[发明专利]一种火力发电厂循环水浓缩倍率稳定控制的系统和方法

说明书

本发明涉及一种火力发电厂循环水浓缩倍率稳定控制的系统和方法，该方法包括：获取火力发电机组循环水系统补水量、排污水量和冷却塔液位的历史数据，通过水平衡的方式计算得到循环水系统蒸发风吹损失量的实时数据，以蒸发风吹损失量为因变量，以与火力发电机组蒸发损失密切相关的在线参数为自变量，建立循环水蒸发风吹损失预测模型；对循环水系统进行动态模拟试验，得到循环水系统的浓缩倍率的合理值，以该值作为循环水蒸发风吹损失预测模型的输入值，计算得到循环水系统的实时补水量和排污水量，用以调控水量。本发明能够长时间维持火力发电厂循环水浓缩倍率稳定控制，具有明显的节水效果，同时可以防止凝汽器管材结垢腐蚀。

技术领域

本发明属于工业节水技术领域，尤其涉及一种火力发电厂循环水浓缩倍率稳定控制的系统和方法。

背景技术

火力发电厂是工业用水大户，从经济运行和保护环境出发，节约发电用水意义重大。在火力发电厂所有用水系统中，循环冷却水系统用水量最大，因此针对循环冷却水系统的节水改造是火力发电厂节约用水的重点。

循环冷却水系统运行过程中，系统的进水为冷却塔的补水，出水主要包括两部分，一部分是蒸发风吹损失(也包括渗漏损失)，另一部分是循环水的排污水。正常运行工况下，循环水系统的进水应等于蒸发风吹损失与排污水之和。

在火力发电厂机组运行条件确定的情况下，蒸发风吹损失为确定值，则循环水系统的节水效果主要体现在控制循环水的排污上。循环水系统的节水效果通常以浓缩倍率的大小来衡量。在忽略蒸发风吹损失携带盐分的前提下，浓缩倍率等于循环水补水量与排污水量的比值。因此，提高冷却水的浓缩倍率，可明显减少排污水量和补水量，取得良好的节水效果。

但随着浓缩倍率的不断提高，循环水中的含盐量也不断提高，当含盐量达到一定程度时，循环水系统面临着腐蚀和结垢等诸多问题。所以，循环冷却水系统节水的关键是在不产生腐蚀和结垢等问题的前提下，维持浓缩倍率的高位稳定。在实际运行过程中，即使浓缩倍率在短时间内波动到一个低值，其耗水量也能抵消相当长一段时间内高浓缩倍率运行下的节水量；另外，即使浓缩倍率在短时间内波动到一个高值，也会面临循环水系统腐蚀结垢的风险。因此，实现火力发电机组循环水浓缩倍率的稳定控制，不仅可以减少排污量，节约发电用水，同时可以防止凝汽器管材结垢腐蚀。

目前，维持循环水浓缩倍率稳定的常规方式是定时手工分析循环水和补充水中的氯离子浓度(两者的比值即为浓缩倍率)，通过浓缩倍率的大小决定排污量。这种手工采样分析的方式为间断采样，通过这种方式调节浓缩倍率存在明显的滞后性和不稳定性。另外，也有采用氯离子选择性电极在线监测，但由于循环水水质比较恶劣，使得在线仪表漂移问题严重，而且电极不够稳定，需经常更换，其价格也比较昂贵，不适合工业应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种火力发电厂循环水浓缩倍率稳定控制的系统和方法，采用建立循环水蒸发风吹损失预测模型的方式，结合设定的循环水浓缩倍率的合理值，实现了循环水补水量和排污水量的实时准确预测，另外通过对循环水和补充水加装在线电导率监测仪表，实现对浓缩倍率的反馈调节，从而实现循环水浓缩倍率的简单准确稳定控制。

本发明提供了一种火力发电厂循环水浓缩倍率稳定控制的方法，包括：

步骤1，获取火力发电机组循环水系统补水量、排污水量和冷却塔液位的历史数据，通过水平衡的方式计算得到循环水系统蒸发风吹损失量的实时数据，以蒸发风吹损失量为因变量，以与火力发电机组蒸发损失密切相关的在线参数为自变量，建立循环水蒸发风吹损失预测模型；

步骤2，对循环水系统进行动态模拟试验，得到循环水系统的浓缩倍率的合理值，以该值作为循环水蒸发风吹损失预测模型的输入值，计算得到循环水系统的实时补水量和排污水量，用以调控水量。

进一步地，步骤2还包括：