TW201702528A - 水處理管理裝置及方法 - Google Patents
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Abstract
提供可綜合判斷鍋爐設備中之水處理狀況的水處理管理裝置及方法。水處理管理裝置係具備有:測定給水流量的流量計(10);將藥液注入至給水管路或給水槽的藥注泵(7);計測藥品槽(6)內的藥液量的感測器(9);藉由流量計(10),與測定結果成比例來控制藥注泵(7)的吐出量的控制器(12);判定鍋爐(5)的連續吹洗的動作是否適當的手段;及根據該判定結果及藉由控制器(12)所得之藥品注入控制結果,判斷鍋爐設備的水處理狀況的判斷手段。
Description
本發明係關於鍋爐設備中的水處理管理置及水處理管理方法。
通常,低壓鍋爐的給水泵係當鍋爐水位成為設定下限值以下時開始作動,若鍋爐水位達到設定上限值,以進行停止或對應水位的流量調整的方式予以控制。因此,給水泵係按照鍋爐的燃燒狀態,不定期運轉、或流量變動。若設置複數小型貫流鍋爐而運轉時,由於各鍋爐的給水泵不定期運轉或流量變動,因此給水母管的給水流量會大幅變動。
以小型貫流鍋爐的藥液注入的控制而言,一般為微電腦控制、根據給水泵的接通/斷開訊號的控制、藉由流量計的脈衝訊號或類比訊號所為之控制等。
在微電腦控制中,判斷為對應鍋爐的燃燒狀態及燃燒時間的量的給水被供給至鍋爐者,據此決定藥注泵的運轉時間。在該微電腦控制中,藥注泵並不一定與給水泵的運轉連動,有給水泵不動作時,藥注泵動作、或相
反地即使給水泵動作,藥注泵亦不運轉的情形。因此,在微電腦控制中,給水中的藥品濃度容易大幅變動。
在藉由給水泵的接通/斷開訊號控制藥注泵的方法中,給水泵正在運轉時,由於藥注泵進行運轉,因此由微電腦控制,在給水中的藥品濃度的變動會變小。但是,給水泵起動瞬後或停止瞬前係給水流量稍微變少,因此藥品濃度變高。
在藉由給水流量計的脈衝訊號或類比訊號,控制藥注泵的方法中,係與給水流量成比例來決定藥注泵的衝程數,因此可將給水中的藥品濃度形成為接近目標濃度者。但是,在該控制中,若給水泵或藥注泵的能力降低,實際藥注量與目標藥注量的誤差會變大。
低壓鍋爐大多以一劑或二劑注入組合複數種具有水處理效果的化合物的多功能鍋爐防垢劑,但是因排水回收或原水水質變動,給水水質或給水溫度會變動,鹼輔助劑量、去氧劑量、防蝕劑量、分散劑量等所需量的平衡會變動,而有特定成分成為不足或過剩的情形。
防蝕成分係有以對給水的添加濃度進行管理的方法、及以鍋爐水中濃度進行管理的方法。前者方法係不取決於有無排水回收而將給水中濃度保持為一定的方式進行藥注。若將後者方法適用在若鍋爐水的電導率達到設定上限值,即排出吹洗水,若成為設定下限值,則停止排出吹洗水,藉此管理濃縮度的鍋爐時,若因排水回收率或給水水質變動,給水的電導率變動時,濃縮度即會變動,
因此即使使其與給水流量成比例來進行藥注,亦無法將鍋爐水中的藥劑濃度管理成一定。
因如前述之無法維持對給水的藥注濃度的課題、及所需的藥注濃度會依鍋爐的運轉條件而變動的課題複合式發揮作用,難以將鍋爐水處理保持為最適。若藥品濃度低於目標值,防蝕劑的效果變得不充分,腐蝕繼續進行、或去氧劑的去氧效果變小,大量氧移至蒸氣而使在復水配管的腐蝕發生等,有水處理效果不充分的情形。另一方面,若過度添加藥品,鍋爐水中的電導率過度變高,而發生殘留(carry over),或藥品成本增加。
以依排水回收或原水水質的變動,而變更藥注目標值,亦即藥注泵吐出量的方法而言,有如在日本特開2010-159965中所列舉之對應給水中的碳酸濃度來決定pH調整劑的藥注泵的運轉時間的方法、或如日本特開平10-82503般對應給水溫度來決定藥注泵的運轉時間的方法等,但是任一者均無法對應因前述之藥注泵或給水泵的性能降低等所致之吐出量的變化。
若藥注濃度為一定,亦可藉由記錄藥品減少量及給水流量積算值,以人工來確認期間平均的藥注濃度,但是若按照排水回收或原水水質的變動,切換藥注泵的吐出條件,必須每次確認藥品減少量及給水流量積算值。恒常掌握受到製程中的蒸氣使用狀況、天候、氣溫等左右的排水回收或原水水質的變動,變更藥注泵的吐出條件,並不實際,無法確認是否可按照目標來管理藥注濃
度。因此,無法綜合判斷鍋爐設備中的水處理狀況。
〔專利文獻1〕日本專利4390473號
〔專利文獻2〕日本特開2010-159965
〔專利文獻3〕日本特開平10-82503
本發明係鑑於以上實際情形而完成者,課題在提供可綜合判斷鍋爐設備中的水處理狀況的水處理管理裝置及方法。
〔1〕一種水處理管理裝置,其特徵為:具備有:用以由給水槽對鍋爐供給給水的給水管路;測定在前述給水管路流動的給水流量的給水流量測定手段;將含有被貯留在藥品槽的鍋爐水處理藥品的藥液注入至前述給水管路或給水槽的藥注泵;計測被貯留在前述藥品槽內的藥液的量的藥液量計測手段;判定前述鍋爐的連續吹洗的動作是否適當的吹洗判定手段;與藉由前述給水流量測定手段被測定出的給水流量成比例來控制前述藥注泵的吐出量的控制手段;及根據前述吹洗判定手段的判定結果、及藉由前述控制手段所得之藥品注入控制結果,判斷鍋爐設備的水處理狀況的判斷手段,前述控制手段係每隔第1預定期間,變更目標藥注量,由藉由前述給水流量測定手段所測定的平均該第1預定期間的給水流量、及該第1預定期間的目標藥注量,求出每隔該第1預定期間的藥液使用
量,由前述藥液量計測手段的計測結果,求出比前述第1預定期間為更長的第2預定期間中之藥品槽內藥液減少量,將前述第2預定期間內之對應複數第1預定期間的前述藥液使用量進行積算,求出該第2預定期間中之藥液減少假想量,將前述藥品槽內藥液減少量與前述藥液減少假想量進行比較,根據比較結果,控制前述藥注泵。
〔2〕在〔1〕之水處理管理裝置中,另外具備有算出鍋爐運轉率的算出手段,前述判斷手段係根據前述吹洗判定手段的判定結果、藉由前述控制手段所得之藥品注入控制結果、及前述鍋爐運轉率,判斷鍋爐設備的水處理狀況。
〔3〕在〔1〕或〔2〕之水處理管理裝置中,前述吹洗判定手段係根據前述鍋爐的連續吹洗管路的電磁閥的開閉、與設在該連續吹洗管路的吹洗流量計或流量感測器的檢測值,判定連續吹洗的動作是否適當。
〔4〕在〔1〕或〔2〕之水處理管理裝置中,前述吹洗判定手段係根據前述鍋爐的連續吹洗管路的電磁閥的開閉、與設在該連續吹洗管路的溫度感測器的檢測值,判定連續吹洗的動作是否適當。
〔5〕一種水處理管理裝置,其特徵為:具備有:用以由給水槽對鍋爐供給給水的給水管路;測定在前述給水管路流動的給水流量的給水流量測定手段;將含有被貯留在藥品槽的鍋爐水處理藥品的藥液注入至前述給水管路或給水槽的藥注泵;計測被貯留在前述藥品槽內的藥
