CN210894114U - 一种循环水浓缩倍率自动检定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种循环水浓缩倍率自动检定装置,包括循环水取样管、测量管、荧光染料容器、荧光光谱信号传感器、PLC控制器及显示器;循环水取样管通过取样阀与测量管连接,用于向测量管中注入取样循环水;荧光染料容器通过荧光染料添加阀与测量管连接,用于向测量管中添加荧光染料,与取样循环水中的标记元素氯离子相结合,使取样循环水中的氯离子具备荧光性;荧光光谱信号传感器布置于测量管一侧;PLC控制器与荧光光谱信号传感器连接,用于获取荧光光谱信号,通过计算得出循环水浓缩倍率;显示器与PLC控制器连接,用于显示循环水浓缩倍率。本实用新型具备循环水采样、提取,循环水氯离子检测,循环水浓缩倍率自动计算等功能,测定结果准确。
Description
技术领域
本实用新型属于火力发电技术领域,尤其涉及一种循环水浓缩倍率自动检定装置。
背景技术
火电厂中循环冷却水经过冷却塔冷却,水分会大量蒸发,循环水将被不断浓缩,浓缩倍率是循环冷却水的一个重要指标,指的是循环水含盐量与补充水含盐量的比值,适当提高浓缩倍率,可起到节约用水的作用,一般300MW火电机组要求水中氯离子含量不大于150mg/L,浓缩倍率k可用下式计算。
但随着浓缩倍率的逐步提高,水中含盐量也逐步提高,不仅影机组热交换效率,而且影响机组经济运行,甚至引起垢下腐蚀等直接危及设备的诸多问题。因此,将浓缩倍率控制在理想范围内,对安全生产、节能减排,以及提高经济效益、社会效益具有重要意义。
目前针对火电厂循环水处理,浓缩倍率很难满足在线实时监测,大多是根据简单的化验室展开水质样本采集,并进行相应的计算与控制,也有通过采用软测量技术,建立易测量的水质核心参数与浓缩倍率之间的BP神经网络模型,对浓缩倍率的有效评估、预测,也有利用水的电导率指标来间接表示水溶液中的含盐量,进而求得循环水浓缩倍率。
上述浓缩倍率检测方法,具有如下技术缺陷:
1)通过化验室离线检测的方法,化验信息反馈存在相对滞后,人为实验操作存在误差,对机组安全经济运行产生影响。
2)通过软测量,建立BP神经网络模型对浓缩倍率进行评估、预测的方法,训练BP神经网络需要大数据的支撑,模型精度受训练数据的影响较大,模型输出结果与真实值存在一定误差。
3)测定电导率,进而获得浓缩倍率的方法,与cl-浓度法进行比较,测定结果表明两种测试方法之间存在一定差异,并不能代表真实值。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种循环水浓缩倍率自动检定装置,以解决上述技术问题。
本实用新型提供了一种循环水浓缩倍率自动检定装置,包括循环水取样管、测量管、荧光染料容器、荧光光谱信号传感器、PLC控制器及显示器;
所述循环水取样管通过取样阀与所述测量管连接,用于向所述测量管中注入取样循环水;
所述荧光染料容器通过荧光染料添加阀与所述测量管连接,用于向所述测量管中添加荧光染料,与取样循环水中的标记元素氯离子相结合,使取样循环水中的氯离子具备荧光性;
所述荧光光谱信号传感器布置于所述测量管一侧,用于识别取样循环水中的荧光光谱信号;
所述PLC控制器与所述荧光光谱信号传感器连接,用于获取所述荧光光谱信号,通过计算得出循环水浓缩倍率;
所述显示器与所述PLC控制器连接,用于显示所述循环水浓缩倍率。
进一步地,所述荧光染料为自组装类阴离子荧光探针。
进一步地,所述测量管连接有冲洗阀及冲洗管,所述测量管底部设有释放阀。
进一步地,所述PLC控制器与所述取样阀、冲洗阀及释放阀连接,用于控制所述取样阀、冲洗阀及释放阀的启闭。
进一步地,该循环水浓缩倍率自动检定装置安装于火电厂冷却塔下,混合水池前的位置。
借由上述方案,通过循环水浓缩倍率自动检定装置,具有如下技术效果:
1)通过添加功能性荧光染料与标记元素氯离子(cl-)相结合,对荧光光谱信号进行处理和分析,实现对流体离子(cl-)的直接检测,同时计算出循环水的浓缩倍率,解决了BP神经网络建模法、电导率间接测量法的结果不直接、存在偏差的问题。
2)实现了循环水浓缩倍率的在线检测,解决了化验室离线检测中化验信息反馈相对滞后,人为实验操作存在误差的问题。
3)该装置具备循环水采样、提取,循环水氯离子检测,循环水浓缩倍率自动计算等功能,测定结果准确,结构稳定可靠,便于维护,可有效避免火电厂管道结垢问题,并提高电厂的经济性、安全性。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本实用新型循环水浓缩倍率自动检定装置的结构示意图。
图中标号:
1-循环水取样管;2-取样阀,3-冲洗阀;4-冲洗管;5-荧光染料容器;6-荧光染料添加阀;7-测量管;8-释放阀;9-荧光光谱信号传感器;10-PLC控制器;11-显示器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
