CN204999750U - 冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统，在冷却循环水处理工艺中选取多个监测区域；在每个监测区域选择监测点、加药点及排污点；在监测点布置至少一种在线监测传感器；在加药点布置加药设备；在排污点布置排污设备；各个监测区域的在线监测传感器均连接到PLC控制系统的输入端；PLC控制系统的输出端分别与各个监测区域的加药量控制机构和排污量控制机构连接。优点为：能够实现循环冷却水中各项药剂浓度均在预设值附近小幅震荡，解决了传统方案中药剂浓度波动较大的问题，因此，在保证循环冷却水处理效果的同时，有效节约了药剂，降低了系统运行成本。

Description

冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统

技术领域

本实用新型属于污泥处理技术领域，具体涉及一种冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统。

背景技术

循环冷却水是指通过换热器交换热量或直接接触换热方式来交换介质热量并经冷却塔凉水后，循环使用，以节约水资源。循环冷却水是工业用水中的用水大项，在石油化工、电力、钢铁、冶金等行业，循环冷却水的用量占企业用水总量的50-90％。

由于原水中有不同的含盐量，循环冷却水浓缩到一定倍数必须排出一定的浓水，并补充新水。然而，在排污的同时，将一部分水处理药剂也同时排放掉了，而补充水中不含水处理药剂，因此，为了使冷却水中的含盐量、PH值、有机物浓度、悬浮物含量控制在一个合理的允许范围，需要向冷却水中投加水处理药剂。

现有技术中，冷却循环水运行的水质管理操作方式一般包括三种：1)连续排污、连续加药；2)连续排污、间歇加药；3)间歇排污、间歇加药。然而，无论采用何种形式，操作方法均为人工倾倒方式，由于循环冷却水系统的容积较大，并且，运行状态波动，经常出现加药滞后的情况，使循环冷却水中药剂的含量或过高、或不足，如图1和图2所示，均为两种工况下的传统型加药操作形成的药剂浓度曲线；由此可见，既影响循环冷却水处理效果，也造成药剂浪费。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统，在冷却循环水处理工艺中选取多个监测区域；在每个监测区域进一步选择监测点、加药点及排污点；然后，在所述监测点布置至少一种在线监测传感器；在所述加药点布置加药设备；在所述排污点布置排污设备；其中，每个所述加药设备配置有加药量控制机构；每个所述排污设备配置有排污量控制机构；各个监测区域的所述在线监测传感器均连接到PLC控制系统的输入端；所述PLC控制系统的输出端分别与各个监测区域的所述加药量控制机构和所述排污量控制机构连接。

优选的，所述在线监测传感器包括PH在线监测仪、电导率在线监测仪、ORP在线监测仪以及药剂浓度在线监测仪中的至少一种。

优选的，所述加药设备包括PH调节剂加药设备、缓蚀阻垢剂加药设备、氧化性杀菌剂加药设备中的至少一种。

优选的，对于同一个监测区域，所述PLC控制系统的第1信号输入端与所述PH在线监测仪连接；所述PLC控制系统的第1信号输出端与所述PH调节剂加药设备的加药量控制机构连接，由此形成PH的PID闭合控制单元；

所述PLC控制系统的第2信号输入端与所述电导率在线监测仪连接；所述PLC控制系统的第2信号输出端与所述排污设备的排污量控制机构连接，由此形成电导率的PID闭合控制单元；

所述PLC控制系统的第3信号输入端与所述ORP在线监测仪连接；所述PLC控制系统的第3信号输出端与所述氧化性杀菌剂加药设备的加药量控制机构连接，由此形成氧化性杀菌剂的PID闭合控制单元；

所述PLC控制系统的第4信号输入端与所述药剂浓度在线监测仪连接；所述PLC控制系统的第4信号输出端与所述缓蚀阻垢剂加药设备的加药量控制机构连接，由此形成缓蚀阻垢剂的PID闭合控制单元。

优选的，所述加药量控制机构为加药设备的加药量控制阀门；所述排污量控制机构为排污设备的排污量控制阀门。

优选的，所述监测点设置于循环泵组吸入口处、冷却塔进水总管处、冷却塔塔池中央处、蒸发器进口处和汽轮机进口处；

所述加药点和所述排污点选取在对应监测点上游5～10m处。

优选的，所述PLC控制系统安装于冷却水泵房。

本实用新型提供的冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统具有以下优点：

1)一个冷却循环水系统设置多个监测点，分散监测，并且，每个监测区域均配置种类众多的在线监测传感器，解决了由于系统大，循环慢导致的监测滞后性的问题，能及时的监测出系统的水质情况；

