CN112429811A - 一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置及其控制方法，包括超滤膜装置单元、完整性检测单元与控制单元；超滤膜装置单元包括超滤膜组件，超滤系统进水阀与超滤膜组件入口以及超滤系统下排阀相连，超滤膜组件出口分为两路，一路与超滤系统产水手动阀相连，另一路与超滤系统上排阀相连；完整性检测单元包括超滤进气阀手动隔离阀，超滤进气阀手动隔离阀的出口分为两路，一路经超滤进气阀与超滤膜组件进气阀组相连，另一路与超滤膜组件入口相连。本发明能够有力保障水质的稳定，提高机组运行经济性、安全性，减少因超滤膜设备的使用，特别是在不断的水反洗气洗的过程后设备老化或者设备损坏造成的影响，提高故障问题的发现和诊断，减少滞后性和随机性。
Description
技术领域
本发明属于机械工程技术领域，具体涉及一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置及其控制方法。
背景技术
在发电厂的锅炉补给水系统中，超滤膜系统作为制备除盐水的必备设备，起到去除水中悬浮物、大分子有机物和胶体等杂质的作用，在发电厂中由于后续设备多为反渗透膜装置，反渗透膜装置对超滤出水起到脱盐作用，运行正常的超滤膜系统产水效果极好，不会影响后续制水设备的安全运行。但随着超滤膜设备的使用，特别是在不断的水反洗气洗的过程中，设备内的膜丝会随着时间老化或者异常运行后在应力下断裂，当超滤膜丝断裂过多后，产水不合格会对反渗透膜产生不可逆的损害。在现有技术中，仅依靠现场人员发现异常后，通知专业人员对超滤膜丝进行完整性检查，进而判定是否存在异常状况。当超滤膜丝完整性不足时，此种方式不能及时发现和诊断，存在极大的滞后性和随机性，使得在锅炉补给水系统安全经济运行时存在隐患。
发明内容
本发明为了克服现有技术中所存在的上述问题，目的是提供一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置及其控制方法，其具有结构简单、维护方便、反应灵敏等优点。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置，包括超滤膜装置单元、完整性检测单元与控制单元；
超滤膜装置单元包括超滤膜组件、超滤系统进水阀、超滤系统下排阀、超滤系统上排阀与超滤系统产水手动阀；其中，超滤系统进水阀与连接框架管道相连，连接框架管道与超滤膜组件入口以及超滤系统下排阀相连，超滤膜组件出口分为两路，一路与超滤系统产水手动阀相连，另一路与超滤系统上排阀相连；
完整性检测单元包括超滤进气阀手动隔离阀、超滤进气阀、检测进气阀、贮气压力缓冲罐、检测出气阀与超滤膜组件进气阀组；其中，超滤进气阀手动隔离阀的出口分为两路，一路经超滤进气阀与超滤膜组件进气阀组相连，另一路经检测进气阀、贮气压力缓冲罐、检测出气阀与超滤膜组件进气阀组相连；超滤膜组件进气阀组与超滤膜组件入口相连；
控制单元包括DCS组件、压力传感器和超滤膜组件敏感压力传感器组；其中，压力传感器和超滤膜组件敏感压力传感器组均与DCS组件相连；压力传感器设置在贮气压力缓冲罐上，超滤膜组件敏感压力传感器组设置在超滤膜组件入口处。
本发明进一步的改进在于，超滤系统进水阀连接有超滤给水泵。
本发明进一步的改进在于，超滤系统产水手动阀还连接有超滤系统产水阀，超滤系统产水阀连接有超滤系统产水逆止阀。
本发明进一步的改进在于，超滤系统上排阀与回收水沟相连。
本发明进一步的改进在于，超滤进气阀入口连接有超滤进气阀手动隔离阀。
本发明进一步的改进在于，经超滤进气阀经超滤进气逆止阀与超滤膜组件进气阀组相连。
本发明进一步的改进在于，检测出气阀经出气逆止阀与超滤膜组件进气阀组相连。
本发明进一步的改进在于，超滤膜组件进气阀组经超滤膜组件进气逆止阀组与超滤膜组件入口相连。
