[發(fā)明專利]用于控制循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)的方法與濃縮倍率儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010227175.8
• 申請(qǐng)日: 2010-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101943919A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許錦璐;權(quán)春光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津天一清源科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G05D11/13
• 分類號(hào): G05D11/13;G01J1/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李素蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于控制循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)的系統(tǒng)，尤其涉及一種通過(guò)測(cè)量熒光示蹤劑濃度增加的倍數(shù)來(lái)控制循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

循環(huán)冷卻水濃縮倍率指某種物質(zhì)在冷卻水中的含量與在補(bǔ)水中含量的比值，也可表示為冷卻水補(bǔ)水總量與排污總量(包括排污，泄漏，飛濺等)的比值。

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)行中，通過(guò)蒸發(fā)部分冷卻水以達(dá)到降溫的目的。由于蒸發(fā)的是純水，被蒸發(fā)的冷卻水中含有的礦物質(zhì)繼續(xù)留在冷卻水中，這導(dǎo)致冷卻水中礦物質(zhì)濃度不斷升高。當(dāng)冷卻水中礦物質(zhì)的濃度達(dá)到一定比例，必須排放部分冷卻水以避免結(jié)垢，腐蝕、沉積和微生物的孳生等一系列問(wèn)題。排放冷卻水的量決定濃縮倍數(shù)，排放的量大則濃縮倍數(shù)低，反之，排放冷卻水的量小則濃縮倍數(shù)高。

我國(guó)工業(yè)用水中的70～80％為循環(huán)冷卻水補(bǔ)水，國(guó)標(biāo)《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50050-2007中已將循環(huán)水濃縮倍數(shù)從平均3倍(1995年標(biāo)準(zhǔn))提高到5倍，其節(jié)水效果能提高0.4個(gè)百分點(diǎn)，以2004年用水量計(jì)，全國(guó)可節(jié)約176億噸水。另外，還有的間接效益是減少水源規(guī)模和輸配水管網(wǎng)，減少水處理藥劑量，減少動(dòng)能消耗等。因此，準(zhǔn)確、快速、在線地將循環(huán)水濃縮倍數(shù)控制在合理的范圍內(nèi)是實(shí)現(xiàn)節(jié)水減排，保護(hù)環(huán)境中的重要環(huán)節(jié)之一。

目前，控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)主要有以下方法：

(1)液位控制器：主要通過(guò)控制進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水量和流出系統(tǒng)的水即排污量來(lái)完成。此方法能較準(zhǔn)確控制系統(tǒng)補(bǔ)水量，如在冷卻水蓄水池或塔池中使用液位控制器，當(dāng)水位低于液位控制器設(shè)定值，補(bǔ)水閥就開(kāi)始運(yùn)行。但很難控制系統(tǒng)排污量，特別是當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏，溢流或飛濺時(shí)，排污量就為不可控，濃縮倍數(shù)就無(wú)法控制。

(2)電導(dǎo)率儀：使用電導(dǎo)率控制排污是控制濃縮倍數(shù)的典型方法。其原理為，由于水中存在離子物質(zhì)，使水具有導(dǎo)電性，其導(dǎo)電度可以被測(cè)量，即為電導(dǎo)率。當(dāng)冷卻水中離子濃度增加，其電導(dǎo)率也增加，其增加的倍數(shù)近似等于冷卻水濃縮倍數(shù)。所以可以設(shè)定一個(gè)固定電導(dǎo)率值，當(dāng)冷卻水電導(dǎo)率達(dá)到這一固定值時(shí)開(kāi)始排污。使用電導(dǎo)率儀控制濃縮倍數(shù)時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)補(bǔ)水發(fā)生變化，或者冷卻水使用多個(gè)補(bǔ)水水源，電導(dǎo)率儀就不能準(zhǔn)確控制濃縮倍數(shù)。如果在水處理中加入化學(xué)品如酸，殺菌劑等，會(huì)顯著升高冷卻水電導(dǎo)率，導(dǎo)致排污量增加，濃縮倍數(shù)降低；如果系統(tǒng)發(fā)生結(jié)垢等問(wèn)題會(huì)降低冷卻水電導(dǎo)率從而導(dǎo)致冷卻水過(guò)循環(huán)，將會(huì)導(dǎo)致水處理“慘重失敗”。

(3)計(jì)時(shí)器：使用計(jì)時(shí)器控制系統(tǒng)排污的時(shí)間而不實(shí)際測(cè)量水中任何特定的物質(zhì)。計(jì)時(shí)器只能近似通過(guò)控制排污量來(lái)控制濃縮倍數(shù)，但當(dāng)冷卻水系統(tǒng)蒸發(fā)量變化，環(huán)境溫度、濕度變化，都將使?jié)饪s倍數(shù)發(fā)生變化。

上述幾種控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)的方法都存在著一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題是無(wú)法直接準(zhǔn)確、在線地測(cè)量濃縮倍數(shù)，并根據(jù)該濃縮倍數(shù)控制排污。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種用于控制循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)的方法，該控制方法可以直接、準(zhǔn)確、快速、在線地測(cè)量控制循環(huán)水的濃縮倍數(shù)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明用于控制循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)的方法予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是：根據(jù)熒光示蹤劑濃度變化來(lái)控制循環(huán)水濃縮倍數(shù)，其步驟如下：

步驟一、向循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中添加濃度為0.01ppm-1ppm的熒光示蹤劑；

步驟二、使用一第一熒光計(jì)，在線測(cè)量循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中所述熒光示蹤劑的濃度，并通過(guò)一濃縮倍率儀控制器自動(dòng)調(diào)節(jié)一加藥泵，用以保證向循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中所投加的熒光示蹤劑符合上述的濃度要求；

步驟三、使用一第二熒光計(jì)，在線測(cè)量循環(huán)冷卻水中的熒光示蹤劑的濃度；

步驟四、根據(jù)上述第二熒光計(jì)和第一熒光計(jì)的測(cè)量值，得出當(dāng)前狀態(tài)的循環(huán)水濃縮倍數(shù)＝循環(huán)冷卻水中熒光示蹤劑濃度/循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中熒光示蹤劑濃度；

步驟五、使用上述濃縮倍率儀控制器控制一冷卻水排污電動(dòng)閥，當(dāng)循環(huán)水濃縮倍數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，排污電動(dòng)閥運(yùn)行，冷卻水排污；否則，返回上述步驟二。

本發(fā)明用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍率儀，包括：一用于向循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中所投加熒光示蹤劑的加藥裝置；一用于在線測(cè)量循環(huán)冷卻水補(bǔ)水中熒光示蹤劑濃度的第一熒光計(jì)；一用于在線測(cè)量循環(huán)冷卻水中熒光示蹤劑濃度的第二熒光計(jì)；一用于計(jì)算循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)的濃縮倍率儀控制器，所述濃縮倍率儀控制器中至少包含有：用于在線自動(dòng)控制加藥裝置的PID運(yùn)算模塊；兩個(gè)分別接收上述兩個(gè)熒光計(jì)數(shù)據(jù)的模擬量輸入模塊；用于控制排污裝置運(yùn)行的開(kāi)關(guān)量輸出模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：