一種控制敞開式循環冷卻水系統濃縮倍率的系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于工業循環冷卻水處理技術領域，具體涉及一種控制敞開式循環冷卻水 系統濃縮倍率的系統及方法。
【背景技術】
[0002] 敞開式循環冷卻水系統在運行過程中由于蒸發損失不帶走水中鹽分，循環水中的 溶解鹽類被不斷地濃縮，經過濃縮的循環水含鹽量和循環水補充水含鹽量的比值稱為濃縮 倍率。目前，敞開式循環水冷卻水系統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，再根據所得的濃縮倍率手動調節循環水補水量和排污量，從而 調整循環水濃縮倍率在設定范圍。
[0003] 由于循環水中的含鹽量無法在線監測，采用敞開式循環冷卻系統的電廠均無法在 線連續監測濃縮倍率，一般通過采用定期人工測定循環水與循環水補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，運行人員再定期調整循環水補水量和排污量。當測定 所得的濃縮倍率超過設定值時，開啟排污閥對循環水系統進行排污；當測定所得的濃縮倍 率低于設定值時，關閉循環水排污閥。循環水系統的補水由人工根據冷卻塔液位定期進行。 由于循環水補水及排污均為不連續性操作且滯后于循環水濃縮倍率的變化，造成循環水系 統的濃縮倍率波動范圍較大，甚至成倍降低或增大，從而造成循環水水質不穩定，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的腐蝕和 結垢風險。同時，由于現有循環水控制系統自動化程度較低，運行人員測定濃縮倍率、操作 閥門等工作量大。
【發明內容】
[0005] 為解決現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種控制敞開式循環冷卻水系 統濃縮倍率的系統及方法，應用該方法的敞開式循環水系統，可實現對濃縮倍率的在線連 續監控，并根據實時監測的數據，通過控制系統實現循環水自動補水和排污，使循環水補水 及排污操作連續、穩定的進行。
[0006] 為實現上述發明目的，本發明采用如下的技術方案：
[0007] -種控制敞開式循環冷卻水系統濃縮倍率的系統，包括控制系統和冷卻塔，所述 冷卻塔下方設置有帶有冷卻塔水池液位計的冷卻塔水池，冷卻塔水池底部設置有排污管 道，排污管道上設置有循環水電導率計、循環水溫度計以及排污電動調節閥；循環水電導率 計與循環水溫度計均與控制系統相連接；
[0008] 冷卻塔水池上方設置有用于給冷卻塔水池補充水的進水管道，進水管道上設置有 補水電導率計、補水電動調節閥以及補水溫度計，補水電動調節閥還連接有冷卻塔水池液 位計，且冷卻塔水池液位計、補水電動調節閥均與控制系統相連接，補水溫度計與補水電導 率計相連接，補水電導率計還與控制系統相連接。
[0009] 所述排污管道上設置有循環水泵，且循環水泵的出口分為兩路，一路與循環水排 污電動調節閥相連通，另一路與冷卻塔相連通。
[0010] 所述循環水溫度計與排污電動調節閥之間設置有排污流量計。
[0011] 所述進水管道上設置有補水流量計。
[0012] -種控制敞開式循環冷卻水系統濃縮倍率的方法，補水電動調節閥的開度與冷卻 塔水池液位計進行聯鎖，當冷卻塔液位低于設定值時增大補水電動調節閥的開度，當冷卻 塔液位高于設定值時減小補水電動調節閥的開度；
[0013] 采集補水電導率計和補水溫度計的數據通過控制系統得到補水含鹽量s#，采集 循環水電導率計和補水溫度計的數據通過控制系統得到循環水含鹽量的比值 N為濃縮倍率；
[0014] 排污電動調節閥的開度與濃縮倍率N聯鎖，當濃縮倍率N大于設定值時，增大排污 電動調節閥開度，增加排污量；當濃縮倍率N小于設定值時，減小排污電動調節閥開度，減 少排污量，實現對濃縮倍率N的自動控制。
[0015] 當補水或循環水電導率小于1200ys/cm時，則補水或循環水含鹽量
[0016] 當補水或循環水電導率大于1500ys/cm時，則補水或循環水含鹽量
[0017] 其余情況下，補水或循環水含鹽量$ = 〇.4381e(__〃°Q32G&)^U351;
[0018] 其中e為常數，K為補水電導率或循環水電導率，t為補水或循環水的溫度。
[0019] 與現有技術相比，本發明具有的有益效果：
