本发明属于循环冷却水,具体涉及一种循环冷却水智慧控制系统及控制方法。
背景技术:
1、工业企业在生产过程中,需使用大量冷却水用于降温,并循环利用,以节约用水。在实际使用过程中,循环冷却水重复利用率低,浓缩倍数低,排水量大,导致使用新鲜水量大,存在大量浪费水资源的问题。设计循环冷却水系统时,为保障生产和扩能的需求,通常循环冷却水系统配置的水泵、冷却塔风机能力余量较大,造成投入生产运行时能耗的大量浪费。通常循环冷却水系统无法根据季节环境温度的变化及时调整循环水量和冷却塔风扇的运行速度,导致能耗的浪费。为了抑制或延缓垢物在循环冷却水系统内的形成、生长、金属腐蚀和细菌藻类的滋生,通常会连续加入大量的阻垢剂和杀菌剂,造成药剂的大量浪费。
2、因此,本领域需要一种循环冷却水智慧控制系统及控制方法解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种循环冷却水智慧控制系统及处理方法,能够实现浓缩倍数5-6倍的自动控制、循环水管网压力的自动控制以及冷却塔、冷凝器温度的智能化运行管理控制,避免了水资源、能耗及药剂的大量浪费,提高了工作效率,使运行管理变得简单化、可视化。
2、具体而言,本发明提供一种循环冷却水控制系统,所述循环冷却水控制系统包括供水系统、冷凝器系统、冷却塔系统、加药系统、排水系统、补水系统和自动控制系统;
3、所述供水系统、所述冷凝器系统、所述冷却塔系统、所述加药系统、所述排水系统和所述补水系统分别连接到所述自动控制系统并接受所述自动控制系统的控制;
4、所述供水系统用于向所述冷凝器系统提供循环冷却水,所述供水系统包括循环水池、循环水泵、供水主管道、在线压力监测装置和循环水流量计,所述循环水泵的进水口和出水口分别与所述循环水池和所述供水主管道相连,所述在线压力监测装置和所述循环水流量计设置在所述供水主管道上;
5、所述冷凝器系统用于使用循环冷却水对需冷却介质进行降温,所述冷凝器系统包括一个或多个冷凝器以及与各个冷凝器相对应的冷凝器进水管道、冷凝器出水管道、冷凝器出水在线温度监测装置和冷凝器出水调节阀,所述供水主管道与所述冷凝器进水管道相连,所述冷凝器出水在线温度监测装置和所述冷凝器出水调节阀设置在所述冷凝器出水管道上;
6、所述排水系统用于将达到浓缩倍数的循环水排出循环冷却水系统,所述排水系统包括回水主管道、排水管道、排水阀门、排水流量计和在线tds监测仪,所述回水主管道与所述冷凝器出水管道相连,所述排水管道与所述回水主管道相连,所述排水阀门和所述排水流量计设置在所述排水管道上,所述在线tds监测装置设置在所述回水主管道上;
7、所述冷却塔系统用于对经过冷凝器升温后的循环水进行降温,所述冷却塔系统包括冷却塔、冷却塔出水管道和冷却塔出水在线温度监测装置,所述回水主管道与所述冷却塔相连,所述冷却塔出水管道的两端分别与所述冷却塔和所述循环水池相连,所述冷却塔出水在线温度监测装置设置在所述冷却塔出水管道上,所述冷却塔包括风扇和接液盘;
8、所述加药系统用于向水中加药,所述加药系统包括阻垢剂加药设备、氧化性杀菌剂加药设备、非氧化性杀菌剂加药设备和在线tp监测仪,所述阻垢剂加药设备、所述氧化性杀菌剂加药设备和所述非氧化性杀菌剂加药设备与所述冷却塔相连,所述在线tp监测仪设置在所述供水主管道上;
9、所述补水系统用于向所述循环水池补水,所述补水系统包括补水管道、补水调节阀、补水流量计和液位计,所述补水管道与所述循环水池相连,所述补水调节阀和所述补水流量计设置在所述补水管道上,所述液位计设置在所述循环水池上。
