基于水平衡的电厂锅炉补给水处理系统及运行控制方法与流程

本发明属于电厂水处理，涉及一种基于水平衡的电厂锅炉补给水处理系统及运行控制方法。

背景技术：

1、锅炉补给水处理系统主要对原水进行过滤、除盐处理，为汽机提供满足蒸汽品质的合格补给水，因此水处理设备的可靠稳定运行对火电厂安全、经济运转起着举足轻重的作用。常见的锅炉补给水处理系统包括超滤+二级反渗透+电除盐，或超滤+一级反渗透+离子交换。

2、锅炉补给水处理系统通常设置较大的除盐水箱提供一定的缓冲余量，但制水量一般与锅炉补水量相等，或稍高于补水量，当机组连续运行时，若制水不及时，需要较长时间才能恢复正常除盐水存量，因此需时刻结合机组补水量的需求，调整锅炉补给水处理系统的出力，确保机组充足的除盐水供应，但考虑到化学专业系统较多，仅通过运行人员人为干预调整运行出力，需要较大的人力成本，且增加了运行风险。因此，如何在设备稳定、连续运行；出水水质合格的前提下，结合设备的启停顺控，实现设备出力按照用水量及存水量的自动调整，是解决锅炉补给水处理系统运行的关键因素。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于水平衡的电厂锅炉补给水处理系统及运行控制方法，从而达到设备出力按照用水量及存水量的自动调整。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种基于水平衡的电厂锅炉补给水处理系统的运行控制方法，包括，

4、s1，系统启动前，操作人员需确认本次运行时，除盐水箱的目标液位；

5、s2，当运行人员运行锅炉补给水处理系统的启动顺控时，通过dcs控制系统确定锅炉补给水处理系统出力，所述锅炉补给水处理系统出力的计算方法如下：

6、

7、其中，匹配系数为1；

8、s3，根据除盐水箱的当前液位与目标液位的高低，通过调整锅炉补给水处理系统，减小除盐水箱的当前液位与目标液位之间的液位差，使得调整锅炉补给水处理系统出力与除盐水流量完全匹配，且除盐水箱的当前液位维持在目标液位，进而锅炉补给水处理设备的连续稳定运行。

9、优选的，s2的具体过程为：首先判断除盐水有无用户，

10、若除盐水无用户时，当运行人员运行锅炉补给水处理系统的启动顺控时，各级设备均按照额定出力保持运行，直至盐水箱液位计达到目标值后，系统自动运行停运顺控；若除盐水的当前流量值小于预设值时，则认为目前除盐水无用户；

11、若除盐水有用户，除盐水泵处于运行状态，则将除盐水的当前流量作为基准流量，计算除盐水箱当前液位与目标液位的差值，将该差值与目标液位的比例乘以匹配系数得到调整比例，利用该调整比例对系统基准流量进行调整，即为锅炉补给水处理系统出力。

12、优选的，s3的具体过程为：

13、若启动时除盐水箱的当前液位低于目标液位，则通过锅炉补给水处理系统调整后，锅炉补给水处理系统出力大于除盐水流量，随着锅炉补给水处理设备运行，除盐水箱的当前液位与目标液位之间的液位差逐渐减小，锅炉补给水处理系统出力也逐渐减小并接近除盐水流量，直到除盐水箱的当前液位达到目标液位，此时锅炉补给水处理系统出力与除盐水流量完全匹配，除盐水箱的当前液位维持在目标液位，锅炉补给水处理设备连续稳定运行；

14、若启动时除盐水箱的当前液位高于目标液位，则通过锅炉补给水处理系统调整调整后，锅炉补给水处理系统出力小于除盐水流量，随着锅炉补给水处理设备运行，液位差逐渐减小，锅炉补给水处理系统出力也逐渐增大并接近除盐水流量，直到除盐水箱的当前液位达到目标液位，此时锅炉补给水处理系统出力与除盐水流量完全匹配，除盐水箱的当前液位维持在目标液位，锅炉补给水处理设备连续稳定运行。

