CN109824133B - 一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法与装置，所述装置包括加药系统、检测系统和控制器；加药系统包括依次连接的配药箱和加药泵；所述的加药泵采用变频调速泵，加药泵输出端连接在热网循环水补水管路上；配药箱内盛装有碱化剂溶液；检测系统包括补水箱在线pH表和热网循环水在线pH表；补水箱在线pH表设置在热网循环水系统的补水箱上；补水箱输入端连接热网循环水补水管路，输出端经热网循环水补水泵连接在热网循环水系统的循环水路管道上；热网循环水在线pH表设置在热网循环水系统的循环水路管道上；控制器的输入端连接补水箱在线pH表和热网循环水在线pH表的输出端，控制器的输出端分别连接加药泵和热网循环水补水泵。
Description
技术领域
本发明涉及电厂热网循环水系统的防腐技术，具体为一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法与装置。
背景技术
随着我国冬季民用供暖的需求和企业热能的需求越来越庞大，目前越来越多的热力发电机组进行了技术改造，快速扩张增加对外供热业务，将机组高温蒸汽能量传递到热网循环水系统，由于电厂与用户之间距离很远，高温的热网循环水经过长距离的管道传输才能进入需要热能的居民小区和企业，从而实现热能的传输。但是由于在设计时未考虑到热网循环水对系统管道的腐蚀，不少电厂热网循环水管道甚至达到了十几公里，导致近年来不少热网循环水管道和换热器腐蚀加剧，缩短了使用寿命，甚至出现管道腐蚀破裂、泄漏而未被发现的情况，不仅损失热能，同时也严重影响了居民小区和企业的生活、生产用热，危害社会稳定。因此，热网循环水系统的防腐工作显得尤为重要。
目前，电厂的热网循环水系统未设置防腐装置，且热网循环水补水水质差，甚至有的电厂急于供热而将大量未经除盐的自来水注入热网循环水系统。热网循环水的低pH值对碳钢管道造成全面腐蚀，而热网循环水高含量的氯离子对普遍采用不锈钢材质的换热器形成了致命的点蚀，这些都造成了热网循环水系统中管道和换热器的腐蚀，而这种情况在当前出现的越来越多，目前已经造成了难以估量的经济损失和社会影响。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法与装置，简单易施行，操作方便，检测结果可靠，能十分有效的达到热网循环水系统管道和换热器防腐的要求，防止热网循环水系统因腐蚀导致破裂、泄漏问题的发生。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种用于热网循环水系统防腐的监测控制装置，包括加药系统、检测系统和控制器；
所述加药系统包括依次连接的配药箱和加药泵；所述的加药泵采用变频调速泵，加药泵输出端连接在热网循环水补水管路上；配药箱内盛装有碱化剂溶液；
所述检测系统包括补水箱在线pH表和热网循环水在线pH表；补水箱在线pH表设置在热网循环水系统的补水箱上；补水箱输入端连接热网循环水补水管路，输出端经热网循环水补水泵连接在热网循环水系统的循环水路管道上；热网循环水在线pH表设置在热网循环水系统的循环水路管道上，且位于热网换热器的后端和热网循环水排污管路的前端；
所述控制器的输入端连接补水箱在线pH表和热网循环水在线pH表的输出端，控制器的输出端分别连接加药泵和热网循环水补水泵。
优选的，所述检测系统还包括热网循环水取样门，热网循环水取样门设置在热网循环水系统的循环水路管道上，且位于热网换热器的后端；所述的控制器上设置有用于设定信号参数的人机交互装置。
优选的，所述的控制器用于比较补水箱在线pH表的输出值与设定阈值，达到阈值发出加药泵停止信号或减速信号，否则发出加药泵启动信号或加速信号。
优选的，所述的控制器用于比较热网循环水在线pH表的输出值与设定阈值，达到阈值发出热网循环水补水泵停止信号或减速信号，否则发出热网循环水补水泵加速信号。
一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法，基于以上任意一种所述的一种用于热网循环水系统防腐的监测控制装置，包括如下步骤；
根据补水箱在线pH表检测到的补水箱内水的pH值，控制器对加药泵的速度进行控制，使得补水箱内水的pH值达到10.0～11.0；
根据热网循环水在线pH表检测到的热网循环水路内水的pH值，控制器对热网循环水补水泵进行控制，使得热网循环水pH值达到8.5～9.5。
