CN117035240B - 一种火电厂用水的监测管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种火电厂用水的监测管理方法及系统，属于火电厂数据监测技术领域，其方法包括：获取火电厂水系统中各用水终端在单位时间内对应的用水量以及检测火电厂水系统在循环水系统中不同用水环节的水质信息；将不在对应预测用水量范围的用水终端进行第一警报，将不符合对应预设标准的循环水系统中用水环节进行第二警报；将参与循环水系统的用水终端的总用水量作为循环水系统的循环水量，结合火电厂水系统中各用水终端在单位时间内的总水量作为水系统的总水量，计算水循环率；比较水循环率与预设水循环率范围，结合第一警报、第二警报，确定影响水循环率的原因和程度。提高循环水系统稳定性和可靠性，提高水循环率和资源利用效率。
Description
技术领域
本发明涉及火电厂数据监测技术领域，特别涉及一种火电厂用水的监测管理方法及系统。
背景技术
目前，水资源紧缺问题日益严重，然而，火电厂仍占据我国发电行业的主体地位，且存在水利用率低、耗水量大等问题。合理分析数据评估火电厂循环水系统的性能，提高水循环率，实现可持续发展是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
因此，本发明提出一种火电厂用水的监测管理方法及系统。
发明内容
本发明提供一种火电厂用水的监测管理方法及系统，通过计算单位时间内火电厂水循环系统的水循环率，以及不在对应预测用水量范围的用水终端发出的第一警报、不符合对应预设标准的循环水系统中用水环节发出的第二警报，确定影响所述水循环率的原因和程度，达到及时确定水循环系统存在的故障或异常情况，对系统的性能进行评估并提高系统稳定性和可靠性，提高水循环率和资源利用效率，实现可持续发展。
本发明提供一种火电厂用水的监测管理方法，包括：
步骤S101：获取火电厂水系统中各用水终端在单位时间内对应的用水量以及检测火电厂水系统在循环水系统中不同用水环节的水质信息；
步骤S102：判断各用水终端的用水量是否在对应预测用水量范围内，并将不在对应预测用水量范围的用水终端进行第一警报，同时，判断循环水系统中不同用水环节的水质信息是否符合对应的预设标准，并将不符合对应预设标准的循环水系统中用水环节进行第二警报；
步骤S103：进行所述第二警报后，确定参与到火电厂水系统中循环水系统的用水终端，并将参与终端的总用水量作为循环水系统的循环水量，结合火电厂水系统中各用水终端在单位时间内的总水量作为水系统的总水量，计算水循环率；
步骤S104：比较所述水循环率与预设水循环率范围，结合所述第一警报、第二警报，确定循环水系统中影响所述水循环率的原因和程度。
优选地，确定循环水系统中不同用水环节水质信息对应的预设标准，包括：
提取火电厂水系统在循环水系统中不同用水环节的历史水质数据；
根据火电厂循环水水质控制标准和每个用水环节下的历史水质数据，设定对应预设标准。
优选地，确定所述各用水终端的储备水量，包括：
提取火电厂水系统中同个用水终端在同单位时间内对应的历史用水量、空间温度，其中，所述历史用水量包括：用水终端在同个单位时间内对火电厂的自制提取水的使用量以及对存储雨水的使用量；
对所述同个单位时间下的所有空间温度进行第一曲线绘制以及对同个单位时间下的所有历史用水量进行第二曲线绘制，并获取第一曲线绘制结果的第一拟合值以及第二曲线绘制结果的第二拟合值/>；
对同个单位时间下的存储雨水的使用量进行第三曲线绘制，并获取得到第三绘制结果的第三拟合值；
基于第一拟合值以及第二拟合值确定同个用水终端在相同单位时间下的空间温度与历史用水量的第一相关值，同时，基于第一拟合值以及第三拟合值确定同个用水终端在相同单位时间下的历史用水量与存储雨水的使用量的第二相关值/>；
；
其中，表示用水终端j1基于N1个单位时间下的历史用水量/>的平均值；/>表示用水终端j1基于第i1个单位时间下的历史用水量；N1表示用水终端j1对应存在的相同单位时间的数量；/>表示用水终端j1基于历史用水量的标准差；/>表示用水终端j1基于空间温度的标准差；/>用水终端j1基于存储雨水使用量的标准差；/>表示用水终端j1基于第i1个单位时间下的存储雨水的使用量；/>表示用水终端j1基于N1个单位时间下的存储雨水的使用量/>的平均值；
确定同个用水终端在相同单位时间下所对应水量蒸发值集，其中，/>表示用水终端j1在第i1个相同单位时间下使用自制提取水的蒸发量；/>表示用水终端j1在第i1个相同单位时间下使用存储雨水的蒸发量；
当所述第一相关值大于预设值时，从所有中提取最大值，作为备用增加水量；
当所述第一相关值小于预设值，且第二相关值大于预设值时，对所有进行排序，并筛选中间值作为备用增加水量；