液的量的藥液量計測手段;算出鍋爐運轉率的算出手段;與藉由前述給水流量測定手段被測定出的給水流量成比例而控制前述藥注泵的吐出量的控制手段;及根據前述鍋爐運轉率、及藉由前述控制手段所得之藥品注入控制結果,判斷鍋爐設備的水處理狀況的判斷手段,前述控制手段係:按每個第1預定期間,變更目標藥注量,由藉由前述給水流量測定手段所測定的平均該第1預定期間的給水流量、與該第1預定期間的目標藥注量,求出每個該第1預定期間的藥液使用量,由前述藥液量計測手段的計測結果,求出比前述第1預定期間為更長的第2預定期間中之藥品槽內藥液減少量,將前述第2預定期間內之對應複數第1預定期間的前述藥液使用量進行積算,求出該第2預定期間中之藥液減少假想量,將前述藥品槽內藥液減少量與前述藥液減少假想量進行比較,根據比較結果,控制前述藥注泵。
〔6〕在〔1〕至〔5〕任一者之水處理管理裝置中,前述藥液量計測手段係檢測因前述藥品槽中的藥液所致之壓力的壓力感測器、檢測前述藥品槽中的藥品的水位高度的水位計、或檢測前述藥品槽中的藥品重量的重量計的任一者。
〔7〕在〔1〕至〔6〕任一者之水處理管理裝置中,前述控制手段係以成為對藉由前述給水流量測定手段被測定出的給水流量乘以比例係數所得之目標吐出量的方式控制前述藥注泵,根據前述藥品槽內藥液減少量與前
述藥液減少假想量的差,將前述比例係數進行補正。
〔8〕在〔1〕至〔7〕任一者之水處理管理裝置中,前述鍋爐係設有複數個,前述給水管路係具有:與前述給水槽相連的給水母管、及由該給水母管分岔的複數給水支管,各給水支管與各鍋爐相連接,在該給水支管分別設有給水泵,前述藥注泵係藥注至前述給水母管或給水槽。
〔9〕在〔1〕至〔8〕任一者水處理管理裝置中,在前述給水管路係設有檢測給水的溫度或水質的感測器,前述控制手段係根據前述感測器的檢測結果,變更前述目標藥注量。
〔10〕在〔1〕至〔8〕任一者之水處理管理裝置中,在對前述給水槽供給補給水的補給水管路及前述給水管路設有分別檢測溫度或水質的感測器,前述控制手段係由各感測器的檢測結果算出排水回收率,且根據該排水回收率,變更前述目標藥注量。
〔11〕在〔1〕至〔8〕任一者之水處理管理裝置中,在對前述給水槽供給補給水的補給水管路設有流量計,前述控制手段係由前述流量計的流量測定值的積算值、及前述給水流量測定手段的流量測定值的積算值,將排水回收率進行運算,根據該排水回收率,變更前述目標藥注量。
〔12〕在〔1〕至〔8〕任一者之水處理管理裝置中,在前述給水管路設有第1電導率計,前述鍋爐係
內置第2電導率計,若該第2電導率計的測定值成為預定值以下,即關閉連續吹洗管路的電磁閥,若該測定值成為預定值以上,則打開該電磁閥,前述控制手段係由該第1電導率計的測定值及該第2電導率計的測定值,算出該鍋爐的濃縮度,且根據該濃縮度,變更前述目標藥注量。
〔13〕在〔1〕至〔12〕任一者之水處理管理裝置中,在前述鍋爐內置有電導率計,前述控制手段係若該電導率計的測定值成為預定值以上,使前述目標藥注量降低至該測定值成為未達該預定值為止。
〔14〕在〔1〕至〔13〕任一者之水處理管理裝置中,前述藥品槽、前述藥注泵、及前述藥液量計測手段係分別設有複數,前述控制手段係個別控制各藥注泵。
〔15〕一種水處理管理方法,其係控制在用以由給水槽對鍋爐供給給水的給水管路或給水槽,注入含有被貯留在藥品槽的鍋爐水處理藥品的藥液的藥注泵,並且判斷鍋爐設備的水處理狀況的水處理管理方法,其具備有:測定在前述給水管路流動的給水流量的工程;與所測定出的給水流量成比例來控制前述藥注泵的吐出量的工程;按每個第1預定期間,變更目標藥注量的工程;由平均前述第1預定期間的給水流量、及該第1預定期間的目標藥注量,求出每個該第1預定期間的藥液使用量的工程;測定比前述第1預定期間為更長的第2預定期間中之藥品槽內藥液減少量的工程;將前述第2預定期間內之對應複數第1預定期間的前述藥液使用量進行積算,求出該
第2預定期間中之藥液減少假想量的工程;將前述藥品槽內藥液減少量與前述藥液減少假想量進行比較,根據比較結果,控制前述藥注泵的工程;及根據判定出前述鍋爐的連續吹洗的動作是否適當的結果、及藉由前述藥注泵的控制所得之藥品注入控制結果,判斷鍋爐設備的水處理狀況的工程。
〔16〕在〔15〕之水處理管理方法中,另外具備有:算出鍋爐運轉率的工程,根據判定出前述鍋爐的連續吹洗的動作是否適當的結果、藉由前述藥注泵的控制所得之藥品注入控制結果、及前述鍋爐運轉率,判斷鍋爐設備的水處理狀況。
〔17〕一種水處理管理方法,其係控制在用以由給水槽對鍋爐供給給水的給水管路或給水槽,注入含有被貯留在藥品槽的鍋爐水處理藥品的藥液的藥注泵,並且判斷鍋爐設備的水處理狀況的水處理管理方法,其具備有:測定在前述給水管路流動的給水流量的工程;與所測定出的給水流量成比例來控制前述藥注泵的吐出量的工程;按每個第1預定期間,變更目標藥注量的工程;由平均前述第1預定期間的給水流量、及該第1預定期間的目標藥注量,求出每個該第1預定期間的藥液使用量的工程;測定比前述第1預定期間為更長的第2預定期間中之藥品槽內藥液減少量的工程;將前述第2預定期間內之對應複數第1預定期間的前述藥液使用量進行積算,求出該第2預定期間中之藥液減少假想量的工程;將前述藥品槽
內藥液減少量與前述藥液減少假想量進行比較,根據比較結果,控制前述藥注泵的工程;算出鍋爐運轉率的工程;及根據前述鍋爐運轉率、及藉由前述藥注泵的控制所得之藥品注入控制結果,判斷鍋爐設備的水處理狀況的工程。
藉由本發明,藉由組合:使藥注泵與給水流量即時成比例的控制、及根據與由藥注目標濃度及給水量積算值所求出的藥液減少量目標範圍與預定期間中之藥品槽內的藥品減少量的比較結果而對藉由藥注泵所得之藥注量進行補正的回授控制,即使在流量在短期間大幅變動的系統中,亦可將給水中的藥品濃度安定維持在目標範圍內。藉此,使水處理藥品的效果充分發揮而保養鍋爐廠,達成防止鍋垢或吹洗適當管理,可進行省能運轉。此外,可防止因藥注量過度所致之吹洗水量的增加或藥品成本的增加。
此外,藉由本發明,可根據鍋爐的連續吹洗的動作是否適當的判定結果、鍋爐運轉率、及藥品注入控制結果,綜合判斷鍋爐設備的水處理狀況。
1‧‧‧給水槽
2‧‧‧給水母管
3‧‧‧給水支管
4‧‧‧給水泵
5‧‧‧鍋爐
6‧‧‧藥品槽
7‧‧‧藥注泵
8‧‧‧藥注噴嘴
9‧‧‧藥液量感測器
10‧‧‧流量計
12‧‧‧控制器
13‧‧‧輸入手段
14‧‧‧排水槽
15‧‧‧排水管路
