一种发电厂供热回水综合监测系统及方法与流程

1.本发明属于发电厂供热回水水质监测技术领域，涉及一种发电厂供热回水综合监测系统及方法。


背景技术：

2.为推进燃煤发电机组节能减排的高速发展，目前越来越多的发电厂通过供热达到降低机组能耗、提升机组效率的目的。随着供热量的增加，越来越多的供热机组开始对供汽进行回收，以减少水资源的浪费和剩余热量的损失。根据水质情况，供热回水可补至除氧器、凝汽器和水处理系统。为了最大限度地实现供热回水的梯级利用，对供热回水的水质情况进行实时监测就显得尤为重要。其中，电导率和氢电导率是两项最重要的水质监测指标。电导率反映的是水中离子含量的总体水平。氢电导率是被测水样先经过阳离子交换树脂将水样中的阳离子置换成氢离子后测得的电导率，反映水中杂质阴离子的总体水平。此外，硬度、铁含量、钠离子、氯离子、二氧化硅、toci含量等也是重要的供热回水水质监测指标。
3.然而由于供热管道污染、腐蚀、泄漏，热用户回水不稳定等情况，造成回水水质波动较大，现场在线监测仪表运行状况极差，控制方式存在较大的局限性。主要存在以下几点问题：
4.1)供热回水温度高，可达50～90℃，在线化学仪表运行的最佳温度一般为25℃，水温过高就会造成很大的测量误差。此外，离子交换树脂在高温下的性能也会显著降低，进而影响到氢电导率的测量。
5.2)氢电导率测量用阳离子交换树脂失效快。当水质突然变差时，氢电导率测量用阳离子交换树脂迅速失效，使其使用寿命大大降低，频繁更换树脂，造成现场维护的工作量大大增加，更换过程中也会出现一定的测量真空期，不利于水样的连续测量。
6.3)通过现场人员对水质情况进行判断来决定供热回水回收去处，对现场人员依赖性强，局限性大，不具备智能化。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种发电厂供热回水综合监测系统及方法，该系统及方法能够较为准确测量氢电导率及电导率，同时延长阳离子交换树脂的使用寿命。
8.为达到上述目的，本发明公开了一种发电厂供热回水综合监测系统包括供热回水管道、恒温装置、电导率表进样阀、电导率电极、三通电磁阀、氢电导率表进样阀、氢型阳离子交换装置、地沟、氢电导率电极、在线化学仪表进样阀、在线化学仪表及控制系统；
9.供热回水管道与恒温装置的入口相连通，恒温装置的出口分为两路，其中，一路经电导率表进样阀与电导率电极的入口相连通，另一路与三通电磁阀的第一开口相连通，三通电磁阀的第二开口与地沟相连通，三通电磁阀的第三开口分为两路，其中一路经氢电导率表进样阀与氢型阳离子交换装置的入口相连通，氢型阳离子交换装置的出口与氢电导率
电极的入口相连通，另一路经在线化学仪表进样阀与在线化学仪表相连通；
10.电导率电极与电导率变送器相连接，氢电导率电极与氢电导率变送器相连接，电导率变送器的输出端、氢电导率变送器的输出端及在线化学仪表的输出端与控制系统的输入端相连接，控制系统的输出端与恒温装置的控制端及三通电磁阀的控制端相连接。
11.供热回水管道通过进样阀及过滤器与恒温装置的入口相连通。
12.电导率电极的出口通过第一排水管与地沟相连通，
13.三通电磁阀的第二开口通过第二排水管与地沟相连通。
14.氢电导率电极的出口通过第三排水管与地沟相连通。
15.所述在线化学仪表为硬度分析仪、全铁分析仪、氢电导率表、ph表、钠表、硅表、氯离子分析仪、toc分析仪、toci分析仪及cod分析仪中一种或者几种的组合。
16.本发明公开了一种发电厂供热回水综合监测方法包括以下步骤：
17.供热回水水样经恒温装置将水温调节至预设范围内，恒温装置的出水经电导率表进样阀后进入到电导率电极，通过电导率电极测量供热回水水样的电导率以及温度信息，然后经电导率变送器发送至控制系统中；
18.当测量得到的电导率及温度均在对应的预设范围内时，则控制三通电磁阀，将恒温装置输出的水分别送入氢型阳离子交换装置及在线化学仪表中，通过氢型阳离子交换装置将杂质阳离子全部置换成氢离子后送入氢电导率电极中，通过氢电导率电极测量供热回水水样中氢电导率及温度信息，并经氢电导率变送器发送至控制系统中，同时通过在线化学仪表测量供热回水水样的参数，并发送至控制系统中；
19.当电导率电极测量得到的电导率或温度不在对应的预设范围内时，则控制三通电磁阀，将恒温装置输出的水排至地沟。
20.还包括：
21.控制系统将在线化学仪表所测供热回水水样的参数以及所测氢电导率与其对应设定值进行比较，以判断所测供热回水水样的参数以及所测氢电导率是否合格，当所测供热回水水样的参数及所测氢电导率均合格时，则显示“建议回收”的提示语；否则，则显示“不建议回收”的提示语。