否则，对排序后的中的后/>个值，并筛选后/>个值中的中间值作为备用增加水量，其中，[]为取整符号；
同时，从所有历史用水量中筛选最小用水量，且与对应的备用增加水量进行结合，作为对应用水终端的储备水量，供对应用水终端进行用水。
优选地，确定预设水循环率范围，包括：
提取未进行第一报警的用水终端在不同单位时间内对应的历史用水量；
计算参与到水系统中循环水系统的各用水终端在同单位时间内对应的历史用水量的总和作为循环水系统的历史循环水量，以及计算水系统中各用水终端在同单位时间内的历史用水量总和作为水系统的历史总水量；
根据同单位时间内的历史总水量以及历史循环水量，计算对应的历史水循环率；
计算所有历史水循环率的平均值记为和标准差记为/>；
确定预设水循环率阈值上限为，第一预设水循环率阈值下限为/>。
优选地，比较所述水循环率与预设水循环率范围，结合所述第一警报、第二警报，确定循环水系统中影响所述水循环率的原因和程度，包括：
若所述水循环率不在预设水循环率范围内，计算每个第二警报所对应用水环节之前的部分循环水系统的部分水循环率；
将每个部分水循环率与水循环率进行第一比较，同时，将循环水系统中不同用水环节的水质信息与对应预设标准进行第二比较，确定循环水系统中不同用水环节的水质信息不符合对应的预设标准为所述水循环率的影响原因。
优选地，包括：
若所述水循环率不在预设水循环率范围内，且未发出第二警报，则将预设水循环率阈值上限调整为以及将预设水循环率阈值下限调整为/>，作为新的预设水循环率范围；
若所述水循环率不在新的预设水循环率范围内且未发出第一警报，则报警异常；
若所述水循环率在新的预设水循环率范围内且发出第一警报，确定循环水系统中各用水终端超过预测用水量范围为所述水循环率的影响原因。
优选地，包括：
将水质信息不符合对应的预设标准分为悬浮颗粒或沉淀物堆积、存在腐蚀性物质或金属离子、微生物繁殖、化学物质浓度高四类；
按照分类分别统计水质信息不符合对应的预设标准的用水环节之前的部分水循环率；
分析不同分类下水质信息不符合对应的预设标准对水水循环率的影响，并采取对应的净化和处理措施。
优选地，包括：
将各用水终端超过预测用水量范围的原因分为水温度大于预设温度和热传导阻碍、水损耗或设备故障、运行或操作不当三类；
统计并分析不同分类下各用水终端超过预测范围的用水量及预测用水量范围，确立优先级；
根据优先级逐级排查并采取对应的措施。
本发明提供一种火电厂用水的监测管理系统，包括：
获取模块：获取火电厂水系统中各用水终端在单位时间内对应的用水量以及检测火电厂水系统在循环水系统中不同用水环节的水质信息；
判断模块：判断各用水终端的用水量是否在对应预测用水量范围内，并将不在对应预测用水量范围的用水终端进行第一警报，同时，判断循环水系统中不同用水环节的水质信息是否符合对应的预设标准，并将不符合对应预设标准的循环水系统中用水环节进行第二警报；
计算模块：进行所述第二警报后，确定参与到火电厂水系统中循环水系统的用水终端，并将参与终端的总用水量作为循环水系统的循环水量，结合火电厂水系统中各用水终端在单位时间内的总水量作为水系统的总水量，计算水循环率；
确定模块：比较所述水循环率与预设水循环率范围，结合所述第一警报、第二警报，确定循环水系统中影响所述水循环率的原因和程度。
与现有技术相比，本申请的有益效果如下：
通过计算单位时间内火电厂水循环系统的水循环率，以及不在对应预测用水量范围的用水终端发出的第一警报、不符合对应预设标准的循环水系统中用水环节发出的第二警报，确定影响所述水循环率的原因和程度，达到及时确定水循环系统存在的故障或异常情况，对系统的性能进行评估并提高系统稳定性和可靠性，提高水循环率和资源利用效率，实现可持续发展。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种火电厂用水的监测管理方法的流程图；
图2为本发明实施例中一种火电厂用水的监测管理系统的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本发明实施例提供一种火电厂用水的监测管理方法，如图1所示，包括：
步骤S101：获取火电厂水系统中各用水终端在单位时间内对应的用水量以及检测火电厂水系统在循环水系统中不同用水环节的水质信息；
步骤S102：判断各用水终端的用水量是否在对应预测用水量范围内，并将不在对应预测用水量范围的用水终端进行第一警报，同时，判断循环水系统中不同用水环节的水质信息是否符合对应的预设标准，并将不符合对应预设标准的循环水系统中用水环节进行第二警报；
步骤S103：进行所述第二警报后，确定参与到火电厂水系统中循环水系统的用水终端，并将参与终端的总用水量作为循环水系统的循环水量，结合火电厂水系统中各用水终端在单位时间内的总水量作为水系统的总水量，计算水循环率；