16‧‧‧補給水管路
17‧‧‧溫度感測器
18‧‧‧熱交換器
19‧‧‧溶氧計
20‧‧‧資料記錄器
21‧‧‧pH計
22‧‧‧補給水流量計
23‧‧‧鍋爐分支配管流量計
24‧‧‧吹洗流量計
25‧‧‧電磁閥
26‧‧‧溫度感測器
28‧‧‧連續吹洗管路
30‧‧‧吹洗集合配管
圖1係具備有本發明之實施形態之水處理管理裝置的鍋爐給水設備的區塊圖。
圖2係具備有變形例之水處理管理裝置的鍋爐給水設備的區塊圖。
圖3係顯示實施例1中之給水中的飽和溶氧濃度的圖表。
圖4係顯示實施例1中之蒸氣凝縮水中的溶氧濃度的圖表。
圖5係顯示比較例1中之蒸氣凝縮水中的溶氧濃度的圖表。
圖6係實施例2中所使用的鍋爐給水設備的區塊圖。
圖7係顯示實施例2中之蒸氣凝縮水的pH的圖表。
圖8係顯示比較例2中之蒸氣凝縮水的pH的圖表。
圖9係顯示比較例3中之蒸氣凝縮水的pH的圖表。
圖10a係實施例3中之藥注量的圖表,圖10b係顯示藥品減少量的圖表。
以下參照圖1,說明本發明之實施形態。圖1係具備有實施形態之水處理管理裝置的鍋爐給水設備的區塊圖,給水槽1內的給水透過給水母管2、由給水母管2分岔的複數給水支管3、及設在各給水支管3的給水泵4被供給至各鍋爐5。在藥品槽6係被貯留含有鍋爐水處理藥品的藥液,該藥液係藉由藥注泵7及藥注噴嘴8被注入至給水母管2。
在藥品槽6設有用以計測藥液量的藥液量感
測器9。在給水母管2設有超音波流量計等流量計10、及溫度感測器17,該等檢測訊號被輸入至控制器12。在控制器12連接有用以輸入給水中的目標藥品濃度等的觸控面板、鍵盤等輸入手段13。
本實施形態之水處理管理裝置係適於作為設置有多台小型貫流鍋爐的給水設備的水處理管理裝置,但是亦適於小型貫流鍋爐的給水設備以外之在短期間內流量大幅變動的鍋爐給水設備。
給水泵4係可按照鍋爐5的水位,以接通/斷開控制進行運轉,亦可為利用換流器控制進行運轉者,控制方式並未被特別限定。
藉由藥注噴嘴8所得之藥品注入處係若設置有多台小型貫流鍋爐,較佳為給水槽1或給水母管2。此係至給水進入至個別鍋爐為止儘可能保持距離,藉此可更均一地添加藥品之故。藉由藥注至給水母管2,可迅速控制給水中的藥品濃度。在藥注泵7的吐出側係以設置對應所連接的給水槽1或給水母管2的壓力的止回閥為佳。
所使用的藥品係使用將液體品或粉體溶解而形成為液體者。其他條件(pH、比重等)並未特別侷限。
藥品槽6較佳為水平剖面積由上部至下部為均一的圓柱狀或角柱狀。為了藉由藥液量感測器9,精度佳地檢測藥品槽6內的藥液量,以藥品槽6而言,以在使用上不成問題的範圍內,儘可能使用容量及水平剖面積小者為佳。
藥品槽6較佳為具備有警報功能,以備緊急事態。以緊急事態之例而言,考慮有:發生複數次以來自藥品槽6或藥注泵7的漏液等為原因而藥注量不在目標範圍時、在藥品槽6沒有藥液時、訊號線斷線等。藥品槽6內的藥液減少量係藉由藥液量感測器9來進行監視,因此較佳為具備有若為預定水位以下,透過控制器12及通訊裝置(未圖示)來通知作業者的功能。
若在藥品槽6被追加藥液而藥液量感測器9的檢測值急遽上升時,將供藥注量運算之用的給水流量及藥液減量的積算值自動重置(reset),藉此可正確進行藥注量的運算。
以測定藥品槽6的藥液量的藥液量感測器9而言,係可使用例如壓力感測器。壓力感測器係感測由感測器位置至水面的藥液的水負載者,因此較佳為在藥品槽6的最下部側面鑽孔而以水平方向作設置。以壓力感測器感測到的水位、及預先求出的藥品槽6的水平剖面積相乘,藉此求出藥品槽6內的藥液量。因此,以壓力感測器而言,使用可測定的壓力範圍比藥品槽6的最高水位中之水壓為更大者。以壓力感測器而言,係使用對藥液具有耐性者。若壓力範圍的上限值比藥品槽6的最高水位中之水壓為過度大時,藥液量的檢測分解能會變大,藥品槽6內的藥液量變化的檢測精度會降低,因此以壓力感測器而言,相較於壓力範圍過度大者,以壓力範圍的上限值比藥品槽6的最高水位中之水壓稍大者為佳。
以藥液量感測器9而言,亦可使用檢測藥品槽6中的藥液的水位高度的水位計、或檢測藥品槽6中的藥液重量的重量計。
流量計10係以可將瞬間流量及積算流量進行訊號輸出者為宜,但是亦可為僅可將瞬間流量進行訊號輸出者。若流量計10僅輸出瞬間流量,藉由在控制器12的運算部累積瞬間流量,來算出積算流量。若流量計10僅輸出積算流量,可藉由在運算部將短間隔的積算值換算成平均流量來對應,但是從給水開始至進行藥注為止發生時間滯後,因此流量計10係以可將瞬間流量進行訊號輸出者為宜。
控制器12係與來自流量計10的流量訊號成比例來控制藥注泵7的吐出流量。以控制器12的運算手段而言,係可使用PLC(可程式化邏輯控制器)等。控制器12的輸入單元及輸出單元係以分解能小、運算速度快者為宜。
以下說明藉由控制器12所為之藥注控制方法之一例。
控制器12基本上係根據流量計10的輸出訊號,將藥注泵7進行比例控制。具體而言,控制器12係對流量計10的檢測流量訊號乘以比例係數而生成藥注量訊號,且將該藥注量訊號供予至藥注泵7的驅動電路,來進行藥注。
每隔第1預定期間決定目標藥注量(目標藥
注濃度),使泵能力(%)以第n次目標藥注量/第(n-1)次目標藥注量的比率變更。目標藥注量係由給水的溫度或水質、排水回收率、鍋爐5的濃縮度等予以決定。目標藥注量的決定方法容後詳述。決定目標藥注量的第1預定期間係按照排水回收或原水給水質的變動來進行決定。目標藥注量較佳為每隔1分鐘~1日進行決定,更佳為每隔10分鐘~60分鐘進行決定。此外,控制器12係每隔第1預定期間,由目標藥注濃度、及該期間的給水流量(積算流量),算出藥品使用量,換言之為藥品槽6內的藥品減少量。
控制器12係在經過比第1預定期間為更長的第2預定期間的時點,例如經過預定時間的時點、或給水流量的積算值已達預定的積算流量值的時點,算出在該第2預定期間的藥品減少假想量。該藥品減少假想量係在第2預定期間所包含的複數第1預定期間的藥品使用量的積算值。以對應第2預定期間的預定時間或預定的積算流量值而言,較佳為以該期間的藥品槽6內的藥液減少量份的水位差為50mm以上的條件來決定。若成為50mm以下,第2預定期間中對藥品減少量之藥液量感測器9的平均1分解能的藥液減少量的比率變大,與實際藥注量的誤差即會變大。
例如,若將期間T1、T2、...、Tn的目標藥注量設為CF1、CF2、...、CFn,將給水流量(期間內的積算流量)設為FV1、FV2、...、FVn時,藥品使用量CD1、
CD2、...、CDn係表示如下。
期間T1:CD1=CF1×FV1
期間T2:CD2=CF2×FV2
......
