CN212655595U - 火电厂高位收水冷却塔水质自动控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种火电厂高位收水冷却塔水质自动控制***，包括高位收水冷却塔、循环水前池、补水池、补水泵、循环水泵、硫酸储罐、阻垢剂溶药箱、次氯酸钠贮存罐和凝汽器；高位收水冷却塔通过循环水沟道与循环水前池连通，循环水前池分别通过加硫酸管道、阻垢剂加药管道、次氯酸钠加药管道与硫酸储罐、阻垢剂溶药箱、次氯酸钠贮存罐连通，补水池通过补水管道与循环水前池连通，循环水前池的出水口经循环水泵分为成两路，一路通过循环水进水母管与凝汽器的进水口连通，另一路通过工艺水管道与用户连通，凝汽器通过循环水回水母管与高位收水冷却塔的进水口连通。本实用新型能有效地节约药品和节约用水，大大降低循环水水质波动范围。

Description

火电厂高位收水冷却塔水质自动控制***

技术领域

本实用新型涉及循环水处理技术领域，具体地说是涉及一种火电厂高位收水冷却塔水质自动控制***。

背景技术

高位收水冷却塔是近年来出现的一种节能、降噪的新型自然通风冷却塔，该技术可以有效地减小循环水泵的静扬程，从而节约耗电和降噪，是目前火力发电厂超大型冷却塔技术的重点发展方向。其主要特点是取消了常规冷却塔底部的混凝土集水池和雨区，循环水泵高位布置，冷却塔内设置高位收水装置和集水槽。这种高位收水塔集水槽属于水面小、水深很深的窄深型水池，冷却后的循环水通过淋水填料底部的收水斜板和收水槽汇集到高位集水槽，再被输送到循环水泵房。由于高位收水冷却塔无下部水池，且集水槽和循泵房进水间水体表面积较小，因此整个循环水***水容积较常规塔大为减少。循环水***水容积小，水的停留时间就短，浓缩就快，水质波动就大，这样就对循环水水质控制提出了更高的要求。

目前国内高位收水冷却塔的循环水水质控制仍然依靠人工定期取样和化验分析，根据循环水浓缩倍率等参数来调整排污量和加药量，***补水由人工根据冷却塔液位定期进行。这种方法显然不能实时控制循环水水质，对高位收水冷却塔而言，其滞后性就更为严重。不但存在凝汽器腐蚀和结垢风险，而且粗放的补排水控制和加药方式会造成大量药品和水资源的浪费。另外在补水水质变化较大情况下，单纯参考浓缩倍率，也不能如实反映循环水水质，长此以往会偏离实际，出现浓缩倍率合格，但凝汽器结垢的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提出一种火电厂高位收水冷却塔水质自动控制***，可以实现自动补、排水和自动加药，能有效地节约药品和节约用水，使循环水水质稳定在一定范围内。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种火电厂高位收水冷却塔水质自动控制***，其特征是，包括高位收水冷却塔、循环水前池、补水池、补水泵、循环水泵、硫酸储罐、阻垢剂溶药箱、次氯酸钠贮存罐和凝汽器；所述高位收水冷却塔通过循环水沟道与循环水前池连通，所述循环水前池分别通过加硫酸管道、阻垢剂加药管道、次氯酸钠加药管道与硫酸储罐、阻垢剂溶药箱、次氯酸钠贮存罐连通，所述补水池通过补水管道与循环水前池连通，所述补水管道上安装有补水泵，所述循环水前池的出水口经循环水泵分为成两路，一路通过循环水进水母管与凝汽器的进水口连通，另一路通过工艺水管道与脱硫、燃料除灰等用户连通，所述凝汽器通过循环水回水母管与高位收水冷却塔的进水口连通，所述高位收水冷却塔连接有循环水排污管道。

进一步的，所述循环水前池设置有液位计，所述加硫酸管道上设置有加酸调节阀，所述阻垢剂加药管道上设置有变频调节的阻垢剂计量泵，所述次氯酸钠加药管道上设置有次氯酸钠计量泵，所述补水管道上设置有补水调节阀和补水流量计，所述循环水进水母管上设置有pH表、氧化还原电位ORP表、电导率表、和钙硬度分析仪，所述循环水排污管道上设置有排污水调节阀和排污水流量计，所述工艺水管道上设置有工艺水流量计。

