循环冷却水水质保持的自适应加药方法

技术领域

本发明提供循环水水质监测领域，尤其涉及循环冷却水水质保持的自适应加药方法。

背景技术

现今水处理技术智慧化智能化已经开启，有两个主要的应用方面，一是水资源的调配，即利用便捷快速的网络，数据模型等，完成时间和空间调配，对水资源进行调蓄、输送和分配，实现水资源生态积蓄和优化调配，也包含水资源复用等；一是辅助或改进水处理工艺的提升，实现自适应运行，本方案就是水处理技术中的循环冷却水水质保持自适应技术。

循环冷却水是工业用水中的用水大项,在石油化工、电力、钢铁、冶金等行业，循环冷却水的用量占企业用水总量的50-90%。由于原水中有不同的含盐量，循环冷却水浓缩到一定倍数必须排出一定的浓水，并补充新水。一台30万KW冷凝机组，循环冷却水量要达到3.3万吨/时左右，假定原水中含盐量为1000mg/L，浓缩倍数为3，那么循环冷却水的浓水排放约在6—8‰左右，即198—264m3/h，同时需补充的新水等于排水及蒸发损失等，补充水量大约为循环水量的2—2.6%，将为660—860m3/h左右，水资源消耗与污水排放的数量是很大的。

循环冷却水由于受浓缩倍数的制约，在运行中必须要排出一定量的浓水和补充一定量的新水。使冷却水中的含盐量、PH值、有机物浓度、悬浮物含量控制在一个合理的允许范围。对这部分浓水排放进行具体处理回用，具有重要的意义。它不但能提高水的重复利用率，节约水资源，而且能极大的改善循环冷却水的整体状况。

循环冷却水系统作为火电厂第一大用水大户，关系着整个电厂的运行，运行人员为保证机组安全，循环冷却水加药一般采用过量投加方式，已达到有效的控制结垢、微生物的效果，但过量投加药剂必然带来药品的浪费、设备的腐蚀、浓水排放量的增加，从而导致取水和排污的双增，循环水系统精准调控成为了解决此问题关键。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了循环冷却水水质保持的自适应加药方法，本方案通过设置监测仪表，采用水处理药剂投加的自校准系统，校准计量的出力，校准药剂的浓度，实现24小时连续投加，用在线仪表代替人工测量，采用改进的水处理化学分析仪表的取样方法，保证了仪表投入率，实现循环水自适加药，减少大量的人工操作，实现单元水处理的智慧化。

循环冷却水水质保持的自适应加药方法，利用在线式水处理检测装置、DCS或PLC控制实现系统，人工测量仅作为辅助监控手段；实现自动投加酸，维持系统PH在正常范围；实现自动投加阻垢剂，维持系统水质稳定，避免出现事故。

本发明进一步改进在于：在线式水处理检测装置包括PH监测仪、阻垢剂浓度检测装置、ORP在线监测仪、电导率在线监测仪、浊度在线监测仪、在线腐蚀率监测仪、碱度在线监测仪、硬度在线监测仪、氯离子测量仪。

本发明进一步改进在于：其中对于循环水的PH值通PH监测仪进行监测，pH 传感器监测系统中 pH 值，对系统中的 pH 值出现风险时提前做出预警；与系统加酸泵联动，控制加酸量调节系统 pH 维持在目标值附近。

本发明进一步改进在于：并通过确定3种投加酸的方式，

方式一：采用定频投加，即高于设定值开始加酸，低于设定值停止加酸，此方式适用于工频加药泵，控制放置比较直接，水质酸碱波动较大。

方式二：PID投加方式，在前一种的投加方式前提下，设置为PID算法，越接近高值时，频率越高，越接近低值是频率月底，此方式需要加药泵为变频，水质酸碱较小，一般适用于循环水自适加酸前期或要求不高的地方。

方式三：自适应投加，根据方法二，试验出加酸后的PH变化情况，采用水处理药剂投加的自校准系统，校准计量的出力，校准酸的浓度，实现24小时连续投加，把系统的PH波动值控制在一个更小的范围，稳定运行。