一种基于上述发电厂超滤膜完整性在线诊断装置的控制方法，打开隔离手动门，再打开超滤下排阀，排水后关闭超滤下排阀和超滤反洗进气阀，打开超滤上排阀与检测进气阀，当压力传感器监测到贮气压力缓冲罐内压力达到0.10MPa后，通过调整检测出气阀维持超滤膜组件进气阀组压力为0.10MPa，当超滤膜组件压力传感器组监测到压力达到0.1MPa后关闭检测进气阀、检测出气阀与超滤膜组件进气阀组，监测超滤膜组件压力传感器组压降，若是压降超过0.005MPa，则进行深度测试，否则得到超滤膜组件完整性值。
本发明进一步的改进在于，深度测试时，打开超滤上排阀与超滤进水阀，等待2min后，关闭超滤上排阀与超滤进水阀，然后打开检测进气阀，当压力传感器组监测到压力达到0.20MPa后，通过调整检测出气阀维持超滤膜组件进气阀组压力为0.20MPa，检查压降，得到超滤膜组件完整性值。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明通过设置完整性检测单元和控制单元，通过监测超滤膜组件压力传感器组压降，得到超滤膜组件完整性值，可以定期对超滤膜装置单元进行气密性完整性检测。本发明能够有力保障水质的稳定，提高机组运行经济性、安全性和智能性，减少因超滤膜设备的使用，特别是在不断的水反洗气洗的过程后设备老化或者设备损坏造成的影响，提高故障问题的发现和诊断，减少滞后性和随机性，是一种安全可靠的发电厂超滤膜完整性在线诊断装置。
本发明在控制时，打开隔离手动门，再打开超滤下排阀，排水后关闭超滤下排阀和超滤反洗进气阀，打开超滤上排阀与检测进气阀，当压力传感器监测到贮气压力缓冲罐内压力达到0.10MPa后，通过调整检测出气阀维持超滤膜组件进气阀组压力为0.10MPa，当超滤膜组件压力传感器组监测到压力达到0.1MPa后关闭检测进气阀、检测出气阀与超滤膜组件进气阀组，监测超滤膜组件压力传感器组压降，若是压降超过0.005MPa，则进行深度测试，否则得到超滤膜组件完整性值。根据超滤膜组件完整性值，给运维人员提醒，同时关闭所有阀门，进入检修状态。定期所判断的设备完整性为设备检修工作提供了趋势判断和有力支持。
附图说明
图1为本发明的系统示意图；
图2为反洗、制水与检查完整性的逻辑控制图。
图3为本发明的逻辑控制示意图；其中，(a)为本发明的控制流程图，(b)为深度测试流程图。
图中，1为超滤膜装置单元，2为完整性检测单元，3为控制单元，4为超滤膜组件，5为超滤系统进水阀，6为超滤系统下排阀，7为超滤系统上排阀，8为超滤系统产水阀，9为超滤系统产水手动阀，10为超滤系统产水逆止阀，11为超滤给水泵，12为回收水沟，13为超滤进气阀，14为超滤进气阀手动隔离阀，15为超滤进气逆止阀，16为检测进气阀，17为贮气压力缓冲罐、18为检测出气阀，19为出气逆止阀，20为超滤膜组件进气阀组，21为超滤膜组件进气逆止阀组，22为压力传感器，23为超滤膜组件压力传感器组。
具体实施方式
下面通过附图对本发明作详细说明。
参见图1，一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置包括，超滤膜装置单元1、完整性检测单元2与控制单元3。
其中，超滤膜装置单元1包括超滤膜组件4、超滤系统进水阀5、超滤系统下排阀6、超滤系统上排阀7、超滤系统产水阀8、超滤系统产水手动阀9、超滤系统产水逆止阀10、超滤给水泵11及相应配套设备，包括但不限于连接框架、管道、垫圈与回收水沟12等。
超滤膜组件4通过连接框架管道与超滤系统进水阀5、超滤系统下排阀6、超滤系统上排阀7、超滤系统产水阀8、超滤系统产水手动阀9、超滤系统产水逆止阀10、超滤给水泵11相连接，连接方式可以焊接或法兰连接，在监测过程中，所消耗的废水排放至回收水沟12，通过水资源的综合利用进行回收。
具体的，超滤给水泵11与超滤系统进水阀5相连，超滤系统进水阀5与连接框架管道相连，连接框架管道与超滤膜组件4入口以及超滤系统下排阀6相连，超滤膜组件4出口分为两路，一路经超滤系统产水手动阀9、超滤系统产水阀8与超滤系统产水逆止阀10相连。另一路经超滤系统上排阀7与回收水沟12相连。