15、优选的，当除盐水处理系统内的各级设备运行启动顺控时，

16、无公用设备的两级或多级之间设备同时运行启动顺控或停运顺控；

17、有公用设备的两级或多级之间，当设备运行启动顺控时，前级设备先运行启动顺控，当前级设备启动顺控运行完成后，后级设备运行启动顺控；当设备运行停运顺控时，后级设备先运行停运顺控，当后级设备停运顺控运行完成后，前级设备运行停运顺控。

18、一种基于水平衡的电厂锅炉补给水处理系统，包括，dcs控制系统，超滤水处理系统，反渗透水处理系统以及除盐水处理系统；dcs控制系统分别与超滤水处理系统，反渗透水处理系统以及除盐水处理系统连接；

19、所述除盐水处理系统包括电除盐和除盐水箱；所述除盐水箱的出口管道上设置有除盐水泵；所述电除盐的进口端与反渗透水处理系统连接；所述电除盐的出口端与除盐水箱连接。

20、优选的，所述超滤系统包括超滤和超滤水箱，所述反渗透系统包括一级反渗透，一级反渗透产水箱，二级反渗透和二级反渗透产水箱，所述超滤，超滤水箱，一级反渗透，一级反渗透产水箱，二级反渗透，二级反渗透产水箱，电除盐和除盐水箱通过管道依次连接；所述超滤的进口管道上设置有超滤给水泵，所述超滤水箱与一级反渗透之间依次设置有一级反渗透给水泵和一级反渗透高压泵；所述一级反渗透产水箱与二级反渗透之间依次设置有二级反渗透给水泵和二级反渗透高压泵；所述电除盐与二级反渗透产水箱之间设置有电除盐给水泵，所述二级反渗透的浓水出口与超滤水箱通过二级反渗透浓水管道连接；所述电除盐的浓水出口与一级反渗透产水箱通过电除盐浓水管道连接；dcs控制系统与各设备之间均连接。

21、优选的，所述超滤的入口管道上安装有超滤进水流量计，所述超滤的出口管道上安装有超滤产水流量计；所述电除盐的入口管道上设置有电除盐入口流量计，所述电除盐的出口管道上设置有电除盐出口流量计；所述除盐水泵的出口管道上安装有除盐水流量计；所述一级反渗透的入口管道上设置有一级反渗透进水流量计，所述一级反渗透的出口管道上设置有一级反渗透产水流量计；所述二级反渗透的入口管道上设置有二级反渗透进水流量计，所述二级反渗透的出口管道上设置有二级反渗透产水流量计。

22、优选的，所述超滤给水泵配套有变频器；所述一级反渗透高压泵配套有变频器；所述二级反渗透高压泵配套有变频器；所述电除盐给水泵配套有变频器。

23、优选的，所述超滤水箱上安装有超滤水箱液位计；所述一级反渗透产水箱上安装有一级反渗透产水箱液位计；所述二级反渗透产水箱上安装有二级反渗透产水箱液位计；所述除盐水箱上安装有除盐水箱液位计。

24、优选的，若超滤水处理系统设置有n套，则反渗透水处理系统和除盐水处理系统同样设置n套，且各套设备之间并联布置，n为大于等于的整数；其中，超滤水箱，一级反渗透产水箱，二级反渗透产水箱和除盐水箱可设置1套或多套。

25、优选的，若超滤13的进水流量为1.0q(t/h)，则超滤13的产水流量为0.9q，一级反渗透24的进水流量为0.981q，一级反渗透的产水流量为0.7356q，二级反渗透34的进水流量为0.808q，二级反渗透的产水流量为0.727q，二级反渗透34的浓水通过二级反渗透浓水管道35回收至超滤水箱15的流量为0.081q，电除盐43的进水流量为0.727q，电除盐43的产水流量为0.654q，电除盐43的浓水通过电除盐浓水管道44回收至一级反渗透产水箱26的流量为0.073q。

