[发明专利]超(超)临界火电机组凝结水精处理运行控制计算系统

说明书

技术领域

本发明涉及超(超)临界火电机组凝结水化学故障的诊断与计算、凝结水精处理混床运行的实时监测和化学工况计算、精处理混床运行化学故障的诊断以及上述相关内容系统的开发，且特别涉及一种超(超)临界火电机组凝结水精处理运行控制计算系统。

背景技术

随着火力发电厂机组参数和容量的不断提升，凝结水精处理系统已经成为其水汽品质控制系统的标准配制。高参数机组对给水品质有着极为严苛的要求，凝结水是机组给水的主要组成部分，自然而然地成为水汽系统有害杂质的最大来源，凝结水精处理系统即是专门去除凝结水中各种杂质、彻底消除给水污染隐患的水处理系统，因此它对于火电厂水汽系统的安全稳定运行是十分重要的。

精处理混床是凝结水精处理系统的主要设备，它通过混合离子交换树脂去除凝结水中的所有杂质离子(主要是NH₄⁺、Na⁺和Cl^-)，将其转化为高纯的给水。机组的补给水处理工艺、给水及炉水的水处理化学工况以及混床运行方式的选择等因素将对混床的实际运行产生重大影响，从而进一步对给水品质造成影响。

超(超)临界火电机组的直流锅炉对给水品质有着极为严苛的要求，凝结水水质及其精处理混床的运行方式对给水品质有着决定性的影响。

凝结水精处理混床的运行方式更是直接决定给水水质。作为去除凝结水中各种杂质、彻底消除给水污染隐患的水处理系统，它通过混合离子交换树脂去除凝结水中的所有杂质离子(主要是NH₄⁺、Na⁺和Cl^-)，将其转化为高纯的给水，对于保障水汽系统的安全稳定运行是十分重要的。现在较常见的问题在于，一方面现有的行业标准对于精处理混床的运行终点控制存在多个相互矛盾的规定，导致众多电厂对精处理混床失效机理的理解存在误区，运行控制方式极不合理；另一方面，这种不良运行方式所造成的影响并不会在短时间内显现。例如，某超(超)临界机组由于运行方式不合理，以精处理混床产水氢电导率0.10μS/cm作为失效控制终点，导致给水氯离子含量始终保持在6μg/L左右，加剧了给水的腐蚀现象，导致锅炉结垢速率居高不下，锅炉压差上升较快；另有一台超(超)临界机组，以精处理混床产水氢电导率0.15μS/cm作为失效终点，在进行这种不合理运行短短三个月后，给水氯离子含量高达10μg/L以上，从而直接导致汽轮机低压缸相过渡区发生明显的点蚀现象。

目前，所有的超(超)临界机组均配备有完全的水汽集中取样及在线监测系统，以期掌握机组水汽品质状态，并及时适宜地对水汽化学工况进行调控。然而，仅通过在线数据运行人员无法直观地获得更深层次信息，只有将这些在线监测数据与机组的各种运行方式结合起来进行计算分析，方可发现化学运行状态的本质，现有的在线监测系统完全不具备这些功能。

发明内容

本发明提出一种超(超)临界火电机组凝结水精处理运行控制计算系统，用于凝结水化学故障的诊断、精处理混床周期制水量、剩余运行时间(制水能力)的计算、精处理混床运行故障的诊断，通过图形用户界面为运行人员提供直观参考。

为了达到上述目的，本发明提出一种超(超)临界火电机组凝结水精处理运行控制的计算和诊断系统，包括：凝结水故障诊断及计算模块、精处理混床实时监测和计算模块、精处理混床故障诊断系统模块；

其中，所述凝结水故障诊断及计算模块包括：凝汽器微量泄漏和真空严密性判别和计算模块、凝结水严重泄漏条件下泄漏量估算模块；

所述精处理混床实时监测和计算模块包括：凝结水系统正常条件下精处理混床周期制水量计算模块、凝结水系统正常条件下精处理运行混床剩余运行时间动态计算模块、凝结水系统泄漏条件下精处理混床剩余运行时间计算模块；

所述精处理混床故障诊断系统模块适用于精处理混床周期制水量长期低于设计值的故障诊断。

进一步的，所述凝汽器微量泄漏和真空严密性判别和计算模块通过专用技术测试和计算凝结水中不挥发性杂质和挥发性杂质的含量，判别凝结水中主导杂质的类型，从而判断所发生为微量泄漏故障或真空严密性故障。

进一步的，在凝结水存在不同程度泄漏条件下，通过对泄漏量估算模块通过测试所得凝结水中的相关杂质含量以及循环冷却水的杂质含量计算泄漏量。

进一步的，所述泄漏量通过以下公式计算：循环冷却水的氯离子含量×泄漏量＝凝结水的氯离子含量×凝结水流量。

进一步的，所述凝结水系统正常条件下精处理混床周期制水量计算模块通过精处理树脂的再生度、交换容量、凝结水实时水质指标计算混床的周期制水量。