完整性检测单元2包括超滤进气阀手动隔离阀14、超滤进气阀13、超滤进气逆止阀15、检测进气阀16、贮气压力缓冲罐17、检测出气阀18、出气逆止阀19、超滤膜组件进气阀组20、超滤膜组件进气逆止阀组21及相应配套设备，包括但不限于连接框架、管道与垫圈等。连接方式可以焊接或法兰连接。
具体的，超滤进气阀手动隔离阀14的出口分为两路，一路经超滤进气阀13、超滤进气逆止阀15与超滤膜组件进气阀组20相连，另一路经检测进气阀16、贮气压力缓冲罐17、检测出气阀18、出气逆止阀19与超滤膜组件进气阀组20相连；超滤膜组件进气阀组20经超滤膜组件进气逆止阀组与超滤膜组件4入口相连。
在监测过程中，通过定期对超滤膜装置单元1进行气密性完整性检测，检测时所消耗的气体通过超滤系统下排阀6排放至外部大气环境。
控制单元3包括为了实现相应功能所包含的DCS组件、气动\电动阀门配套组件、贮气压力缓冲罐敏感压力传感器22、超滤膜组件敏感压力传感器组23及相应逻辑关系。
具体的，贮气压力缓冲罐敏感压力传感器22设置在贮气压力缓冲罐17上，超滤膜组件敏感压力传感器组23设置在超滤膜组件入口处。压力传感器22和超滤膜组件敏感压力传感器组23均与DCS组件相连。
通过人工手动强制或者自动定期时间可设执行，参见图2，确定产水手动阀9开启状态，程序首先执行制水程序，按照先开超滤上排阀7继而开超滤进水阀5，等待1min后开超滤产水阀8，然后关超滤上排阀7，进入正常制水状态，当由操作人员发布手动强制检测命令后，停止超滤给水泵11、关闭产水阀8与进水阀5，执行完整性检查程序，执行完毕后停机等待操作人员指令；当达到设定周期后，程序自动等待超滤制水程序结束，在反洗程序开始之前或者达到超滤加强反洗条件时等待加强酸碱反洗结束，执行完整性检查程序，执行完毕后停机等待操作人员指令。
参见图3中的(a)，可以通过运行人员上位机操作进行停机完整性检查，也可以等待制水结束后，反洗程序运行前，首先运行要确认隔离手动门14处于开启状态，打开超滤下排阀6，排水10min，然后关闭超滤下排阀6，关闭超滤反洗进气阀13，打开超滤上排阀7，打开完整性检测单元的检测进气阀16，当压力传感器22监测到贮气压力缓冲罐17内压力达到0.10MPa后，通过调整检测出气阀18，将超滤膜组件压力传感器组23自动维持超滤膜组件进气阀组20压力在0.10MPa，当超滤膜组件压力传感器组23监测到压力达到0.1MPa后，保持模组内压力2min，然后关闭完整性检测单元的检测进气阀16、检测出气阀18与超滤膜组件进气阀组20，等待1min后监测超滤膜组件压力传感器组23压降，若是压降超过0.005MPa，则进行深度测试，否则在上位机显示超滤膜组件完整性值。
参见图3中的(b)，深度测试时，打开超滤上排阀7、超滤进水阀5并且启动给水泵11，等待2min后，停止给水泵11，关闭超滤上排阀7与超滤进水阀5，然后打开检测进气阀16，当压力传感器组23监测到压力达到0.20MPa后，通过调整检测出气阀18，逐个对单独超滤膜组件通过压力传感器组23自动维持超滤膜组件进气阀组20压力在0.20MPa，检查压降，通过在上位机显示超滤膜组件完整性值，给运维人员提醒，同时关闭所有阀门，超滤进入检修状态。定期所判断的设备完整性同时为设备检修工作提供了趋势判断和有力支持。
本发明能够有力保障水质的稳定，提高机组运行经济性、安全性和智能性，减少因超滤膜设备的使用，特别是在不断的水反洗气洗的过程后设备老化或者设备损坏造成的影响，提高故障问题的发现和诊断，减少滞后性和随机性，是一种安全可靠的发电厂超滤膜完整性在线诊断装置及其控制方法。
Claims (10)
1.一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置，其特征在于，包括超滤膜装置单元(1)、完整性检测单元(2)与控制单元(3)；
超滤膜装置单元(1)包括超滤膜组件(4)、超滤系统进水阀(5)、超滤系统下排阀(6)、超滤系统上排阀(7)与超滤系统产水手动阀(9)；其中，超滤系统进水阀(5)与连接框架管道相连，连接框架管道与超滤膜组件(4)入口以及超滤系统下排阀(6)相连，超滤膜组件(4)出口分为两路，一路与超滤系统产水手动阀(9)相连，另一路与超滤系统上排阀(7)相连；