2)一个冷却循环水系统设置多个加药点，分散加药，解决了由于系统大，药剂扩散滞后的问题，能使药剂及时的扩散到整个系统中。

3)通过本实用新型提供的加药排污控制系统，能够实现循环冷却水中各项药剂浓度均在预设值附近小幅震荡，解决了传统方案中药剂浓度波动较大的问题，因此，在保证循环冷却水处理效果的同时，有效节约了药剂，降低了系统运行成本。

附图说明

图1为一种工况下的传统型加药操作形成的药剂浓度曲线；

图2为另一种工况下的传统型加药操作形成的药剂浓度曲线；

图3为本实用新型提供的冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明：

结合图3，本实用新型提供一种冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统，应用于电厂、化工、微电子工业等行业的冷却循环水监控，利用多点监测，且每个监测点布置多个PID闭环反馈控制单元，以解决冷却循环水系统加药不均衡、药剂浓度不稳定等问题。

具体的，本系统用于控制冷却循环水的加药及排污，药剂种类包括：缓蚀阻垢剂、氧化型杀菌剂、PH调节剂。排污为连续控制方式。

根据冷却循环水的水量大小，在冷却循环水处理工艺中选取多个监测区域，例如，为n个监测区域，n的数量可采用以下计算方式：n＝3+保有水量/循环量，小数进一取整。在每个监测区域进一步选择监测点、加药点及排污点；然后，在监测点布置至少一种在线监测传感器，在线监测传感器包括PH在线监测仪、电导率在线监测仪、ORP在线监测仪以及药剂浓度在线监测仪中的至少一种；在加药点布置加药设备，包括PH调节剂加药设备、缓蚀阻垢剂加药设备、氧化性杀菌剂加药设备中的至少一种；在排污点布置排污设备；其中，每个加药设备配置有加药量控制机构；每个排污设备配置有排污量控制机构；其中，加药量控制机构为加药设备的加药量控制阀门；排污量控制机构为排污设备的排污量控制阀门。

各个监测区域的在线监测传感器均连接到PLC控制系统的输入端；PLC控制系统的输出端分别与各个监测区域的加药量控制机构和排污量控制机构连接。

实际应用中，监测点可设置于循环泵组吸入口处、冷却塔进水总管处、冷却塔塔池中央处、蒸发器进口处和汽轮机进口处；加药点和排污点可选取在对应监测点上游5～10m处。PLC控制系统安装于冷却水泵房。

PLC控制系统形成多个闭合控制单元，包括：

1)PLC控制系统的第1信号输入端与PH在线监测仪连接，通过PH在线监测仪，监测循环冷却水系统中循环冷却水的pH值；PLC控制系统的第1信号输出端与PH调节剂加药设备的加药量控制机构连接，由此形成PH的PID闭合控制单元；

2)所述PLC控制系统的第2信号输入端与所述电导率在线监测仪连接，通过电导率在线监测仪，监测循环冷却水系统中循环冷却水的电导率值；所述PLC控制系统的第2信号输出端与所述排污设备的排污量控制机构连接，由此形成电导率的PID闭合控制单元；

3)PLC控制系统的第3信号输入端与ORP在线监测仪连接，通过ORP在线监测仪，监测循环冷却水系统中循环冷却水的ORP值；PLC控制系统的第3信号输出端与氧化性杀菌剂加药设备的加药量控制机构连接，由此形成氧化性杀菌剂的PID闭合控制单元；

4)PLC控制系统的第4信号输入端与药剂浓度在线监测仪连接，通过药剂浓度在线监测仪，监测循环冷却水系统中循环冷却水的药剂浓度值；PLC控制系统的第4信号输出端与缓蚀阻垢剂加药设备的加药量控制机构连接，由此形成缓蚀阻垢剂的PID闭合控制单元。

因此，对于每一个监测区域的每个监测参数，PLC控制系统通过闭环反馈控制原理，实现对该监测区域监测参数的控制，使其维持在预设值附近。

本实用新型对PLC控制系统所采用的控制算法并不限制，可以为现有技术中的任意算法。为方便理解，介绍一种优选方法：

PLC控制系统通过指令接收单元接收用户输入的加药及排污控制修正系数、预设PH、电导率、ORP、药剂浓度控制点；然后，根据系统各个PH在线监测仪实时采集的PH、校准该修正值权重系数。和/或根据系统ORP在线监测仪实时采集的ORP、校准该修正值权重系数。和/或根据系统电导率在线监测仪实时采集的电导率、校准该修正值权重系数。和/或根据系统药剂浓度在线监测仪实时采集的药剂浓度，校准该修正值权重系数。然后，再采用校准后的权重系数，计算出每种药剂的加药量，可解决系统药剂投加提前量的问题。