步骤S104：比较所述水循环率与预设水循环率范围，结合所述第一警报、第二警报，确定循环水系统中影响所述水循环率的原因和程度。
该实施例中，水系统中用水终端包括给水泵和泵站、冷却设备、锅炉、水处理设备、脱气设备、凝结水回收设备等，其中，冷却设备包括冷却塔、冷却器、蒸发器，水处理设备包括过滤器/沉淀器/离子交换器，脱气设备包括脱氧器/真空除气塔/脱气滑闸，凝结水回收设备包括凝结水泵/冷凝水箱/凝结水泵站。
该实施例中，水质信息为循环水系统中不同用水环节在同单位时间内对应的不同水质指标信息。
该实施例中，循环水系统中不同用水环节包括冷却循环、锅炉补水、水处理与净化、废水处理等，对火电厂循环水系统的正常运行和设备的寿命至关重要。
该实施例中，循环水系统中用水终端包括循环水泵、冷却设备、水处理设备等，其中，冷却设备包括冷却塔、冷却器、蒸发器，水处理设备包括过滤器/沉淀器/离子交换器。
该实施例中，预设标准为根据循环水水质控制标准和每个用水环节下的历史水质数据可以是人为设置调控，也可以是根据模型设置调控。
该实施例中，第一警报包含不在对应预测用水量范围的用水终端以及用水终端超出对应预测用水量范围用水量数值，第二警报包含不符合对应预设标准的循环水系统中用水环节以及用水环节不符合对应预设标准的程度。
该实施例中水循环率=循环水系统的循环水量/水系统的总水量*100％。
该实施例中，比如，水系统中各用水终端包括设备1、设备2、设备3、设备4、设备5、设备6、设备7，在单位时间内对应的用水量分别为a、b、c、d、e、f、g，其中参与到循环水系统的用水终端包括设备2、设备3、设备4、设备5。
该实施例中，比如，循环水系统的循环水量为，水系统的总水量为，水循环率为/>。
上述技术方案的有益效果是：通过计算单位时间内火电厂水循环系统的水循环率，以及不在对应预测用水量范围的用水终端发出的第一警报、不符合对应预设标准的循环水系统中用水环节发出的第二警报，确定影响所述水循环率的原因和程度，达到及时确定水循环系统存在的故障或异常情况，对系统的性能进行评估并提高系统稳定性和可靠性，提高水循环率和资源利用效率，实现可持续发展。
实施例2：
本发明实施例提供一种火电厂用水的监测管理方法，确定循环水系统中不同用水环节水质信息对应的预设标准，包括：
提取火电厂水系统在循环水系统中不同用水环节的历史水质数据；
根据火电厂循环水水质控制标准和每个用水环节下的历史水质数据，设定对应预设标准。
该实施例中，历史水质数据是循环水系统中不同用水环节在不同单位时间内的水质信息集合，包括不同用水环节的pH 值、溶解氧含量、总硬度、浊度、各种离子的含量、有机物含量等指标。
该实施例中，火电厂循环水水质控制标准为国家或地方相关法规规定的火电厂循环水水质控制标准。
该实施例中，设定不同用水环节对应的预设标准符合火电厂所在地区的环保要求、环境承载能力以及符合火电厂技术可行性、可持续性。
上述技术方案的有益效果是：通过科学评估和综合权衡，确保设定的不同用水环节对应的预设标准在现实中可行且具有可持续性，合理平衡环境保护、火电厂运营和社会经济发展的需求。
实施例3：
本发明实施例提供一种火电厂用水的监测管理方法，确定所述各用水终端的储备水量，包括：
提取火电厂水系统中同个用水终端在同单位时间内对应的历史用水量、空间温度，其中，所述历史用水量包括：用水终端在同个单位时间内对火电厂的自制提取水的使用量以及对存储雨水的使用量；
对所述同个单位时间下的所有空间温度进行第一曲线绘制以及对同个单位时间下的所有历史用水量进行第二曲线绘制，并获取第一曲线绘制结果的第一拟合值以及第二曲线绘制结果的第二拟合值/>；
对同个单位时间下的存储雨水的使用量进行第三曲线绘制，并获取得到第三绘制结果的第三拟合值；
基于第一拟合值以及第二拟合值确定同个用水终端在相同单位时间下的空间温度与历史用水量的第一相关值，同时，基于第一拟合值以及第三拟合值确定同个用水终端在相同单位时间下的历史用水量与存储雨水的使用量的第二相关值/>；
；
其中，表示用水终端j1基于N1个单位时间下的历史用水量/>的平均值；/>表示用水终端j1基于第i1个单位时间下的历史用水量；N1表示用水终端j1对应存在的相同单位时间的数量；/>表示用水终端j1基于历史用水量的标准差；/>表示用水终端j1基于空间温度的标准差；/>用水终端j1基于存储雨水使用量的标准差；/>表示用水终端j1基于第i1个单位时间下的存储雨水的使用量；/>表示用水终端j1基于N1个单位时间下的存储雨水的使用量/>的平均值；
