一种吸收式热泵余热水自动加药节水处理系统及方法与流程

本发明属于电厂节水处理系统领域，尤其涉及一种吸收式热泵余热水自动加药节水处理系统及方法。

背景技术：

当今世界，节能节水已成为重要的研究课题。发电厂作为耗能大户，存在大量循环水余热没有得到有效利用。目前，在绝大多数电厂中，循环水冷却汽轮机蒸汽后直接进入冷却水塔降温，造成能量的浪费，只有个别电厂安装了吸收式热泵来回收本部分能量。然而，对于热泵余热水及循环冷却水依然采用落后的处理方式，人工取样分析化验滞后，加药量过量，造成热泵污堵、冷却水塔腐蚀结垢等设备问题以及药剂和水资源的浪费。

技术实现要素：

本发明旨在解决上述问题，提供一种吸收式热泵余热水自动加药节水处理系统及方法。

本发明所述吸收式热泵余热水自动加药节水处理系统，包括循环水输送系统、余热水输送系统和自动加药控制系统；

所述循环水输送系统包括冷却水塔、冷却水池、循环水泵、凝汽器和循环水管；所述循环水管的入口连接凝汽器，出口连接冷却水塔；所述冷却水塔与冷却水池相连通；所述循环水泵的入口连接冷却水池，出口连接凝汽器；

所述余热水输送系统包括余热水泵、吸收式热泵、余热水取样罐和余热水管；所述余热水泵的入口通过余热水管与前述循环水管相连通；所述余热水泵的出口通过余热水管与吸收式热泵相连通；所述吸收式热泵与前述冷却水池通过余热水管相连通；所述余热水取样罐的入口通过余热水管与前述循环水管相连通；

所述自动加药控制系统包括检测仪、控制器、试剂储罐和计量泵；所述检测仪的入口与前述余热水取样罐的出口相连通；所述检测仪的输出口依次经控制器、试剂储罐和计量泵与前述余热水泵相连通；所述计量泵的入口设置有进口电动阀，出口设置有出口电动阀。

进一步，本发明所述吸收式热泵余热水自动加药节水处理系统，所述循环水输送系统还包括冷却水补水管和冷却水排污管；所述冷却水补水管上设置有冷却水补水电动阀；所述冷却水排污管上设置有冷却水排污电动阀；所述冷却水补水管的出口与冷却水池相连通；所述冷却水排污管的入口与冷却水池相连通；所述冷却水补水电动阀和冷却水排污电动阀均与前述控制器相连接。

进一步，本发明所述吸收式热泵余热水自动加药节水处理系统，所述冷却水补水管与控制器之间设置有冷却水补水取样罐；所述冷却水补水取样罐与控制器之间设置有冷却水电导率检测仪。

进一步，本发明所述吸收式热泵余热水自动加药节水处理系统，所述检测仪包括ph在线检测仪、氧化还原电位自动检测仪、腐蚀速率及污垢热阻自动检测仪和余热水电导率检测仪。

进一步，本发明所述吸收式热泵余热水自动加药节水处理系统，所述试剂储罐包括硫酸储罐、非氧化性杀菌剂储罐、氧化性杀菌剂储罐和腐蚀阻垢剂储罐；所述计量泵包括硫酸计量泵、非氧化性杀菌剂计量泵、氧化性杀菌剂计量泵和腐蚀阻垢剂计量泵；所述硫酸储罐与硫酸计量泵相连接；所述非氧化性杀菌剂储罐与非氧化性杀菌剂计量泵相连接；所述氧化性杀菌剂储罐与氧化性杀菌剂计量泵相连接；所述腐蚀阻垢剂储罐与腐蚀阻垢剂计量泵相连接。

更进一步，本发明所述吸收式热泵余热水自动加药节水处理系统，所述控制器为plc控制器。

本发明所述吸收式热泵余热水自动加药节水处理系统的处理方法，通过余热水取样罐从凝汽器出口处对余热水进行取样；然后经检测仪对余热水取样罐内的取样进行检测，并将检测数据信号输送至控制器计算处理；控制器根据计算处理结果通过控制进口电动阀和出口电动阀控制计量泵的开度，实现热泵余热水自动加药过程。

