一種控制敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍率的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種控制敞開式循環(huán)冷卻水 系統(tǒng)濃縮倍率的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運行過程中由于蒸發(fā)損失不帶走水中鹽分，循環(huán)水中的 溶解鹽類被不斷地濃縮，經(jīng)過濃縮的循環(huán)水含鹽量和循環(huán)水補(bǔ)充水含鹽量的比值稱為濃縮 倍率。目前，敞開式循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍率控制一般采取以下方式，即首先人工測定 計算某一時間的濃縮倍率，再根據(jù)所得的濃縮倍率手動調(diào)節(jié)循環(huán)水補(bǔ)水量和排污量，從而 調(diào)整循環(huán)水濃縮倍率在設(shè)定范圍。
[0003] 由于循環(huán)水中的含鹽量無法在線監(jiān)測，采用敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)的電廠均無法在 線連續(xù)監(jiān)測濃縮倍率，一般通過采用定期人工測定循環(huán)水與循環(huán)水補(bǔ)水中的氯離子含量來 計算。該方法不能及時反映實際運行的濃縮倍率，有一定的滯后性。
[0004] 通過人工測定的濃縮倍率，運行人員再定期調(diào)整循環(huán)水補(bǔ)水量和排污量。當(dāng)測定 所得的濃縮倍率超過設(shè)定值時，開啟排污閥對循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行排污；當(dāng)測定所得的濃縮倍 率低于設(shè)定值時，關(guān)閉循環(huán)水排污閥。循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)水由人工根據(jù)冷卻塔液位定期進(jìn)行。 由于循環(huán)水補(bǔ)水及排污均為不連續(xù)性操作且滯后于循環(huán)水濃縮倍率的變化，造成循環(huán)水系 統(tǒng)的濃縮倍率波動范圍較大，甚至成倍降低或增大，從而造成循環(huán)水水質(zhì)不穩(wěn)定，濃縮倍率 較低時增大了排污量，浪費了寶貴的水資源，濃縮倍率較高時又會增大冷卻系統(tǒng)的腐蝕和 結(jié)垢風(fēng)險。同時，由于現(xiàn)有循環(huán)水控制系統(tǒng)自動化程度較低，運行人員測定濃縮倍率、操作 閥門等工作量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種控制敞開式循環(huán)冷卻水系 統(tǒng)濃縮倍率的系統(tǒng)及方法，應(yīng)用該方法的敞開式循環(huán)水系統(tǒng)，可實現(xiàn)對濃縮倍率的在線連 續(xù)監(jiān)控，并根據(jù)實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)，通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)循環(huán)水自動補(bǔ)水和排污，使循環(huán)水補(bǔ)水 及排污操作連續(xù)、穩(wěn)定的進(jìn)行。
[0006] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0007] -種控制敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍率的系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)和冷卻塔，所述 冷卻塔下方設(shè)置有帶有冷卻塔水池液位計的冷卻塔水池，冷卻塔水池底部設(shè)置有排污管 道，排污管道上設(shè)置有循環(huán)水電導(dǎo)率計、循環(huán)水溫度計以及排污電動調(diào)節(jié)閥；循環(huán)水電導(dǎo)率 計與循環(huán)水溫度計均與控制系統(tǒng)相連接；
[0008] 冷卻塔水池上方設(shè)置有用于給冷卻塔水池補(bǔ)充水的進(jìn)水管道，進(jìn)水管道上設(shè)置有 補(bǔ)水電導(dǎo)率計、補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥以及補(bǔ)水溫度計，補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥還連接有冷卻塔水池液 位計，且冷卻塔水池液位計、補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥均與控制系統(tǒng)相連接，補(bǔ)水溫度計與補(bǔ)水電導(dǎo) 率計相連接，補(bǔ)水電導(dǎo)率計還與控制系統(tǒng)相連接。
[0009] 所述排污管道上設(shè)置有循環(huán)水泵，且循環(huán)水泵的出口分為兩路，一路與循環(huán)水排 污電動調(diào)節(jié)閥相連通，另一路與冷卻塔相連通。
[0010] 所述循環(huán)水溫度計與排污電動調(diào)節(jié)閥之間設(shè)置有排污流量計。
[0011] 所述進(jìn)水管道上設(shè)置有補(bǔ)水流量計。
[0012] -種控制敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍率的方法，補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥的開度與冷卻 塔水池液位計進(jìn)行聯(lián)鎖，當(dāng)冷卻塔液位低于設(shè)定值時增大補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥的開度，當(dāng)冷卻 塔液位高于設(shè)定值時減小補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥的開度；
[0013] 采集補(bǔ)水電導(dǎo)率計和補(bǔ)水溫度計的數(shù)據(jù)通過控制系統(tǒng)得到補(bǔ)水含鹽量s#，采集 循環(huán)水電導(dǎo)率計和補(bǔ)水溫度計的數(shù)據(jù)通過控制系統(tǒng)得到循環(huán)水含鹽量的比值 N為濃縮倍率；
[0014] 排污電動調(diào)節(jié)閥的開度與濃縮倍率N聯(lián)鎖，當(dāng)濃縮倍率N大于設(shè)定值時，增大排污 電動調(diào)節(jié)閥開度，增加排污量；當(dāng)濃縮倍率N小于設(shè)定值時，減小排污電動調(diào)節(jié)閥開度，減 少排污量，實現(xiàn)對濃縮倍率N的自動控制。
[0015] 當(dāng)補(bǔ)水或循環(huán)水電導(dǎo)率小于1200ys/cm時，則補(bǔ)水或循環(huán)水含鹽量
[0016] 當(dāng)補(bǔ)水或循環(huán)水電導(dǎo)率大于1500ys/cm時，則補(bǔ)水或循環(huán)水含鹽量
[0017] 其余情況下，補(bǔ)水或循環(huán)水含鹽量$ = 〇.4381e(__〃°Q32G&)^U351;
[0018] 其中e為常數(shù)，K為補(bǔ)水電導(dǎo)率或循環(huán)水電導(dǎo)率，t為補(bǔ)水或循環(huán)水的溫度。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果：
[0020] 本發(fā)明的系統(tǒng)中由于設(shè)置循環(huán)水電導(dǎo)率計與循環(huán)水溫度計，與控制系統(tǒng)相連接； 冷卻塔水池液位計、補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥均與控制系統(tǒng)相連接；補(bǔ)水溫度計與補(bǔ)水電導(dǎo)率計與 控制系統(tǒng)相連接，使得循環(huán)水的補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥開度根據(jù)冷卻塔水池的液位自動調(diào)節(jié)，當(dāng) 冷卻塔水池低液位時，補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥的開度通過控制系統(tǒng)PID計算后自動適量增大，當(dāng) 冷卻塔水池高液位時，補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥的開度通過控制系統(tǒng)PID計算后自動適量減小，使 冷卻塔水池的液位穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，實現(xiàn)了冷卻塔的連續(xù)自動穩(wěn)定補(bǔ)水，減少了不連續(xù) 性補(bǔ)水引起的濃縮倍率波動。采用的控制系統(tǒng)可根據(jù)不同敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運行參 數(shù)要求進(jìn)行設(shè)置，具有良好的廣泛應(yīng)用性；該系統(tǒng)自動化程度高，大大降低運行人員的手動 操作工作量。
[0021] 進(jìn)一步的，補(bǔ)水流量計和排污流量計可實現(xiàn)對補(bǔ)水量和排污量的在線監(jiān)測。
[0022] 本發(fā)明中控制系統(tǒng)方法中，采集補(bǔ)水電導(dǎo)率計和補(bǔ)水溫度計的數(shù)據(jù)通過控制系統(tǒng) 得到補(bǔ)水含鹽量S#，采集循環(huán)水電導(dǎo)率計和補(bǔ)水溫度計的數(shù)據(jù)通過控制系統(tǒng)得到循環(huán)水 含鹽量Sg，Sg與S#的比值N為濃縮倍率；可見本發(fā)明可自動根據(jù)計算所得的Sg與S#的 比值確定濃縮倍率N，從而大大降低了運行人員人工測定濃縮倍率的工作強(qiáng)度，實現(xiàn)了循環(huán) 水濃縮倍率的連續(xù)實時監(jiān)測。本發(fā)明中通過排污電動調(diào)節(jié)閥開度與控制系統(tǒng)計算所得的濃 縮倍率數(shù)值進(jìn)行聯(lián)鎖，當(dāng)計算所得運行濃縮倍率大于設(shè)定值時，增大排污電動調(diào)節(jié)閥的開 度，當(dāng)計算所得濃縮倍率小于設(shè)定值時，減小排污電動調(diào)節(jié)閥的開度，從而實現(xiàn)了循環(huán)冷卻 水系統(tǒng)的自動連續(xù)排污。通過自動連續(xù)穩(wěn)定地補(bǔ)水和排污，本發(fā)明可以大大降低由于循環(huán) 水間斷性補(bǔ)水和排污引起的濃縮倍率波動，將循環(huán)水濃縮倍率控制在設(shè)定值±0. 5的范圍 以內(nèi)，從而穩(wěn)定了循環(huán)水水質(zhì)，保證了循環(huán)水系統(tǒng)的運行安全，同時減少了排污水量和補(bǔ)充 水量，有顯著的節(jié)水效果。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的自動連續(xù)穩(wěn)定地補(bǔ)水 和排污，對循環(huán)水濃縮倍率實現(xiàn)自動連續(xù)在線監(jiān)測，可避免由于循環(huán)水系統(tǒng)間歇性補(bǔ)水和 排污引起的濃縮倍率波動，保證循環(huán)水運行濃縮倍率在設(shè)定濃縮倍率±0. 5的范圍以內(nèi)， 從而穩(wěn)定了循環(huán)水水質(zhì)，降低了循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕結(jié)垢風(fēng)險，保障了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)安全 穩(wěn)定運行；并且可以減少循環(huán)水排污水量和補(bǔ)充水量，有顯著的節(jié)水效果
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖2為采用本發(fā)明的方法與常規(guī)排污方法的濃縮倍率變化趨勢對照圖。
[0025] 圖中，1-冷卻塔，2-冷卻塔水池，3-循環(huán)水泵，4-補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥，5-排污電動調(diào) 節(jié)閥，6-補(bǔ)水流量計，7-排污流量計，8-補(bǔ)水電導(dǎo)率計，9-循環(huán)水電導(dǎo)率計，10-冷卻塔水 池液位計，11-補(bǔ)水溫度計，12-循環(huán)水溫度計，13-控制系統(tǒng)；M-循環(huán)水補(bǔ)水，E-蒸發(fā)損失， D-風(fēng)吹損失，B-排污損失。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0027] 參見圖1，一種控制敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍率的系統(tǒng)，包括冷卻塔1、冷卻 塔水池2、循環(huán)水泵3、補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥4、排污電動調(diào)節(jié)閥5、補(bǔ)水流量計6、排污流量計7、 補(bǔ)水電導(dǎo)率計8、循環(huán)水電導(dǎo)率計9、冷卻塔水池液位計10、補(bǔ)水溫度計11、循環(huán)水溫度計12 和控制系統(tǒng)13。
[0028] 其中，所述冷卻塔1下方設(shè)置冷卻塔水池2,冷卻塔水池2上設(shè)置冷卻塔水池液位 計10,冷卻塔水池2底部設(shè)置有用于排污管道，該排污管道上設(shè)置有循環(huán)水泵3、循環(huán)水電 導(dǎo)率計9、循環(huán)水溫度計12以及排污電動調(diào)節(jié)閥5,循環(huán)水溫度計12與排污電動調(diào)節(jié)閥5 之間設(shè)置有排污流量計7。循環(huán)水電導(dǎo)率計9與循環(huán)水溫度計12均與控制系統(tǒng)13相連接； 所述循環(huán)水泵3的出口分為兩路，一路與循環(huán)水排污電動調(diào)節(jié)閥5相連通，另一路與冷卻塔 1相連通。
[0029] 冷卻塔水池2上方還設(shè)置有用于給冷卻塔水池補(bǔ)充水的管道，此管道上設(shè)置有補(bǔ) 水電導(dǎo)率計8、補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥4、補(bǔ)水溫度計11以及補(bǔ)水流量計6,補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥4還連 接有冷卻塔水池液位計10,且冷卻塔水池液位計10、補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥4均與控制系統(tǒng)13相 連接，補(bǔ)水溫度計11與補(bǔ)水電導(dǎo)率計8均與控制系統(tǒng)13相連接。
[0030] 其中，補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥4的開度與冷卻塔水池液位計10進(jìn)行聯(lián)鎖，當(dāng)冷卻塔液位 低于設(shè)定值時增大補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥4的開度，當(dāng)冷卻塔液位高于設(shè)定值時減小補(bǔ)水電動調(diào) 節(jié)閥4的開度