期間Tn:CDn=CFn×FVn
期間T1、T2、...、Tn分別相當於第1預定期間,T1~Tn的通算期間相當於第2預定期間。藥品減少假想量SV係以SV=CD1+CD2+...+CDn求出。
控制器12係判定使用藥液量感測器9所求出之第2預定期間中之實際藥品槽6內的藥品減少量是否與將第2預定期間內的藥品使用量進行積算後的藥品減少假想量相一致,具體而言判定是否在包含容許誤差的目標範圍,若在範圍外,以符合目標值的方式補正比例係數。控制器12係對給水流量訊號乘以經補正的比例係數而生成藥注量訊號,且輸入至藥注泵7的驅動電路,藉此補正藥注量。例如,控制器12係當使用藥液量感測器9所求出的藥品減少量低於目標範圍時,加大比例係數,當藥品減少量超過目標範圍時,則減小比例係數。
例如,當使用藥液量感測器9所求出的藥品減少量低於藥品減少假想量的目標誤差範圍的下限值時,將對應藥品減少假想量與使用藥液量感測器9所求出的實際藥品減少量的差的補正係數乘以比例係數,而以加大比例係數的方式進行補正。相反地,當實際藥品減少量高於藥品減少假想量的目標誤差範圍的上限值時,將對應藥品
減少假想量與實際藥品減少量的差的補正係數乘以比例係數,而以減小比例係數的方式進行補正。亦可在補正比例係數時,例如以補正後的比例係數在補正前的比例係數的±50%的方式,使比例係數的變化率具有限制。
亦可根據藥品減少假想量與實際藥品減少量的差,補正乘以比例係數之後的藥注量訊號,來取代補正比例係數。
如上所示,藉由組合:使藥注泵7的吐出量與流量計10的檢測給水流量即時成比例的控制、及確認預定期間(第2預定期間)中之藥品減少量而將藥注量訊號微調整的回授控制,如設置多台的小型貫流鍋爐的給水配管般,即使在短期間流量大幅變動的系統中,亦可將給水中的藥品濃度安定地維持在目標範圍內。
接著,說明目標藥注量的決定方法。
例如,使用溫度感測器17,測定給水溫度,配合該測定溫度中之飽和溶氧濃度,隨時變更目標藥注量。藉此,可更有效率且經濟地注入去氧劑。使用該方法時,藉由以下式1,求出所需的去氧劑量,按照該量,決定作為目標的藥液量。測定給水溫度,使用測定溫度中之飽和溶氧濃度的手法雖然簡易,但是亦可設置檢測給水的溶氧的溶氧計,直接測定給水中的溶氧濃度。
所需去氧劑量(mg/L)=(給水溫度中之飽和溶氧濃度/去氧劑1(mg/L)所去除的氧量)×
安全率...(式1)
溫度感測器17的測定原理不拘,但是測定溫度範圍必須充分涵蓋給水溫度的變動範圍。溫度感測器17係設置在給水槽1、或比給水槽1更接近鍋爐1的給水母管2。以將溫度感測器17的檢測部直接浸水在給水為宜,但是亦可將檢測部設置在配管表面,以不會排放溫度的方式,以保溫材覆蓋檢測部。
亦可使用排水回收率來決定目標藥注量。在此,以求出排水回收率的方法而言,有:測定排水溫度、補給水溫度及給水溫度,使用以下式2來求出的方法;藉由電導率計,針對補給水及給水檢測電導率,使用以下式3來求出的方法;針對補給水及給水檢測溶解物質濃度(水質),使用以下式4來求出的方法;將設置在補給水管路16的流量計(參照圖6)的積算值、與設置在給水母管2的流量計10的積算值或設置在與各鍋爐5相連接的給水支管的流量計(參照圖6)的合算積算值,代入以下式5來求出的方法。溶解物質濃度係例如使用氯化物離子計所檢測的氯化物離子濃度、使用鉀計所檢測的鉀濃度、使用鈉計所檢測的鈉濃度、使用鈣計所檢測的鈣濃度等。排水回收率亦可使用其他數式、方法來求出。被回收的排水係被貯留在排水槽14,透過排水管路15被供給至給水槽1。
排水回收率=(給水溫度-補給水溫度)/(排水溫度-補給水溫
度)...(式2)
排水回收率=1-(給水電導率/補給水電導率)...(式3)
排水回收率=1-(給水溶解物質濃度/補給水溶解物質濃度)...(式4)
排水回收率=(給水流量-補給水流量)/給水流量...(式5)
即使在沒有排水回收的情形下,亦有因原水水質變動,給水水質大幅變動的情形。如上所示之情形下亦有計測給水的電導率或氯化物離子濃度等溶解物質濃度的值,由計測值運算目標藥注量的方法。即使在無法直接測定為了決定藥注目標量所需物質的濃度的情形下,若可事前確認與容易測定的其他項目的相關性,可根據該項目的計測值,算出所需藥注量。
例如,當藉由給水的酸消耗量(pH4.8)決定藥注目標量時,若發現電導率與酸消耗量(pH4.8)的關係性,藉由計測電導率,在運算部換算成酸消耗量(pH4.8),根據所得之酸消耗量(pH4.8)算出目標藥注量,且決定藥液的吐出量。
若因排水回收,給水中的鹼成分量改變時,藉由藥品所追加的鹼成分量係由以下式6及式7求出。
目標藥注量=所需鹼成分量(酸消耗量(pH8.3))/由平均藥液1(mg/L)發生的酸消耗量(pH8.3)...(式6)
所需鹼成分量(酸消耗量(pH8.3))(mgCaCO3/L)
=(目標鍋爐水酸消耗量(pH8.3)/濃縮度)-給水酸消耗量(pH8.3)
=(P1/N)-〔P2×0.5×(1+α)×(1-r)〕...(式7)
P1:目標鍋爐水酸消耗量(pH8.3)(mgCaCO3/L)
P2:補給水中的酸消耗量(pH4.8)(mgCaCO3/L)
N:濃縮度=鍋爐水電導率/給水電導率
α:藉由壓力所得之係數
鍋爐壓力0.5MPa α=0.3
鍋爐壓力0.7MPa α=0.4
鍋爐壓力1.0MPa α=0.5
鍋爐壓力1.5MPa α=0.6
鍋爐壓力2.0MPa α=0.7
r:排水回收率=1-(給水電導率/補給水電導率)
鍋爐5亦可為內置電導率計,若該電導率計的測定值低於預定的下限值,關閉連續吹洗管路的電磁閥,若超過預定的上限值,即打開連續吹洗管路的電磁閥,藉此調整鍋爐水的濃縮度者。此時,控制器12係使用藉由被內置在鍋爐5的電導率計所測定的鍋爐水電導率、及藉由設在給水母管2或給水支管3的電導率計所測定的給水電導率,藉由以下式8,運算濃縮度。控制器12係可由鍋爐5的濃縮度、及鍋爐5的鍋爐內維持濃度,使用以下式9,求出目標藥注量。亦有若在鍋爐內部具有濃縮度或用以運算濃縮度的資訊,將該資訊直接輸入至控制器12的方法。
濃縮度=鍋爐水電導率/給水電導率...(式8)
目標藥注量(mg/L)=鍋爐內維持濃度/濃縮度...(式9)
鍋爐5的濃縮度亦可由鍋爐水及給水的溶解物質濃度來求出。可使用鍋爐水及給水的溶解物質濃度,藉由以下式10,求出濃縮度。此外,亦可測定給水及吹洗水的流量,使用以下式11,求出濃縮度。
濃縮度=鍋爐水溶解物質濃度/給水溶解物質濃度...(式10)
濃縮度=給水流量/吹洗流量...(式11)
如上所示,將對象鍋爐的濃縮度的資訊輸入至控制器12,且決定目標藥注量,藉此可更加確實地將鍋爐水中藥液濃度管理在目標範圍。