进一步，本发明所述吸收式热泵余热水自动加药节水处理方法，所述冷却水池设置有冷却水补水管和冷却水排污管；所述冷却水补水管上设置有冷却水补水电动阀；所述冷却水排污管上设置有冷却水排污电动阀；所述冷却水补水电动阀和冷却水排污电动阀均与控制器相连接；所述控制器根据计算处理结果控制进口电动阀和出口电动阀控制计量泵的开度，调整药剂的加入量并计算浓缩倍率，同时控制冷却水补水电动阀和冷却水排污电动阀调节循环水补水及排污电动阀，实现循环水节水利用过程。

进一步，本发明所述吸收式热泵余热水自动加药节水处理方法，所述冷却水补水管与控制器之间设置有冷却水补水取样罐；所述冷却水补水取样罐与控制器之间设置有冷却水电导率检测仪；冷却水电导率检测仪用于检测冷却水补水电导率，传输至控制后，与前述余热水电导率检测仪检测出的循环余热水电导率相除计算得到浓缩倍率，浓缩倍率=余热水电导率除以冷却水补水电导率。

本发明所述吸收式热泵余热水自动加药节水处理系统及方法，通过对现有技术的改进，设置循环水输送系统、余热水输送系统和自动加药控制系统，循环水输送进行水资源的循环利用，余热水输送系统从循环水输送系统进行采样并输送至自动加药控制系统进行检测，并通过自动加药控制系统输出控制指令实现自动加药与节水利用，提高了循环水余热利用效率，减少热泵污堵，实现药剂加药量的精准控制，不仅全自动运行，而且节省人力，减少水资源浪费。

附图说明

图1为本发明所述吸收式热泵余热水自动加药节水处理系统结构示意图；

其中1-汽轮机中压缸；2-汽轮机低压缸；3-冷却水塔；4-冷却水池；5-循环水泵；6-凝汽器；7-余热水泵；8-吸收式热泵；9-中低压缸连通阀；10-plc控制器；11-ph在线检测仪；12-氧化还原电位自动检测仪；13-腐蚀速率及污垢热阻自动检测仪；14-余热水电导率检测仪；15-冷却水电导率检测仪；16-硫酸储罐；17-硫酸计量泵；18-非氧化性杀菌剂储罐；19-非氧化性杀菌剂计量泵；20-氧化性杀菌剂储罐；21-氧化性杀菌剂计量泵；22-腐蚀阻垢剂储罐；23-腐蚀阻垢剂计量泵；24-冷却水补水取样罐；25-余热水取样罐；26-冷却水补水电动阀；27-冷却水排污电动阀。

具体实施方式

下面通过附图及实施例对本发明所述吸收式热泵8余热水自动加药节水处理系统及方法进行详细说明。

实施例一

一种吸收式热泵8余热水自动加药节水处理系统，包括循环水输送系统、余热水输送系统和自动加药控制系统；在本实施例中所述控制器型号为plc控制器10fx1s-20mr-d；冷却水补水电动阀26型号为q11f-16p；冷却水排污电动阀27型号为q11f-16p；冷却水电导率检测仪15型号为con2101；ph在线检测仪11型号为ph2201；氧化还原电位自动检测仪12型号为ho-300、腐蚀速率及污垢热阻自动检测仪13型号为klfwg和余热水电导率检测仪14型号为con2101；硫酸计量泵17型号为ra040s、非氧化性杀菌剂计量泵19型号为ntjy-acm-23164、氧化性杀菌剂计量泵21型号为mbh402-8m和腐蚀阻垢剂计量泵23型号为ntjy-acm-23164如图1所示，所述循环水输送系统包括冷却水塔3、冷却水池4、循环水泵5、凝汽器6和循环水管；所述循环水管的入口连接凝汽器6，出口连接冷却水塔3；所述冷却水塔3与冷却水池4相连通；所述循环水泵5的入口连接冷却水池4，出口连接凝汽器6。

