CN111018138A - 湿冷火电机组智能精准节水控制系统 - Google Patents
湿冷火电机组智能精准节水控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111018138A CN111018138A CN201911308380.4A CN201911308380A CN111018138A CN 111018138 A CN111018138 A CN 111018138A CN 201911308380 A CN201911308380 A CN 201911308380A CN 111018138 A CN111018138 A CN 111018138A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- pipeline
- meter
- circulating water
- pvn
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 182
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 63
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 31
- QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N chloralodol Chemical compound CC(O)(C)CC(C)OC(O)C(Cl)(Cl)Cl QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 35
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 30
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 30
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 28
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 25
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 19
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 13
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 10
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 9
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 7
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 claims description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012372 quality testing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
- C02F2201/007—Modular design
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/003—Downstream control, i.e. outlet monitoring, e.g. to check the treating agents, such as halogens or ozone, leaving the process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/005—Processes using a programmable logic controller [PLC]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/005—Processes using a programmable logic controller [PLC]
- C02F2209/008—Processes using a programmable logic controller [PLC] comprising telecommunication features, e.g. modems or antennas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/02—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/03—Pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/05—Conductivity or salinity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/40—Liquid flow rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/42—Liquid level
Abstract
湿冷火电机组智能精准节水控制系统,包括循环水信号取样装置、水质信号采集传输显示部分和加药泵组控制部分；水质信号采集传输显示部分包括排污水瞬时流量计、排污水累计流量计、发电机组表、循环水泵电流表、送风机入口风温度表、凝汽器入口循环水温度表、冷却塔补水流量计、冷却塔塔池水位计、LoRa智能无线网关和远程服务器。本发明以LoRa智能无线技术和精准控制算法为核心，不仅实现了循环水水质化验、循环水系统运行参数的远程采集和加药、排污的远程自动控制，而且实现了电厂精准节水和深度节水。本发明降低了废水零排放工程的投资和运行费用，填补了火电厂水系统智能、自动控制的空白。
Description
技术领域
本发明属于发电厂节能降耗技术领域，具体涉及一种湿冷火电机组智能精准节水控制系统。
背景技术
众所周知，近年来，随着国家和行业政策愈来愈强调节能降耗、节水和环境保护，特别是2015年国务院颁布《水污染防治行动计划》（水十条）后，新建机组在环评时普遍被要求实现“废水零排放”，部分排放政策特别严格的地区（如特殊水源地），老机组也被要求进行“零排放”改造。如果仅依靠传统节水技术，电厂终端排放废水量不能有效降低，将导致零排放工程投资巨大，浪费严重。
传统火电厂中，主机部分（机、炉、电、灰、硫等）均已实现自动控制，但与节水工作紧密相关的循环冷却水等用水、排污水系统基本未实现自动控制，水质化验、加药、排污等操作仍主要依靠人工进行。循环水加药和冷却塔排污等各项操作的及时性、准确性基本无从谈起。循环水浓缩倍率超标会导致凝汽器等换热器结垢、腐蚀。部分电厂为防止出现循环水浓缩倍率超标，往往会加大排污，降低浓缩倍率运行，但会造成水资源大量浪费，也有电厂为实现节水指标，盲目提高浓缩倍率运行，导致设备发生结垢或腐蚀，造成巨大经济损失。火电机组欲实现深度节水、精准节水仅依靠传统的人工调节是远远不够的，离不开信息化智能控制技术的运用。
在电厂自动化智能控制推进过程中遇到的问题是传统加药靠人工进行，加药量不精确，无法实现精准控制，另外废水排放依靠经验指导，无法实现深度节水和精准节水。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种湿冷火电机组智能精准节水控制系统, 实现循环冷却水的水质在线监测、化验、加药、排污等操作的自动控制，解决了水质化验、加药、加酸和排污的人工控制问题，实现了电厂深度节水和精准节水。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：湿冷火电机组智能精准节水控制系统,包括循环水信号取样装置、水质信号采集传输显示部分和加药泵组控制部分；
循环水信号取样装置的取样点连接在火电厂循环水管路的凝汽器进水口处；
水质信号采集传输显示部分包括排污水瞬时流量计、排污水累计流量计、发电机组表、循环水泵电流表、送风机入口风温度表、凝汽器入口循环水温度表、冷却塔补水流量计、冷却塔塔池水位计、LoRa智能无线网关和远程服务器；排污水瞬时流量计、排污水累计流量计、发电机组表、循环水泵电流表、送风机入口风温度表、凝汽器入口循环水温度表、冷却塔补水流量计和冷却塔塔池水位计分别安装在火电厂循环水管路的对应位置；
排污水瞬时流量计、排污水累计流量计、发电机组表、循环水泵电流表、送风机入口风温度表、凝汽器入口循环水温度表、冷却塔补水流量计和冷却塔塔池水位计采集的信号由DCS输出4-20mA模拟量信号，经LoRa智能无线网关远传至PLC，再经触摸屏的操作并通过LoRa智能无线网关传至远程服务器；
加药泵组控制部分包括均远程控制的杀菌计量管路、加酸管路、阻垢缓蚀剂管路和排污管路，杀菌计量管路、加酸管路和阻垢缓蚀剂管路均连接在火电厂循环水管路中循环水泵的进口处，排污管路连接在火电厂循环水管路中循环水泵的出口处，排污水瞬时流量计和排污水累计流量计设置在排污管路的出口处。
循环水信号取样装置包括取样柜，取样柜内设置有PLC模拟量采集模块，取样柜上设置有取样管、冲洗管、取样口、冲洗口和排水口，取样管的进口与取样口连接，取样管的出口与排水口之间并联有电导率检测管路、PH检测管路、余氯检测管路和磷浓度检测管路；冲洗管的进口和出口分别与冲洗口和取样管的出口连接。
电导率检测管路上沿水流方向依次设置有第一截止阀、第一过滤器、第一压力表、第一隔膜阀、第一流量计、电导率表和第一单向阀；