22.还包括：
23.当电导率电极所测温度不在其对应的预设范围内时，则控制系统控制恒温装置，使得电导率电极所测温度在其对应的预设范围内。
24.本发明具有以下有益效果：
25.本发明所述的发电厂供热回水综合监测系统及方法在具体操作时，通过电导率电极测量供热回水水样的电导率以及温度信息，当测量得到的电导率及温度均在对应的预设范围内时，则将恒温装置输出的水分别送入氢型阳离子交换装置及在线化学仪表中，以准确测量氢电导率及电导率，另外，当电导率电极测量得到的电导率或温度不在对应的预设范围内时，则控制三通电磁阀，将恒温装置输出的水排至地沟，避免对后续仪器造成影响，延长阳离子交换树脂的使用寿命。
附图说明
26.图1为本发明的结构示意图；
27.图2为本发明的流程图。
28.其中，1为进样阀、2为过滤器、3为恒温装置、4为电导率表进样阀、5为电导率电极、6为电导率变送器、7为三通电磁阀、8为氢电导率表进样阀、9为氢型阳离子交换装置、10为氢电导率电极、11为氢电导率变送器、12为在线化学仪表进样阀、13为在线化学仪表、14为控制系统。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
30.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
31.参考图1，本发明所述的发电厂供热回水综合监测系统包括进样阀1、过滤器2、恒温装置3、电导率表进样阀4、电导率电极5、电导率变送器6、三通电磁阀7、氢电导率表进样阀8、氢型阳离子交换装置9、氢电导率电极10、氢电导率变送器11、其他在线化学仪表进样阀12、在线化学仪表13及控制系统14；
32.供热回水管道通过进样阀1与过滤器2的入口相连通，过滤器2的出口与恒温装置3的入口相连通。恒温装置3的出口分为两路，其中，一路经电导率表进样阀4与电导率电极5的入口相连通，电导率电极5的出口通过第一排水管与地沟相连通，另一路与三通电磁阀7的第一开口相连通，三通电磁阀7的第二开口通过第二排水管与地沟相连通，三通电磁阀7的第三开口分为两路，其中一路经氢电导率表进样阀8与氢型阳离子交换装置9的入口相连通，氢型阳离子交换装置9的出口与氢电导率电极10的入口相连通，氢电导率电极10的出口通过第三排水管与地沟相连通；另一路经在线化学仪表进样阀12与在线化学仪表13相连通。
33.电导率电极5与电导率变送器6相连接，氢电导率电极10与氢电导率变送器11相连接，电导率变送器6的输出端、氢电导率变送器11的输出端及在线化学仪表13的输出端与控制系统14的输入端相连接，控制系统14的输出端与恒温装置3控制端及三通电磁阀7的控制端相连接。
34.所述在线化学仪表13为硬度分析仪、全铁分析仪、氢电导率表、ph表、钠表、硅表、氯离子分析仪、toc分析仪、toci分析仪及cod分析仪中一种或者几种的组合。
35.参考图2，本发明所述发电厂供热回水综合监测方法包括以下步骤：
36.供热回水水样经进样阀1后通过过滤器2进行过滤，以减少水中杂质对后续测量准确性及使用寿命造成的影响，再经恒温装置3将水温调节至预设范围内，恒温装置3的出水
经电导率表进样阀4后进入到电导率电极5，通过电导率电极5测量供热回水水样的电导率以及温度信息，然后经电导率变送器6发送至控制系统14中。
37.当测量得到的电导率及温度均在对应的预设范围内时，则控制三通电磁阀7，将恒温装置3输出的水分别送入氢型阳离子交换装置9及在线化学仪表13中，通过氢型阳离子交换装置9将杂质阳离子全部置换成氢离子后送入氢电导率电极10中，通过氢电导率电极10测量供热回水水样中氢电导率及温度信息，并经氢电导率变送器11发送至控制系统14中，同时通过在线化学仪表13测量供热回水水样的参数，并发送至控制系统14中。
38.控制系统14将在线化学仪表13所测供热回水水样的参数以及所测氢电导率与其对应设定值进行比较，以判断所测供热回水水样的参数以及所测氢电导率是否合格，当所测供热回水水样的参数及所测氢电导率均合格时，则显示“建议回收”的提示语；否则，则显示“不建议回收”的提示语。
39.当电导率电极5测量得到的电导率或温度不在对应的预设范围内时，则控制三通电磁阀7，将恒温装置3输出的水排至地沟，同时显示“不建议回收”的提示语，以保护后续在线化学仪表13。
40.当电导率电极5所测温度不在其对应的预设范围内时，则控制系统14控制恒温装置3，使得电导率电极5所测温度在其对应的预设范围内。