进一步的，所述电导率表和钙硬度分析仪的信号输出端与第一控制器的输入端连接，所述第一控制器的输出端与排污水调节阀的控制端连接；所述液位计的信号输出端与第二控制器的输入端连接，所述第二控制器的输出端与补水调节阀的控制端连接；所述pH表的信号输出端与第三控制器的输入端连接，第三控制器的输出端与加酸调节阀的控制端连接；所述排污水流量计和工艺水流量计的信号输出端与第四控制器的输入端连接，所述第四控制器的输出端与阻垢剂计量泵的控制端连接；所述氧化还原电位ORP表的信号输出端与第五控制器的输入端连接，所述第五控制器的输出端与次氯酸钠计量泵的控制端连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1）结构设计合理，通过连续自动地补水和排污，可以大大降低由于循环水间断性补水和排污引起的水质和水位波动，有显著的节水效果。同时能对补水量、排污水量及工艺用水量进行在线监测和统计，有利于实现循环水***的精细化水务管理。

2）能够实时自动调整加药量，确保药剂浓度和循环水水质稳定在安全可靠范围内，极大降低了高位收水冷却塔循环水***的腐蚀结垢风险。

附图说明

图1是火电厂高位收水冷却塔水质自动控制***的结构示意图。

图2是现有某火电厂高位收水冷却塔示意图。

图3是循环水电导率变化情况图，单位：μs/cm。

图4是循环水硬度和碱度变化情况图，单位：mmol/L。

图中：高位收水冷却塔1、循环水前池2、补水池3、补水泵4、循环水泵5、硫酸储罐6、阻垢剂溶药箱7、次氯酸钠贮存罐8、凝汽器9、液位计10、加酸调节阀11、阻垢剂计量泵12、次氯酸钠计量泵13、补水调节阀14、补水流量计15、pH表16、氧化还原电位ORP表17、电导率表18、钙硬度分析仪19、排污水调节阀20、排污水流量计21、工艺水流量计22、第一控制器23、第二控制器24、第三控制器25、第四控制器26、第五控制器27。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

参见图1，本实施例中，一种火电厂高位收水冷却塔水质自动控制***，包括高位收水冷却塔1、循环水前池2、补水池3、补水泵4、循环水泵5、硫酸储罐6、阻垢剂溶药箱7、次氯酸钠贮存罐8和凝汽器9；高位收水冷却塔1通过循环水沟道与循环水前池2连通，循环水前池2分别通过加硫酸管道、阻垢剂加药管道、次氯酸钠加药管道与硫酸储罐6、阻垢剂溶药箱7、次氯酸钠贮存罐8连通，补水池3通过补水管道与循环水前池2连通，补水管道上安装有补水泵4，循环水前池2的出水口经循环水泵5分为成两路，一路通过循环水进水母管与凝汽器9的进水口连通，另一路通过工艺水管道与脱硫、燃料除灰等用户连通，凝汽器9通过循环水回水母管与高位收水冷却塔1的进水口连通，高位收水冷却塔1连接有循环水排污管道。

本实施例中，循环水前池2设置有液位计10，加硫酸管道上设置有加酸调节阀11，阻垢剂加药管道上设置有变频调节的阻垢剂计量泵12，次氯酸钠加药管道上设置有次氯酸钠计量泵13，补水管道上设置有补水调节阀14和补水流量计15，循环水进水母管上设置有pH表16、氧化还原电位ORP表17、电导率表18、和钙硬度分析仪19，循环水排污管道上设置有排污水调节阀20和排污水流量计21，工艺水管道上设置有工艺水流量计22。

本实施例中，电导率表18和钙硬度分析仪19的信号输出端与第一控制器23的输入端连接，第一控制器23的输出端与排污水调节阀20的控制端连接；液位计10的信号输出端与第二控制器24的输入端连接，第二控制器24的输出端与补水调节阀14的控制端连接；pH表16的信号输出端与第三控制器25的输入端连接，第三控制器25的输出端与加酸调节阀11的控制端连接；排污水流量计21和工艺水流量计22的信号输出端与第四控制器26的输入端连接，第四控制器26的输出端与阻垢剂计量泵12的控制端连接；氧化还原电位ORP表17的信号输出端与第五控制器27的输入端连接，第五控制器27的输出端与次氯酸钠计量泵13的控制端连接。

工作过程：

a）补水调节阀14与液位计10联锁控制，当循环水前池2的液位低于设定值时增大补水调节阀14的开度，当循环水前池2的液位高于设定值时减小补水调节阀14的开度；

b）排污水调节阀20与电导率表18和钙硬度分析仪19联锁控制，当循环水电导率或者钙硬度高于其设定值时增大排污水调节阀20的开度，当循环水电导率或者钙硬度低于其设定值时减小排污水调节阀20的开度，从而实现循环水水质自动控制；

c）加酸调节阀11与pH表16联锁控制，当循环水pH值高于设定值时增大加酸调节阀11的开度，当循环水pH低于设定值时减小加酸调节阀11的开度，从而实现循环水pH值自动控制；

d）阻垢剂计量泵12与排污水流量计21及工艺水流量计22联锁控制，根据计算得出的实时阻垢剂加药量对阻垢剂计量泵12进行变频调节，实现循环水中阻垢剂浓度自动控制；

e）次氯酸钠计量泵13与氧化还原电位ORP表17联锁控制，当循环水ORP值低于设定值时启动次氯酸钠计量泵13，当循环水ORP值高于设定值时停运次氯酸钠计量泵13，从而实现循环水中氧化型杀菌剂浓度的自动控制。

