科学的水务管理：水系统的监控技术

水系统的监测与控制是实施科学的水务管理不可缺少的保证。随着火力发电厂机组容量的增大，热力参数的提高，对水系统的监测提出了更严格的要求。采用高灵敏度、高准确性和快速的分析方法及监测技术成为必然趋势。通过及时准确的检测，可以为水务管理提供可靠信息，避免管理上的盲目。

监测系统通过相关仪表或化学分析方法了解各种水质、水量在系统中的状况，随时发现问题。可以使管理人员及时采取措施，排除事故隐患，保证系统的安全和经济运行。

1.做好监视控制点流量测量装置的设计、安装和检验

流量测量装置一般应有：

(1)闭式循环发电厂的补充水量(深井泵或水源泵房)。

(2)预处理(澄清池)后出水量。

(3)除盐水出水量。

(4)冲灰水量。

(5)开式循环工业冷却水量。

(6)厂区生活(服务)水量。

(7)生活区总供水量。

(8)废水处理后的排放水量。

(9)全厂排放水量。

对贯流系统可采用超声波流量计等辅助测量方法。

2.随时分析检测数据，作出管理判断

在准确及时获得检测数据的前提下，通过分析，制定管理决策：

(1)根据机组负荷的变化，及时调整循环冷却水量、冲灰水量及工业冷却水量，达到安全经济运行。

(2)发现有内漏和外漏的设备要及时修复，降低热力系统的汽水损失，减少补给水量。

(3)除氧器的排汽量应调节到最佳状况的开度。(www.xing528.com)

(4)锅炉连排扩容器调整到最佳工况，使汽和水得到经济有效的回收。

(5)检查各类水箱的水位，防止高水位溢水。

(6)汽水损失和补给水量应控制在规定范围内。

(7)加强水源泵房的管理，防止不合理用水。

(8)检查深井泵地下水位。

(9)巡回检查供水系统的管道，发现漏水及时处理。

3.提高水汽检测和控制的自动化水平

20世纪80年代末由丹麦技术大学的J.Ruzicka教授和E.Hansen教授提出的流动注射分析法(FIA法)现已不断渗透到火电厂水质分析和在线化学仪表中，带动了水汽品质分析和监测技术的提高。作为一种新的微量化学分析技术，它具有分析速度快(120～240样/h)、精度高(RSD小于1.0%)、试剂耗量少 (μL/次、m L/次)、稳定性好等优点。FIA法有利于提高水质监测的自动化水平。

将水汽质量监测的各种在线仪表与装有人工智能软件的微机相连，是现代信息技术和火电厂水汽监控技术相结合的一个趋势，水汽质量微机在线监控系统能把各种在线化学监督采集的信号按要求进行处理，通过所设定的程序计算出各类水处理设备有关控制参数的最佳数值，经转换输出后驱动加药泵、排污阀门等设备的调节控制执行机构。将水汽质量微机在线监控系统和中央控制室的上位计算机相连，实现数据共享和远程传递，形成更有效的监控网络。可实现水汽化学过程的自动控制，使电厂的水务管理提高到一个新水平。

火电厂水处理中经常要添加各种药剂，先进的自动加药控制技术可以通过对系统进行全方位的、连续在线及远程控制，通过连续检测、评价水处理效果的参数，自动采取相应的处理措施，如排污、调整药剂等。从而在保证水处理效果的前提下，使运行成本降至最低。

例如，目前许多冷却水系统存在的各种问题，如腐蚀、结垢、微生物控制不好等，并不是水处理药剂性能本身的原因，在水处理药剂性能已经有了很大提高的情况下，仍有系统的浓缩倍数不高(2倍左右)，换热设备使用寿命不长，水处理费用过高等问题。而现场的技术管理不力是出现这些问题的主要原因之一。若能及时发现冷却水系统中出现的腐蚀、结垢、微生物问题的倾向，迅速作出相应的处理，则很多问题就能及时纠正。为此必须增加多项监测项目和提高检测频率。现行的水处理管理模式中，现场监测基本是每天进行1次常规分析，包括p H值、电导、浊度、硬度、碱度、氯离子、总铁、余氯、磷酸盐(缓蚀剂浓度)，对于及时发现问题调整用药量而言，这样显然是远远不够的。为解决这一水处理系统现场管理存在的问题，国内外已经作了不少研究成果。一个典型的例子是一种称为 “3D Trasar”的冷却水性能检测和自动加药控制系统。这种系统在荧光示踪技术的基础上，同时对冷却水处理的3个方面(即缓蚀、阻垢分散、微生物状况)分别进行实时检测，并对系统进行全方位的、连续在线及远程控制。它连续检测与应力相关的、评价水处理效果的参数，自动采取相应的处理措施，如排污，调整药剂。使冷却水处理不仅在高应力下有了可靠性，而且能将水处理运行成本降至最低，使现场管理技术有了巨大的突破。3D Tasar控制系统如图5-25所示。

图5-25　3D Tasar控制示意图

华能某电厂利用该项技术，使系统的排污量大大降低，经济效益明显。使用前后有关数据列在表5-10和表5-11中。

表5-10　华能某电厂使用3DTasar前后排污量的变化单位：m3/h

表5-11　华能某电厂使用3DTasar的经济效益

注 1.浓缩倍数计算，未考虑冷凝水回收量。
2.由于有严重的物料泄漏和外排水现象，影响浓缩倍数 (10月、11月)的升高。随着系统运行的逐步正常和稳定，平均浓缩倍数会在7倍左右，节水效益还将增加。
3.节水效益，补充水按1.20元/t计算，排污费用0.96元/t。