41.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种发电厂供热回水综合监测系统，其特征在于，包括供热回水管道、恒温装置(3)、电导率表进样阀(4)、电导率电极(5)、三通电磁阀(7)、氢电导率表进样阀(8)、氢型阳离子交换装置(9)、地沟、氢电导率电极(10)、在线化学仪表进样阀(12)、在线化学仪表(13)及控制系统(14)；供热回水管道与恒温装置(3)的入口相连通，恒温装置(3)的出口分为两路，其中，一路经电导率表进样阀(4)与电导率电极(5)的入口相连通，另一路与三通电磁阀(7)的第一开口相连通，三通电磁阀(7)的第二开口与地沟相连通，三通电磁阀(7)的第三开口分为两路，其中一路经氢电导率表进样阀(8)与氢型阳离子交换装置(9)的入口相连通，氢型阳离子交换装置(9)的出口与氢电导率电极(10)的入口相连通，另一路经在线化学仪表进样阀(12)与在线化学仪表(13)相连通；电导率电极(5)与电导率变送器(6)相连接，氢电导率电极(10)与氢电导率变送器(11)相连接，电导率变送器(6)的输出端、氢电导率变送器(11)的输出端及在线化学仪表(13)的输出端与控制系统(14)的输入端相连接，控制系统(14)的输出端与恒温装置(3)的控制端及三通电磁阀(7)的控制端相连接。2.根据权利要求1所述的发电厂供热回水综合监测系统，其特征在于，供热回水管道通过进样阀(1)及过滤器(2)与恒温装置(3)的入口相连通。3.根据权利要求1所述的发电厂供热回水综合监测系统，其特征在于，电导率电极(5)的出口通过第一排水管与地沟相连通。4.根据权利要求1所述的发电厂供热回水综合监测系统，其特征在于，三通电磁阀(7)的第二开口通过第二排水管与地沟相连通。5.根据权利要求1所述的发电厂供热回水综合监测系统，其特征在于，氢电导率电极(10)的出口通过第三排水管与地沟相连通。6.根据权利要求1所述的发电厂供热回水综合监测系统，其特征在于，所述在线化学仪表(13)为硬度分析仪、全铁分析仪、氢电导率表、ph表、钠表、硅表、氯离子分析仪、toc分析仪、toci分析仪及cod分析仪中一种或者几种的组合。7.一种发电厂供热回水综合监测方法，其特征在于，基于权利要求1所述的发电厂供热回水综合监测系统，包括以下步骤：供热回水水样经恒温装置(3)将水温调节至预设范围内，恒温装置(3)的出水经电导率表进样阀(4)后进入到电导率电极(5)，通过电导率电极(5)测量供热回水水样的电导率以及温度信息，然后经电导率变送器(6)发送至控制系统(14)中；当测量得到的电导率及温度均在对应的预设范围内时，则控制三通电磁阀(7)，将恒温装置(3)输出的水分别送入氢型阳离子交换装置(9)及在线化学仪表(13)中，通过氢型阳离子交换装置(9)将杂质阳离子全部置换成氢离子后送入氢电导率电极(10)中，通过氢电导率电极(10)测量供热回水水样中氢电导率及温度信息，并经氢电导率变送器(11)发送至控制系统(14)中，同时通过在线化学仪表(13)测量供热回水水样的参数，并发送至控制系统(14)中；当电导率电极(5)测量得到的电导率或温度不在对应的预设范围内时，则控制三通电磁阀(7)，将恒温装置(3)输出的水排至地沟。8.根据权利要求7所述的发电厂供热回水综合监测方法，其特征在于，还包括：
控制系统(14)将在线化学仪表(13)所测供热回水水样的参数以及所测氢电导率与其对应设定值进行比较，以判断所测供热回水水样的参数以及所测氢电导率是否合格，当所测供热回水水样的参数及所测氢电导率均合格时，则显示“建议回收”的提示语；否则，则显示“不建议回收”的提示语。9.根据权利要求7所述的发电厂供热回水综合监测方法，其特征在于，还包括：当电导率电极(5)所测温度不在其对应的预设范围内时，则控制系统(14)控制恒温装置(3)，使得电导率电极(5)所测温度在其对应的预设范围内。

技术总结
本发明公开了一种发电厂供热回水综合监测系统及方法，供热回水管道与恒温装置的入口相连通，恒温装置的出口分为两路，其中，一路经电导率表进样阀与电导率电极的入口相连通，另一路与三通电磁阀的第一开口相连通，三通电磁阀的第二开口与地沟相连通，三通电磁阀的第三开口分为两路，其中一路经氢电导率表进样阀与氢型阳离子交换装置的入口相连通，氢型阳离子交换装置的出口与氢电导率电极的入口相连通，另一路经在线化学仪表进样阀与在线化学仪表相连通，该系统及方法能够较为准确测量氢电导率及电导率，同时延长阳离子交换树脂的使用寿命。命。命。


技术研发人员：赵斌 邱逢涛 孙祥飞 龙国军 刘玮 肖剑波 曲振河 朱辉 陆红祥 孙霞 汪昆 雷斌斌
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：2023.04.28
技术公布日：2023/7/22