一种电厂用水自平衡水务系统

摘要

本发明公开了一种电厂用水自平衡水务系统，包括控制系统、供水系统、排水系统、水质分析系统、水量统计系统、预警报警系统和火电机组疏水回收系统。本发明涉及智慧水务管理技术领域，具体是提供了一种方便观察水位，可以实现对流量和水质监测的在线预警，系统的运行安全性高，水箱内工质品质高，系统运行的稳定性好，管路安全性高，且可实现智能监控的电厂用水自平衡水务系统。

说明书

技术领域

本发明涉及智慧水务管理技术领域，具体是指一种电厂用水自平衡水务系 统。

背景技术

随着全球水资源的日益紧张，无论是生活用水，还是工业用水，对水资源 节约都越来越重视。一般工业用水系统在各个工厂或车间之间控制系统相互独 立，各自负责本厂或本车间内的水进出和处理，从自然取得的水经过水处理之 后一部分用于系统的补水，一部分用于全厂辅机冷却、消防、生活用水等，各 处用过的废水经过处理后一部分回用做绿化用水等，另外一部分排回大自然。 因此，这用水系统在设计阶段，工艺专业会根据全厂水量消耗的理论值进行水 平平衡的计算，进行设备的选型，但是实际运行的时候，没有再对各厂或各车 间处用水进行监测。

目前火电厂耗水量大、能耗物耗高、水复用率低、智能化水平低等关键科 学技术难题。随着移动互联网、云计算、大数据和物联网等技术的蓬勃发展， 智慧火电厂建设成为发电领域热议的话题。

目前火电机组常规设置有抽真空系统、凝结水精处理系统、定子冷却水系 统、闭式冷却水系统，除氧器排氧方式一般为直接对空排汽。抽真空系统由真 空泵提供抽吸动力，真空泵在工作时，入口所产生的负压状态除了将真空系统 中的不凝结气体抽出外，一部分水蒸汽也随之被抽出，这部分水蒸汽在真空泵 及汽水分离器内凝结成水后被排出系统；凝结水精处理系统、定子冷却水系 统、闭式冷却水系统为监测水质设置连续取样装置，取样水不再回到运行系统 内部，这样导致工质与能量的浪费。

发明内容

为解决上述现有难题，本发明提供了一种方便观察水位，系统的运行安全 性高，水箱内工质品质高，系统运行的稳定性好，管路安全性高，且可实现智 能监控的电厂用水自平衡水务系统。

本发明采取的技术方案如下：本发明一种电厂用水自平衡水务系统，包括 控制系统、供水系统、排水系统、水质分析系统、水量统计系统、预警报警系 统和火电机组疏水回收系统，

所述供水系统和排水系统均采用基于现场总线的控制系统，构成总体用水 系统；

供水系统的出水端连接电厂内的生活用水和工业用水的进水端，排水系统 的进水端连接生活用水和工业用水的排水端；

所述进水端设置有流量检测仪一，所述排水端设置有流量检测仪二，所述 流量检测仪一、流量检测仪二的信号输出端连接控制系统、以及水量统计系统 的信号输入端，所述控制系统的控制信号输出端连接供水系统和排水系统的控 制信号输入端，形成自平衡水务闭环系统；

所述排水端设置有水质检测仪，水质检测仪的输出端连接控制系统、以及 水质分析系统的信号输入端，水质分析系统，用于在自定义期间内查阅机组水 质的变化趋势；

所述预警报警系统和火电机组疏水回收系统均与控制系统连接，所述预警 报警系统还与流量检测仪一、流量检测仪二连接，用于监测流量使用状态，在 低于或者高于设定值后对其进行预警报警工作，所述预警报警系统还与水质检 测仪连接，用于监测排水端的水质情况，异常状态报警。

在本方案中，火电机组疏水回收系统包括汇集水箱、疏水扩容器、除氧 器、锅炉疏水箱、真空泵至汇集阀门、闭冷水至汇集阀门、定冷水至汇集阀 门、凝结水至汇集阀门、汇集水位上阀门、汇集水位计、汇集水位下阀门、水 箱排污阀、水箱溢流口、回收水泵前阀门、汇集回收水泵、回收水泵后阀门、 扩容器至排氧阀门、除氧阀门，所述疏水扩容器与扩容器至排氧阀门一端相连 通，所述扩容器至排氧阀门另一端与除氧阀门一端相连通，所述除氧阀门另一 端与除氧器相连通；所述汇集水位上阀门一端与汇集水箱相连通，所述汇集水位上阀门另一端与汇集水位计一端相连通，所述汇集水位计另一端与汇集水位 下阀门一端相连通，所述汇集水位下阀门另一端与汇集水箱相连通，所述汇集 水位下阀门设于汇集水位上阀门下方，使汇集水位计与汇集水箱构成连通器结 构，可以方便观察水位。

进一步地，所述水箱排污阀设于汇集水箱下方最低处，所述水箱溢流口设 于汇集水箱中上部，这样可以对整个系统起到保护作用，提高了系统的安全 性，也提高了水箱内工质品质。

进一步地，所述真空泵至汇集阀门、闭冷水至汇集阀门以及定冷水至汇集 阀门均设于汇集水箱上，这样可以使汇集水箱为整个系统提供一个缓冲作用， 提高了系统运行的稳定性。

进一步地，所述回收水泵前阀门一端与汇集水箱相连通，所述回收水泵前 阀门另一端与汇集回收水泵一端相连通，所述汇集回收水泵另一端与回收水泵 后阀门一端相连通，所述回收水泵后阀门另一端与疏水扩容器相连通，这样汇 集回收水泵可以为工质流动提供动力。