如上所述,若在鍋爐本體內置有電導率計,若該電導率計的測定值超出預定的上限值(若有吹洗控制用的上限值,有別於該上限值而另外設定的更高的值),亦可使目標藥注量減低一定期間至電導率計的測定值低於上限值為止。藉此,可防止殘留(carry over)發生。
鍋爐給水設備的水處理狀況係若補給水水質未改變時,主要可藉由「藥品注入狀況」、「鍋爐的連續吹洗的動作狀況」及「鍋爐的運轉狀況」的3個要素來決定。因此,藉由對上述藥品注入控制裝置供予可判斷鍋爐的連續吹洗的動作狀況的訊號、及可判斷鍋爐運轉率的訊號,可綜合判斷鍋爐給水設備的水處理狀況。
鍋爐5的連續吹洗的動作狀況係可根據有無對設在鍋爐個別的連續吹洗管路28的電磁閥25供給電壓、及溫度感測器26的檢測值來判斷。溫度感測器26亦可插入在連續吹洗管路28的配管內來測定吹洗水的溫
度,亦可設置在配管表面來測定配管溫度。
當沒有對電磁閥25供給電壓,電磁閥25關閉時,若溫度感測器26的檢測值上,鍋爐水由電磁閥25漏洩,被判斷為吹洗並不適當。當電壓被供給至電磁閥25,電磁閥25打開時,若溫度感測器26的檢測值未上升至一定以上,被判斷為在連續吹洗管路28或電磁閥25發生堵塞或閉塞的可能性高。
當電壓被供給至電磁閥25,電磁閥25打開時,若溫度感測器26的檢測值上升至一定以上,被判斷為吹洗適當。
其中,亦可在吹洗管路28設置吹洗流量計(省略圖示),來取代溫度感測器26。此時,鍋爐的連續吹洗的動作狀況係可根據有無對設在鍋爐個別的連續吹洗管路28的電磁閥25供給電壓、及吹洗流量計的檢測值來判斷。例如,當沒有對電磁閥25供給電壓,電磁閥25關閉時,若吹洗流量計感測到流量,鍋爐水由電磁閥25漏洩,被判斷為吹洗不適當。當電壓被供給至電磁閥25,電磁閥25打開時,若在吹洗流量計無法感測一定以上的流量,被判斷為在連續吹洗管路28或電磁閥25發生堵塞或閉塞的可能性高。
當沒有對電磁閥25供給電壓,電磁閥25關閉時,若吹洗流量計未感測流量,由電磁閥25並未漏洩鍋爐水,被判斷為吹洗適當。當電壓被供給至電磁閥25,電磁閥25打開時,若在吹洗流量計被感測一定以上
的流量,在吹洗管路28或電磁閥25並沒有堵塞等,被判斷為適當。若可感測吹洗管路28中有無流動即可,因此在吹洗管路28亦可設置流量感測器來取代吹洗流量計。
有無對電磁閥25供給電壓,亦可將電源本身作為訊號來直接確認,亦可在電源電纜設置箝位式電流感測器、或在電磁閥25設置簧式開關,來間接確認。
鍋爐運轉狀況(運轉率)係可藉由監測控制鍋爐5的燃燒狀態的燃燒指令訊號來算出。例如,在監視對象期間之中,藉由算出鍋爐5處於燃燒狀態的時間的比率,即求出運轉率。
鍋爐運轉率亦可由給水泵4的接通/斷開或電磁閥25的開閉來進行推定。此時,當鍋爐5連續燃燒時,預先確認給水泵4或電磁閥25進行動作的間隔。若無法感測給水泵4或電磁閥25的動作的期間大幅超過該間隔時,係判斷鍋爐5的燃燒已停止。如上所示,藉由判斷鍋爐5的燃燒狀態,可推定鍋爐運轉率。
如圖1所示,控制器12係取得溫度感測器26(或吹洗流量計)的檢測值,藉由監視有無對電磁閥25供給電壓,判斷各鍋爐5的連續吹洗的動作是否適當。此外,控制器12係監視鍋爐5的燃燒指令訊號、給水泵4的接通/斷開、或電磁閥25的開閉,算出鍋爐運轉率。如上所述,控制器12係檢測對給水的藥品注入量是否在目標範圍內。
控制器12係若給水中的藥品注入量在目標範
圍內,而且,各鍋爐的連續吹洗的動作適當,而且,一定期間中之各鍋爐的運轉率為設定率以上時,即判斷鍋爐給水設備的水處理狀況為良好。若該等3個條件之中的任一者未被達成,有水處理狀況不良的可能性,因此控制器12係對作業者輸出催促確認/對應的警報。
上述實施形態為本發明之一例,本發明亦可形成為上述以外的構成。例如,在上述實施形態中,係說明對藥品注入控制裝置供予可判斷鍋爐的連續吹洗的動作狀況的訊號、及可判斷鍋爐運轉率的訊號之例,但是亦可供予可判斷鍋爐的連續吹洗的動作狀況的訊號、或可判斷鍋爐運轉率的訊號的任一者。
例如,控制器12係根據給水中的藥品注入量是否為目標範圍內、及各鍋爐5的連續吹洗的動作是否適當,判斷鍋爐給水設備的水處理狀況。或者,另外,控制器12係根據給水中的藥品注入量是否為目標範圍內、及一定期間中之各鍋爐5的運轉率是否為設定率以上,判斷鍋爐給水設備的水處理狀況。與供予可判斷鍋爐的連續吹洗的動作狀況的訊號、及可判斷鍋爐運轉率的訊號之雙方的情形相比較,可簡易地判斷鍋爐給水設備的水處理狀況。
在上述實施形態中,藥品槽6僅設置1個,但是亦可設置收容有種類不同的藥品的複數藥品槽6,由各藥品槽6分別進行藥注。圖2係顯示如上所示所構成的實施形態。
一般而言,在有排水回收的情形下或原水水質大幅變動的情形下,各個藥劑成分的所需量在某成分為增加、在其他成分為減少,藉此若藥劑成分的所需量的平衡大幅改變時,藉由個別控制藥劑成分,可經濟地進行水處理。此時,如圖2所示,按每個藥劑成分準備藥品槽6及藥注泵7,將每個藥品槽6的藥液量資訊輸入至控制器12,求出各個藥品減少量,控制各自的藥注泵7的吐出量。
控制器12係可取得給水溫度、給水水質、排水回收率、及鍋爐濃縮度的至少任1個資訊,根據所取得的資訊,按每個藥品槽6,對應給水水質,或以給水中藥液濃度成為一定的方式,或以鍋爐水中藥液濃度成為一定的方式,變更藥注目標量。在圖2所示之構成中,藥品槽6的數量及種類並未被限制。圖2的其他構成及其控制方法係與圖1相同。
以下說明實施例及比較例。在該實施例及比較例中,以藥液而言,使用氫氧化鉀(5%品)作為pH調整劑,使用肼一水合物(20%品)作為去氧劑、及使用使分子量4000的聚丙烯酸溶解者作為阻垢劑。
以鍋爐5而言,在設置2台假想小型貫流鍋爐的實驗
用鍋爐(最大蒸發量500kg/h)之圖1所示之鍋爐給水設備的給水母管2,使用本發明之藥品注入控制方法進行藥注。藥注點係設為離給水槽出口為500mm的地點。相對配管直徑40A,將內徑6mm、外徑8mm的SUS製的藥注噴嘴8插入至給水母管2的中央,且進行藥注。
使用Dailite股份有限公司的Dailite槽(N型)50L,作為藥品槽6。以在槽下部可螺入藥液量感測器的方式施行加工。
使用Keyence股份有限公司製的KV-1000作為控制器12,使用KV-40DA作為輸入單元,使用KV-40AD作為輸出單元。使用Iwaki股份有限公司製EHN-B11VC1YN作為藥注泵7,使用東京計裝股份有限公司製的箝留式-超音波流量計UL330作為流量計10,使用Sensez股份有限公司製HT1-020KP-02-V作為藥液量感測器(壓力感測器)9。