26、优选的，当锅炉补给水处理系统n套时，除盐水箱46的当前液位与目标液位相等时，若除盐水流量为p(m3/h)，则按照锅炉补给水处理系统各级设备之间流量比例关系，若(n-1)·0.654q<p<n·0.654q，则此时运行n套设备能够满足除盐水流量，此时锅炉补给水处理系统n套设备运行启动顺控，进行制水，各套设备之间出力相同，均为p/n；若(n-2)·0.654q<p<(n-1)·0.654q，则运行(n-1)套设备能够满足除盐水流量，此时锅炉补给水处理系统(n-1)套设备运行启动顺控，进行制水，各套设备之间出力相同，均为p/(n-1)，以此类推，直至若0<p<·0.654q，则运行1套设备能够满足除盐水流量，设备出力为p。

27、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

28、本发明提供一种基于水平衡的电厂锅炉补给水处理系统及运行控制方法，基于锅炉补给水处理系统各级设备之间水量的比例关系，结合设备的启动、停运顺控，以除盐水用水量为基础，按照除盐水箱液位的高低，对锅炉补给水处理系统出力进行相应的计算及调整；得到既满足除盐水用量，又能够调整除盐水箱液位至合理范围的系统出力，计算得到需要启动的各级设备套数，同级各套设备之间按照平均分配出力的方式运行；当系统出力发生改变时，控制系统出力调整的速率，确保锅炉补给水处理系统连续、稳定的运行，从而达到设备出力按照用水量及存水量的自动调整。

29、按照该方法调整锅炉补给水处理系统出力后，若启动时除盐水箱液位低于目标液位，则通过系统调整后，锅炉补给水处理系统出力会大于除盐水流量，此时锅炉补给水处理系统不仅能够保证除盐水的水量供应，还能维持对除盐水箱进行补水，液位差值越大补水越快，随着设备运行，液位差逐渐减小，锅炉补给水处理系统出力也逐渐减小并接近除盐水流量，直到除盐水箱液位达到目标液位，此时锅炉补给水处理系统出力与除盐水流量完全匹配，水箱液位维持在目标液位，设备连续稳定运行。反之同理，若启动时除盐水箱液位高于目标液位，则通过系统调整后，锅炉补给水处理系统出力会小于除盐水流量，此时除盐水用户会消耗一部分除盐水箱的液位，液位差值越大消耗越快，随着设备运行，液位差逐渐减小，锅炉补给水处理系统出力也逐渐增大并接近除盐水流量，直到除盐水箱液位达到目标液位，此时锅炉补给水处理系统出力与除盐水流量完全匹配，水箱液位维持在目标液位，设备连续稳定运行。

30、进一步，当除盐水处理系统出力发生变化时，各级设备通过调整水泵变频器，对设备出力进行调整，当水泵变频器增加频率时，对应水泵出力增加，同理当水泵变频器降低频率时，对应水泵出力降低。同时为了避免流量过快变化引起设备运行故障，可以控制水泵变频的速率维持在1hz/s左右。

31、进一步，通过操作dcs控制系统，运行人员可实现系统内阀门的开关、泵的启停、设备的启停等操作，实现系统的远方操作。同时，锅炉补给水处理系统内的每一级级设备均设计有设备的启动和停运顺控，运行人员通过在dcs控制系统单独运行系统内某一级设备的启动或停运顺控，当顺控运行时，该级设备内的阀门、水泵、设备等会按照dcs控制系统内设定好的顺序进行开关、启停，进而实现该级设备的运行或停运。

32、进一步，当除盐水处理系统内的各级设备运行启动顺控时，为了保证工艺的连续性，无公用设备的两级或多级之间设备同时运行启动顺控或停运顺控，有公用设备的两级或多级之间，设备运行启动顺控时，前级设备先运行启动顺控，当前级设备启动顺控运行完成后，后级设备运行启动顺控；设备运行停运顺控时，后级设备先运行停运顺控，当后级设备停运顺控运行完成后，前级设备运行停运顺控。