PH检测管路上沿水流方向依次设置有第二截止阀、第二过滤器、第二压力表、第二隔膜阀、第二流量计、PH表和第二单向阀；
余氯检测管路上沿水流方向依次设置有第三截止阀、第三过滤器、第三压力表、第三隔膜阀、第三流量计、余氯表和第三单向阀；
磷浓度检测管路上沿水流方向依次设置有第四截止阀、第四过滤器、第四压力表、第四隔膜阀、第四流量计、在线P表和第四单向阀；
冲洗管上沿水流方向依次设置有第五截止阀、第五过滤器和第五单向阀，取样管15上沿水流方向依次设置有第六截止阀、第六过滤器和第六单向阀；
余氯表、电导率表、PH表和在线P表直接输出4-20mA模拟量信号，由水质信号采集传输显示部分的PLC直接采集。
杀菌计量管路上设置有杀菌计量泵，在火电厂循环水管路上的排水口设置一个余氯监测表，杀菌计量泵采用PID控制来调节开度，杀菌计量泵的开度KD采用如下公式进行计算：
KD= KC*(Spn-Pvn)+ KC*TS/TI*(Spn-Pvn)+MX+ KC*TD/ TS*(Pvn-1-Pvn)
KC：比例系数；
Spn: 余氯目标设定值；
Pvn: 第n时刻的余氯监测值；
MX：积分项前值，即第n-1采样时刻积分项；
Ts: 回路采样时间；
TI: 积分时间；
TD: 微分时间；
Pvn-1：第n-1时刻的余氯监测值。
加酸管路上设置有加酸泵，在火电厂循环水管路上设置的进水口和排水口分别设置一个在线PH监测仪表，根据两个PH监测仪表监测的PH上下限值，结合两个监测点的在线PH和目标值的差值自动对加酸泵控制，加酸泵采用PID控制来调节开度，加酸泵的开度KD采用如下公式进行计算：
KD= KC*(Spn-Pvn)+ KC*TS/TI*(Spn-Pvn)+MX+ KC*TD/ TS*(Pvn-1-Pvn)
KC：比例系数；
Spn: PH目标设定值；
Pvn: 第n时刻的PH监测值；
MX：积分项前值（第n-1采样时刻积分项）
Ts: 回路采样时间；
TI: 积分时间；
TD: 微分时间；
Pvn-1：第n-1时刻的PH监测值。
阻垢缓蚀剂管路上设置有阻垢缓蚀剂计量泵，
阻垢缓蚀剂计量泵的远程控制具有两个控制条件：1）在火电厂循环水管路上加装循环水在线P表，监测循环水中P的浓度，根据设定P的目标值调整加药量；2）根据加装在线的冷却塔补水流量计，连续监测补充水的瞬时流量和累计流量，根据阻垢剂浓度和阻垢缓蚀剂计量泵的流量，计算阻垢缓蚀剂计量泵的开启时间；
阻垢缓蚀剂计量泵采用PID控制来调节开度，阻垢缓蚀剂计量泵的开度KD采用如下公式进行计算：
KD= KC*(Spn-Pvn)+ KC*TS/TI*(Spn-Pvn)+MX+ KC*TD/ TS*(Pvn-1-Pvn)
KC：比例系数；
Spn: P目标设定值；
Pvn: 第n时刻的P监测值；
MX：积分项前值（第n-1采样时刻积分项）
Ts: 回路采样时间
TI: 积分时间
TD: 微分时间
Pvn-1：第n-1时刻的P监测值。
排污管路上设置有排污阀，根据氯离子值高限、浓缩倍率、碱度高限、钙离子高限值以及冷却塔塔池水位低限控制电动调节排污阀的启停，当冷却塔塔池水位大于等于低限，浓缩倍率大于等于高限或氯离子大于等于高限，或碱度大于等于高限或钙离子大于等于高限时排污阀关闭。
采用上述计算方案，本发明以LoRa智能无线技术和精准控制算法为核心，不仅实现了循环水水质化验、循环水系统运行参数的远程采集和加药、排污的远程自动控制，而且实现了电厂精准节水和深度节水。本发明降低了废水零排放工程的投资和运行费用，填补了火电厂水系统智能、自动控制的空白。
附图说明
图1是本发明在火电厂循环水管路上安装位置示意图；
图2是本发明的整体控制示意图；
图3是本发明中循环水信号取样装置的结构示意图；
图4是本发明中杀菌计量泵的远程控制原理图；
图5是本发明中加酸泵的远程控制原理图；
图6是本发明中阻垢缓蚀剂计量泵远的远程控制条件一的原理图；
图7是本发明中阻垢缓蚀剂计量泵远的远程控制条件二的原理图
图8是本发明中排污阀的远程控制原理图。
具体实施方式
如图1-图8所示，本发明的湿冷火电机组智能精准节水控制系统,包括循环水信号取样装置63、水质信号采集传输显示部分和加药泵组控制部分；循环水信号取样装置63的取样点连接在火电厂循环水管路62的凝汽器1进水口处。
图1中附图标记分别为：1-凝汽器；61-冷却塔；62-火电厂循环水管路；63-循环水信号取样装置；64-城市来水；65-脱离于工艺水箱；66-脱硫吸收塔；67-除盐水箱；68-循环水泵前池；69-循环水泵；70-除氧器；71-锅炉；72-烟囱；73-居民供热；74-发电机组。
水质信号采集传输显示部分包括排污水瞬时流量计2、排污水累计流量计3、发电机组表4、循环水泵电流表5、送风机入口风温度表6、凝汽器1入口循环水温度表7、冷却塔补水流量计8、冷却塔塔池水位计9、LoRa智能无线网关10和远程服务器11；排污水瞬时流量计2、排污水累计流量计3、发电机组表4、循环水泵电流表5、送风机入口风温度表6、凝汽器1入口循环水温度表7、冷却塔补水流量计8和冷却塔塔池水位计9分别安装在火电厂循环水管路62的对应位置；LoRa智能无线网关10在图2中为LoRa模块。