流量計10的積算流量係藉由1脈衝/0.1L的脈衝訊號求出,瞬間流量係由將0-3500L/h形成為4-20mA的類比訊號求出。將壓力感測器9的檢測壓力0-20kPa形成為4-20mA而輸入至控制器12。藥注泵7係將0-38mL/min設為4-20mA而控制平均1分鐘的衝程數,藉此調整注入量。
鍋爐5係形成為高燃燒固定運轉。給水量係平均每1台鍋爐為400L/h,給水泵4的能力為1350L/h。
將給水槽1的溫度,以20、40、80℃每隔數
小時進行變更來運轉。給水溫度係將Omron製E52-CA10AE-N(K熱電偶)黏貼在給水槽出口近傍的給水母管2的配管表面,由上方以保溫材覆蓋來進行測定。根據每10分鐘的平均給水溫度,求出飽和溶氧濃度,使用以下式12,運算目標藥注量。將給水中的飽和溶氧濃度變遷顯示於圖3。在所使用的藥液中係含有肼一水合物10%作為去氧成分,藥液1mg/L所去除的氧量為0.065mg/L。
目標藥注量(mg/L)=給水溫度中之飽和溶氧濃度(mg/L)/0.065...(式12)
一邊與目標藥注量成比例而使藥注泵7的衝程數改變來進行藥注,一邊將鍋爐5的蒸氣在熱交換器18進行冷卻,且以溶氧計19測定蒸氣凝縮水中的溶氧濃度,以資料記錄器20每隔20秒鐘記錄測定結果。結果顯示於圖4。此外,將給水溫度、飽和溶氧濃度、蒸氣凝縮水中溶氧濃度、藥注量的值之一例顯示在表1。
在該鍋爐給水設備中,根據藥品注入量、吹洗的動作狀況、及鍋爐運轉率,判斷水處理狀況。
以...分間隔判定藥品注入量是否在目標範圍內。以3階段評估:若為目標範圍內,為『○良好』,若目標範圍外的判定為連續2次以下,為『△注意』,若目標範圍外的判定為連續3次以上,則為『×警告』。
吹洗的動作狀況係以3階段進行判定:按每個鍋爐5,當有對電磁閥25供給電源時,若連續吹洗管路28的配管溫度上升5℃以上,為『○良好』,若溫度上
升5℃以下為連續2次以下,為『△注意』,若溫度上升5℃以下為連續3次以上,則為『×警告』。
對電磁閥25供給電源係在電源電纜安裝U_RD股份有限公司製的箝位感測器CTT-10-CLS-CV5,若電壓輸出值為100mV以上,判斷出有對電磁閥25供給電源。
在由各鍋爐5的電磁閥25至吹洗集合配管30之間的連續吹洗管路28的配管表面,黏貼Omron股份有限公司的E52-CA10AE-N 1M作為溫度感測器26,測定連續吹洗管路28的配管溫度。
若連續吹洗頻繁流動時、或電磁閥25從打開至關閉的時間較短時,即使連續吹洗為正常的動作,亦有配管溫度未充分上升的情形,因此若從連續吹洗的電磁閥25關閉之後至接下來連續吹洗的電磁閥25打開為止的時間為20分鐘以下時、及連續吹洗從打開至關閉為止的時間為10秒鐘以下時,並不進行連續吹洗的適當動作的判斷。
鍋爐運轉率係按每個鍋爐5算出。由前述箝位感測器的電流輸出值,判斷出從感測電磁閥25已打開起的15分鐘係呈燃燒,將1天份的累積時間除以24小時,算出每1天的鍋爐運轉率。以2階段進行判定:若鍋爐運轉率為5%以下之日連續未達7天,為『○良好』,若5%以下之日連續持續7天以上,由於運轉率過低,因此為『×警告』。
若藥品注入控制判定為『○良好』,而且全部鍋爐5的連續吹洗適當動作判定為『○良好』,而且全部鍋爐的運轉率的判定為『○良好』時,即判斷鍋爐給水設備的水處理狀況為『○良好』。
若藥品注入控制判定為『△注意』、或任何鍋爐5的連續吹洗適當動作判定為『△注意』,而且全部鍋爐的運轉率的判定為『○良好』時,即判斷鍋爐給水設備的水處理狀況為『△注意』。
若藥品注入控制判定、或任何鍋爐5的連續吹洗適當動作判定、或任何鍋爐5的運轉率的判定判斷為『×警告』時,鍋爐給水設備的水處理狀況係判斷為『×警告』。
將藥注量進行一定注入70mg/L(假想溶氧除去量4.55mg/L)至給水中之外係與實施例1相同。在圖5中顯示每隔20秒記錄將鍋爐蒸氣以熱交換器18冷卻後的蒸氣凝縮水中的溶氧濃度的結果。此外,在表1中顯示蒸氣凝縮水中溶氧濃度的值之一例。
在實施例1中,係對應每10分鐘的平均給水溫度中之飽和溶氧濃度來使藥注泵7的衝程數增加,藉此可將蒸氣凝縮水中的溶氧濃度維持為較低。由於成為回授控制,因此在給水溫度改變的分界,蒸氣中溶氧濃度會暫時性上升,但是溶氧濃度收斂至1mg/L以下。
另一方面,在比較例1中,藥注量為一定,給水溫度為20℃或40℃時,給水中的溶氧濃度比藉由藥品所得之去氧能力為更大,且移至蒸氣的溶氧濃度較多。
如以上所示,配合給水溫度,使目標藥注量變動,藉此無須過度注入藥品,即可有效發揮水處理效果。
如圖6所示,在吹洗管路28設置吹洗流量計24取代溫度感測器26。將吹洗水在熱交換器18冷卻後,以pH計21進行pH測定,且將測定值輸入至資料記錄器20。此外,在各鍋爐5個別設置給水流量計23。
在該鍋爐給水設備中,考慮藉由鍋爐個別的給水流量
計23與吹洗流量計24的值所求出的濃縮度,將鍋爐水的pH的目標值設為11.5,以酸消耗量(pH8.3)成為250(mgCaCO3/L)的方式進行藥注。在圖7中顯示以200ml/min的速度連續透過吹洗管路28由鍋爐5取出鍋爐水,在熱交換器18冷卻,以pH計21測定蒸氣凝縮水的pH,藉由資料記錄器20,每隔1分鐘記錄測定值的結果。
排水回收率係由設置在補給水管路16的流量計22(Oval製FLOWPET EG)、及流量計10的計測結果來求出。使假想小型貫流鍋爐的實驗用鍋爐(最大蒸發量500kg/h)1台高燃燒運轉。將鍋爐5的連續吹洗的設定,以鍋爐附屬的電導率計的值設為上限300mS/m、下限250mS/m。蒸氣壓力為0.7MPa。所需藥注量係使用以下式13來求出。藉由使用藥品所發生的酸消耗量(pH8.3)係每100mg/L為4.5(mgCaCO3/L)。
所需鹼成分量(酸消耗量(pH4.8))(mgCaCO3/L)=(P1/N)-〔P2×0.5×(1+α)×(1-r)〕=250/(給水流量/吹洗流量)-{30×0.5×1.4×〔1-(給水流量-補給水流量)/給水流量〕}...(式13)
P1:目標鍋爐水酸消耗量(pH8.3)(mgCaCO3/L)=250(mgCaCO3/L)
P2:補給水中的酸消耗量(pH4.8)(mgCaCO3/L)=30(mgCaCO3/L)
N:濃縮度=給水流量/吹洗流量
α:藉由壓力所得之係數鍋爐壓力0.7MPa α=0.4
r:排水回收率=(給水流量-補給水流量)/給水流量
其中,在該鍋爐給水設備中,亦與實施例1同樣地,根據藥品注入量、吹洗的動作狀況、及鍋爐運轉率,判斷水處理狀況。
在圖8中顯示使用與實施例2相同的鍋爐給水設備,若將給水中的藥品濃度以成為100mgCaCO3/L的方式進行一定注入,以200ml/min的速度連續由鍋爐5取出鍋爐水而以熱交換器18進行冷卻,且每隔1分鐘記錄凝縮水的pH的測定值的結果。