参图1所示,本实施例提供了一种循环水浓缩倍率自动检定装置,包括循环水取样管1、测量管7、荧光染料容器5、荧光光谱信号传感器9、PLC控制器10及显示器11;循环水取样管1通过取样阀2与测量管7连接,用于向测量管7中注入取样循环水;荧光染料容器5通过荧光染料添加阀6与测量管7连接,用于向测量管7中添加荧光染料,(通过结合部位-信号亚单元、置换的方法)与取样循环水中的标记元素氯离子相结合,使取样循环水中的氯离子具备荧光性;荧光光谱信号传感器9布置于测量管7一侧,用于识别取样循环水中的荧光光谱信号;PLC控制器10与荧光光谱信号传感器9连接,用于获取荧光光谱信号,通过计算得出循环水浓缩倍率;显示器11与PLC控制器10连接,用于显示循环水浓缩倍率。
在本实施例中,荧光染料为自组装类阴离子荧光探针。
在本实施例中,测量管7连接有冲洗阀3及冲洗管4,测量管7底部设有释放阀8,用于对测量管7进行冲洗。
在本实施例中,PLC控制器10与取样阀2、冲洗阀3及释放阀8连接,用于控制取样阀2、冲洗阀3及释放阀8的启闭。
为确保浓缩倍率计算的准确性,该循环水浓缩倍率自动检定装置安装于火电厂冷却塔(凉水塔)下,混合水池前(补水前)的位置。
该循环水浓缩倍率自动检定装置的工作过程为:
第一步:每隔一定时间(如60min)打开取样阀2,使循环水从取样管1流入测量管7,待水量满足测量需求后,关闭取样阀2。
第二步:待测量管7中水位稳定后,打开荧光染料添加阀6,使荧光染料容器5中的功能性荧光染料(自组装类阴离子荧光探针)添加一定量到测量管7中的取样循环水中,使之与标记元素氯离子(cl-)相结合,即使循环水中的氯离子具备了荧光性,而后关闭荧光染料添加阀6。
第三步:通过荧光光谱信号传感器9识别取样循环水中的荧光光谱信号,并转换成4-20mA的电信号,传输到PLC控制器10。
第四步:计算循环水浓缩倍率,荧光光谱信号表征了氯离子的浓度,两者呈正比关系。通过荧光光谱信号可获得循环水中氯离子浓度,同时补充水氯离子浓度为确定值,二者相除,即可得到浓缩倍率,此计算过程通过PLC控制器10实现。
第五步:打开释放阀8,将测量管7中液体放掉,关闭释放阀8,打开冲洗阀3,将冲洗水通过冲洗管4放入测量管7,对设备进行清洗,防止荧光染料残留在管壁,避免影响下一次的测量结果;
第六步:水量满足后,关闭冲洗阀3,10秒后打开释放阀8,放走冲洗水,放空后,关闭释放阀8;
第七步:待下一周期,重复以上操作。
其中,测量计算与阀门控制均由PLC控制器10实现。
该装置通过添加功能性荧光染料与标记元素氯离子(cl-)相结合,通过对荧光光谱信号进行处理和分析,实现对流体离子(cl-)的直接检测,同时计算出循环水的浓缩倍率,解决了BP神经网络建模法、电导率间接测量法的结果不直接、存在偏差的问题。同时,该装置实现了循环水浓缩倍率的在线检测,解决了化验室离线检测中化验信息反馈相对滞后,人为实验操作存在误差的问题。
该装置具备循环水采样、提取,循环水氯离子检测,循环水浓缩倍率自动计算等功能,该装置测定结果准确,结构稳定可靠,便于维护,可有效避免火电厂管道结垢问题,并提高电厂的经济性、安全性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,并不用于限制本实用新型,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技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种循环水浓缩倍率自动检定装置,其特征在于,包括循环水取样管、测量管、荧光染料容器、荧光光谱信号传感器、PLC控制器及显示器;
所述循环水取样管通过取样阀与所述测量管连接,用于向所述测量管中注入取样循环水;
所述荧光染料容器通过荧光染料添加阀与所述测量管连接,用于向所述测量管中添加荧光染料,与取样循环水中的标记元素氯离子相结合,使取样循环水中的氯离子具备荧光性;
所述荧光光谱信号传感器布置于所述测量管一侧,用于识别取样循环水中的荧光光谱信号;
所述PLC控制器与所述荧光光谱信号传感器连接,用于获取所述荧光光谱信号,通过计算得出循环水浓缩倍率;
所述显示器与所述PLC控制器连接,用于显示所述循环水浓缩倍率。
2.根据权利要求1所述的循环水浓缩倍率自动检定装置,其特征在于,所述荧光染料为自组装类阴离子荧光探针。
3.根据权利要求1所述的循环水浓缩倍率自动检定装置,其特征在于,所述测量管连接有冲洗阀及冲洗管,所述测量管底部设有释放阀。
4.根据权利要求3所述的循环水浓缩倍率自动检定装置,其特征在于,所述PLC控制器与所述取样阀、冲洗阀及释放阀连接,用于控制所述取样阀、冲洗阀及释放阀的启闭。
5.根据权利要求1至4任一项所述的循环水浓缩倍率自动检定装置,其特征在于,其安装于火电厂冷却塔下,混合水池前的位置。
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