确定同个用水终端在相同单位时间下所对应水量蒸发值集，其中，/>表示用水终端j1在第i1个相同单位时间下使用自制提取水的蒸发量；/>表示用水终端j1在第i1个相同单位时间下使用存储雨水的蒸发量；
当所述第一相关值大于预设值时，从所有中提取最大值，作为备用增加水量；
当所述第一相关值小于预设值，且第二相关值大于预设值时，对所有进行排序，并筛选中间值作为备用增加水量；
否则，对排序后的中的后/>个值，并筛选后/>个值中的中间值作为备用增加水量，其中，[]为取整符号；
同时，从所有历史用水量中筛选最小用水量，且与对应的备用增加水量进行结合，作为对应用水终端的储备水量，供对应用水终端进行用水。
该实施例中，确定储备水量是为了保证用水终端有富余的用水，进而准确判断用水终端的用水量是否在预测用水量范围，来避免因为储备水量过少，导致误判定用水终端存在异常。
该实施例中，空间温度是指同单位时间内同一个用水终端所在的空间环境的温度。
该实施例中，自制提取水是指的火电厂不依赖降雨得到的水源，也就是，即便没有存储的雨水，该火电厂也可以凭借自身的水源进行自给自足。
该实施例中，第一曲线反映同个单位时间下的所有空间温度随时间变化的趋势，第二曲线反映同个单位时间下的所有历史用水量随时间变化的趋势。
该实施例中，第一拟合值指单位时间内的所有空间温度所绘制的曲线进行拟合处理之后得到的值，也就是该拟合值可以对曲线进行代表，且第二拟合值以及第三拟合值的原理类似，此处不再赘述。
该实施例中，第三曲线反映同个单位时间下的存储雨水的使用量随时间变化的趋势。
该实施例中，第一相关值指同个用水终端在单位时间下的空间温度和历史用水量的相关性强度，第二相关值/>指同个用水终端在相同单位时间下的历史用水量与存储雨水的使用量的相关性强弱。
该实施例中，第一相关值反映同个用水终端在N1个相同单位时间下的空间温度与历史用水量的相关性，其中，例如，每日13：00--13：15都可以视为相同的单位时间，比如，是连续的15天内的13：00--13：15，那么，N1的取值即为15。
该实施例中，根据第一拟合值和N1个单位时间下的历史用水量平均值差值以及第二拟合值和N1个单位时间下的空间温度平均值差值的乘积、N1个相同单位时间下的空间温度与历史用水量的标准差乘积、个相同单位时间下的空间温度与历史用水量的协方差的总和三个部分计算第一相关值。一个用水终端在相同单位时间下对应一个第一相关值。
该实施例中，第二相关值反映同个用水终端在N1个相同单位时间下的历史用水量与存储雨水的使用量的相关性。
该实施例中，根据第二拟合值和N1个单位时间下的历史用水量平均值差值以及第二拟合值和N1个单位时间下存储雨水的使用量平均值差值的乘积、N1个相同单位时间下存储雨水的使用量与历史用水量的标准差乘积、个相同单位时间下存储雨水的使用量与历史用水量的协方差的总和三个部分计算第二相关值。一个用水终端在相同单位时间下对应一个第二相关值。
该实施例中，水量蒸发值集反应个相同单位时间下同个用水终端使用自制提取水的蒸发量以及使用存储雨水的蒸发量和的集合。
该实施例中，第一相关值大于预设值时，同个用水终端在相同单位时间下的蒸发量大，水需求增加，提取中的最大值作为备用增加水量，其中，预设值的取值为0.5。
该实施例中，当所述第一相关值小于预设值，且第二相关值大于预设值时，供同个用水终端在相同单位时间下使用的存储雨水量增加，对水量蒸发值集进行排序，并筛选中间值作为备用增加水量。
该实施例中，否则，将排序后的水量蒸发值集取整分割成前半部分和后半部分，并筛选后半部分中的中间值作为备用增加水量。
该实施例中，将历史用水量中的最小用水量以及备用增加水量结合，作为对应用水终端的储备水量，保证用水终端备用水量充足。
上述技术方案的有益效果是：通过确定同个单位时间下的每个用水终端的储备水量，提高用水终端供水的可靠性、灵活性，应对突发情况，平衡供需关系并合理利用有限的水资源，间接提高系统的稳定性以及水循环率和资源利用效率。
实施例4：
本发明实施例提供一种火电厂用水的监测管理方法，确定预设水循环率范围，包括：
提取未进行第一报警的用水终端在不同单位时间内对应的历史用水量；
计算参与到水系统中循环水系统的各用水终端在同单位时间内对应的历史用水量的总和作为循环水系统的历史循环水量，以及计算水系统中各用水终端在同单位时间内的历史用水量总和作为水系统的历史总水量；
根据同单位时间内的历史总水量以及历史循环水量，计算对应的历史水循环率；
计算所有历史水循环率的平均值记为和标准差记为/>；
确定预设水循环率阈值上限为，第一预设水循环率阈值下限为/>。
该实施例中，未进行第一报警的用水终端用水量在对应的预测用水量范围内。
该实施例中，历史循环水量为循环水系统的各用水终端在同单位时间内对应的历史用水量的总和集合；
该实施例中，历史总水量为水系统中各用水终端在同单位时间内的历史用水量总和集合；
