由于粗放的加药方式和排污控制方式造成药品和水资源的浪费。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第一种实现方式中，所述补水管道设置有第一调节阀。本方案中的补水管道还设有第一调节阀，可以调节补水管道的流量，使得方案更具可实现性。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第二种实现方式中，所述排污管道设置有第二调节阀。本方案中的排污管道设置有第二调节阀，可以调节排污管道的流量，使得方案更具可实现性。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第三种实现方式中，所述开式循环冷却水系统还包括补酸管道、存酸罐和第三调节阀，所述存酸罐与所述补酸管道相连接，所述补酸管道与所述冷却塔的补酸接口相连接，所述补酸管道上设置有所述第三调节阀。本方案具体介绍了补酸装置以及补酸装置的位置，丰富了具体的实现方式。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第四种实现方式中，所述开式循环冷却水系统还包括加药管道、存药罐和第四调节阀，所述存药罐与所述加药管道相连接，所述加药管道与所述冷却塔的加药接口相连接，所述加药管道上设置有所述第四调节阀。本方案具体介绍了加药装置以及加药装置的位置，丰富了具体的实现方式。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第五种实现方式中，所述凝汽器水侧的一端设置有第一温度检测仪，所述凝汽器汽侧的一端设置有第二温度检测仪。本方案可以通过第一温度检测仪和第二温度检测仪获取凝汽器两侧的温度差。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第六种实现方式中，所述循环水管道上设置有第五调节阀。本方案中的循环管道中还设置有调节阀，可以调节循环水量，增加了方案的可操作性。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第七种实现方式中，所述冷却塔为开放式冷却塔。本方案介绍了冷却塔的一种具体类型，增加了方案的可操作性。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第八种实现方式中，所述开式循环冷却水系统还包括控制器。本方案还包括控制器，增加了方案的可操作性。
在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第九种实现方式中，所述控制器通过信号线与所述第一pH值传感器、所述第二pH值传感器、所述第一钠离子仪表、所述第二钠离子仪表、所述第一流量计、所述第二流量计、所述第三流量计、所述第一调节阀、所述第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀相连接、所述第一温度检测仪、所述第二温度检测仪和所述第五调节阀相连接。本方案中的开式循环冷却水系统还包括控制器，该控制器可以根据获取到的数据，进行加酸加药和排污，避免由于粗放的加药方式和排污控制方式造成药品和水资源的浪费。
本申请的又一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本申请的又一方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：开式循环冷却水系统包括：冷却塔、凝汽器、循环水泵、循环水管道、补水管道、排污管道、第一pH值传感器、第二pH值传感器、第一钠离子仪表、第二钠离子仪表、第一流量计、第二流量计和第三流量计；其中，所述冷却塔的循环水输出端通过所述循环水管道与所述凝汽器水侧的一端相连接，所述凝汽器水侧的另一端与所述冷却塔的循环水输入端相连接，所述凝汽器汽侧的一端与发热负载的一端相连接，所述凝汽器汽侧的另一端与所述发热负载的另一端相连接，所述冷却塔的补水端口与所述补水管道相连接，所述冷却塔的排污端口与所述排污管道相连接；所述循环管道上设置有循环水泵、所述第一pH值传感器和所述第一钠离子仪表，所述循环水泵的出口安装有所述第一流量计，所述补水管道上安装有所述第二流量计，所述排污管道上设置有所述第三流量计，所述补水管道上设置有所述第二pH值传感器和所述第二钠离子仪表。本申请方案中的开式循环冷却水系统上安装有pH值传感器、钠离子仪表和流量计等，可以在线检测循环水流量，循环水水质等，然后根据循环水水质等实际情况进行加药、加酸和排污等，避免由于粗放的加药方式和排污控制方式造成药品和水资源的浪费。
附图说明
图1为本申请实施例中开式循环冷却水系统的一个实施例示意图；
图2为本申请实施例中开式循环冷却水系统的另一个实施例示意图；
图3为本申请实施例中开式循环冷却水系统中控制器的一个实施例示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种开式循环冷却水系统，用于实现循环冷却水系统精确自动加药、自动排污等功能，避免药品和水资源的浪费。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种开式循环冷却水系统，本申请实施例包括：冷却塔101、凝汽器102、循环水泵103、循环水管道104、补水管道105、排污管道106、第一pH值传感器107、第二pH值传感器108、第一钠离子仪表109、第二钠离子仪表110、第一流量计111、第二流量计112和第三流量计113；