排污水瞬时流量计2、排污水累计流量计3、发电机组表4、循环水泵电流表5、送风机入口风温度表6、凝汽器1入口循环水温度表7、冷却塔补水流量计8和冷却塔塔池水位计9采集的信号由DCS输出4-20mA模拟量信号，经LoRa智能无线网关10远传至PLC，再经触摸屏13的操作并通过LoRa智能无线网关10传至远程服务器11；
触摸屏13也为显示屏，该屏为15.6寸屏，背光LED，262K真彩，分辨率1920*1080，处理器4核1G，内存256M，系统存储4G，触摸屏13采用TPC1570Gi(Gx)触摸屏13，支持和PLC之间进行PPI协议通信。触摸屏13界面简单灵活，实时性强，开放式结构，具备良好的处理能力和报警功能，该屏可满足本系统的设计需求。触摸屏13和服务器之间的通讯采用LoRa智能无线网关10进行RS485通讯， 协议为ModbusRTU协议。LoRa智能无线网关10提供RS485通信接口，可以直接连接串口设备，实现数据透明传输。
PLC具备60个IO点，具备以太网接口，集成了强大的以太网通信功能，支持8路PID调节，可满足本系统的控制需求，产品配置灵活。
服务器采用工控机，其具备超长时间运行工作能力，机箱采用钢结构，具备防磁、防尘、防干扰的能力。机箱电源为专用电源，具有较强的抗干扰能力。机箱内部底板采用卡槽设计，具有扩展方便的优点，工控机具备多个串口，可满足项目后期扩展设计要求。服务器软件用组态软件进行设计，组态软件具有开发周期短、使用灵活，维护简单，后期扩展方便等优点。
加药泵组控制部分包括均远程控制的杀菌计量管路76、加酸管路77、阻垢缓蚀剂管路78和排污管路79，杀菌计量管路76、加酸管路77和阻垢缓蚀剂管路78均连接在火电厂循环水管路62中循环水泵69的进口处，排污管路79连接在火电厂循环水管路62中循环水泵的出口处，排污水瞬时流量计2和排污水累计流量计3设置在排污管路79的出口处。
循环水信号取样装置63包括取样柜14，取样柜14内设置有PLC模拟量采集模块，取样柜14上设置有取样管15、冲洗管16、取样口17、冲洗口18和排水口19，取样管15的进口与取样口17连接，取样管15的出口与排水口19之间并联有电导率检测管路20、PH检测管路21、余氯检测管路22和磷浓度检测管路23；冲洗管16的进口和出口分别与冲洗口18和取样管15的出口连接。通过冲洗口18注入清水对电导率检测管路20、PH检测管路21、余氯检测管路22和磷浓度检测管路23内部进行冲洗，通过取样口17的取样水和通过冲洗口18的清水均通过排水口19排出。
电导率检测管路20上沿水流方向依次设置有第一截止阀24、第一过滤器75、第一压力表25、第一隔膜阀26、第一流量计27、电导率表28和第一单向阀29；
PH检测管路21上沿水流方向依次设置有第二截止阀30、第二过滤器31、第二压力表32、第二隔膜阀33、第二流量计34、PH表35和第二单向阀36；
余氯检测管路22上沿水流方向依次设置有第三截止阀37、第三过滤器38、第三压力表39、第三隔膜阀40、第三流量计41、余氯表42和第三单向阀43；
磷浓度检测管路23上沿水流方向依次设置有第四截止阀44、第四过滤器45、第四压力表46、第四隔膜阀47、第四流量计48、在线P表49和第四单向阀50；
冲洗管16上沿水流方向依次设置有第五截止阀51、第五过滤器52和第五单向阀53，取样管15上沿水流方向依次设置有第六截止阀54、第六过滤器55和第六单向阀56；
余氯表42、电导率表28、PH表35和在线P表49直接输出4-20mA模拟量信号，由水质信号采集传输显示部分的PLC直接采集。
杀菌计量管路76上设置有杀菌计量泵57，在火电厂循环水管路62上的排水口19设置一个余氯监测表，杀菌计量泵57采用PID控制来调节开度，杀菌计量泵57的开度KD采用如下公式进行计算：
KD= KC*(Spn-Pvn)+ KC*TS/TI*(Spn-Pvn)+MX+ KC*TD/ TS*(Pvn-1-Pvn)
KC：比例系数；
Spn: 余氯目标设定值；
Pvn: 第n时刻的余氯监测值；
MX：积分项前值，即第n-1采样时刻积分项；
Ts: 回路采样时间；
TI: 积分时间；
TD: 微分时间；
Pvn-1：第n-1时刻的余氯监测值。
加酸管路77上设置有加酸泵58，在火电厂循环水管路62上设置的进水口和排水口19分别设置一个在线PH监测仪表，根据两个PH监测仪表监测的PH上下限值，结合两个监测点的在线PH和目标值的差值自动对加酸泵58控制，加酸泵58采用PID控制来调节开度，加酸泵58的开度KD采用如下公式进行计算：
KD= KC*(Spn-Pvn)+ KC*TS/TI*(Spn-Pvn)+MX+ KC*TD/ TS*(Pvn-1-Pvn)
KC：比例系数；