该实施例中，历史水循环率为同单位时间内的历史总水量以及历史循环水量比值的集合。
该实施例中，历史水循环率=循环水系统的历史循环水量/水系统的历史总水量*100％。
该实施例中，历史水循环率的平均值和标准差/>由所有历史水循环率计算得出。
该实施例中，预设水循环率范围由第一预设水循环率阈值下限和第一预设水循环率阈值上限/>组成。
该实施例中，根据正态分布性质，约有95% 的历史水循环率数据点落在预设水循环率范围内。
上述技术方案的有益效果是：通过计算历史水循环率评估循环水系统的实际效果和性能，并确定预设水循环率范围为系统的运行和管理提供明确的依据，优化水资源利用，提高系统可靠性。
实施例5：
本发明实施例提供一种火电厂用水的监测管理方法，比较所述水循环率与预设水循环率范围，结合所述第一警报、第二警报，确定循环水系统中影响所述水循环率的原因和程度，包括：
若所述水循环率不在预设水循环率范围内，计算每个第二警报所对用水环节之前的部分循环水系统的部分水循环率；
将每个部分水循环率与水循环率进行第一比较，同时，将循环水系统中不同用水环节的水质信息与对应预设标准进行第二比较，确定循环水系统中不同用水环节的水质信息不符合对应的预设标准为所述水循环率的影响原因。
该实施例中，确定参与到火电厂水循环水系统中的水质信息不符合对应预设标准的用水环节之前的部分用水终端，提取并计算部分用水终端在单位时间内对应的用水量总和作为循环水系统的部分循环水量。
该实施例中，部分水循环率=循环水系统的部分循环水量/水系统的总水量×100％。
该实施例中，第一比较为比较每个部分水循环率与水循环率的数值大小，第二比较为比较不同用水环节的水质信息不符合对应的预设标准的程度，根据第一比较的数值大小差异和第二比较不符合对应预设标准的程度，确定不同用水环节的水质信息不符合对应的预设标准对水循环率的影响。
上述技术方案的有益效果是：确定导致循环水循环率不在预设范围内的用水环节，可以针对该用水环节采取相对应的改进措施，减少新水需求，为系统的维护和管理提供数据依据。
实施例6：
本发明实施例提供一种火电厂用水的监测管理方法，调整预设水循环率范围，包括：
若所述水循环率不在预设水循环率范围内，且未发出第二警报，则将预设水循环率阈值上限调整为以及将预设水循环率阈值下限调整为/>，作为新的预设水循环率范围；
若所述水循环率不在新的预设水循环率范围内且未发出第一警报，则报警异常；
若所述水循环率在新的预设水循环率范围内且发出第一警报，确定循环水系统中各用水终端超过预测用水量范围为所述水循环率的影响原因。
该实施例中，扩大预设水循环率范围的条件是水循环率不在预设水循环率范围，且没有发出不符合对应预设标准的循环水系统中用水环节的第二警报。
该实施例中，新的预设水循环率范围由调整后的预设水循环率阈值下限和调整后的预设水循环率阈值上限/>组成。
该实施例中，根据正态分布性质，扩大预设水循环率范围，使得约有99.7% 的历史水循环率数据点落在新的预设水循环率范围内。
该实施例中，报警异常指电机故障、控制线路中断、传感器故障、控制系统故障等。
上述技术方案的有益效果是：通过扩大预设水循环率范围，确定导致循环水循环率不在预设范围内的局部因素，可以灵活应对变化，减少对新水的依赖。
实施例7：
本发明实施例提供一种火电厂用水的监测管理方法，包括：
将水质信息不符合对应的预设标准分为悬浮颗粒或沉淀物堆积、存在腐蚀性物质或金属离子、微生物繁殖、化学物质浓度高四类；
按照分类分别统计水质信息不符合对应的预设标准的用水环节之前的部分水循环率；
分析不同分类下水质信息不符合对应的预设标准对水水循环率的影响，并采取对应的净化和处理措施。
该实施例中，悬浮颗粒或沉淀物堆积指水中悬浮的固体颗粒或溶解的物质在循环过程中逐渐沉淀或聚集形成的堆积物，会导致管道和设备的堵塞，降低火电厂的水循环率。
该实施例中，可以安装并定期清洗过滤器或沉淀池去除循环水中的悬浮颗粒和沉淀物，以确保有效运作。
该实施例中，存在腐蚀性物质或金属离子指来自水源、处理剂、添加剂或设备本身具有腐蚀性的化学物质或可溶解的金属离子，会加速金属设备的腐蚀，导致设备的损坏、管道泄漏，产生金属离子进一步污染循环水。
该实施例中，可以使用防腐蚀材料和涂层保护金属设备，减少腐蚀的发生，也可以添加缓蚀剂或腐蚀抑制剂到循环水中，降低腐蚀性物质或金属离子的影响。
该实施例中，微生物繁殖指细菌、藻类、真菌等微生物的繁殖和增殖，导致生物膜的形成和生物污染，生物膜附着在管道壁和设备表面，形成堵塞和垢积，此外，微生物代谢产物可能导致腐蚀和异味，影响水循环系统的正常运行。
该实施例中，可以使用消毒剂或杀菌剂对循环水进行处理，抑制微生物的繁殖，同时可以定期清洗管道和设备，去除已形成的生物膜。