完整性检测单元(2)包括超滤进气阀手动隔离阀(14)、超滤进气阀(13)、检测进气阀(16)、贮气压力缓冲罐(17)、检测出气阀(18)与超滤膜组件进气阀组(20)；其中，超滤进气阀手动隔离阀(14)的出口分为两路，一路经超滤进气阀(13)与超滤膜组件进气阀组(20)相连，另一路经检测进气阀(16)、贮气压力缓冲罐(17)、检测出气阀(18)与超滤膜组件进气阀组(20)相连；超滤膜组件进气阀组(20)与超滤膜组件(4)入口相连；
控制单元(3)包括DCS组件、压力传感器(22)和超滤膜组件敏感压力传感器组(23)；其中，压力传感器(22)和超滤膜组件敏感压力传感器组(23)均与DCS组件相连；压力传感器(22)设置在贮气压力缓冲罐(17)上，超滤膜组件敏感压力传感器组(23)设置在超滤膜组件(4)入口处。
2.根据权利要求1所述的一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置，其特征在于，超滤系统进水阀(5)连接有超滤给水泵(11)。
3.根据权利要求1所述的一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置，其特征在于，超滤系统产水手动阀(9)还连接有超滤系统产水阀(8)，超滤系统产水阀(8)连接有超滤系统产水逆止阀(10)。
4.根据权利要求1所述的一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置，其特征在于，超滤系统上排阀(7)与回收水沟(12)相连。
5.根据权利要求1所述的一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置，其特征在于，超滤进气阀(13)入口连接有超滤进气阀手动隔离阀(14)。
6.根据权利要求1所述的一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置，其特征在于，经超滤进气阀(13)经超滤进气逆止阀(15)与超滤膜组件进气阀组(20)相连。
7.根据权利要求1所述的一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置，其特征在于，检测出气阀(18)经出气逆止阀(19)与超滤膜组件进气阀组(20)相连。
8.根据权利要求1所述的一种发电厂超滤膜完整性在线诊断装置，其特征在于，超滤膜组件进气阀组(20)经超滤膜组件进气逆止阀组(21)与超滤膜组件(4)入口相连。
9.一种基于权利要求1所述发电厂超滤膜完整性在线诊断装置的控制方法，其特征在于，打开隔离手动门(14)，再打开超滤下排阀(6)，排水后关闭超滤下排阀(6)和超滤反洗进气阀(13)，打开超滤上排阀(7)与检测进气阀(16)，当压力传感器(22)监测到贮气压力缓冲罐(17)内压力达到0.10MPa后，通过调整检测出气阀(18)维持超滤膜组件进气阀组(20)压力为0.10MPa，当超滤膜组件压力传感器组(23)监测到压力达到0.1MPa后关闭检测进气阀(16)、检测出气阀(18)与超滤膜组件进气阀组(20)，监测超滤膜组件压力传感器组(23)压降，若是压降超过0.005MPa，则进行深度测试，否则得到超滤膜组件完整性值。
10.一种根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，深度测试时，打开超滤上排阀(7)与超滤进水阀(5)，等待2min后，关闭超滤上排阀(7)与超滤进水阀(5)，然后打开检测进气阀(16)，当压力传感器组(23)监测到压力达到0.20MPa后，通过调整检测出气阀(18)维持超滤膜组件进气阀组(20)压力为0.20MPa，检查压降，得到超滤膜组件完整性值。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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