其中，所述冷却塔101的循环水输出端通过所述循环水管道104与所述凝汽器102水侧的一端相连接，所述凝汽器102水侧的另一端通过所述循环水管道104与所述冷却塔101的循环水输入端相连接，所述凝汽器102汽侧的一端通过所述循环水管道104与发热负载的一端相连接，所述凝汽器102汽侧的另一端通过所述循环水管道104与所述发热负载的另一端相连接，所述冷却塔101的补水端口与所述补水管道105相连接，所述冷却塔101的排污端口与所述排污管道106相连接；
所述循环管道上设置有循环水泵103、所述第一pH值传感器107和所述第一钠离子仪表109，所述循环水泵103的出口安装有所述第一流量计111，所述补水管道105上安装有所述第二流量计112，所述排污管道106上设置有所述第三流量计113，所述补水管道105上设置有所述第二pH值传感器108和所述第二钠离子仪表110。
本申请实施例中，开式循环冷却水系统包括：冷却塔101、凝汽器102、循环水泵103、循环水管道104、补水管道105、排污管道106、第一pH值传感器107、第二pH值传感器108、第一钠离子仪表109、第二钠离子仪表110、第一流量计111、第二流量计112和第三流量计113；其中，所述冷却塔101的循环水输出端通过所述循环水管道104与所述凝汽器102水侧的一端相连接，热交换后，循环水通过所述凝汽器102水侧的另一端回到所述冷却塔101的循环水输入端，所述凝汽器102汽侧的一端通过所述循环水管道104与发热负载的一端相连接，高温高压蒸汽做功后，循环水通过所述发热负载的另一端回到所述凝汽器102汽侧的另一端，所述冷却塔101的补水端口与所述补水管道105相连接，所述冷却塔101的排污端口与所述排污管道106相连接；所述循环管道上设置有循环水泵103、所述第一pH值传感器107和所述第一钠离子仪表109，所述循环水泵103的出口安装有所述第一流量计111，所述补水管道105上安装有所述第二流量计112，所述排污管道106上设置有所述第三流量计113，所述补水管道105上设置有所述第二pH值传感器108和所述第二钠离子仪表110。本申请方案中的开式循环冷却水系统上安装有pH值传感器、钠离子仪表和流量计等，可以在线检测循环水流量，循环水水质等，然后根据循环水水质等实际情况进行加药、加酸和排污等，避免由于粗放的加药方式和排污控制方式造成药品和水资源的浪费。
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种开式循环冷却水系统，本申请实施例包括：冷却塔201、凝汽器202、循环水泵203、循环水管道204、补水管道205、排污管道206、第一pH值传感器207、第二pH值传感器208、第一钠离子仪表209、第二钠离子仪表210、第一流量计211、第二流量计212和第三流量计213；
其中，所述冷却塔201的循环水输出端通过所述循环水管道204与所述凝汽器202水侧的一端相连接，所述凝汽器202水侧的另一端与所述冷却塔201的循环水输入端相连接，所述凝汽器202汽侧的一端与发热负载的一端相连接，所述凝汽器202汽侧的另一端与所述发热负载的另一端相连接，所述冷却塔201的补水端口与所述补水管道205相连接，所述冷却塔201的排污端口与所述排污管道206相连接；
所述循环管道上设置有循环水泵203、所述第一pH值传感器207和所述第一钠离子仪表209，所述循环水泵203的出口安装有所述第一流量计211，所述补水管道205上安装有所述第二流量计212，所述排污管道206上设置有所述第三流量计213，所述补水管道205上设置有所述第二pH值传感器208和所述第二钠离子仪表210。
其中，所述补水管道205设置有第一调节阀214。
所述排污管道206设置有第二调节阀215。
所述开式循环冷却水系统还包括补酸管道216、存酸罐217和第三调节阀218，所述存酸罐217与所述补酸管道216相连接，所述补酸管道216与所述冷却塔201的补酸接口相连接，所述补酸管道216上设置有所述第三调节阀218。
所述开式循环冷却水系统还包括加药管道219、存药罐220和第四调节阀221，所述存药罐220与所述加药管道219相连接，所述加药管道219与所述冷却塔201的加药接口相连接，所述加药管道219上设置有所述第四调节阀221。
所述凝汽器202水侧的一端设置有第一温度检测仪222，所述凝汽器202的汽侧的一端设置有第二温度检测仪223。
所述循环水管道204上设置有第五调节阀224。
所述冷却塔201为开放式冷却塔201。
如图3所示，本申请实施例中的开式循环冷却水系统还包括控制器300，所述控制器300通过信号线与所述第一pH值传感器207、所述第二pH值传感器208、所述第一钠离子仪表209、所述第二钠离子仪表210、所述第一流量计211、所述第二流量计212、所述第三流量计213、所述第一调节阀214、所述第二调节阀215、第三调节阀218、第四调节阀221相连接、所述第一温度检测仪222、所述第二温度检测仪223和所述第五调节阀相连接224。
需要说明的是，本申请实施例中的第一pH值传感器107和第一钠离子仪表109还可以安装在冷却塔101内。
本申请还提供一种发电厂开式循环冷却水系统自动控制方法，该方法的执行主体为控制器300，控制器300接收到第一pH值传感器207、所述第二pH值传感器208、所述第一钠离子仪表209、所述第二钠离子仪表210、所述第一流量计211、所述第二流量计212、所述第三流量计213、所述第一温度检测仪222、所述第二温度检测仪223等检测出来的数据之后，通过第三调节阀218、第四调节阀221相连接等自动调整加药量和加酸量。