实施例：

某电厂新建机组，配套设置冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统。

该循环水系统循环量：2500m³，保有水量：5000m³。

根据计算，监测区域数选取：n＝3+5000/2500＝5。

监测区域中分别设置监测点、加药点和排污点：

其中，监测点设置于循环泵出口处、冷却塔进水总管出、冷却塔池中央处、蒸发器进口处、汽轮机进口处。

在以上五个监测点处分别设置在线监测传感器：PH在线监测仪、ORP在线监测仪、电导率在线监测仪和药剂浓度在线监测仪。

在投药点配套加药设备，在排污点配套排污设备。

在冷却水泵房设置PLC控制系统。并将现场5个监测区域的仪表信号均接入至PLC控制系统，并将PLC控制系统输出信号接入以上5个监测区域的加药设备调节阀、排污阀等执行机构。

循环水系统在清洗预膜及基础加药、自然浓缩后，冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统安装完毕，在该系统触摸屏上设置各点控制参数：PH预设8.2，电导率预设2400us/cm，ORP预设400mV，药剂浓度45ppm。

然后逐台将系统加药泵及排污装置启动。系统在40分钟后各项指标曲线均逐渐平滑，各项指标控制均在预设值附近小幅震荡。

本实用新型提供的冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统具有以下优点：

1)一个冷却循环水系统设置多个监测点，分散监测，并且，每个监测区域均配置种类众多的在线监测传感器，解决了由于系统大，循环慢导致的监测滞后性的问题，能及时的监测出系统的水质情况；

2)一个冷却循环水系统设置多个加药点，分散加药，解决了由于系统大，药剂扩散滞后的问题，能使药剂及时的扩散到整个系统中。

3)通过本实用新型提供的加药排污控制系统，能够实现循环冷却水中各项药剂浓度均在预设值附近小幅震荡，解决了传统方案中药剂浓度波动较大的问题，因此，在保证循环冷却水处理效果的同时，有效节约了药剂，降低了系统运行成本。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统，其特征在于，在冷却循环水处理工艺中选取多个监测区域；在每个监测区域进一步选择监测点、加药点及排污点；然后，在所述监测点布置至少一种在线监测传感器；在所述加药点布置加药设备；在所述排污点布置排污设备；其中，每个所述加药设备配置有加药量控制机构；每个所述排污设备配置有排污量控制机构；各个监测区域的所述在线监测传感器均连接到PLC控制系统的输入端；所述PLC控制系统的输出端分别与各个监测区域的所述加药量控制机构和所述排污量控制机构连接。

2.根据权利要求1所述的冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统，其特征在于，所述在线监测传感器包括PH在线监测仪、电导率在线监测仪、ORP在线监测仪以及药剂浓度在线监测仪中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统，其特征在于，所述加药设备包括PH调节剂加药设备、缓蚀阻垢剂加药设备、氧化性杀菌剂加药设备中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统，其特征在于，对于同一个监测区域，所述PLC控制系统的第1信号输入端与所述PH在线监测仪连接；所述PLC控制系统的第1信号输出端与所述PH调节剂加药设备的加药量控制机构连接，由此形成PH的PID闭合控制单元；

所述PLC控制系统的第2信号输入端与所述电导率在线监测仪连接；所述PLC控制系统的第2信号输出端与所述排污设备的排污量控制机构连接，由此形成电导率的PID闭合控制单元；

所述PLC控制系统的第3信号输入端与所述ORP在线监测仪连接；所述PLC控制系统的第3信号输出端与所述氧化性杀菌剂加药设备的加药量控制机构连接，由此形成氧化性杀菌剂的PID闭合控制单元；

所述PLC控制系统的第4信号输入端与所述药剂浓度在线监测仪连接；所述PLC控制系统的第4信号输出端与所述缓蚀阻垢剂加药设备的加药量控制机构连接，由此形成缓蚀阻垢剂的PID闭合控制单元。

5.根据权利要求1-4任一项所述的冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统，其特征在于，所述加药量控制机构为加药设备的加药量控制阀门；所述排污量控制机构为排污设备的排污量控制阀门。

6.根据权利要求1-4任一项所述的冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统，其特征在于，所述监测点设置于循环泵组吸入口处、冷却塔进水总管处、冷却塔塔池中央处、蒸发器进口处和汽轮机进口处；

所述加药点和所述排污点选取在对应监测点上游5～10m处。

7.根据权利要求1-4任一项所述的冷却循环水多点在线监测集中控制的加药排污控制系统，其特征在于，所述PLC控制系统安装于冷却水泵房。