Spn: PH目标设定值；
Pvn: 第n时刻的PH监测值；
MX：积分项前值（第n-1采样时刻积分项）
Ts: 回路采样时间；
TI: 积分时间；
TD: 微分时间；
Pvn-1：第n-1时刻的PH监测值。
阻垢缓蚀剂管路78上设置有阻垢缓蚀剂计量泵59，阻垢缓蚀剂计量泵59的远程控制具有两个控制条件：1）在火电厂循环水管路62上加装循环水在线P表49，监测循环水中P的浓度，根据设定P的目标值调整加药量；2）根据加装在线的冷却塔补水流量计8，连续监测补充水的瞬时流量和累计流量，根据阻垢剂浓度和阻垢缓蚀剂计量泵59的流量，计算阻垢缓蚀剂计量泵59的开启时间；
阻垢缓蚀剂计量泵59采用PID控制来调节开度，阻垢缓蚀剂计量泵59的开度KD采用如下公式进行计算：
KD= KC*(Spn-Pvn)+ KC*TS/TI*(Spn-Pvn)+MX+ KC*TD/ TS*(Pvn-1-Pvn)
KC：比例系数；
Spn: P目标设定值；
Pvn: 第n时刻的P监测值；
MX：积分项前值（第n-1采样时刻积分项）
Ts: 回路采样时间
TI: 积分时间
TD: 微分时间
Pvn-1：第n-1时刻的P监测值。
排污管路79上设置有排污阀60，根据氯离子值高限、浓缩倍率、碱度高限、钙离子高限值以及冷却塔61塔池水位低限控制电动调节排污阀60的启停，当冷却塔61塔池水位大于等于低限，浓缩倍率大于等于高限或氯离子大于等于高限，或碱度大于等于高限或钙离子大于等于高限时排污阀60关闭。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.湿冷火电机组智能精准节水控制系统,其特征在于：包括循环水信号取样装置、水质信号采集传输显示部分和加药泵组控制部分；
循环水信号取样装置的取样点连接在火电厂循环水管路的凝汽器进水口处；
水质信号采集传输显示部分包括排污水瞬时流量计、排污水累计流量计、发电机组表、循环水泵电流表、送风机入口风温度表、凝汽器入口循环水温度表、冷却塔补水流量计、冷却塔塔池水位计、LoRa智能无线网关和远程服务器；排污水瞬时流量计、排污水累计流量计、发电机组表、循环水泵电流表、送风机入口风温度表、凝汽器入口循环水温度表、冷却塔补水流量计和冷却塔塔池水位计分别安装在火电厂循环水管路的对应位置；
排污水瞬时流量计、排污水累计流量计、发电机组表、循环水泵电流表、送风机入口风温度表、凝汽器入口循环水温度表、冷却塔补水流量计和冷却塔塔池水位计采集的信号由DCS输出4-20mA模拟量信号，经LoRa智能无线网关远传至PLC，再经触摸屏的操作并通过LoRa智能无线网关传至远程服务器；
加药泵组控制部分包括均远程控制的杀菌计量管路、加酸管路、阻垢缓蚀剂管路和排污管路，杀菌计量管路、加酸管路和阻垢缓蚀剂管路均连接在火电厂循环水管路中循环水泵的进口处，排污管路连接在火电厂循环水管路中循环水泵的出口处，排污水瞬时流量计和排污水累计流量计设置在排污管路的出口处。
2.根据权利要求1所述的湿冷火电机组智能精准节水控制系统，其特征在于：循环水信号取样装置包括取样柜，取样柜上设置有取样管、冲洗管、取样口、冲洗口和排水口，取样管的进口与取样口连接，取样管的出口与排水口之间并联有电导率检测管路、PH检测管路、余氯检测管路和磷浓度检测管路；冲洗管的进口和出口分别与冲洗口和取样管的出口连接。
3.根据权利要求2所述的湿冷火电机组智能精准节水控制系统，其特征在于：电导率检测管路上沿水流方向依次设置有第一截止阀、第一过滤器、第一压力表、第一隔膜阀、第一流量计、电导率表和第一单向阀；
PH检测管路上沿水流方向依次设置有第二截止阀、第二过滤器、第二压力表、第二隔膜阀、第二流量计、PH表和第二单向阀；
余氯检测管路上沿水流方向依次设置有第三截止阀、第三过滤器、第三压力表、第三隔膜阀、第三流量计、余氯表和第三单向阀；
磷浓度检测管路上沿水流方向依次设置有第四截止阀、第四过滤器、第四压力表、第四隔膜阀、第四流量计、在线P表和第四单向阀；
冲洗管上沿水流方向依次设置有第五截止阀、第五过滤器和第五单向阀，取样管15上沿水流方向依次设置有第六截止阀、第六过滤器和第六单向阀；
余氯表、电导率表、PH表和在线P表直接输出4-20mA模拟量信号，由水质信号采集传输显示部分的PLC直接采集。
4.根据权利要求3所述的湿冷火电机组智能精准节水控制系统，其特征在于：杀菌计量管路上设置有杀菌计量泵，在火电厂循环水管路上的排水口设置一个余氯监测表，杀菌计量泵采用PID控制来调节开度，杀菌计量泵的开度KD采用如下公式进行计算：
KD= KC*(Spn-Pvn)+ KC*TS/TI*(Spn-Pvn)+MX+ KC*TD/ TS*(Pvn-1-Pvn)
KC：比例系数；
Spn: 余氯目标设定值；
Pvn: 第n时刻的余氯监测值；
MX：积分项前值，即第n-1采样时刻积分项；
Ts: 回路采样时间；
TI: 积分时间；
TD: 微分时间；
Pvn-1：第n-1时刻的余氯监测值。