在圖9中顯示使用與實施例2相同的鍋爐給水設備,以給水中酸消耗量(pH8.3)成為一定的方式,以200ml/min的速度連續由鍋爐5取出鍋爐水而在熱交換器18進行冷卻,且每隔1分鐘記錄凝縮水的pH的測定值的結果。
將給水中的酸消耗量(pH8.3),以成為34.5mgCaCO3/L的方式進行藥注。所需藥注量係使用以下式14求出。
所需藥注量=34.5-由給水酸消耗量(pH4.8)所發生的酸消耗量
(pH8.3)=34.5-〔P2×0.5×(1+α)×(1-r)〕=34.5-(30×0.5×1.4×〔1-(給水流量-補給水流量)/給水流量〕...(式14)
P1:目標鍋爐水酸消耗量(pH8.3)(mgCaCO3/L)=250(mgCaCO3/L)
P2:補給水中的酸消耗量(pH4.8)(mgCaCO3/L)=30(mgCaCO3/L)
α:藉由壓力所得之係數鍋爐壓力0.7MPa α=0.4
r:排水回收率=(給水流量-補給水流量)/給水流量
實施例2與比較例2及比較例3相比較,可確認出pH較安定。此係因為考慮排水回收及濃縮度的影響,以將鍋爐水中的酸消耗量(pH8.3)保持在一定範圍的方式進行藥注控制之故。
比較例2係未考慮排水回收及濃縮度,而以將對給水濃度保持為一定的方式進行藥注。比較例3係考慮排水回收的影響,以將對給水中的酸消耗量(pH8.3)保持為一定的方式進行藥注。若將比較例2與比較例3進行比較,比較例3的pH值的變動較大。在以給水的電導率管理濃縮度的鍋爐中,若排水回收率下降、補給水的電導率上升時,濃縮度會下降。另一方面,若排水回收率上升、補給水的電導率下降時,濃縮度會上升。因此,關於酸消耗量(pH8.3),可謂為具有一定程度的緩衝功能。因此,相較於比較例3,比較例2係鍋爐水中的pH的變
動幅度變得較小。但是,僅以該功能,並未吸收pH的變動,確認出實施例2的有效性。
使用與實施例1相同的鍋爐給水設備,對應根據給水溫度的飽和溶氧濃度的20分鐘的平均值,變更目標藥注量亦即藥注泵吐出量與給水瞬間流量的比例係數。此外,每給水流量100m3,以控制器12比較該期間的藥液減少量與累積藥品減少量假想值,若不在累積藥品減少量假想值的±10%以內,以累積藥品減少量假想值與(所算出的實際)藥液減少量的差的部分,變更比例係數。但是,第3次藥注量(藥品減少量)確認後,假想藥注泵7的能力降低,將藥注泵7的衝程長由100%變更為30%。
以圖10(a)的實線顯示給水溫度藉由排水回收,由15℃變動至85℃,使用給水溫度中之飽和溶氧濃度,由以下式15算出目標藥注濃度的結果。在所使用的藥液係含有肼一水合物10%作為去氧成分,藥液1mg/L所去除的氧量為0.065mg/L。乘以1.5作為安全係數。
所需藥注量(mg/L)=給水溫度中之飽和溶氧濃度(mg/L)/0.065×1.5...(式15)
在圖10a中繪出實際每隔20分鐘的藥注濃度。該藥注濃度係由每給水流量100m3進行確認的藥品減少假想量與所測定出的藥液減少量的差、及瞬時給水流量與藥注泵吐出能力的差來導出。在圖10b中繪出每給水流
量100m3的藥品槽6內的藥品減少量、及藥品減少假想量的誤差範圍。
第3次藥注量的確認結束之後,將藥注泵7的衝程長由100%變更為30%,藉此如圖10b所示,藥注量會暫時性降低,但是以第4次及第5次藥注量的確認,自動調整藥注泵吐出量,藉此在第6次藥注量確認時,可再次維持預定藥注濃度。如上所示,即使按每個相對較為短期的期間,使目標藥注濃度變更,亦自動調整藥注濃度,因此當藉由排水回收或給水水質的變動而使藥注泵吐出量變更時,即使因藥注泵7或給水泵4的能力降低等而無法維持目標藥注濃度範圍,亦無須麻煩人力,即可以經濟地且最大限度發揮水處理效果的方式進行水處理管理。
在該鍋爐給水設備中,亦與實施例1同樣地,根據藥品注入量、吹洗的動作狀況、及鍋爐運轉率,判斷水處理狀況。
以上使用特定態樣,詳加說明本發明,惟該領域熟習該項技術者清楚可知可在未脫離本發明之意圖及範圍的情形下作各種變更。
本申請案係根據2015年3月31日申請之日本專利申請案2015-072959,藉由引用而沿用其全體。
1‧‧‧給水槽
2‧‧‧給水母管
3‧‧‧給水支管
4‧‧‧給水泵
5‧‧‧鍋爐
6‧‧‧藥品槽
7‧‧‧藥注泵
8‧‧‧藥注噴嘴
9‧‧‧藥液量感測器
10‧‧‧流量計
12‧‧‧控制器
13‧‧‧輸入手段
14‧‧‧排水槽
15‧‧‧排水管路
16‧‧‧補給水管路
17‧‧‧溫度感測器
18‧‧‧熱交換器
19‧‧‧溶氧計
20‧‧‧資料記錄器
25‧‧‧電磁閥
26‧‧‧溫度感測器
28‧‧‧連續吹洗管路
30‧‧‧吹洗集合配管
Claims (17)
- 一種水處理管理裝置,其特徵為:具備有:用以由給水槽對鍋爐供給給水的給水管路;測定在前述給水管路流動的給水流量的給水流量測定手段;將含有被貯留在藥品槽的鍋爐水處理藥品的藥液注入至前述給水管路或給水槽的藥注泵;計測被貯留在前述藥品槽內的藥液的量的藥液量計測手段;判定前述鍋爐的連續吹洗的動作是否適當的吹洗判定手段;與藉由前述給水流量測定手段被測定出的給水流量成比例來控制前述藥注泵的吐出量的控制手段;及根據前述吹洗判定手段的判定結果、及藉由前述控制手段所得之藥品注入控制結果,判斷鍋爐設備的水處理狀況的判斷手段,前述控制手段係:每隔第1預定期間,變更目標藥注量,由藉由前述給水流量測定手段所測定的平均該第1預定期間的給水流量、及該第1預定期間的目標藥注量,求出每隔該第1預定期間的藥液使用量,由前述藥液量計測手段的計測結果,求出比前述第1預定期間為更長的第2預定期間中之藥品槽內藥液減少 量,將前述第2預定期間內之對應複數第1預定期間的前述藥液使用量進行積算,求出該第2預定期間中之藥液減少假想量,將前述藥品槽內藥液減少量與前述藥液減少假想量進行比較,根據比較結果,控制前述藥注泵。
- 如申請專利範圍第1項之水處理管理裝置,其中,另外具備有算出鍋爐運轉率的算出手段,前述判斷手段係根據前述吹洗判定手段的判定結果、藉由前述控制手段所得之藥品注入控制結果、及前述鍋爐運轉率,判斷鍋爐設備的水處理狀況。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之水處理管理裝置,其中,前述吹洗判定手段係根據前述鍋爐的連續吹洗管路的電磁閥的開閉、與設在該連續吹洗管路的吹洗流量計或流量感測器的檢測值,判定連續吹洗的動作是否適當。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之水處理管理裝置,其中,前述吹洗判定手段係根據前述鍋爐的連續吹洗管路的電磁閥的開閉、與設在該連續吹洗管路的溫度感測器的檢測值,判定連續吹洗的動作是否適當。
