一种循环水浓缩倍率自动控制系统及方法与流程

本发明涉及发电厂敞开式循环冷却水系统，具体涉及一种循环水浓缩倍率自动控制系统及方法。

背景技术：

敞开式循环冷却水系统是指经过热交换器换热升温的冷却水于冷却塔内与大气直接接触后，通过冷却塔与大气直接接触进行蒸发冷却，然后再循环使用的一种处理系统。该系统是目前应用最广的一种冷却系统，冷却水在高浓缩状态下运行，通过不间断补充新水，以平衡蒸发、风吹损失和排污过程损失的水量，实现了冷却水的高度重复利用。

循环水浓缩倍率是指循环冷却水系统在运行过程中，由于蒸发浓缩的某一种物质含量与补充水中同一种物质含量的比值，它是反映和控制循环水系统运行的一个重要指标。浓缩倍率低，耗水量、排污量均大且水处理药剂的效能得不到充分发挥，不利于电厂经济运行；浓缩倍率高可以减少水量，节约水处理费用，但是浓缩倍率过高，循环水的结垢和腐蚀倾向会增大，不利于安全运行。因此要兼顾循环水系统安全与经济运行，循环水的浓缩倍率应根据电厂实际情况控制在合理的范围。

目前发电厂对于循环水浓缩倍率的监测和控制普遍采取人工分析、手动控制的管理方式。试验人员每天对循环冷却水和补充水分别取样，在实验室分析得到循环冷却水和补充水中氯离子浓度，然后进行循环水浓缩倍率计算。

试验人员将实测循环水浓缩倍率与控制范围进行对比，手动调整排污量大小：如果浓缩倍率高于控制范围，需要增大冷却水排污量，小于控制范围，则减小冷却水排污量。但是通过人工手动调节排污量来控制浓缩倍率的方式无法做到循环水浓缩倍率连续监测，在控制和调整存在监管上盲区，造成循环水浓缩倍率超出控制范围的现象，进而发生循环水系统设备结垢和腐蚀，严重威胁发电厂安全运行。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种循环水浓缩倍率自动控制系统及方法，可以有效避免因人工手动控制带来的循环冷却水超出控制范围引起的安全和经济问题。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种循环水浓缩倍率自动控制系统，包括设置在补充水管道1上的第一水质在线监测仪表2，依次设置在排污水管道3上的第二水质在线监测仪表4和带pcl控制器6的电动调节阀5；所述第一水质在线监测仪表2和第二水质在线监测仪表4连接pcl控制器6，第一水质在线监测仪表2和第二水质在线监测仪表4的测量数据输出至plc控制器6。

所述的第一水质在线监测仪表2和第二水质在线监测仪表4是同类型测量仪表，可以是电导率仪、氯离子含量分析仪、硬度分析仪、碱度分析仪、浊度仪、钠离子含量分析仪、二氧化硅含量分析仪或其它水质分析仪表。

所述的循环水浓缩倍率自动控制系统的控制方法，第一水质在线监测仪表2和第二水质在线监测仪表4将采集的数据传输给plc控制器6，plc控制器6计算出循环水浓缩倍率后，根据循环水浓缩倍率的控制范围调整电动调节阀5的开度：当循环水浓缩倍率高于控制范围时，增大电动调节阀5的开度，增加冷却水排污量；当循环水浓缩倍率小于控制范围时，减小电动调节阀5的开度，减少冷却水排污量，最终使循环水浓缩倍率控制在要求范围内。

所述的循环水浓缩倍率计算公式如下：

k＝a1/a0

式中：a1——第一水质在线监测仪表2测量值；a0——第二水质在线监测仪4测量值。

和现有技术相比较，本发明具备如下优点：首先，水质在线监测仪表的使用避免了试验人员人工分析带来的随机误差和数据不连续的现象；其次，水质在线监测仪表除了是氯离子含量分析仪以外，还可以是电导率仪、氯离子含量分析仪、硬度分析仪、碱度分析仪、浊度仪、钠离子含量分析仪、二氧化硅含量分析仪或其它水质分析仪表，对于循环水浓缩倍率的计算可选的水质参数更为丰富；最后，对于循环水浓缩倍率实现自动控制，可以完全避免因人工手动控制带来的循环冷却水超出控制范围引起的安全和经济问题。

附图说明

图1为本发明控制系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明涉及一种循环水浓缩倍率自动控制系统，补充水管道1上设有第一水质在线监测仪表2，排污水管道3上依次设有第二水质在线监测仪表4和带pcl控制器6的电动调节阀5；所述第一水质在线监测仪表2测量数据输出至plc控制器6；所述第二水质在线监测仪表4测量数据输出至plc控制器6。

本发明的工作原理为：第一水质在线监测仪表2和第二水质在线监测仪表4将采集的数据传输给plc控制器3，plc控制器3计算出循环水浓缩倍率后，根据循环水浓缩倍率的控制范围调整电动调节阀5的开度：当循环水浓缩倍率高于控制范围时，增大电动调节阀5的开度，增加冷却水排污量；当循环水浓缩倍率小于控制范围时，减小电动调节阀5的开度，减少冷却水排污量。最终使循环水浓缩倍率控制在要求范围内。

技术特征：

技术总结
一种循环水浓缩倍率自动控制系统及方法，该系统包括PLC控制器、水质在线监测仪表和电动调节阀，水质在线监测仪表分别安装在循环水补充水管道和排污水管道上，循环水排污水管道上设有带PLC控制器的电动调节阀；其控制方法可实现对发电厂循环水浓缩倍率自动控制：水质在线监测仪表将测量值传输给PLC控制器，PLC控制器根据水质在线监测仪表测量值计算出循环水浓缩倍率，调整电动调节阀开度，使循环水浓缩倍率控制在要求范围内，实现循环水浓缩倍率自动控制。

技术研发人员：刘玮;潘珺;田利;龙国军;张维科;王广珠
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2018.09.14
技术公布日：2019.01.18