进一步地，所述疏水扩容器与锅炉疏水箱相连通，所述疏水扩容器与锅炉 疏水箱连通管路的最低处设有管路疏水阀门，这样可以在系统启动时减少管路 震动，避免设备损坏与工作人员受伤。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案一种电厂用水自平衡水 务系统，可以实现对流量和水质监测的在线预警，方便观察水位，系统的运行 安全性高，水箱内工质品质高，系统运行的稳定性好，管路安全性高。

附图说明

图1是本发明一种电厂用水自平衡水务系统的整体结构示意图；

图2是本方案中火电机组疏水回收系统的组成示意图。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发 明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

其中，1、汇集水箱，2、疏水扩容器，3、除氧器，4、锅炉疏水箱，5、 真空泵至汇集阀门，6、闭冷水至汇集阀门，7、定冷水至汇集阀门，8、凝结 水至汇集阀门，9、汇集水位上阀门，10、汇集水位计，11、汇集水位下阀 门，12、水箱排污阀，13、水箱溢流口，14、回收水泵前阀门，15、汇集回收 水泵，16、回收水泵后阀门，17、扩容器至排氧阀门，18、除氧阀门，19、管路疏水阀门。

图1中A为A真空泵来，B为B真空泵来，C为C真空泵来，D为闭式 水取样来，E为定冷水取样来，F为凝结水取样来。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明一种电厂用水自平衡水务系统，包括控制系统、供水 系统、排水系统、水质分析系统、水量统计系统、预警报警系统和火电机组疏 水回收系统，

所述供水系统和排水系统均采用基于现场总线的控制系统，构成总体用水 系统；

供水系统的出水端连接电厂内的生活用水和工业用水的进水端，排水系统 的进水端连接生活用水和工业用水的排水端；

所述进水端设置有流量检测仪一，所述排水端设置有流量检测仪二，所述 流量检测仪一、流量检测仪二的信号输出端连接控制系统、以及水量统计系统 的信号输入端，所述控制系统的控制信号输出端连接供水系统和排水系统的控 制信号输入端，形成自平衡水务闭环系统；

所述排水端设置有水质检测仪，水质检测仪的输出端连接控制系统、以及 水质分析系统的信号输入端，水质分析系统，用于在自定义期间内查阅机组水 质的变化趋势；

所述预警报警系统和火电机组疏水回收系统均与控制系统连接，所述预警 报警系统还与流量检测仪一、流量检测仪二连接，用于监测流量使用状态，在 低于或者高于设定值后对其进行预警报警工作，所述预警报警系统还与水质检 测仪连接，用于监测排水端的水质情况，异常状态报警。

如图2所示，在本方案中，火电机组疏水回收系统包括汇集水箱1、疏水 扩容器2、除氧器3、锅炉疏水箱4、真空泵至汇集阀门5、闭冷水至汇集阀门 6、定冷水至汇集阀门7、凝结水至汇集阀门8、汇集水位上阀门9、汇集水位 计10、汇集水位下阀门11、水箱排污阀12、水箱溢流口13、回收水泵前阀门 14、汇集回收水泵15、回收水泵后阀门16、扩容器至排氧阀门17、除氧阀门 18，所述疏水扩容器2与扩容器至排氧阀门17一端相连通，所述扩容器至排氧阀门17另一端与除氧阀门18一端相连通，所述除氧阀门18另一端与除氧 器3相连通。

其中，所述汇集水位上阀门9一端与汇集水箱1相连通，所述汇集水位上 阀门9另一端与汇集水位计10一端相连通，所述汇集水位计10另一端与汇集 水位下阀门11一端相连通，所述汇集水位下阀门11另一端与汇集水箱1相连 通，所述汇集水位下阀门11设于汇集水位上阀门9下方，所述水箱排污阀12 设于汇集水箱1下方最低处，所述水箱溢流口13设于汇集水箱1中上部，所 述真空泵至汇集阀门5、闭冷水至汇集阀门6以及定冷水至汇集阀门7均设于 汇集水箱1上，所述回收水泵前阀门14一端与汇集水箱1相连通，所述回收 水泵前阀门14另一端与汇集回收水泵15一端相连通，所述汇集回收水泵15 另一端与回收水泵后阀门16一端相连通，所述回收水泵后阀门16另一端与疏 水扩容器2相连通，所述疏水扩容器2与锅炉疏水箱4相连通，所述疏水扩容 器2与锅炉疏水箱4连通管路的最低处设有管路疏水阀门19。

在本方案中，水质分析系统，用于在自定义期间内查阅机组水质的变化趋 势，预警报警系统与流量检测仪一、流量检测仪二连接，用于监测流量使用状 态，在低于或者高于设定值后对其进行预警报警工作，提醒用水量，

所述预警报警系统还与水质检测仪连接，用于监测排水端的水质情况，在 监测到异常状态后报警。

具体使用时，A真空泵来、B真空泵来以及C真空泵来工质汇为一路通 过真空泵至汇集阀门5进入汇集水箱1，闭式水取样来工质通过闭冷水至汇集 阀门6进入汇集水箱1，定冷水取样来工质通过定冷水至汇集阀门7进入汇集 水箱1，凝结水取样来工质通过凝结水至汇集阀门8进入汇集水箱1，汇集回 收水泵15将工质从汇集水箱1送至疏水扩容器2，因为工质为大部分饱和水与 小部分饱和蒸汽混合或为接近饱和状态的未饱和水，所以工质进入疏水扩容器 2后所处压力降低大量水瞬间气化形成蒸汽去向除氧器3为除氧器3提供部分 热量进行热力除氧，而未气化的水去向锅炉疏水箱4回收利用。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所 示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果 本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创 造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护 范围。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将 一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些 实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、 “包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列 要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列 出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要 素。