一种火力发电厂的生水控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及水温调控领域，特别是一种火力发电厂的生水控制系统。


背景技术：

2.目前，绝大多数火力发电厂采用超滤加反渗透加离子交换除盐的方式对生水进行处理，进而作为凝结水补水的水源。但是反渗透装置的工作效率受水源温度影响较大，有研究表明：反渗透膜产水对进水水温的变化十分敏感，进水水温每升高1℃，产水量就增加2.5％
‑
3.0％，但是水温超出45℃，会引起膜快速水解，以及损坏复合膜。所以生水水温应该控制在25
±
5℃的范围内。
3.在南方，许多临近江河湖的火力发电厂采用开式循环水作为凝汽器蒸汽冷却水，此类型电厂一般使用循环水做为生水水源。而循环水的进水温度保持在10℃
‑
27℃，出水温度保持在20℃
‑
40℃范围内。
4.冬、春二季，水温度较低，水温在10
‑
15℃左右，低温生水会使得反渗透膜滤孔变小，膜的通水量随之减小，废水排放量增加；反渗透膜滤孔变小，同时也会造成设备压力上升，对反渗透膜的压力增大，影响到反渗透装置的使用寿命。
5.现有的发电厂生水控制系统，在出水口对调节后的水进行水温检测后，如果水温不合格，通过控制电磁阀将水通过泵抽回到调节箱，再次对水温进行调节，如果检测合格，通过控制电磁阀将水导出，这样能耗大，而且阀门通断频繁，需要经常维护保养甚至是维修。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种火力发电厂的生水控制系统，能耗低、阀门使用频率低。
7.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
8.一种火力发电厂的生水控制系统，包括通过连接管连接的缓冲罐和储水罐；所述连接管上设有通水阀，所述通水阀电连接有控制器；所述缓冲罐上连接有生水管、热水管和冷水管，所述生水管、热水管和冷水管上分别设有生水阀、热水阀和冷水阀；所述缓冲罐内设有第一温度传感器，所述缓冲罐底部设有重量传感器，所述热水管和冷水管上均设有流量计和第二温度传感器，所述第一温度传感器、重量传感器、流量计、第二温度传感器、生水阀、热水阀以及冷水阀均电连接于控制器。
9.进一步，所述缓冲罐内设有搅拌装置。
10.进一步，所述搅拌装置包括沿缓冲罐高度方向设置的搅拌轴以及与搅拌轴传动连接的电机，所述搅拌轴上垂设有叶片。
11.进一步，所述热水管连接于缓冲罐底部，所述冷水管连接于缓冲罐顶部。
12.进一步，所述储水罐内设有液位传感器，所述液位传感器电连接于控制器。
13.进一步，所述热水管、冷水管和生水管内均设有滤网。
14.进一步，储水罐外壁上设有保温层。
15.本实用新型的有益效果是：
16.可在缓冲罐11内准确控制生水的水温，不需要将生水通过泵抽回进行二次水温调节，能耗低，而且不需频繁地对阀门进行通断操作，阀门不易坏，不需要频繁维护检修，减少了人工劳动。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型的电气示意图；
19.图中，缓冲罐11、储水罐12、连接管21、生水管22、热水管23、冷水管24、通水阀 31、生水阀32、热水阀33、冷水阀34、第一温度传感器41、重量传感器42、流量计43、第二温度传感器44、搅拌轴51、电机52、叶片53、液位传感器61。
具体实施方式
20.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
22.实施例一：
23.如图1至图2所示，一种火力发电厂的生水控制系统，包括通过连接管21连接的缓冲罐 11和储水罐12；所述连接管21上设有通水阀31，所述通水阀31电连接有控制器；所述缓冲罐11上连接有生水管22、热水管23和冷水管24，所述生水管22、热水管23和冷水管24 上分别设有生水阀32、热水阀33和冷水阀34；所述缓冲罐11内设有第一温度传感器41，所述缓冲罐11底部设有重量传感器42，所述热水管23和冷水管24上均设有流量计43和第二温度传感器44，所述第一温度传感器41、重量传感器42、流量计43、第二温度传感器44、生水阀32、热水阀33以及冷水阀34均电连接于控制器。
24.工作原理：
25.生水进入缓冲罐11内后，如果生水的温度低于所需温度，则加入热水，如果生水的温度高于所需温度，则加入冷水。
