[發明專利]一種火力發電廠循環水濃縮倍率穩定控制的系統和方法

有效

• 申請號: 201811343825.8
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109521813B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 曹蕃;金緒良;王藝霏;郭婷婷;宋寅;聶晉峰;王海剛;白公寶;張志剛
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司火力發電技術研究院
• 主分類號: G05D11/13
• 分類號: G05D11/13
• 代理公司: 北京中南長風知識產權代理事務所(普通合伙) 11674
• 代理人: 王東偉

本發明涉及一種火力發電廠循環水濃縮倍率穩定控制的系統和方法，該方法包括：獲取火力發電機組循環水系統補水量、排污水量和冷卻塔液位的歷史數據，通過水平衡的方式計算得到循環水系統蒸發風吹損失量的實時數據，以蒸發風吹損失量為因變量，以與火力發電機組蒸發損失密切相關的在線參數為自變量，建立循環水蒸發風吹損失預測模型；對循環水系統進行動態模擬試驗，得到循環水系統的濃縮倍率的合理值，以該值作為循環水蒸發風吹損失預測模型的輸入值，計算得到循環水系統的實時補水量和排污水量，用以調控水量。本發明能夠長時間維持火力發電廠循環水濃縮倍率穩定控制，具有明顯的節水效果，同時可以防止凝汽器管材結垢腐蝕。

技術領域

本發明屬于工業節水技術領域，尤其涉及一種火力發電廠循環水濃縮倍率穩定控制的系統和方法。

背景技術

火力發電廠是工業用水大戶，從經濟運行和保護環境出發，節約發電用水意義重大。在火力發電廠所有用水系統中，循環冷卻水系統用水量最大，因此針對循環冷卻水系統的節水改造是火力發電廠節約用水的重點。

循環冷卻水系統運行過程中，系統的進水為冷卻塔的補水，出水主要包括兩部分，一部分是蒸發風吹損失(也包括滲漏損失)，另一部分是循環水的排污水。正常運行工況下，循環水系統的進水應等于蒸發風吹損失與排污水之和。

在火力發電廠機組運行條件確定的情況下，蒸發風吹損失為確定值，則循環水系統的節水效果主要體現在控制循環水的排污上。循環水系統的節水效果通常以濃縮倍率的大小來衡量。在忽略蒸發風吹損失攜帶鹽分的前提下，濃縮倍率等于循環水補水量與排污水量的比值。因此，提高冷卻水的濃縮倍率，可明顯減少排污水量和補水量，取得良好的節水效果。

但隨著濃縮倍率的不斷提高，循環水中的含鹽量也不斷提高，當含鹽量達到一定程度時，循環水系統面臨著腐蝕和結垢等諸多問題。所以，循環冷卻水系統節水的關鍵是在不產生腐蝕和結垢等問題的前提下，維持濃縮倍率的高位穩定。在實際運行過程中，即使濃縮倍率在短時間內波動到一個低值，其耗水量也能抵消相當長一段時間內高濃縮倍率運行下的節水量；另外，即使濃縮倍率在短時間內波動到一個高值，也會面臨循環水系統腐蝕結垢的風險。因此，實現火力發電機組循環水濃縮倍率的穩定控制，不僅可以減少排污量，節約發電用水，同時可以防止凝汽器管材結垢腐蝕。

目前，維持循環水濃縮倍率穩定的常規方式是定時手工分析循環水和補充水中的氯離子濃度(兩者的比值即為濃縮倍率)，通過濃縮倍率的大小決定排污量。這種手工采樣分析的方式為間斷采樣，通過這種方式調節濃縮倍率存在明顯的滯后性和不穩定性。另外，也有采用氯離子選擇性電極在線監測，但由于循環水水質比較惡劣，使得在線儀表漂移問題嚴重，而且電極不夠穩定，需經常更換，其價格也比較昂貴，不適合工業應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種火力發電廠循環水濃縮倍率穩定控制的系統和方法，采用建立循環水蒸發風吹損失預測模型的方式，結合設定的循環水濃縮倍率的合理值，實現了循環水補水量和排污水量的實時準確預測，另外通過對循環水和補充水加裝在線電導率監測儀表，實現對濃縮倍率的反饋調節，從而實現循環水濃縮倍率的簡單準確穩定控制。

本發明提供了一種火力發電廠循環水濃縮倍率穩定控制的方法，包括：

步驟1，獲取火力發電機組循環水系統補水量、排污水量和冷卻塔液位的歷史數據，通過水平衡的方式計算得到循環水系統蒸發風吹損失量的實時數據，以蒸發風吹損失量為因變量，以與火力發電機組蒸發損失密切相關的在線參數為自變量，建立循環水蒸發風吹損失預測模型；

步驟2，對循環水系統進行動態模擬試驗，得到循環水系統的濃縮倍率的合理值，以該值作為循環水蒸發風吹損失預測模型的輸入值，計算得到循環水系統的實時補水量和排污水量，用以調控水量。

進一步地，步驟2還包括：