该实施例中，化学物质浓度高指循环水系统中某些化学物质的浓度超过了正常范围，例如，过高的溶解固体含量可能导致水的冷却效果下降，高浓度的化学物质还可能导致腐蚀、垢积等问题，增加设备损坏和维护费用。
该实施例中，可以控制化学物质的投加量，确保浓度在合理范围内，也可以使用适当的化学物质去除剂，还可以进行水质调节或稀释，降低化学物质的浓度。
上述技术方案的有益效果：将水质信息不符合对应的预设标准的问题进行分类并采取对应的净化和处理措施，提升了循环水的质量以提高水循环率，同时延长设备寿命以提高系统稳定性，节约水资源的同时降低成本。
实施例8：
本发明实施例提供一种火电厂用水的监测管理方法，包括：
将各用水终端超过预测用水量范围的原因分为水温度大于预设温度和热传导阻碍、水损耗或设备故障、运行或操作不当三类；
统计并分析不同分类下各用水终端超过预测范围的用水量及预测用水量范围，确立优先级；
根据优先级逐级排查并采取对应的措施。
该实施例中，水温度大于预设温度由于过热的水源或环境条件引起的，导致水的蒸发和水质变差，同时增加设备的腐蚀速度，降低热传导效率，热传导是由于堆积的污垢、悬浮物或腐蚀产物在热交换器、管道或设备表面形成的绝缘层，阻碍热量的传导和散发，导致循环水系统中无法有效传递热量，降低冷却效果。
该实施例中，可以合理调节冷却系统的工作温度，维持在适宜的范围内；也可以采用更高效的换热设备、改进冷却水管道布局、增加换热表面积等方法改善热传导条件。
该实施例中，水损耗是由于泄漏、渗漏、蒸发等造成的水的流失和降低水循环率，设备故障是由于机械故障、电气故障、控制系统失效等导致设备无法正常运行或提供所需的服务，导致循环水无法正常流通，进而影响水循环率。
该实施例中，可以定期检查循环水系统中的管道、阀门、接头等部位，发现泄漏及时修复；也可以对循环水系统中的泵、风扇、冷却塔等设备进行定期维护保养，预防设备故障；还可以建立监控系统，实时监测，及时发现设备故障。
该实施例中，运行或操作不当指参数调整失误、操作程序不规范、维护计划执行不当等，导致循环水的泵送、传输或处理不当，降低水循环率。
该实施例中，可以对操作人员进行专业培训，确保其具备正确的操作技能；也可以明确水循环系统的操作规程，包括正常启停流程、设备维护要点等。还可以建立健全的管理制度，加强监督与管理，及时纠正不当操作行为。
该实施例中，优先级根据不同分类下各用水终端超过预测范围的用水量多少确定，用水终端超过预测范围的用水量越多，优先级越高，对水循环率的影响越大，越需要及时采取对应措施。
上述技术方案的有益效果：将各用水终端超过预测用水量范围的原因进行分类并根据超过预测范围的用水量确定优先级，逐级排查并采取对应的措施，提高了冷却效率，减少了资源消耗并提升了循环水系统的稳定性。
本发明提供一种火电厂用水的监测管理系统，如图2所示，包括：
获取模块201：获取火电厂水系统中各用水终端在单位时间内对应的用水量以及检测火电厂水系统在循环水系统中不同用水环节的水质信息；
判断模块202：判断各用水终端的用水量是否在对应预测用水量范围内，并将不在对应预测用水量范围的用水终端进行第一警报，同时，判断循环水系统中不同用水环节的水质信息是否符合对应的预设标准，并将不符合对应预设标准的循环水系统中用水环节进行第二警报；
计算模块203：进行所述第二警报后，确定参与到火电厂水系统中循环水系统的用水终端，并将参与终端的总用水量作为循环水系统的循环水量，结合火电厂水系统中各用水终端在单位时间内的总水量作为水系统的总水量，计算水循环率；
确定模块204：比较所述水循环率与预设水循环率范围，结合所述第一警报、第二警报，确定循环水系统中影响所述水循环率的原因和程度。
上述技术方案的有益效果：通过计算单位时间内火电厂水循环系统的水循环率，以及不在对应预测用水量范围的用水终端发出的第一警报、不符合对应预设标准的循环水系统中用水环节发出的第二警报，确定影响所述水循环率的原因和程度，达到及时确定水循环系统存在的故障或异常情况，对系统的性能进行评估并提高系统稳定性和可靠性，提高水循环率和资源利用效率，实现可持续发展。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种火电厂用水的监测管理方法，其特征在于，包括：
步骤S101：获取火电厂水系统中各用水终端在单位时间内对应的用水量以及检测火电厂水系统在循环水系统中不同用水环节的水质信息；
步骤S102：判断各用水终端的用水量是否在对应预测用水量范围内，并将不在对应预测用水量范围的用水终端进行第一警报，同时，判断循环水系统中不同用水环节的水质信息是否符合对应的预设标准，并将不符合对应预设标准的循环水系统中用水环节进行第二警报；