5.根据权利要求1所述的湿冷火电机组智能精准节水控制系统，其特征在于：加酸管路上设置有加酸泵，在火电厂循环水管路上设置的进水口和排水口分别设置一个在线PH监测仪表，根据两个PH监测仪表监测的PH上下限值，结合两个监测点的在线PH和目标值的差值自动对加酸泵控制，加酸泵采用PID控制来调节开度，加酸泵的开度KD采用如下公式进行计算：
KD= KC*(Spn-Pvn)+ KC*TS/TI*(Spn-Pvn)+MX+ KC*TD/ TS*(Pvn-1-Pvn)
KC：比例系数；
Spn: PH目标设定值；
Pvn: 第n时刻的PH监测值；
MX：积分项前值（第n-1采样时刻积分项）
Ts: 回路采样时间；
TI: 积分时间；
TD: 微分时间；
Pvn-1：第n-1时刻的PH监测值。
6.根据权利要求1所述的湿冷火电机组智能精准节水控制系统，其特征在于：阻垢缓蚀剂管路上设置有阻垢缓蚀剂计量泵，阻垢缓蚀剂计量泵的远程控制具有两个控制条件：1）在火电厂循环水管路上加装循环水在线P表，监测循环水中P的浓度，根据设定P的目标值调整加药量；2）根据加装在线的冷却塔补水流量计，连续监测补充水的瞬时流量和累计流量，根据阻垢剂浓度和阻垢缓蚀剂计量泵的流量，计算阻垢缓蚀剂计量泵的开启时间；
阻垢缓蚀剂计量泵采用PID控制来调节开度，阻垢缓蚀剂计量泵的开度KD采用如下公式进行计算：
KD= KC*(Spn-Pvn)+ KC*TS/TI*(Spn-Pvn)+MX+ KC*TD/ TS*(Pvn-1-Pvn)
KC：比例系数；
Spn: P目标设定值；
Pvn: 第n时刻的P监测值；
MX：积分项前值（第n-1采样时刻积分项）
Ts: 回路采样时间
TI: 积分时间
TD: 微分时间
Pvn-1：第n-1时刻的P监测值。
7.根据权利要求1所述的湿冷火电机组智能精准节水控制系统，其特征在于：排污管路上设置有排污阀，根据氯离子值高限、浓缩倍率、碱度高限、钙离子高限值以及冷却塔塔池水位低限控制电动调节排污阀的启停，当冷却塔塔池水位大于等于低限，浓缩倍率大于等于高限或氯离子大于等于高限，或碱度大于等于高限或钙离子大于等于高限时排污阀关闭。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911308380.4A CN111018138A (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 湿冷火电机组智能精准节水控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911308380.4A CN111018138A (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 湿冷火电机组智能精准节水控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111018138A true CN111018138A (zh) | 2020-04-17 |
Family
ID=70210282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911308380.4A Pending CN111018138A (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 湿冷火电机组智能精准节水控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111018138A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016022458A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 株式会社日立製作所 | 圧入水生産システム |
| CN205398305U (zh) * | 2016-02-22 | 2016-07-27 | 石家庄给源环保科技有限公司 | 循环冷却水处理控制装置 |
| CN208361916U (zh) * | 2018-05-11 | 2019-01-11 | 润电能源科学技术有限公司 | 一种开式循环冷却水系统 |
| CN208413964U (zh) * | 2018-05-14 | 2019-01-22 | 河南省日立信股份有限公司 | 基于物联网的内冷水优化处理系统 |
| CN109283090A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-01-29 | 河南省日立信股份有限公司 | 热力循环系统水中不溶物含量在线检测装置及方法 |
| CN212050760U (zh) * | 2019-12-18 | 2020-12-01 | 润电能源科学技术有限公司 | 湿冷火电机组智能精准节水控制系统 |