- 一種水處理管理裝置,其特徵為:具備有:用以由給水槽對鍋爐供給給水的給水管路;測定在前述給水管路流動的給水流量的給水流量測定 手段;將含有被貯留在藥品槽的鍋爐水處理藥品的藥液注入至前述給水管路或給水槽的藥注泵;計測被貯留在前述藥品槽內的藥液的量的藥液量計測手段;算出鍋爐運轉率的算出手段;與藉由前述給水流量測定手段被測定出的給水流量成比例而控制前述藥注泵的吐出量的控制手段;及根據前述鍋爐運轉率、及藉由前述控制手段所得之藥品注入控制結果,判斷鍋爐設備的水處理狀況的判斷手段,前述控制手段係:按每個第1預定期間,變更目標藥注量,由藉由前述給水流量測定手段所測定的平均該第1預定期間的給水流量、與該第1預定期間的目標藥注量,求出每個該第1預定期間的藥液使用量,由前述藥液量計測手段的計測結果,求出比前述第1預定期間為更長的第2預定期間中之藥品槽內藥液減少量,將前述第2預定期間內之對應複數第1預定期間的前述藥液使用量進行積算,求出該第2預定期間中之藥液減少假想量,將前述藥品槽內藥液減少量與前述藥液減少假想量進行比較,根據比較結果,控制前述藥注泵。
- 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項之水處理管理裝置,其中,前述藥液量計測手段係檢測因前述藥品槽中的藥液所致之壓力的壓力感測器、檢測前述藥品槽中的藥品的水位高度的水位計、或檢測前述藥品槽中的藥品重量的重量計的任一者。
- 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項之水處理管理裝置,其中,前述控制手段係:以成為對藉由前述給水流量測定手段被測定出的給水流量乘以比例係數所得之目標吐出量的方式控制前述藥注泵,根據前述藥品槽內藥液減少量與前述藥液減少假想量的差,將前述比例係數進行補正。
- 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之水處理管理裝置,其中,前述鍋爐係設有複數個,前述給水管路係具有:與前述給水槽相連的給水母管、及由該給水母管分岔的複數給水支管,各給水支管與各鍋爐相連接,在該給水支管分別設有給水泵,前述藥注泵係藥注至前述給水母管或給水槽。
- 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之水處理管理裝置,其中,在前述給水管路係設有檢測給水的溫度或水質的感測器,前述控制手段係根據前述感測器的檢測結果,變更前述目標藥注量。
- 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之水處理管理裝置,其中,在對前述給水槽供給補給水的補給水管路及前述給水管路設有分別檢測溫度或水質的感測器,前述控制手段係由各感測器的檢測結果算出排水回收率,且根據該排水回收率,變更前述目標藥注量。
- 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之水處理管理裝置,其中,在對前述給水槽供給補給水的補給水管路設有流量計,前述控制手段係由前述流量計的流量測定值的積算值、及前述給水流量測定手段的流量測定值的積算值,將排水回收率進行運算,根據該排水回收率,變更前述目標藥注量。
- 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之水處理管理裝置,其中,在前述給水管路設有第1電導率計,前述鍋爐係內置第2電導率計,若該第2電導率計的測定值成為預定值以下,即關閉連續吹洗管路的電磁閥,若該測定值成為預定值以上,則打開該電磁閥,前述控制手段係由該第1電導率計的測定值及該第2電導率計的測定值,算出該鍋爐的濃縮度,且根據該濃縮度,變更前述目標藥注量。
- 如申請專利範圍第1項至第12項中任一項之水處理管理裝置,其中,在前述鍋爐內置有電導率計,前述控制手段係若該電導率計的測定值成為預定值以上,使前述目標藥注量降低至該測定值成為未達該預定值 為止。
- 如申請專利範圍第1項至第13項中任一項之水處理管理裝置,其中,前述藥品槽、前述藥注泵、及前述藥液量計測手段係分別設有複數,前述控制手段係個別控制各藥注泵。
- 一種水處理管理方法,其係控制在用以由給水槽對鍋爐供給給水的給水管路或給水槽,注入含有被貯留在藥品槽的鍋爐水處理藥品的藥液的藥注泵,並且判斷鍋爐設備的水處理狀況的水處理管理方法,其具備有:測定在前述給水管路流動的給水流量的工程;與所測定出的給水流量成比例來控制前述藥注泵的吐出量的工程;按每個第1預定期間,變更目標藥注量的工程;由平均前述第1預定期間的給水流量、及該第1預定期間的目標藥注量,求出每個該第1預定期間的藥液使用量的工程;測定比前述第1預定期間為更長的第2預定期間中之藥品槽內藥液減少量的工程;將前述第2預定期間內之對應複數第1預定期間的前述藥液使用量進行積算,求出該第2預定期間中之藥液減少假想量的工程;將前述藥品槽內藥液減少量與前述藥液減少假想量進行比較,根據比較結果,控制前述藥注泵的工程;及根據判定出前述鍋爐的連續吹洗的動作是否適當的結 果、及藉由前述藥注泵的控制所得之藥品注入控制結果,判斷鍋爐設備的水處理狀況的工程。
- 如申請專利範圍第15項之水處理管理方法,其中,另外具備有:算出鍋爐運轉率的工程,根據判定出前述鍋爐的連續吹洗的動作是否適當的結果、藉由前述藥注泵的控制所得之藥品注入控制結果、及前述鍋爐運轉率,判斷鍋爐設備的水處理狀況。
- 一種水處理管理方法,其係控制在用以由給水槽對鍋爐供給給水的給水管路或給水槽,注入含有被貯留在藥品槽的鍋爐水處理藥品的藥液的藥注泵,並且判斷鍋爐設備的水處理狀況的水處理管理方法,其具備有:測定在前述給水管路流動的給水流量的工程;與所測定出的給水流量成比例來控制前述藥注泵的吐出量的工程;按每個第1預定期間,變更目標藥注量的工程;由平均前述第1預定期間的給水流量、及該第1預定期間的目標藥注量,求出每個該第1預定期間的藥液使用量的工程;測定比前述第1預定期間為更長的第2預定期間中之藥品槽內藥液減少量的工程;將前述第2預定期間內之對應複數第1預定期間的前述藥液使用量進行積算,求出該第2預定期間中之藥液減少假想量的工程;將前述藥品槽內藥液減少量與前述藥液減少假想量進 行比較,根據比較結果,控制前述藥注泵的工程;算出鍋爐運轉率的工程;及根據前述鍋爐運轉率、及藉由前述藥注泵的控制所得之藥品注入控制結果,判斷鍋爐設備的水處理狀況的工程。
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