CN114477385A - 电站汽水中阳离子去除方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于阳离子去除技术领域，涉及一种电站汽水中阳离子去除方法及装置，该装置包括水体流通管路、连续电再生模块以及氢电导率表；连续电再生模块设置在水体流通管路上；氢电导率表与连续电再生模块相连。本发明提供了一种氢电导率测量准确性高的电站汽水中阳离子去除方法及装置。
Description
技术领域
本发明属于阳离子去除技术领域，涉及一种电站汽水中阳离子去除方法及装置。
背景技术
火力发电厂热力系统中为了防止金属腐蚀，普遍采用给水加氨处理。氨是挥发性物质，除了与碳酸反应消耗一部分外也基本上留在热力系统循环，系统中氨含量大约在1-3mg/L。而在机组正常运行时，在除盐水、凝结水、蒸汽中的其他杂质成份含量也基本上是微克级，这毫克级的氨造成普通电导率检测不能反映其他杂质成份，所以通过阳离子交换柱将铵根除去后，检测电导率就能准确反映水汽中阴离子的含量。此时，就是将检测水样先通过一个阳离子交换柱，水样中的阳离子被离子交换树脂中的氢交换，通过例子离子交换树脂的水样留有阴离子和交换下来的氢离子，然后测定电导率，得到氢电导率。氢电导率能准确反映凝汽器泄漏、能间接反映机组启动阶段的水质情况、能灵敏反映锅炉水质的氯根等阴离子的变化以及能直接反映蒸汽中低分子有机酸的变化，因此，可以从氢电导率变化，结合水质检侧仪表的数据变化分析问题，氢电导率是电厂化学监督中不可忽视的重要手段。现有技术中，在测定氢电导率时，往往具有以下不足：
1)为了确保采样的准确性，所采用的离子交换树脂柱，需要定期更换；即便采用不更换的策略，那也需要对离子交换树脂定期进行再生，再生后清洗的时间以及清洗的质量会严重影响氢电导率测量的及时性及准确性。
2)在清洗、再生或更换离子交换树脂时，氢电导率测量系统输出数据基本间断，而氢电导率的准确测定和水质中的阳离子的浓度有最直接的关系，经常性的启停会导致氢电导率测量不准确，测量盲区多。此外，由于燃机电站经常性的启停，每次启机时离子交换树脂柱需要长时间的冲洗才可稳定读数，无法有效指导启机时水工况的调整。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种提高氢电导率测量准确性及连续性的电站汽水中阳离子去除方法及装置，用以替换常规离子交换树脂柱。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种电站汽水中阳离子去除方法，其特征在于：所述电站汽水中阳离子去除方法包括阳离子去除的步骤，所述阳离子去除是采用连续电再生方式进行的。
上述阳离子去除的具体实现方式是：通过该测点电导率的输出信号确定电站汽水中的阳离子浓度，根据电站汽水中的阳离子浓度调节连续电再生模块的输入电流，进而确保连续电再生模块完全去除水样中阳离子，确保在启机、正常运行等各阶段水样中阳离子均可被彻底去除，实现电站汽水氢电导率的连续稳定测定。
上述根据电站汽水中的阳离子浓度调节连续电再生模块的输入电流的具体方式是：当电站汽水中比电导率D(水中的阳离子浓度)，连续电再生模块的输入电流增大；当电站汽水比电导率D减小时，阳离子浓度降低，连续电再生模块的输入电流降低。
上述电站汽水中阳离子去除方法在阳离子去除前还包括对电站汽水进行流量及比电导率监测的步骤。
上述流量监测是以流量传感器的方式进行。
上述电站汽水中阳离子去除方法的具体实现方式是：
通过流量传感器测量水体的流量Q，根据流量Q调节连续电再生模块的输入电流，进而稳定持续性测定电站汽水的氢电导率。
上述根据流量Q调节连续电再生模块的输入电流的具体方式是：当电站汽水的水体流量Q超出阈值并逐渐增大时，增大连续电再生模块的输入电流；当电站汽水的水体流量Q超出阈值并逐渐降低时，降低连续电再生模块的输入电流。
上述比电导率监测是以从现场已有比电导率表采集信号的方式进行。
上述电站汽水中比电导率信号采集信号实现方式是：
通过现场比电导率表测量水样比电导率D，并将比电导率表输出信号转化为水中氨根含量，输入连续电再生模块调控输入电流，进而保证水中铵根等阳离子的去除效果，稳定持续性测定电站汽水的氢电导率。