所述余热水输送系统包括余热水泵7、吸收式热泵8、余热水取样罐25和余热水管；所述余热水泵7的入口通过余热水管与前述循环水管相连通；余热水泵7用于输送余热水；所述余热水泵7的出口通过余热水管与吸收式热泵8相连通；所述吸收式热泵8与前述冷却水池4通过余热水管相连通，吸收式热泵8用于回收利用循环水余热；所述余热水取样罐25的入口通过余热水管与前述循环水管相连通。

所述自动加药控制系统包括检测仪、控制器、试剂储罐和计量泵；所述检测仪的入口与前述余热水取样罐25的出口相连通；所述检测仪的输出口依次经控制器、试剂储罐和计量泵与前述余热水泵7相连通；所述计量泵的入口设置有进口电动阀，出口设置有出口电动阀。所述检测仪包括ph在线检测仪11ph2201、氧化还原电位自动检测仪12ho-300、腐蚀速率及污垢热阻自动检测仪13klfwg和余热水电导率检测仪14con2101。所述试剂储罐包括硫酸储罐16、非氧化性杀菌剂储罐18、氧化性杀菌剂储罐20和腐蚀阻垢剂储罐22；所述计量泵包括硫酸计量泵17ra040s、非氧化性杀菌剂计量泵19ntjy-acm-23164、氧化性杀菌剂计量泵21mbh402-8m和腐蚀阻垢剂计量泵23ntjy-acm-23164；所述硫酸储罐16与硫酸计量泵17相连接；所述非氧化性杀菌剂储罐18与非氧化性杀菌剂计量泵19相连接；所述氧化性杀菌剂储罐20与氧化性杀菌剂计量泵21相连接；所述腐蚀阻垢剂储罐22与腐蚀阻垢剂计量泵23相连接。

本发明所述吸收式热泵8余热水自动加药节水处理系统的处理过程为：在本实施例中汽轮机中压缸1与汽轮机低压缸2通过中低压缸连通阀9相连通；汽轮机中压缸1与吸收式热泵8相连通，汽轮机低压缸2与凝汽器6相连通；汽轮机中压缸1进行抽汽供吸收式热泵8用来加热热网水；通过余热水取样罐25从凝汽器6出口处对余热水进行取样；然后经检测仪对余热水取样罐25内的取样进行检测，包括检测ph、电导率、氧化还原电位、污垢热阻及腐蚀速率，并将这些检测数据信号输送至plc控制器10计算处理；计算处理在线检测的水质ph、电导率、氧化还原电位、污垢热阻及腐蚀速率的数据，控制进口电动阀和出口电动阀控制计量泵的开度，自动调整控制硫酸、非氧化性杀菌剂、氧化性杀菌剂和腐蚀阻垢剂等药剂的加入量，实现热泵余热水自动加药过程。

实施例二

一种吸收式热泵8余热水自动加药节水处理系统，包括循环水输送系统、余热水输送系统和自动加药控制系统；在本实施例中所述控制器型号为plc控制器10fx1s-20mr-d；冷却水补水电动阀26型号为q11f-16p；冷却水排污电动阀27型号为q11f-16p；冷却水电导率检测仪15型号为con2101；ph在线检测仪11型号为ph2201；氧化还原电位自动检测仪12型号为ho-300、腐蚀速率及污垢热阻自动检测仪13型号为klfwg和余热水电导率检测仪14型号为con2101；硫酸计量泵17型号为ra040s、非氧化性杀菌剂计量泵19型号为ntjy-acm-23164、氧化性杀菌剂计量泵21型号为mbh402-8m和腐蚀阻垢剂计量泵23型号为ntjy-acm-23164。如图1所示，所述循环水输送系统包括冷却水塔3、冷却水池4、循环水泵5、凝汽器6和循环水管；所述循环水管的入口连接凝汽器6，出口连接冷却水塔3；所述冷却水塔3与冷却水池4相连通；所述循环水泵5的入口连接冷却水池4，出口连接凝汽器6。所述循环水输送系统还包括冷却水补水管和冷却水排污管；所述冷却水补水管上设置有冷却水补水电动阀26；所述冷却水排污管上设置有冷却水排污电动阀27；所述冷却水补水管的出口与冷却水池4相连通；所述冷却水排污管的入口与冷却水池4相连通；所述冷却水补水电动阀26q11f-16p和冷却水排污电动阀27q11f-16p均与前述控制器相连接。所述冷却水补水管与控制器之间设置有冷却水补水取样罐24；所述冷却水补水取样罐24与控制器之间设置有冷却水电导率检测仪15con2101。