浓缩倍率计算公式如：
式中：
n为开式循环冷却系统的浓缩倍率；
CX为循环水钠离子浓度，单位：mg/L；
CB为补充水钠离子浓度，单位：mg/L。
排污量计算公式如：
式中：
PZ为蒸发损失率，％；
PF为风吹损失率，一般取值0.05％；
PP为排污损失量，单位：t/h；
V为循环水量，单位：t/h。
蒸发损失率PZ计算公式如：PZ＝kΔt；
式中：
Δt为冷却水进出口温差，单位：℃；
k为与环境大气温度有关的系数。
其中，k数值可按下表取得。
| 环境气温(℃) | -10 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
| k | 0.08％ | 0.10％ | 0.12％ | 0.14％ | 0.15％ | 0.16％ |
通过测定凝汽器进出口冷却水水温，计算Δt，上传至控制器300。
本申请中阻垢缓蚀剂加药量计算如下：D＝VBd。
式中：
D为药剂耗量，单位：t/h；
d为补充水中药剂浓度，单位：mg/L；
VB为补充水量，单位：t/h。
本申请中一种发电厂开式循环冷却水系统自动控制方法的排污量调整如下：
根据循环水运行的浓缩倍率、蒸发损失、风吹损失和循环水泵出口流量几个关键参数之间的关系，由控制器300计算自动精确调整，维持循环水运行的浓缩倍率在某固定的数值。
本申请所述一种发电厂开式循环冷却水系统自动控制方法的加酸量调整如下：
根据补充水和循环水规定的pH值，根据在线监测pH仪表数据，自动调整补充水和循环水的加酸量。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种开式循环冷却水系统，其特征在于，包括：冷却塔、凝汽器、循环水泵、循环水管道、补水管道、排污管道、第一pH值传感器、第二pH值传感器、第一钠离子仪表、第二钠离子仪表、第一流量计、第二流量计和第三流量计；
其中，所述冷却塔的循环水输出端通过所述循环水管道与所述凝汽器水侧的一端相连接，所述凝汽器水侧的另一端与所述冷却塔的循环水输入端相连接，所述凝汽器汽侧的一端与发热负载的一端相连接，所述凝汽器汽侧的另一端与所述发热负载的另一端相连接，所述冷却塔的补水端口与所述补水管道相连接，所述冷却塔的排污端口与所述排污管道相连接；
所述循环管道上设置有循环水泵、所述第一pH值传感器和所述第一钠离子仪表，所述循环水泵的出口安装有所述第一流量计，所述补水管道上安装有所述第二流量计，所述排污管道上设置有所述第三流量计，所述补水管道上设置有所述第二pH值传感器和所述第二钠离子仪表。
2.根据权利要求1所述的开式循环冷却水系统，其特征在于，所述补水管道设置有第一调节阀。
3.根据权利要求2所述的开式循环冷却水系统，其特征在于，所述排污管道设置有第二调节阀。
4.根据权利要求3所述的开式循环冷却水系统，其特征在于，所述开式循环冷却水系统还包括补酸管道、存酸罐和第三调节阀，所述存酸罐与所述补酸管道相连接，所述补酸管道与所述冷却塔的补酸接口相连接，所述补酸管道上设置有所述第三调节阀。
5.根据权利要求4所述的开式循环冷却水系统，其特征在于，所述开式循环冷却水系统还包括加药管道、存药罐和第四调节阀，所述存药罐与所述加药管道相连接，所述加药管道与所述冷却塔的加药接口相连接，所述加药管道上设置有所述第四调节阀。
6.根据权利要求5所述的开式循环冷却水系统，其特征在于，所述凝汽器水侧的一端设置有第一温度检测仪，所述凝汽器汽侧的一端设置有第二温度检测仪。
7.根据权利要求6所述的开式循环冷却水系统，其特征在于，所述循环水管道上设置有第五调节阀。
8.根据权利要求7所述的开式循环冷却水系统，其特征在于，所述冷却塔为开放式冷却塔。
9.根据权利要求8所述的开式循环冷却水系统，其特征在于，所述开式循环冷却水系统还包括控制器。
10.根据权利要求9所述的开式循环冷却水系统，其特征在于，所述控制器通过信号线与所述第一pH值传感器、所述第二pH值传感器、所述第一钠离子仪表、所述第二钠离子仪表、所述第一流量计、所述第二流量计、所述第三流量计、所述第一调节阀、所述第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀相连接、所述第一温度检测仪、所述第二温度检测仪和所述第五调节阀相连接。
Priority Applications (1)
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| CN201810453161.4A CN108394945A (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 一种开式循环冷却水系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114180655A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-03-15 | 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 | 循环水加药自动控制系统及方法 |
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- 2018-05-11 CN CN201810453161.4A patent/CN108394945A/zh active Pending
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