[0020] 本發明的系統中由于設置循環水電導率計與循環水溫度計，與控制系統相連接； 冷卻塔水池液位計、補水電動調節閥均與控制系統相連接；補水溫度計與補水電導率計與 控制系統相連接，使得循環水的補水電動調節閥開度根據冷卻塔水池的液位自動調節，當 冷卻塔水池低液位時，補水電動調節閥的開度通過控制系統PID計算后自動適量增大，當 冷卻塔水池高液位時，補水電動調節閥的開度通過控制系統PID計算后自動適量減小，使 冷卻塔水池的液位穩定在一定范圍內，實現了冷卻塔的連續自動穩定補水，減少了不連續 性補水引起的濃縮倍率波動。采用的控制系統可根據不同敞開式循環冷卻水系統的運行參 數要求進行設置，具有良好的廣泛應用性；該系統自動化程度高，大大降低運行人員的手動 操作工作量。
[0021] 進一步的，補水流量計和排污流量計可實現對補水量和排污量的在線監測。
[0022] 本發明中控制系統方法中，采集補水電導率計和補水溫度計的數據通過控制系統 得到補水含鹽量S#，采集循環水電導率計和補水溫度計的數據通過控制系統得到循環水 含鹽量Sg，Sg與S#的比值N為濃縮倍率；可見本發明可自動根據計算所得的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度，實現了循環 水濃縮倍率的連續實時監測。本發明中通過排污電動調節閥開度與控制系統計算所得的濃 縮倍率數值進行聯鎖，當計算所得運行濃縮倍率大于設定值時，增大排污電動調節閥的開 度，當計算所得濃縮倍率小于設定值時，減小排污電動調節閥的開度，從而實現了循環冷卻 水系統的自動連續排污。通過自動連續穩定地補水和排污，本發明可以大大降低由于循環 水間斷性補水和排污引起的濃縮倍率波動，將循環水濃縮倍率控制在設定值±0. 5的范圍 以內，從而穩定了循環水水質，保證了循環水系統的運行安全，同時減少了排污水量和補充 水量，有顯著的節水效果。本發明能夠實現敞開式循環冷卻水系統的自動連續穩定地補水 和排污，對循環水濃縮倍率實現自動連續在線監測，可避免由于循環水系統間歇性補水和 排污引起的濃縮倍率波動，保證循環水運行濃縮倍率在設定濃縮倍率±0. 5的范圍以內， 從而穩定了循環水水質，降低了循環水系統的腐蝕結垢風險，保障了循環冷卻水系統安全 穩定運行；并且可以減少循環水排污水量和補充水量，有顯著的節水效果
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發明的結構示意圖。
[0024] 圖2為采用本發明的方法與常規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-循環水泵，4-補水電動調節閥，5-排污電動調 節閥，6-補水流量計，7-排污流量計，8-補水電導率計，9-循環水電導率計，10-冷卻塔水 池液位計，11-補水溫度計，12-循環水溫度計，13-控制系統；M-循環水補水，E-蒸發損失， D-風吹損失，B-排污損失。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述。
[0027] 參見圖1，一種控制敞開式循環冷卻水系統濃縮倍率的系統，包括冷卻塔1、冷卻 塔水池2、循環水泵3、補水電動調節閥4、排污電動調節閥5、補水流量計6、排污流量計7、 補水電導率計8、循環水電導率計9、冷卻塔水池液位計10、補水溫度計11、循環水溫度計12 和控制系統13。
[0028] 其中，所述冷卻塔1下方設置冷卻塔水池2,冷卻塔水池2上設置冷卻塔水池液位 計10,冷卻塔水池2底部設置有用于排污管道，該排污管道上設置有循環水泵3、循環水電 導率計9、循環水溫度計12以及排污電動調節閥5,循環水溫度計12與排污電動調節閥5 之間設置有排污流量計7。循環水電導率計9與循環水溫度計12均與控制系統13相連接； 所述循環水泵3的出口分為兩路，一路與循環水排污電動調節閥5相連通，另一路與冷卻塔 1相連通。
[0029] 冷卻塔水池2上方還設置有用于給冷卻塔水池補充水的管道，此管道上設置有補 水電導率計8、補水電動調節閥4、補水溫度計11以及補水流量計6,補水電動調節閥4還連 接有冷卻塔水池液位計10,且冷卻塔水池液位計10、補水電動調節閥4均與控制系統13相 連接，補水溫度計11與補水電導率計8均與控制系統13相連接。
[0030] 其中，補水電動調節閥4的開度與冷卻塔水池液位計10進行聯鎖，當冷卻塔液位 低于設定值時增大補水電動調節閥4的開度，當冷卻塔液位高于設定值時減小補水電動調 節閥4的開度