本发明进一步改进在于：阻垢剂浓度检测装置对循环水的进行监测的方式如下：

方式一：采用定频投加阻垢剂，即低于设定值开始加阻垢剂，高于设定值停止加阻垢剂，此方式适用于工频加药泵，控制放置比较直接，水质药剂浓度波动较大。

方式二：PID投加方式，在前一种的投加方式前提下，设置为PID算法，越接近高值时，频率越低，越接近低值是频率越高，此方式需要加药泵为变频，水质药剂浓度波动较小，一般适用于循环水自适加阻垢剂前期或要求不高的地方。

方式三：自适应投加，根据方法二，试验出加阻垢剂后的荧光药剂浓度变化情况，采用水处理药剂投加的自校准系统，校准计量的出力，校准药剂荧光度的浓度，实现24小时连续投加，把系统的荧光药剂浓度波动值控制在一个更小的范围，稳定运行。

本发明进一步改进在于：其中循环水内的水质氧化性杀菌剂由 ORP(氧化还原电位)监测和控制，保证冷却水中足够的余氯，采用定时冲击性投加的方案，通过 ORP 的电位变化监测是否有达到足够的剂量。

本发明进一步改进在于：利用DCS或PLC控制系统，对硬度线监测仪、碱度仪线监测仪、浊度线监测仪、ORP线监测仪、电导率线监测仪，对每种仪表设置加权值，根据加权值，去调整方式三的自适应投加投加阻垢剂，达到一个更稳定的水质。

本发明进一步改进在于：其中循环水内的水质的导电率监测，通过设置导电检测仪，通过输入补水电导率并对循环水的实时电导率检测，可以计算系统浓缩倍数，进而通过浓缩倍数控制排污。

本发明进一步改进在于：浊度线监测仪采用浊度探头监测循环水系统浊度变化情况。

本发明进一步改进在于：同时设置大数据远程监控专家系统，远程监视水质变化，提前发现问题，避免事故；亦可给运行人员提供远程指导，建议运行人员如何切换以上的几种运行方式，确保循环水自适加药系统的稳定性。

本发明的有益效果：

1、本发明本方案本方案通过设置9种分析仪表；减少人为的测量，采用自动化仪表进行测量，数据连续性好，降低运行人员的水质分析频次，提高监测数据的质量，人工测量仅作为辅助监控手段。

2、本方案利用PH计和控制系统，实现自动投加酸；实现自动投加酸，维持系统PH在正常范围，减少了运行人员的操作，有效避免人工控制加酸引起的 pH 值波动，从而有效避免凝汽器的腐蚀或结垢；。

3、本方案利用在线监测仪-荧光药剂浓度计，实现自动投加阻垢剂。实现自动投加阻垢剂，维持系统随之，减少了运行人员的操作，药剂浓度平稳控制在设计浓度，水处理剂的效果得到最大发挥，达到阻垢缓蚀。

本方案利用变频器控制计量泵；药剂调控更精确，自适应运行更平稳。

本方案采用了水处理药剂投加的自校准系统；解决了计量出力问题，减少了药剂浓度的偏差，让自适应系统更稳定。

附图说明

图1、设备控制自动投加硫酸，PH运行平稳曲线图；

图2、自动投加阻垢剂后，部分时段运行曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

本实施例的循环冷却水水质保持的自适应加药方法，利用在线式水处理检测装置、DCS或PLC控制实现系统，人工测量仅作为辅助监控手段；实现自动投加酸，维持系统PH在正常范围；实现自动投加阻垢剂，维持系统水质稳定，避免出现事故；同时设置大数据远程监控专家系统，远程监视水质变化，提前发现问题，避免事故；亦可给运行人员提供远程指导，建议运行人员如何切换以上的几种运行方式，确保循环水自适加药系统的稳定性。

在线式水处理检测装置包括PH监测仪、阻垢剂浓度检测装置、ORP在线监测仪、电导率在线监测仪、浊度在线监测仪、在线腐蚀率监测仪、碱度在线监测仪、硬度在线监测仪、氯离子测量仪。

①利用在线式水处理检测装置，实现了循环水水质主要指标的检查，内设仪表如下：

设备控制自动投加硫酸，PH运行平稳，如图1所示；设备转入自动投加阻垢剂后，部分时段运行曲线如如图2所示：

综上，由于长期稳定的运行，最大程度降低了药剂的浪费，药剂浓度范围调整到±1ppm，pH 逐步调整到±0.1的范围，可以降低水处理剂的使用量，降低运行成本。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。