-
2019
- 2019-12-18 CN CN201911308380.4A patent/CN111018138A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016022458A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 株式会社日立製作所 | 圧入水生産システム |
| CN205398305U (zh) * | 2016-02-22 | 2016-07-27 | 石家庄给源环保科技有限公司 | 循环冷却水处理控制装置 |
| CN208361916U (zh) * | 2018-05-11 | 2019-01-11 | 润电能源科学技术有限公司 | 一种开式循环冷却水系统 |
| CN208413964U (zh) * | 2018-05-14 | 2019-01-22 | 河南省日立信股份有限公司 | 基于物联网的内冷水优化处理系统 |
| CN109283090A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-01-29 | 河南省日立信股份有限公司 | 热力循环系统水中不溶物含量在线检测装置及方法 |
| CN212050760U (zh) * | 2019-12-18 | 2020-12-01 | 润电能源科学技术有限公司 | 湿冷火电机组智能精准节水控制系统 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 周晓翔: "自动控制加药装置在循环冷却水处理中的应用", 工业用水与废水, no. 02, pages 60 - 61 * |
| 张宝军: "《水污染控制技术》", 中国环境科学出版社, pages: 441 * |
| 曹生现;陈岩飞;李思博;赵振超;刘学冰;徐秀国;张素燕;: "新型循环冷却水自动加药控制装置的研制", 化工自动化及仪表, no. 10, pages 1255 - 1256 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100545104C (zh) | 臭氧处理冷却循环水系统的自动控制装置 | |
| CN207473382U (zh) | 一种工业循环冷却水智能运行管理系统 | |
| CN109521813B (zh) | 一种火力发电厂循环水浓缩倍率稳定控制的系统和方法 | |
| CN101254953A (zh) | 循环冷却水净化再利用自动监控系统 | |
| CN100545105C (zh) | 臭氧处理冷却循环水系统的自动控制方法 | |
| CN111596621A (zh) | 一种火电厂智慧水务在线监测、控制与管理系统 | |
| CN103853137A (zh) | 电厂用水全数字化监测方法及自平衡水务系统 | |
| CN105605965A (zh) | 一种自适应循环冷却水换热器自动在线清洗系统及方法 | |
| CN212050760U (zh) | 湿冷火电机组智能精准节水控制系统 | |
| CN208361916U (zh) | 一种开式循环冷却水系统 | |
| CN111747561A (zh) | 一种火电厂高位收水冷却塔水质自动控制系统 | |
| CN111018138A (zh) | 湿冷火电机组智能精准节水控制系统 | |
| CN201812213U (zh) | 一种用于循环冷却水系统的浓缩倍率仪 | |
| CN208345883U (zh) | 工业废水处理排放监控管理系统 | |
| CN1126232C (zh) | 大型发电机内冷水铵化模糊调控方法及其监测控制系统 | |
| CN112214044B (zh) | 一种基于总量控制的循环水自动控制系统及方法 | |
| CN206772953U (zh) | 一种工业锅炉水质硬度监测装置 | |
| WO2022193737A1 (zh) | 一种用于循环冷却水系统的智慧控制系统及方法 | |
| CN206096106U (zh) | 一种发电机内冷水水质监测装置 | |
| CN212151744U (zh) | 发电机内冷水自动调节装置 | |
| CN212459412U (zh) | 一种循环水缓蚀阻垢剂浓度监测装置 | |
| CN203930457U (zh) | 电厂用水全数字化监测系统及自平衡水务系统 | |
| CN201049912Y (zh) | 臭氧处理冷却循环水系统的自动控制系统 | |
| CN206494779U (zh) | 一种自动加液装置 | |
| CN2910899Y (zh) | 一种循环水管理控制器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |