一种可自动加酸的循环水在线监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种石化、电力及化工行业环保用设备，具体是一种可自动加酸的循环水在线监测系统。

背景技术：

石化、电力及化工行业的冷却塔循环水系统大多是敞开式循环冷却水系统，其冷却方式以通风冷却为主。系统运行时，随着冷却水的不断蒸发，Ca2+、Mg2+等溶解性盐类及其它离子浓度不断升高，从而附着在换热管道(凝汽器铜管内侧)、风机表面及冷却塔淋水填料上，造成结垢和腐蚀等一系列严重后果，不但会降低系统效率，还会缩短系统使用寿命。为了使循环冷却水水质处于稳定状态，必须及时排放掉一部分不断浓缩、含盐量高的水，同时补入一定量的新鲜水，以维持系统水量的平衡。然而，随着水资源的日益紧张，作为循环水系统，加酸目的是使水中的碳酸盐硬度转化为非碳酸盐硬度，防止循环水高倍数运行时碳酸盐析出，提高饱和钙离子浓度；另外反应中生成游离二氧化碳也有利于抑制碳酸盐垢的析出。加酸控制循环水的PH值的规定范围内运行(根据水中钙离子浓度而定)，水的结垢倾向减弱即达到抑制换冷设备结垢的目的。目前电厂普遍采用同时添加硫酸与缓蚀阻垢剂的联合处理方案，循环水在高浓缩倍率下就可以安全稳定的运行。

由于加酸操作对运行人员的技术要求很高，稍有不慎，就会造成对操作人员的危害及循环水冷凝系统和管道的腐蚀。过去通常采用手动加酸，即通过人工对循环水水质进行定时定点采样分析，然后根据分析结果进行加酸、排污及补水。采用人工手动加酸，不但劳动强度大，而且加酸量的精确度也低，存在一定的人工控制滞后性，从而造成冷却塔循环水运行不稳定的问题。

目前，已发表的论文及专利中阐述了电厂循环水的自动控制加酸，在线检测及自动加酸部分存在缺陷，当PH检测探头出现故障后，加酸量如何控制没有得到解决，循环冷却水系统的冷凝器内部的腐蚀速率及结垢指数也没有解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可自动加酸的循环水在线监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可自动加酸的循环水在线监测系统，包括在线监测系统、控制系统和自动加酸装置，其特征在于，所述在线监测系统的一端通过回水样管线连接至冷却塔，冷却塔循环水出水管通过取水样管线与在线监测系统连通；在线监测系统通信连接至控制系统，自动加酸装置与控制系统电性连接；所述自动加酸装置包括受控制系统控制的加酸计量泵，加酸计量泵的一端连接储存酸液的酸罐，加酸计量泵的另一端连通冷却塔循环水进水管路的管口；在线监测系统采集循环水水质信号，并通过变送器传输至控制系统，控制系统实时转化并显示循环水的水质参数，并控制加自动加酸装置的加酸计量泵的加酸量；所述在线监测系统包括PH探头、电导检测仪、余氯检测仪、粘泥附着器和冷凝管腐蚀模拟器；PH探头、电导检测仪、余氯检测仪检测实时数据并传输给控制系统。

作为本实用新型进一步的方案：所述控制系统为DCS控制系统或PLC控制系统。

作为本实用新型进一步的方案：还包括用于远程操作的上位机，控制系统通信连接至上位机。

作为本实用新型进一步的方案：PLC或DCS控制系统内包含远程开关量控制加酸量和就地模拟量控制加酸量。

作为本实用新型进一步的方案：所述的粘泥附着器和冷凝管腐蚀模拟器均包含有检测试片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

该可自动加酸的循环水在线监测系统设计合理，结构简单紧凑，解决了人工分析数据滞后带来调节PH值的不及时、威胁安全生产的问题，同时自动连续加酸解决了人工间断加酸的缺陷，使用方便可靠；当PH探头出现故障时，远程开关量不能控制加酸量后，就地模拟量可控制加酸量；通过粘泥附着器和模拟冷凝器腐蚀设备的检测试片的定期检测，可实现冷凝器内部的监控；选用PLC或DCS+上位机的控制模式以LCD为人机界面进行监视和操作，可实现实时监控、自动控制、图形动态仿真及过程参数的历史趋势分析，具备报警、泄压保护、电机保护、历史记忆和报表打印等功能。本实用新型的可自动加酸的循环水在线监测系统可用于电力系统的冷却循环水系统中，给循环水系统加入硫酸以降低系统的PH值，使水中碳酸盐硬度转化为非碳酸盐硬度，防止循环水高浓缩倍数运行时碳酸盐析出，提高饱和钙离子浓度；从而提高循环水的浓缩倍率，减少补水量和排污量，起到节水节能环保的作用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中在线监测系统的结构示意图。

其中：1、冷却塔；2、在线监测系统；3、控制系统；4、自动加酸装置；5、上位机；6、取水样管线；7、加酸管线；8、回水样管线；21、PH探头；22、电导检测仪；23、余氯检测仪；24、粘泥附着器；25、冷凝列管腐蚀模拟器。

具体实施方式

本实用新型的目的在于提供一种在线监测水质参数，可实时监测水质情况，在远程和就地情况控制自动加酸，还可模拟冷却系统内冷凝器列管内部腐蚀及结垢状况。

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-2,一种可自动加酸的循环水在线监测系统，包括在线监测系统2、控制系统3和自动加酸装置4；在线监测系统2采集循环水水质信号，并通过变送器传输至控制系统3，控制系统3实时转化并显示循环水的PH值、电导、余氯的水质参数，并通过变频器控制加自动加酸装置4的加酸计量泵的加酸量；所述在线监测系统2的一端通过回水样管线8连接至冷却塔1，冷却塔1循环水出水管通过取水样管线6与在线监测系统2连通；在线监测系统2通信连接至控制系统3，自动加酸装置4与控制系统3电性连接；

所述在线监测系统2包括PH探头21、电导检测仪22、余氯检测仪23、粘泥附着器24和冷凝管腐蚀模拟器25；PH探头21、电导检测仪22、余氯检测仪23检测实时数据并传输给控制系统3；在线PH仪表通过PH探头21在取水样管线6上端的取样口采集数据，传入控制系统3，由控制系统3根据PH设定的范围调整加酸计量泵工作的状态，从而实现循环水的高效率使用；粘泥附着器24和冷凝管腐蚀模拟器25均包含有检测试片，检测试片的定期检测实现冷凝器内部的监控，冷凝管腐蚀模拟器25内部的加热部件使待测水样和冷凝器内温度抑制，监测试片和冷凝器材质一致，从而达到有效地模拟冷凝器内部的结垢及腐蚀情况，并通过定时对试片的检测可以得出冷凝器列管的腐蚀速率和结垢指数；

所述自动加酸装置4包括受控制系统3控制的加酸计量泵，加酸计量泵的一端连接储存酸液的酸罐，加酸计量泵的另一端通过加酸管线7连通至冷却塔1循环水进水管路的管口；即可设在冷却塔1前池，控制系统3通过在线监测系统2采集的信号转换为模拟量或控制量，通过变频器控制加酸计量泵的加酸量，当加酸过来PH值超过预设的范围时，PH探头就将监测信号传输至变频器，加酸计量泵会自动停泵，低于范围时，计量泵会自动启动，在预设值范围达到高开低停；

优选的，所述控制系统3为DCS控制系统或PLC控制系统，PLC或DCS控制系统内包含远程开关量控制加酸量和就地模拟量控制加酸量；各设备运行正常状态下，可启动远程和就地控制，当有设备出现故障后，就转换为就地控制，通过设置的模拟量控制加酸量；

优选的，还包括用于远程操作的上位机5，控制系统3通信连接至上位机5；运行人员能在控制室内通过上位机5对系统的各个被控对象进行监控，包括电机启、停控制，阀门打开关闭操作、设备启停状态、阀门已开已关状态、远方/就地切换状态和主要工艺参数的监视，并完成设备的联锁保护。

该可自动加酸的循环水在线监测系统设计合理，结构简单紧凑，解决了人工分析数据滞后带来调节PH值的不及时、威胁安全生产的问题，同时自动连续加酸解决了人工间断加酸的缺陷，使用方便可靠；当PH探头出现故障时，远程开关量不能控制加酸量后，就地模拟量可控制加酸量；通过粘泥附着器和模拟冷凝器腐蚀设备的检测试片的定期检测，可实现冷凝器内部的监控；选用PLC或DCS+上位机的控制模式以LCD为人机界面进行监视和操作，可实现实时监控、自动控制、图形动态仿真及过程参数的历史趋势分析，具备报警、泄压保护、电机保护、历史记忆和报表打印等功能。本实用新型的可自动加酸的循环水在线监测系统可用于电力系统的冷却循环水系统中，给循环水系统加入硫酸以降低系统的PH值，使水中碳酸盐硬度转化为非碳酸盐硬度，防止循环水高浓缩倍数运行时碳酸盐析出，提高饱和钙离子浓度；从而提高循环水的浓缩倍率，减少补水量和排污量，起到节水节能环保的作用。

在本可自动加酸的循环水在线监测系统的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。