步骤S103：进行所述第二警报后，确定参与到火电厂水系统中循环水系统的用水终端，并将参与终端的总用水量作为循环水系统的循环水量，结合火电厂水系统中各用水终端在单位时间内的总水量作为水系统的总水量，计算水循环率；
步骤S104：比较所述水循环率与预设水循环率范围，结合所述第一警报、第二警报，确定循环水系统中影响所述水循环率的原因和程度；
其中，还包括：确定所述各用水终端的储备水量，其确定步骤包括：
提取火电厂水系统中同个用水终端在同单位时间内对应的历史用水量、空间温度，其中，所述历史用水量包括：用水终端在同个单位时间内对火电厂的自制提取水的使用量以及对存储雨水的使用量；
对所述同个单位时间下的所有空间温度进行第一曲线绘制以及对同个单位时间下的所有历史用水量进行第二曲线绘制，并获取第一曲线绘制结果的第一拟合值以及第二曲线绘制结果的第二拟合值/>；
对同个单位时间下的存储雨水的使用量进行第三曲线绘制，并获取得到第三绘制结果的第三拟合值；
基于第一拟合值以及第二拟合值确定同个用水终端在相同单位时间下的空间温度与历史用水量的第一相关值，同时，基于第一拟合值以及第三拟合值确定同个用水终端在相同单位时间下的历史用水量与存储雨水的使用量的第二相关值/>；
；
其中，表示用水终端j1基于N1个单位时间下的历史用水量/>的平均值；/>表示用水终端j1基于第i1个单位时间下的历史用水量；N1表示用水终端j1对应存在的相同单位时间的数量；/>表示用水终端j1基于历史用水量的标准差；/>表示用水终端j1基于空间温度的标准差；/>用水终端j1基于存储雨水使用量的标准差；/>表示用水终端j1基于第i1个单位时间下的存储雨水的使用量；/>表示用水终端j1基于N1个单位时间下的存储雨水的使用量/>的平均值；
确定同个用水终端在相同单位时间下所对应水量蒸发值集，其中，/>表示用水终端j1在第i1个相同单位时间下使用自制提取水的蒸发量；/>表示用水终端j1在第i1个相同单位时间下使用存储雨水的蒸发量；
当所述第一相关值大于预设值时，从所有中提取最大值，作为备用增加水量；
当所述第一相关值小于预设值，且第二相关值大于预设值时，对所有进行排序，并筛选中间值作为备用增加水量；
否则，对排序后的中的后/>个值，并筛选后/>个值中的中间值作为备用增加水量，其中，[]为取整符号；
同时，从所有历史用水量中筛选最小用水量，且与对应的备用增加水量进行结合，作为对应用水终端的储备水量，供对应用水终端进行用水；
其中，还包括：确定预设水循环率范围，其步骤具体包括：
提取未进行第一报警的用水终端在不同单位时间内对应的历史用水量；
计算参与到水系统中循环水系统的各用水终端在同单位时间内对应的历史用水量的总和作为循环水系统的历史循环水量，以及计算水系统中各用水终端在同单位时间内的历史用水量总和作为水系统的历史总水量；
根据同单位时间内的历史总水量以及历史循环水量，计算对应的历史水循环率；
计算所有历史水循环率的平均值记为和标准差记为/>；
确定预设水循环率阈值上限为，第一预设水循环率阈值下限为/>；
其中，还包括：
若所述水循环率不在预设水循环率范围内，且未发出第二警报，则将预设水循环率阈值上限调整为以及将预设水循环率阈值下限调整为/>，作为新的预设水循环率范围；
若所述水循环率不在新的预设水循环率范围内且未发出第一警报，则报警异常；
若所述水循环率在新的预设水循环率范围内且发出第一警报，确定循环水系统中各用水终端超过预测用水量范围为所述水循环率的影响原因。
2.根据权利要求1所述的火电厂用水的监测管理方法，其特征在于，还包括：确定循环水系统中不同用水环节水质信息对应的预设标准，其确定步骤包括：
提取火电厂水系统在循环水系统中不同用水环节的历史水质数据；
根据火电厂循环水水质控制标准和每个用水环节下的历史水质数据，设定对应预设标准。
3.根据权利要求1所述的火电厂用水的监测管理方法，其特征在于，比较所述水循环率与预设水循环率范围，结合所述第一警报、第二警报，确定循环水系统中影响所述水循环率的原因和程度，包括：
若所述水循环率不在预设水循环率范围内，计算每个第二警报所对应用水环节之前的部分循环水系统的部分水循环率；
将每个部分水循环率与水循环率进行第一比较，同时，将循环水系统中不同用水环节的水质信息与对应预设标准进行第二比较，确定循环水系统中不同用水环节的水质信息不符合对应的预设标准为所述水循环率的影响原因。
4.根据权利要求1所述的火电厂用水的监测管理方法，其特征在于，还包括：
将水质信息不符合对应的预设标准分为悬浮颗粒或沉淀物堆积、存在腐蚀性物质或金属离子、微生物繁殖、化学物质浓度高四类；
按照分类分别统计水质信息不符合对应的预设标准的用水环节之前的部分水循环率；
分析不同分类下水质信息不符合对应的预设标准对水循环率的影响，并采取对应的净化和处理措施。
