[发明专利]用于控制循环冷却水浓缩倍数的方法与浓缩倍率仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制循环冷却水浓缩倍数的系统，尤其涉及一种通过测量荧光示踪剂浓度增加的倍数来控制循环冷却水浓缩倍数的系统。

背景技术

循环冷却水浓缩倍率指某种物质在冷却水中的含量与在补水中含量的比值，也可表示为冷却水补水总量与排污总量(包括排污，泄漏，飞溅等)的比值。

循环冷却水系统在运行中，通过蒸发部分冷却水以达到降温的目的。由于蒸发的是纯水，被蒸发的冷却水中含有的矿物质继续留在冷却水中，这导致冷却水中矿物质浓度不断升高。当冷却水中矿物质的浓度达到一定比例，必须排放部分冷却水以避免结垢，腐蚀、沉积和微生物的孳生等一系列问题。排放冷却水的量决定浓缩倍数，排放的量大则浓缩倍数低，反之，排放冷却水的量小则浓缩倍数高。

我国工业用水中的70～80％为循环冷却水补水，国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007中已将循环水浓缩倍数从平均3倍(1995年标准)提高到5倍，其节水效果能提高0.4个百分点，以2004年用水量计，全国可节约176亿吨水。另外，还有的间接效益是减少水源规模和输配水管网，减少水处理药剂量，减少动能消耗等。因此，准确、快速、在线地将循环水浓缩倍数控制在合理的范围内是实现节水减排，保护环境中的重要环节之一。

目前，控制循环冷却水系统浓缩倍数主要有以下方法：

(1)液位控制器：主要通过控制进入冷却水系统的补水量和流出系统的水即排污量来完成。此方法能较准确控制系统补水量，如在冷却水蓄水池或塔池中使用液位控制器，当水位低于液位控制器设定值，补水阀就开始运行。但很难控制系统排污量，特别是当系统出现泄漏，溢流或飞溅时，排污量就为不可控，浓缩倍数就无法控制。

(2)电导率仪：使用电导率控制排污是控制浓缩倍数的典型方法。其原理为，由于水中存在离子物质，使水具有导电性，其导电度可以被测量，即为电导率。当冷却水中离子浓度增加，其电导率也增加，其增加的倍数近似等于冷却水浓缩倍数。所以可以设定一个固定电导率值，当冷却水电导率达到这一固定值时开始排污。使用电导率仪控制浓缩倍数时，当系统补水发生变化，或者冷却水使用多个补水水源，电导率仪就不能准确控制浓缩倍数。如果在水处理中加入化学品如酸，杀菌剂等，会显著升高冷却水电导率，导致排污量增加，浓缩倍数降低；如果系统发生结垢等问题会降低冷却水电导率从而导致冷却水过循环，将会导致水处理“惨重失败”。

(3)计时器：使用计时器控制系统排污的时间而不实际测量水中任何特定的物质。计时器只能近似通过控制排污量来控制浓缩倍数，但当冷却水系统蒸发量变化，环境温度、湿度变化，都将使浓缩倍数发生变化。

上述几种控制循环冷却水系统浓缩倍数的方法都存在着一个关键的技术问题是无法直接准确、在线地测量浓缩倍数，并根据该浓缩倍数控制排污。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种用于控制循环冷却水浓缩倍数的方法，该控制方法可以直接、准确、快速、在线地测量控制循环水的浓缩倍数。

为了解决上述技术问题，本发明用于控制循环冷却水浓缩倍数的方法予以实现的技术方案是：根据荧光示踪剂浓度变化来控制循环水浓缩倍数，其步骤如下：

步骤一、向循环冷却水补水中添加浓度为0.01ppm-1ppm的荧光示踪剂；

步骤二、使用一第一荧光计，在线测量循环冷却水补水中所述荧光示踪剂的浓度，并通过一浓缩倍率仪控制器自动调节一加药泵，用以保证向循环冷却水补水中所投加的荧光示踪剂符合上述的浓度要求；

步骤三、使用一第二荧光计，在线测量循环冷却水中的荧光示踪剂的浓度；

步骤四、根据上述第二荧光计和第一荧光计的测量值，得出当前状态的循环水浓缩倍数＝循环冷却水中荧光示踪剂浓度/循环冷却水补水中荧光示踪剂浓度；

步骤五、使用上述浓缩倍率仪控制器控制一冷却水排污电动阀，当循环水浓缩倍数达到设定值时，排污电动阀运行，冷却水排污；否则，返回上述步骤二。

本发明用于循环冷却水系统的浓缩倍率仪，包括：一用于向循环冷却水补水中所投加荧光示踪剂的加药装置；一用于在线测量循环冷却水补水中荧光示踪剂浓度的第一荧光计；一用于在线测量循环冷却水中荧光示踪剂浓度的第二荧光计；一用于计算循环冷却水浓缩倍数的浓缩倍率仪控制器，所述浓缩倍率仪控制器中至少包含有：用于在线自动控制加药装置的PID运算模块；两个分别接收上述两个荧光计数据的模拟量输入模块；用于控制排污装置运行的开关量输出模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：