上述根据流量Q和比电导率D调节连续电再生模块的输入电流的具体方式是：当电站汽水的水体流量Q及D超出阈值并逐渐增大时，增大连续电再生模块的输入电流；当电站汽水的水体流量Q及D超出阈值并逐渐降低时，降低连续电再生模块的输入电流。
一种基于如前所述的电站汽水中阳离子去除方法所形成的电站汽水中阳离子去除装置，其特征在于：所述装置包括水体流通管路、现有的电导率表、连续电再生模块以及氢电导率表；所述连续电再生模块设置在水体流通管路上；所述氢电导率表与连续电再生模块相连。
上述装置还包括流量传感器，所述流量传感器以及连续电再生模块沿水体的流向自前而后依次设置在水体流通管路上。
本发明的优点是：
本发明提供了一种电站汽水中阳离子去除方法及装置，包括水体流通管路、连续电再生模块、氢电导率表及该测点已有比电导率表输出的电导率信号；连续电再生模块设置在水体流通管路上；氢电导率表与连续电再生模块相连。此外，本发明所提供的电站汽水中阳离子去除装置还包括流量传感器，流量传感器以及连续电再生模块沿水体的流向自前而后依次设置在水体流通管路上。本发明通过用连续电再生模块替换常规离子交换树脂柱，避免离子交换树脂柱更换、再生及再生后清洗时间长、氢电导率无法连续测量等问题，可保证燃机电站频繁启停机时氢电导率的快速准确测量，有效指导启机时水工况的调整，保证氢电导率测量的及时性及准确性，使用效果非常显著。同时，本发明还考虑到由于经常性的启停会导致流量及阳离子浓度的变化，从而影响连续电再生模块对水中阳离子的去除效果，从而影响氢电导率的检测准确性，因此，本发明所提供的电站汽水中阳离子去除方法在阳离子去除前还包括从该测点比电导率表采集信号及用流量传感器对待测水样流量Q的监测，并根据流量Q、比电导率D的大小调节连续电再生模块的电流，保证电再生模块在不同条件下对水样阳离子的去除效果，进而保证电站汽水氢电导率的连续稳定监测。通过连续电再生模块以及电站汽水进行流量、比电导率的监测，进而对阳离子进行有效去除，进而提升氢电导率测量准确性。
附图说明
图1是本发明所采用的连续电再生模块的原理图。
具体实施方式
本发明提供了一种电站汽水中阳离子去除方法，该方法包括阳离子去除的步骤，阳离子去除是采用连续电再生模块进行的。本发明所采用的连续电再生模块是电再生阳离子交换器，利用电极两端电压使水中带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性膜加速离子移动，有效去除水中阳离子；同时利用电解水产生的氢离子对其中极少量的特种树脂进行实时动态再生，使其中的树脂始终保持氢型状态，无需更换再生树脂(原理图如图1所示)，即，通过恒定电流电解水产生H+和OH-离子，对电再生阳离子交换器中的阳树脂进行持续再生，使阳离子交换树脂始终处于氢型状态工作。该电再生阳离子交换器可在不同测试水流条件下常压运行，能够直接替换电厂测量氢电导率的常规离子交换柱，氢电导率的检测装置内置有连续电再生模块，自动再生树脂，无需化学试剂，无需更换树脂，性能稳定，操作简便。电再生阳离子交换器的具体结构可参见专利号是201320492800.0的文献。
本发明通过长期的试验及检测，获得连续电再生模块的输入电流与电站汽水的氢电导率以及电站汽水进行流量均有明显的相关性，同时，本发明基于二者的相关性，分别拟出二者与连续电再生模块的输入电流的函数关系。其中：电站汽水进行流量Q(mL/min)与连续电再生模块的输入电流I(mA)满足：I＝3E-11Q6-3E-08Q5+9E-06Q4-0.0014Q3+0.1089Q2-2.9524Q+44.875，其中，R2＝0.9992，即当电站汽水进行流量Q逐渐增大时，连续电再生模块的输入电流I也逐渐增大；当电站汽水进行流量Q逐渐减小时，连续电再生模块的输入电流I也逐渐减小。电站汽水的比电导率D(μS/cm)和连续电再生模块的输入电流I(mA)满足：I＝-4.6667D6+63.051D5-333.74D4+874.74D3-1179.6D2+808.39D-151.63，其中，R2＝0.9994，即当电站汽水的比电导率D逐渐增大时，连续电再生模块的输入电流I也逐渐增大；当电站汽水的比电导率D逐渐减小时，连续电再生模块的输入电流I也逐渐减小。基于该内容，本发明采用连续电再生模块对电站汽水中的阳离子进行去除的具体实现方式是：采集电站汽水比电导率信号，核算水中的阳离子浓度，根据电站汽水比电导率(阳离子浓度)调节连续电再生模块的输入电流，进而稳定持续性测定电站汽水的氢电导率，当电站汽水中的阳离子浓度增大时，增大连续电再生模块的输入电流；当电站汽水中的阳离子浓度减小时，降低连续电再生模块的输入电流。