5.根据权利要求3所述的火电厂用水的监测管理方法，其特征在于，还包括：
将各用水终端超过预测用水量范围的原因分为水温度大于预设温度和热传导阻碍、水损耗或设备故障、运行或操作不当三类；
统计并分析不同分类下各用水终端超过预测范围的用水量及预测用水量范围，确立优先级；
根据优先级逐级排查并采取对应的措施。
6.一种火电厂用水的监测管理系统，其特征在于，包括：
获取模块：获取火电厂水系统中各用水终端在单位时间内对应的用水量以及检测火电厂水系统在循环水系统中不同用水环节的水质信息；
判断模块：判断各用水终端的用水量是否在对应预测用水量范围内，并将不在对应预测用水量范围的用水终端进行第一警报，同时，判断循环水系统中不同用水环节的水质信息是否符合对应的预设标准，并将不符合对应预设标准的循环水系统中用水环节进行第二警报；
计算模块：进行所述第二警报后，确定参与到火电厂水系统中循环水系统的用水终端，并将参与终端的总用水量作为循环水系统的循环水量，结合火电厂水系统中各用水终端在单位时间内的总水量作为水系统的总水量，计算水循环率；
确定模块：比较所述水循环率与预设水循环率范围，结合所述第一警报、第二警报，确定循环水系统中影响所述水循环率的原因和程度；
其中，还包括：确定所述各用水终端的储备水量，包括：
提取火电厂水系统中同个用水终端在同单位时间内对应的历史用水量、空间温度，其中，所述历史用水量包括：用水终端在同个单位时间内对火电厂的自制提取水的使用量以及对存储雨水的使用量；
对所述同个单位时间下的所有空间温度进行第一曲线绘制以及对同个单位时间下的所有历史用水量进行第二曲线绘制，并获取第一曲线绘制结果的第一拟合值以及第二曲线绘制结果的第二拟合值/>；
对同个单位时间下的存储雨水的使用量进行第三曲线绘制，并获取得到第三绘制结果的第三拟合值；
基于第一拟合值以及第二拟合值确定同个用水终端在相同单位时间下的空间温度与历史用水量的第一相关值，同时，基于第一拟合值以及第三拟合值确定同个用水终端在相同单位时间下的历史用水量与存储雨水的使用量的第二相关值/>；
；
其中，表示用水终端j1基于N1个单位时间下的历史用水量/>的平均值；/>表示用水终端j1基于第i1个单位时间下的历史用水量；N1表示用水终端j1对应存在的相同单位时间的数量；/>表示用水终端j1基于历史用水量的标准差；/>表示用水终端j1基于空间温度的标准差；/>用水终端j1基于存储雨水使用量的标准差；/>表示用水终端j1基于第i1个单位时间下的存储雨水的使用量；/>表示用水终端j1基于N1个单位时间下的存储雨水的使用量/>的平均值；
确定同个用水终端在相同单位时间下所对应水量蒸发值集，其中，/>表示用水终端j1在第i1个相同单位时间下使用自制提取水的蒸发量；/>表示用水终端j1在第i1个相同单位时间下使用存储雨水的蒸发量；
当所述第一相关值大于预设值时，从所有中提取最大值，作为备用增加水量；
当所述第一相关值小于预设值，且第二相关值大于预设值时，对所有进行排序，并筛选中间值作为备用增加水量；
否则，对排序后的中的后/>个值，并筛选后/>个值中的中间值作为备用增加水量，其中，[]为取整符号；
同时，从所有历史用水量中筛选最小用水量，且与对应的备用增加水量进行结合，作为对应用水终端的储备水量，供对应用水终端进行用水；
其中，还包括：确定预设水循环率范围，包括：
提取未进行第一报警的用水终端在不同单位时间内对应的历史用水量；
计算参与到水系统中循环水系统的各用水终端在同单位时间内对应的历史用水量的总和作为循环水系统的历史循环水量，以及计算水系统中各用水终端在同单位时间内的历史用水量总和作为水系统的历史总水量；
根据同单位时间内的历史总水量以及历史循环水量，计算对应的历史水循环率；
计算所有历史水循环率的平均值记为和标准差记为/>；
确定预设水循环率阈值上限为，第一预设水循环率阈值下限为/>；
其中，还包括：
若所述水循环率不在预设水循环率范围内，且未发出第二警报，则将预设水循环率阈值上限调整为以及将预设水循环率阈值下限调整为/>，作为新的预设水循环率范围；
若所述水循环率不在新的预设水循环率范围内且未发出第一警报，则报警异常；
若所述水循环率在新的预设水循环率范围内且发出第一警报，确定循环水系统中各用水终端超过预测用水量范围为所述水循环率的影响原因。
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| CN117035240A (zh) | 2023-11-10 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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