10、在一个或多个实施方案中,所述供水系统还包括用于控制所述循环水泵的变频器,所述自动控制系统根据所述在线压力监测装置监测到的压力和所述循环水流量计监测到的流量,通过所述变频器调节所述循环水泵的运行频率,使得压力和流量维持在系统设置参数范围内。
11、在一个或多个实施方案中,所述冷凝器系统中,所述冷凝器出水调节阀的开度由所述自动控制系统根据冷却塔出水温度和冷凝器出水温度的差值进行调节,使冷却塔出水温度和冷凝器出水温度的差值维持在系统设置参数范围内;优选地,所述自动控制系统通过调节所述出水调节阀的开度使得所述冷却塔出水温度和所述冷凝器出水温度的差值为3-10℃、优选为3-5℃或7-10℃;优选地,所述冷凝器出水调节阀为气动调节阀。
12、在一个或多个实施方案中,所述冷却塔系统还包括用于控制所述风扇的变频器和冷却塔进水在线温度监测装置,所述冷却塔进水在线温度监测装置设置在所述回水主管道上,所述自动控制系统根据冷却塔进出水温度通过所述变频器控制所述风扇的开停或调节运行频率,使所述冷却塔出水温度维持在系统设置参数范围内。
13、在一个或多个实施方案中,通过控制所述风扇的开停或调节运行频率,使得所述冷却塔出水温度根据不同季节维持在不同范围;优选地,冬季和春秋季时,当冷却塔进水温度≥28℃时,通过调节所述风扇的运行频率,使出水温度维持在28℃±1℃范围内,当冷却塔进水温度<28℃时,控制所述风扇停止运行,夏季时,通过调节所述风扇的运行频率,使出水温度维持在32℃±1℃范围内。
14、在一个或多个实施方案中,所述加药系统中,所述阻垢剂加药设备、所述氧化性杀菌剂加药设备和所述非氧化性杀菌剂加药设备各自包括药剂桶和加药计量泵,各个药剂桶分别与相应的加药计量泵的入口相连,各个加药计量泵的出口与所述冷却塔的接液盘相连。
15、在一个或多个实施方案中,所述自动控制系统根据在线tp监测仪测得的tp浓度自动修正加药量,通过调整所述阻垢剂加药设备的加药计量泵运行时间控制阻垢剂加药量,使得tp浓度保持在系统设置参数范围内、优选保持在1-2mg/l。
16、在一个或多个实施方案中,所述自动控制系统根据所述循环水池的液位和所述循环冷却水控制系统的管网容积计算加药量,通过所述氧化性杀菌剂加药设备或所述非氧化性杀菌剂加药设备的加药计量泵运行时间控制氧化性杀菌剂或非氧化性杀菌剂的添加量,使得投加水中氧化性杀菌剂或非氧化性杀菌剂的有效浓度分别达到系统设置参数范围内、优选投加浓度在5-10mg/l;优选地,根据系统日期控制所述氧化性杀菌剂和所述非氧化性杀菌剂间隔交替投加,优选夏季春季秋季每周固定时间各投加一次所述氧化性杀菌剂和所述非氧化性杀菌剂,两种药剂交替投加间隔时间3-4天,冬季一周固定投加一次所述氧化性杀菌剂或所述非氧化性杀菌剂,两周为一个周期交替投加两种药剂。
17、在一个或多个实施方案中,所述排水系统中,所述排水阀门由所述自动控制系统根据在线tds监测仪测得的tds值控制开启或关闭,使得水的浓缩倍数保持在系统设置参数范围内、优选保持在5-6倍。
18、在一个或多个实施方案中,所述排水阀门为气动阀或电磁阀。
19、在一个或多个实施方案中,所述补水系统中,所述补水调节阀的开度由所述自动控制系统根据所述排水流量计测得的排水流量、所述循环水流量计测得的循环水流量和冷却塔进出水温度差值计算控制,使得补水量维持在系统设置参数范围内;优选地,所述补水调节阀是气动调节阀。
20、在一个或多个实施方案中,所述自动控制系统与选自以下的一个或多个或全部在线监测设备或控制设备连接:
21、所述供水系统中的用于控制所述循环水泵的变频器、所述循环水流量计和所述在线压力监测装置;
22、所述冷凝器系统中的所述冷凝器出水在线温度监测装置和所述冷凝器出水调节阀;
23、所述冷却塔系统中的用于控制所述风扇的变频器、所述冷却塔出水在线温度监测装置和所述冷却塔进水在线温度监测装置;
24、所述加药系统中的所述阻垢剂加药设备、所述氧化性杀菌剂加药设备和所述非氧化性杀菌剂加药设备中的加药计量泵以及所述在线tp监测仪;
25、所述排水系统中的所述在线tds监测仪、所述排水流量计和所述排水阀门;
26、所述补水系统中的所述液位计、所述补水流量计和所述补水调节阀。
27、本发明还提供一种控制循环冷却水的方法,所述方法包括使用本文任一实施方案所述的循环冷却水控制系统控制循环冷却水。
1.一种循环冷却水控制系统,其特征在于,所述循环冷却水控制系统包括供水系统、冷凝器系统、冷却塔系统、加药系统、排水系统、补水系统和自动控制系统;
2.如权利要求1所述的循环冷却水控制系统,其特征在于,所述供水系统还包括用于控制所述循环水泵的变频器,所述自动控制系统根据所述在线压力监测装置监测到的压力和所述循环水流量计监测到的流量通过所述变频器调节所述循环水泵的运行频率,使得压力和流量维持在系统设置参数范围内。
3.如权利要求1所述的循环冷却水控制系统,其特征在于,所述冷凝器系统中,所述冷凝器出水调节阀的开度由所述自动控制系统根据冷却塔出水温度和冷凝器出水温度的差值进行调节,使冷却塔出水温度和冷凝器出水温度的差值维持在系统设置参数范围内;优选地,所述自动控制系统通过调节所述出水调节阀的开度使得所述冷却塔出水温度和所述冷凝器出水温度的差值为3-10℃、优选为3-5℃或7-10℃;优选地,所述冷凝器出水调节阀为气动调节阀。
4.如权利要求1所述的循环冷却水控制系统,其特征在于,所述冷却塔系统还包括用于控制所述风扇的变频器、冷却塔进水在线温度监测装置,所述冷却塔进水在线温度监测装置设置在所述回水主管道上,所述自动控制系统根据冷却塔进出水温度通过所述变频器控制所述风扇的开停或调节运行频率,使所述冷却塔出水温度维持在系统设置参数范围内。
5.如权利要求4所述的循环冷却水控制系统,其特征在于,通过控制所述风扇的开停或调节运行频率,使得所述冷却塔出水温度根据不同季节维持在不同范围;
6.如权利要求1所述的循环冷却水控制系统,其特征在于,所述加药系统中,所述阻垢剂加药设备、所述氧化性杀菌剂加药设备和所述非氧化性杀菌剂加药设备各自包括药剂桶和加药计量泵,各个药剂桶分别与相应的加药计量泵的入口相连,各个加药计量泵的出口与所述冷却塔的接液盘相连;
7.如权利要求1所述的循环冷却水控制系统,其特征在于,所述排水系统中,所述排水阀门由所述自动控制系统根据在线tds监测仪测得的tds值控制开启或关闭,使得水的浓缩倍数保持在系统设置参数范围内、优选保持在5-6倍;
8.如权利要求1所述的循环冷却水控制系统,其特征在于,所述补水系统中,所述补水调节阀的开度由所述自动控制系统根据所述排水流量计测得的排水流量、所述循环水流量计测得的循环水流量和冷却塔进出水温度差值计算控制,使得补水量维持在系统设置参数范围内;优选地,所述补水调节阀是气动调节阀。
9.如权利要求1-8中任一项所述的循环冷却水控制系统,其特征在于,所述自动控制系统与选自以下的一个或多个或全部在线监测设备或控制设备连接:
10.一种控制循环冷却水的方法,其特征在于,所述方法包括使用权利要求1-9中任一项所述的循环冷却水控制系统控制循环冷却水。