26.生水中加入热水或冷水前后，二者的总热量相等，液体的热量表示为cmt；c表示热容量，相同液体的热容量相等，m表示质量，t表示温度。因此，将生水的质量表示为m
old
，生水的温度表示为t
old
，加入的水的质量和温度表示为m
add
、t
add
，最终二者混合均匀后的水温为 t
need
，二者混合均匀后的水的质量为m
old
+m
add
，则具有以下等式：
27.m
old
×
t
old
+m
add
×
t
add
＝(m
old
+m
add
)
×
t
need
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
28.据此公式可根据生水的温度和重量、所需温度以及加入的水的温度，计算得到所需加入的水的质量，如式(2)：
[0029][0030]
第一温度传感器41感应缓冲罐11内的水温，重量传感器42感应缓冲罐11内水的重量，流量计43感应热水管23和冷水管24供应到缓冲罐11内的水的流量，第二温度传感器44感应热水管23和冷水管24中的水温。
[0031]
控制器工作流程：
[0032]
(1)打开生水阀32，至缓冲罐11内的水达到一定质量后，关闭生水阀32；
[0033]
(2)根据第一温度传感器41、重量传感器42及第二温度传感器44感应到的数据按照式(2)计算即可得到所需加入的热水或冷水的质量；
[0034]
(3)根据第一温度传感器41感应到的缓冲罐11内的生水水温确定加入冷水还是热水，据此控制冷水阀34和热水阀33的通断。
[0035]
(4)根据流量计43输入的信号计算实际加入的热水或冷水的质量，当实际加入的热水或冷水的质量达到所需加入的热水或冷水的质量，关闭相应的热水阀33或冷水阀34。
[0036]
(5)再次读取第一温度传感器41的读数，确定缓冲罐11内的水温是否达到所需温度，如果未达到，返回第(2)步继续添加热水或冷水，如果达到，则打开通水阀31，将缓冲罐 11的水流入储水罐12。
[0037]
这样，可在缓冲罐11内准确控制生水的水温，不需要将生水通过泵抽回进行二次水温调节，能耗低，而且不需频繁地对阀门进行通断操作，阀门不易坏，不需要频繁维护检修，减少了人工劳动。
[0038]
实施例二：
[0039]
如图1至图2所示，实施例二具有实施例一的全部特征，区别在于：
[0040]
所述缓冲罐11内设有搅拌装置。所述搅拌装置包括沿缓冲罐11高度方向设置的搅拌轴 51以及与搅拌轴51传动连接的电机52，所述搅拌轴51上垂设有叶片53。
[0041]
通过搅拌装置的搅拌，使缓冲罐11内的生水和冷/热水混合均匀。
[0042]
所述热水管23连接于缓冲罐11底部，所述冷水管24连接于缓冲罐11顶部。
[0043]
水在4摄氏度的时候密度是最大的。4摄氏度以上，水的密度随温度升高而降低，热水加入后，会受密度影响而上升，冷水加入后，会受密度影响而下降。
[0044]
将热水管23设于缓冲罐11底部，热水进入缓冲罐11后从底部上升，与缓冲罐11内的生水进行部分热交换，将冷水管24设于缓冲罐11顶部，冷水进入缓冲罐11后从顶部下降，与缓冲罐11内的生水进行部分热交换。这样可减少为使水温均匀而进行的搅拌操作，减少耗电，更环保。
[0045]
实施例三：
[0046]
如图1至图2所示，实施例三具有实施例一的全部特征，区别在于：
[0047]
所述储水罐12内设有液位传感器61，所述液位传感器61电连接于控制器。
[0048]
液位传感器61感应储水罐12内水的液位，如果储水罐12内液位下降快，则控制器控制缓冲罐11内水的所需温度稍低一点，因为用水量大，缓冲罐11的水会很快被用掉；如果储水罐12内液位下降慢，则控制器控制缓冲罐11内水的所需温度稍高一点，因为用水量小，
缓冲罐11的水可能需存放久一点，避免因长时间散热导致水温过低，不符合使用要求。
[0049]
所述热水管23、冷水管24和生水管22内均设有滤网。避免杂质进入到缓冲罐114中。
[0050]
储水罐12外壁上设有保温层。对储水罐12内的水进行保温。
[0051]
通水阀31、生水阀32、热水阀33以及冷水阀34均为电磁阀，第一温度传感器41和第二温度传感器44的型号为ds18b20，重量传感器42的型号为pts124，流量计43采用sytf
‑
bs 靶式智能流量计，液位传感器61采用lvcn414系列传感器，控制器采用at89c51单片机。
[0052]
以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。