优选的，还包括通过热网循环水取样门手动取样检测热网循环水pH值和氯离子的步骤；
当取样检测热网循环水pH值与热网循环水在线pH表测量值不一致时，以取样检测值为准，并手动对热网循环水在线pH表进行校验；
当取样检测热网循环水氯离子含量大于20mg/L时，手动加大热网循环水补水泵出力和热网循环水排污管路的排污量；
当氯离子含量不大于20mg/L时，停止热网循环水补水泵和热网循环水排污管路的排污。
优选的，所述的碱化剂包括氨水、氢氧化钠和磷酸三钠中的任意一种水溶液；所述检测系统中补水箱在线pH表在线实时检测补水箱内水的pH值，当pH值未达到10.0～11.0的要求时，加大加药泵速度，提高出力。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法与装置，通过配药箱将需要溶解的碱化剂配成高浓度碱化溶液，加药泵与热网循环水补水混合，提高热网循环水的pH值；利用补水扰动将碱化剂混合均匀并流入补水箱，根据加药泵出力调节补水箱pH值，根据热网循环水补水泵的出力调节热网循环水pH值，补水箱pH值和热网循环水pH值均为在线pH表实时监测。从而通过设置加药系统和检测系统，达到了实时监测和实时调节热网循环水水质的目的，可有效防止热网循环水系统腐蚀。
进一步的，在热网循环水系统中热网换热器后端设置手动取样检测，一是复核在线pH表的准确性，二是检测水中有害离子氯离子的含量，通过pH值和氯离子是否满足要求来调节加药泵出力、补水泵出力和排污出力，实时监测热网循环水pH值，定期检测热网循环水的氯离子含量，调节补水和排污，这样来实现热网循环水有效监测和控制，保证热网循环水水质合格，满足防腐要求，达到显著的防腐效果，防止热网循环水系统管道和换热器因发生全面腐蚀或点腐蚀而导致使用寿命缩短或设备泄漏，以保障设备安全和生产生活用热安全。
本发明一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法与装置，通过提高热网循环水补水pH值，在热网循环水不断补水时，显著提高热网循环水pH值，以达到防止系统中碳钢管道发生全面腐蚀的要求。通过补水箱在线pH表的设置以实时检测热网循环水补水pH值，以判断加药泵出力是否合适。热网循环水在线pH表用于在线实时检测热网循环水pH值，以适时调节热网循环水补水泵的出力，直至热网循环水pH值合格。
进一步的，通过热网循环水取样门手动取样检测热网循环水，一是手动检测取样检测pH值，复核确认在线pH表的检测数据，二是手动检测有害离子氯离子，以适时手动调节热网循环水补水泵和热网循环水排污的出力，直至热网循环水有害离子氯离子含量合格，以达到防止系统中不锈钢换热器发生点腐蚀的要求。这样来监测和控制热网循环水水质，达到防止热网循环水系统腐蚀的目的。
附图说明
图1为本发明所述的一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法流程图。
图2为本发明所述的一种用于热网循环水系统防腐的监测控制装置示意图。
图中：1-配药箱，2-加药泵，3-热网循环水补水管路，4-补水箱，5-补水箱在线pH表，6-热网循环水补水泵，7-热网换热器，8-热网循环水取样门，9-热网循环水在线pH表，10-热网循环水排污管路，11-控制器。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法与装置，通过加药系统的设置和检测系统的反馈，可加入足量的碱化剂，并实时自动监测和手动检测热网循环水水质，反馈调节加药、补水和排污，以确保热网循环水水质合格，有效防止热网循环水系统因发生腐蚀而导致的使用寿命缩短和设备泄漏，保障设备安全和生产生活用热安全。
如图1所示，本发明一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，投运加药系统的配药箱1，利用加药泵2将配药箱1中溶解配好的碱化剂溶液加入到热网循环水补水3的管道中混合均匀，一起进入补水箱4；
步骤S2，投运检测系统，分别采用补水箱在线pH表5和热网循环水在线pH表9在线实时检测补水箱4内水的pH值和热网循环水pH值；当补水箱4内水的pH值未达到10.0～11.0，控制器11加大加药泵2出力；当热网循环水pH值未达到8.5～9.5的要求时，控制器11加大热网循环水补水泵6出力，补充大量碱性水；当热网循环水pH值达到8.5～9.5的要求时，控制器11停止热网循环水补水泵6；