余热水输送系统包括余热水泵7、吸收式热泵8、余热水取样罐25和余热水管；所述余热水泵7的入口通过余热水管与前述循环水管相连通；余热水泵7用于输送余热水；所述余热水泵7的出口通过余热水管与吸收式热泵8相连通；所述吸收式热泵8与前述冷却水池4通过余热水管相连通，吸收式热泵8用于回收利用循环水余热；所述余热水取样罐25的入口通过余热水管与前述循环水管相连通。

自动加药控制系统包括检测仪、控制器、试剂储罐和计量泵；所述检测仪的入口与前述余热水取样罐25的出口相连通；所述检测仪的输出口依次经控制器、试剂储罐和计量泵与前述余热水泵7相连通；所述计量泵的入口设置有进口电动阀，出口设置有出口电动阀。所述检测仪包括ph在线检测仪11ph2201、氧化还原电位自动检测仪12ho-300、腐蚀速率及污垢热阻自动检测仪13klfwg和余热水电导率检测仪14con2101。所述试剂储罐包括硫酸储罐16、非氧化性杀菌剂储罐18、氧化性杀菌剂储罐20和腐蚀阻垢剂储罐22；所述计量泵包括硫酸计量泵17ra040s、非氧化性杀菌剂计量泵19ntjy-acm-23164、氧化性杀菌剂计量泵21mbh402-8m和腐蚀阻垢剂计量泵23ntjy-acm-23164；所述硫酸储罐16与硫酸计量泵17相连接；所述非氧化性杀菌剂储罐18与非氧化性杀菌剂计量泵19相连接；所述氧化性杀菌剂储罐20与氧化性杀菌剂计量泵21相连接；所述腐蚀阻垢剂储罐22与腐蚀阻垢剂计量泵23相连接。

冷却水池4设置有冷却水补水管和冷却水排污管；所述冷却水补水管上设置有冷却水补水电动阀26；所述冷却水排污管上设置有冷却水排污电动阀27；所述冷却水补水电动阀26和冷却水排污电动阀27均与控制器相连接；所述冷却水补水管与控制器之间设置有冷却水补水取样罐24；所述冷却水补水取样罐24与控制器之间设置有冷却水电导率检测仪15

本发明所述吸收式热泵8余热水自动加药节水处理系统的处理过程为：在本实施例中汽轮机中压缸1与汽轮机低压缸2通过中低压缸连通阀9相连通；汽轮机中压缸1与吸收式热泵8相连通，汽轮机低压缸2与凝汽器6相连通；汽轮机中压缸1进行抽汽供吸收式热泵8用来加热热网水；通过余热水取样罐25从凝汽器6出口处对余热水进行取样；然后经检测仪对余热水取样罐25内的取样进行检测，包括检测ph、电导率、氧化还原电位、污垢热阻及腐蚀速率，并将这些检测数据信号输送至plc控制器10计算处理；计算处理在线检测的水质ph、电导率、氧化还原电位、污垢热阻及腐蚀速率的数据，控制进口电动阀和出口电动阀控制计量泵的开度，自动调整控制硫酸、非氧化性杀菌剂、氧化性杀菌剂和腐蚀阻垢剂等药剂的加入量，实现热泵余热水自动加药过程。

通过冷却水补水取样罐24对循环冷却水补水进行取样，在线检测电导率；冷却水电导率检测仪15检测冷却水补水电导率，传输至控制后，与前述余热水电导率检测仪14检测出的循环余热水电导率相除计算得到浓缩倍率，浓缩倍率=余热水电导率除以冷却水补水电导率。控制器根据计算处理结果控制进口电动阀和出口电动阀控制计量泵的开度，调整药剂的加入量并计算浓缩倍率，同时控制冷却水补水电动阀26和冷却水排污电动阀27调节循环水补水及排污，对冷却水补水量及排污水量进行控制，实现循环水节水利用过程。