本发明通过连续电再生模块避免了因更换、再生离子交换树脂柱而导致氢电导率无法连续准确测量的问题，使用效果非常显著。
同时，本发明还考虑到由于经常性的启停会导致流量变化大，从而影响连续电再生模块对阳离子的去除效果，影响氢电导率的检测准确性，因此，本发明所提供的电站汽水中阳离子去除方法在阳离子去除前还包括对电站汽水进行流量监测的步骤，通过流量传感器监测水质的流量Q，并根据流量Q的大小调节连续电再生模块的电流，从而保证连续电再生模块对阳离子的去除效果，进而保证各种工况条件下电站汽水的氢电导率的准确测量，即，当电站汽水的水体流量Q超出阈值并逐渐增大时，增大连续电再生模块的输入电流；当电站汽水的水体流量Q超出阈值并逐渐降低时，降低连续电再生模块的输入电流。
本发明在提供如上内容的同时，还提供了一种电站汽水中阳离子去除装置，该装置包括水体流通管路、连续电再生模块；连续电再生模块设置在水体流通管路上；与连续电再生模块相连的氢电导率表，用于测定经过连续电再生模块后的水质的氢电导率，使用非常方便。此外，本发明所提供的电站汽水中阳离子去除装置还包括流量传感器及比电导率表，流量传感器以及连续电再生模块沿水体的流向自前而后依次设置在水体流通管路上，待测水样的比电导率信号采集自现场已有的比电导率表。
Claims (9)
1.一种电站汽水中阳离子去除方法，其特征在于：所述电站汽水中阳离子去除方法包括阳离子去除的步骤，所述阳离子去除是采用连续电再生模块进行的。
2.根据电站汽水中阳离子去除方法，其特征在于：所述阳离子去除的具体实现方式是：通过测点电导率的输出信号确定电站汽水中的阳离子浓度，根据电站汽水中的阳离子浓度调节连续电再生模块的输入电流，实现电站汽水氢电导率的连续稳定测定。
3.根据权利要求2所述的电站汽水中阳离子去除方法，其特征在于：所述根据电站汽水中的阳离子浓度调节连续电再生模块的输入电流的具体方式是：当电站汽水比电导率D增大时，增大连续电再生模块的输入电流；当电站汽水比电导率D减小时，降低连续电再生模块的输入电流。
4.根据权利要求1或2或3所述的电站汽水中阳离子去除方法，其特征在于：所述电站汽水中阳离子去除方法在阳离子去除前还包括对电站汽水进行流量监测的步骤。
5.根据权利要求4所述的电站汽水中阳离子去除方法，其特征在于：所述流量监测是以流量传感器的方式进行。
6.根据权利要求5所述的电站汽水中阳离子去除方法，其特征在于：所述电站汽水中阳离子去除方法的具体实现方式是：
通过流量传感器测量水体的流量Q，根据流量Q调节连续电再生模块的输入电流，进而稳定持续性测定电站汽水的氢电导率。
7.根据权利要求6所述的电站汽水中阳离子去除方法，其特征在于：所述根据流量Q调节连续电再生模块的输入电流的具体方式是：当电站汽水的水体流量Q超出阈值并逐渐增大时，增大连续电再生模块的输入电流；当电站汽水的水体流量Q超出阈值并逐渐降低时，降低连续电再生模块的输入电流。
8.一种基于如权利要求7所述的电站汽水中阳离子去除方法所形成的电站汽水中阳离子去除装置，其特征在于：所述装置包括水体流通管路、连续电再生模块以及氢电导率表；所述连续电再生模块设置在水体流通管路上；所述氢电导率表与连续电再生模块相连。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述装置还包括流量传感器，所述流量传感器以及连续电再生模块沿水体的流向自前而后依次设置在水体流通管路上。
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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 | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20220513 |