步骤S3，投运热网循环水取样门8，手动取样检测热网循环水pH值和氯离子；当取样检测热网循环水pH值与热网循环水在线pH表9测量值不一致时，以取样检测值为准，并对热网循环水在线pH表9进行校验；当取样检测热网循环水氯离子含量大于20mg/L时，手动加大热网循环水补水泵6出力和打开热网循环水排污管路10；当氯离子含量不大于20mg/L时，停止热网循环水补水泵6和热网循环水排污管路10；
步骤S4，当热网循环水中pH值和氯离子满足要求后，停止加药泵2、热网循环水补水3、热网循环水补水泵6和热网循环水排污管路10；当热网循环水因为水量降低而需要启动热网循环水补水泵6时，则应连锁启动加药泵2，使补水箱在线pH表5检测pH值在10.0～11.0范围的下限，同时使热网循环水pH值在8.5～9.5范围内，以满足热网循环水防腐要求；当热网循环水因为水量增加而需要排污时，应手动打开热网循环水排污管路10，使热网循环水水量保持在要求范围内。
本发明一种用于热网循环水系统防腐的监测控制装置，包括加药系统、检测系统和控制器11；
所述加药系统包括依次连接的配药箱1和加药泵2；配药箱1的输出端、加药泵2的输入端和输出端以及热网循环水补水3的药剂输入端均与加药管道连通；加药泵2采用变频可调节出力的泵。
检测系统包括补水箱在线pH表5、热网循环水取样门8和热网循环水在线pH表9；补水箱在线pH表5设置在补水箱4内，在线实时检测补水箱内水的pH值，当pH值未达到10.0～11.0的要求时，可加大2-加药泵出力；热网换热器7的后端依次设置热网循环水取样门8、热网循环水在线pH表9和热网循环水排污管路10。
所述的加药系统中，配药箱加入药剂包括氨水、氢氧化钠、磷酸三钠，可任意选择和搭配使用，选择1kg药剂溶解于1t除盐水中；利用加药泵2将配药箱1中溶解配好的药剂溶液加入到热网循环水补水3的管道中混合均匀，一起进入补水箱4；热网循环水补水3是经除盐处理满足要求的水。
采用热网循环水在线pH表9检测的pH值和热网循环水取样门8检测的pH值和氯离子含量共同监测热网循环水水质，采用加药泵2、热网循环水补水3、热网循环水补水泵6和热网循环水排污管路10共同控制热网循环水水质，以达到防止热网循环水系统发生全面腐蚀和点腐蚀的目的。
具体的以电厂的供热情况为例，对本发明所述的一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法与装置进行说明。
首先，向配药箱1加入碱化剂，碱化剂选择氢氧化钠，1kg氢氧化钠配1t除盐水，形成碱化溶液。利用补水箱在线pH表5检测补水箱4水的pH值，未达到10.0～11.0时，控制器11接收信号自动加大加药泵2出力，利用热网循环水补水管路3将过来的一级反渗透水与加药泵2过来的碱化溶液混合进入补水箱4，碱化溶液在补水箱中混合均匀。补水箱在线pH表5检测pH值为10.5，满足10.0～11.0的要求，降低加药泵2出力。
其次，开启热网循环水补水泵6，将补水箱4中pH值达到10.5的反渗透水补入热网循环水循环管道，使用热网循环水在线pH表9进行检测，检测pH值为7.5，不满足要求时，控制器11接收信号自动加大热网循环水补水泵6出力，将大量配好的碱化溶液随补水打入热网循环水管道。热网循环水在线pH表9检测pH值逐渐上升，达到了10.24，停止热网循环水补水泵6。
最后，使用热网循环水取样门8手动取样检测热网循环水的pH值和氯离子含量。一是复核热网循环水在线pH表7检测的热网循环水pH值，手动取样检测pH值为10.22，与在线pH表显示值10.24，相差0.02，在合格范围内，不需要对热网循环水在线pH表9进行校验检查；二是检测热网循环水氯离子是否满足不大于20mg/L要求，取样检测循环水中氯离子含量为35.2mg/L，大于要求值，则手动加大热网循环水补水泵6出力和热网循环水排污10，当再次检测循环水中氯离子含量为17.5mg/L时，停止热网循环水补水泵6和热网循环水排污10；如此达到了防止热网循环水系统腐蚀的目的。
本发明的方法实现了对热网循环水在线监测pH值以及手动检测pH值和氯离子含量，使得运行人员能通过检测数据进行反馈调节加药泵、补水泵和排污，确保热网循环水pH值和氯离子含量满足要求，达到热网循环水系统防腐要求，达到防止热网循环水系统管道和换热器腐蚀的效果。