上述高位收水冷却塔水质自动控制***能够实现连续自动补水和排污，同时能对补水量、排污水量及工艺水量进行在线监测和统计，控制器及钙硬度分析仪19采用现有产品。

实施例。

江苏某大型火电厂二期工程建设有2×1000MW 机组，采用高位收水冷却塔方案，冷却塔***示意图如图2。水源为长江水，经原水预处理混凝沉淀后进入补水池作为冷却塔补水。循环水补水为人工调节，运行人员根据进水前池水位调整补水门（开关型）。循环水排污门采用手动调节门，根据人工定期化验的循环水水质情况进行调整。阻垢剂、杀菌剂加药也是采用人工调整方式，加药浪费量较大。2019年10月-12月循环水水质变化情况见图3和图4。由图3、图4可知循环水的电导率在600-1600μs/cm之间波动，碱度、硬度分别在4-9mmol/L和2-8mmol/L之间波动。总体来看循环水的水质变化范围很大，稳定性欠佳，可见单纯依靠人工调整手段不能把高位收水冷却塔水质控制在一个理想水平。

经过本实用新型改造后，循环水前池水位能维持在12.6m±0.6m，循环水pH值在8.5-8.8之间，循环水电导率在1300-1450μs/cm，循环水浓缩倍率在5.5±0.3。高位收水冷却塔水质自动控制***可以有效地缓冲因排污及加药不当引起的水质波动，本技术方案达到了将循环水浓缩倍率稳定在5-6倍运行的预期目标，同时单位发电量取水量降到1.68m³/(MW·h)以下的同类机组先进水平，环境及经济效益明显。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种火电厂高位收水冷却塔水质自动控制***，其特征是，包括高位收水冷却塔（1）、循环水前池（2）、补水池（3）、补水泵（4）、循环水泵（5）、硫酸储罐（6）、阻垢剂溶药箱（7）、次氯酸钠贮存罐（8）和凝汽器（9）；所述高位收水冷却塔（1）通过循环水沟道与循环水前池（2）连通，所述循环水前池（2）分别通过加硫酸管道、阻垢剂加药管道、次氯酸钠加药管道与硫酸储罐（6）、阻垢剂溶药箱（7）、次氯酸钠贮存罐（8）连通，所述补水池（3）通过补水管道与循环水前池（2）连通，所述补水管道上安装有补水泵（4），所述循环水前池（2）的出水口经循环水泵（5）分为成两路，一路通过循环水进水母管与凝汽器（9）的进水口连通，另一路通过工艺水管道与用户连通，所述凝汽器（9）通过循环水回水母管与高位收水冷却塔（1）的进水口连通，所述高位收水冷却塔（1）连接有循环水排污管道；

所述循环水前池（2）设置有液位计（10），所述加硫酸管道上设置有加酸调节阀（11），所述阻垢剂加药管道上设置有变频调节的阻垢剂计量泵（12），所述次氯酸钠加药管道上设置有次氯酸钠计量泵（13），所述补水管道上设置有补水调节阀（14）和补水流量计（15），所述循环水进水母管上设置有pH表（16）、氧化还原电位ORP表（17）、电导率表（18）、和钙硬度分析仪（19），所述循环水排污管道上设置有排污水调节阀（20）和排污水流量计（21），所述工艺水管道上设置有工艺水流量计（22）。

2.根据权利要求1所述的火电厂高位收水冷却塔水质自动控制***，其特征是，所述电导率表（18）和钙硬度分析仪（19）的信号输出端与第一控制器（23）的输入端连接，所述第一控制器（23）的输出端与排污水调节阀（20）的控制端连接；所述液位计（10）的信号输出端与第二控制器（24）的输入端连接，所述第二控制器（24）的输出端与补水调节阀（14）的控制端连接；所述pH表（16）的信号输出端与第三控制器（25）的输入端连接，第三控制器（25）的输出端与加酸调节阀（11）的控制端连接；所述排污水流量计（21）和工艺水流量计（22）的信号输出端与第四控制器（26）的输入端连接，所述第四控制器（26）的输出端与阻垢剂计量泵（12）的控制端连接；所述氧化还原电位ORP表（17）的信号输出端与第五控制器（27）的输入端连接，所述第五控制器（27）的输出端与次氯酸钠计量泵（13）的控制端连接。

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