在线控制燃煤电厂循环水浓缩倍率探讨

在线控制燃煤电厂循环水浓缩倍率探讨

宣添星1韦飞2周香3王梦勤4刘景龙5周洋

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（国电环境保护研究院江苏南京210031）

摘要：目前燃煤电厂循环水浓缩倍率测定周期长、反馈信息滞后，运行控制波动大，无法在线精确控制。本文对采用电导率表示循环水浓缩倍率与常规氯离子浓度表示进行比较分析，运行中实时监测补充水以及循环水电导率，经系数修订后，可实现在线监测循环水浓缩倍率，为循环水系统的自动控制奠定良好的基础。

关键词：燃煤电厂；循环水；浓缩倍率；电导率

Onlinemonitoringtheconcentrationrateofcirculatingwaterincoal-firedpowerplant

XuanTian-xing，WeiFei，ZhouXiang，WangMeng-qin，LiuJing-long，ZhouYang

（StatePowerEnvironmentalProtectionResearchInstitute，Nanjing210031，China）

ABSTRACT:Theconcentrationofcirculatingwateristestdifficult，feedbacklagandcannotbepreciselycontrolledonlineincoal-firedpowerplant.Thisarticlethroughanalyzetherelationshipbetweentheconcentrationrateandtheconductivityofthecirculatingwater,monitoringoftheoperationofsupplementarywaterandcirculatingwaterconductivity,Aftercoefficientcanonlinemonitoringcirculatingwaterconcentrationrate,foundationfortheautomaticcontrolofthecirculatingwatersystem.

KEYWORDS:coal-firedpowerplant；circulatingwater；concentrationrate；conductivity

1引言

随着《水污染防治行动计划》“水十条”的正式颁布，特别是缺水的形势日益严峻、排污限制和排污成本不断提高，更多的燃煤电厂开始着手对高含盐废水进行深度处理回用。

循环冷却水量占整个燃煤电厂总用水量的70~90%，其水量大、水质复杂，处理难度大、成本高，对循环水排污水的回用处理应当基于确定科学合理的浓缩倍率下的排污量。从节水的角度而言，浓缩倍率是重要的控制指标，其高低直接影响循环水系统补水量及排污量的大小。

2技术现状

2.1循环水浓缩倍率

循环水浓缩倍率是指循环冷却水系统在运行过程中，由于冷却塔水分蒸发使循环水不断浓缩的倍率(以补充水作基准进行比较)，它是水质控制的一个重要综合指标。浓缩倍率低，耗水量、排污量均大；浓缩倍率高可以减少水量，节约排污水处理费用。

日常运行时，循坏水浓缩倍率的检测一般是根据循环水中某一种组分的浓度或某一性质与补充水中某一组分的浓度或某一性质之比来计算的。即：

K＝C循/C补

式中：C循——循环水中某一组分的浓度，mg/L

C补——补充水中某一组分的浓度，mg/L

2.2常用方法

对于上文中用来检测浓缩倍率的某一组分，要求其不受运行中其他条件如加热、投加水处理剂、沉积、结垢等情况的干扰。因此，一般选用的组分有Cl-、K+等。

目前以Cl-浓度计算浓缩倍率应用最多，以KCl表示其浓缩倍率。

2.3存在问题

目前燃煤电厂循环水排污主要通过人工采样，利用化学分析法测定循环水中的相关标的离子浓度，计算循环水浓缩倍率。

其中Cl-浓度表示法化学滴定分析不准，测量误差较大，没有在线测量仪表。采用K+浓度表示法，使用原子吸收光谱仪，设备价格昂贵，无法在线监测。

因此，常规方法需人工采样，测定周期长、反馈信息滞后，易导致循环水浓缩倍率波动大，无法在线控制。

3电导率法控制

3.1电导率法原理

水中的溶解盐具有导电性能，其电导率是表征水中可溶性盐类总含量的重要指标。水中离子浓度越高，溶液的导电性能越强，因此测定水中电导率是间接表示水溶液中盐类含量的最简便的方法，可以考虑通过测定循环水的电导率计算循环水浓缩倍率。

此浓缩倍率使用电导率表示，用循环水和补充水电导率的比值进行计算，即：

KD＝C循/C补

式中：C循——循环水的电导率，μs/cm

C补——补充水的电导率，μs/cm

电导率的测定比较简单、快速、准确。但实际测量从理论上来说，在循环水系统中常需要加入阻垢剂和杀菌剂，将使水的电导率增加。

同时随着循环水浓缩倍率控制值提高后，水中各电解质浓度相应增加，由于离子效应使得离解率降低，其导电性能增速降低。因此采用氯离子浓度计算的循环倍率与电导率计算值有一定的偏差，需要进行修订。

3.2电导率法控制思路

首先通过试验测定循环水补充水和循环水中氯离子浓度和电导率，进行补充水和循环水中氯离子浓度和电导率值计算循环倍率经验公式。

实际运行中，通过改造增设循环水补水以及循环水水质电导率在线监测仪表。利用程序控制，对在线监测的电导率按经验公式进行修订，可折算出实际循环水的浓缩倍率（按氯离子浓度表示）。其系统逻辑控制图如图1所示。

5结论

采用氯离子浓度表示循环水浓缩倍率，由于测量误差大、信息反馈滞后等因素，导致循环水浓缩倍率运行波动大，无法在线控制。

采用电导率表示循环水浓缩倍率较氯离子浓度，测试方法简单、快速、准确。可通过实时监测补充水以及循环水电导率，由经验公式修订后，为在线监测循环水浓缩倍率、实现循环水系统的自动控制奠定良好的基础。

参考文献

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