本发明的装置包括加药系统和检测系统。加药系统用于对热网循环水补水中加入碱化剂，提高热网循环水的pH值。检测系统包括补水箱的在线pH表、热网循环水在线pH表和手动取样，手动取样检测包括pH值和氯离子。当热网循环水pH值未达到要求时，继续加大热网循环水补水泵出力，不断补充碱性水，提高pH值，防止热网循环水系统碳钢管道发生全面腐蚀；当热网循环水氯离子含量超过要求值时，加大热网循环水补水泵出力补充优质水，并进行热网循环水排污，最终氯离子含量满足要求，避免热网循环水系统中不锈钢材质的换热器发生点蚀。当确认热网循环水pH值和氯离子指标合格时，可满足热网循环水系统防腐要求，达到了防止热网循环水系统管道和换热器的腐蚀效果。
本领域技术人员在考虑说明书及实践的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围由权利要求书指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的保护范围仅由所附的权利要求书来限定。
Claims (5)
1.一种用于热网循环水系统防腐的监测控制装置，其特征在于，包括加药系统、检测系统和控制器(11)；
所述加药系统包括依次连接的配药箱(1)和加药泵(2)；所述的加药泵(2)采用变频调速泵，加药泵(2)输出端连接在热网循环水补水管路(3)上；配药箱(1)内盛装有碱化剂溶液；
所述检测系统包括补水箱在线pH表(5)和热网循环水在线pH表(9)；补水箱在线pH表(5)设置在热网循环水系统的补水箱(4)上；补水箱(4)输入端连接热网循环水补水管路(3)，输出端经热网循环水补水泵(6)连接在热网循环水系统的循环水路管道上；热网循环水在线pH表(9)设置在热网循环水系统的循环水路管道上，且位于热网换热器(7)的后端和热网循环水排污管路(10)的前端；
所述控制器的输入端连接补水箱在线pH表(5)和热网循环水在线pH表(9)的输出端，控制器的输出端分别连接加药泵(2)和热网循环水补水泵(6)；
所述的控制器用于比较补水箱在线pH表(5)的输出值与设定阈值，达到阈值发出加药泵(2)停止信号或减速信号，否则发出加药泵(2)启动信号或加速信号；
所述的控制器用于比较热网循环水在线pH表(9)的输出值与设定阈值，达到阈值发出热网循环水补水泵(6)停止信号或减速信号，否则发出热网循环水补水泵(6)加速信号。
2.根据权利要求1所述的一种用于热网循环水系统防腐的监测控制装置，其特征在于，所述检测系统还包括热网循环水取样门(8)，热网循环水取样门(8)设置在热网循环水系统的循环水路管道上，且位于热网换热器(7)的后端；所述的控制器上设置有用于设定信号参数的人机交互装置。
3.一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法，其特征在于，基于权利要求1-2中任意一项所述的一种用于热网循环水系统防腐的监测控制装置，包括如下步骤；
根据补水箱在线pH表(5)检测到的补水箱(4)内水的pH值，控制器(11)对加药泵(2)的速度进行控制，使得补水箱(4)内水的pH值达到10.0～11.0；
根据热网循环水在线pH表(9)检测到的热网循环水路内水的pH值，控制器(11)对热网循环水补水泵(6)进行控制，使得热网循环水pH值达到8.5～9.5。
4.根据权利要求3所述的一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法，其特征在于，还包括通过热网循环水取样门(8)手动取样检测热网循环水pH值和氯离子的步骤；
当取样检测热网循环水pH值与热网循环水在线pH表(9)测量值不一致时，以取样检测值为准，并手动对热网循环水在线pH表(9)进行校验；
当取样检测热网循环水氯离子含量大于20mg/L时，手动加大热网循环水补水泵(6)出力和热网循环水排污管路(10)的排污量；
当氯离子含量不大于20mg/L时，停止热网循环水补水泵(6)和热网循环水排污管路(10)的排污。
5.根据权利要求3所述的一种用于热网循环水系统防腐的监测控制方法，其特征在于，所述的碱化剂包括氨水、氢氧化钠和磷酸三钠中的任意一种水溶液；所述检测系统中补水箱在线pH表(5)在线实时检测补水箱(4)内水的pH值，当pH值未达到10.0～11.0的要求时，加大加药泵(2)速度，提高出力。
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