王冠
华能伊敏煤电公司伊敏发电厂，内蒙古 呼伦贝尔 021130
摘要：火力发电厂是工业用水的主要场所之一，在火电厂发电的过程中，为了能够有效地提升循环冷却水的使用效率，相关的设计人员开始着重设计火电厂循环水在线监测与节水管理的系统，在保证循环水不会出现结垢、不会对输水管道产生腐蚀的情况下，尽可能地提升循环冷却水系统的浓缩效率，以此来做到节约用水的主要目的。本文主要通过对现阶段循环冷却水中含有的结垢进行分析，通过分析得出影响循环冷却水结垢的核心内容，在现阶段技术水平上提出在线监测技术的要点，实现水资源地反复使用。
关键词：火力发电厂；循环水；在线监测；节水管理
火力发电厂是我国用水量最大的行业厂商，现阶段国家开始提倡节约用水、有效地保护水资源的观念下，火力发电厂开始展开节约用水的相关工作。节约用水工作的开展让火力发电厂的工业用的得到良好的使用效率，火力发电厂的电量耗水也在逐渐降低。现阶段火力发电厂主要使用过人力资源来对冷却水、排污水进行检测的，这样的检测方法不仅会增加大量的人力工作量，并且还会影响调节的精准程度，最终导致补给水、排污水不能够满足浓缩的基本倍率控制需求，因此加强对火力发电厂的水务管理，采用最新型的水资源处理技术，真正落实节约用水、保护环境的重要目标。
一、火力发电站循环水控制方法
（一）循环水的结垢机理
现阶段，对循环冷却水系统控制的主要目的有：阻挡结垢、缓解腐蚀情况、水中微生物的控制。在与结垢相关的参数主要是：水中的酸碱程度、硬度、浓缩倍率、pH值等；在与腐蚀性阴离子浓缩程度以及腐蚀程度相关的参数为：浓缩倍率、电导率、pH值等；与水中微生物生存和微生物腐蚀相关的参数主要有：浊度、悬浮物、细菌总数、硫化物、氨氮、余氯等方面。由此可见会影响冷却水巡皇的参数有许多，并且许多参数都是当前科学技术水平无法直接在线监测的参数，这种情况让循环冷却水的控制难度增加。不过通过对照参数可以分析出来，再循环冷却水的处理上，多数都是通过对水中的酸碱程度、浓缩倍率进行控制，从而达到对冷却水的循环利用[1]。
对于开放式的循环冷却水系统来说，空气中含有的碳氢化合物、细菌、氧气以及二氧化碳等物质都极为容易在循环冷却水喷洒的过程中被带入到系统之中，为了能够有效的节约水资源利用的成本，火电厂一般都会直接采用没有经过处理的江河水。在江河水中含有大量的微生物和碳酸盐。在喷洒的过程中，首先是将水温升高后再进行冷却，随后将冷却好的水进行喷洒。部分的水在凝气过程中会被蒸发，这也让水中含有的阴离子浓度不断嘉晟，当水中的阴离子浓度上升到一定程度是，就会分解成碳酸钙。当循环冷却水中的盐类化学物质增多达到饱和状态后，会出现水垢，这些水垢都会对水循环系统造成一定的影响和破坏。
（二）浓缩倍率的控制
通过不断的循环水的电导率、补给水的电导率的测量，计算出相应的浓缩倍率范围值，同时对循环水与补给水的温度进行有效的监测，通过温度的变化计算出相应的浓缩倍率范围值，将温度的因素进行全面的考虑，不断的修改基础的浓缩倍率，以此来提高浓缩倍率的精准程度。再将修改后的浓缩倍率与设定值进行比较时候，通过科学的计算手段得到控制量、控制补给水流量的范围。在水资源循环利用的过程中，如果计算出来的浓缩倍率较高，则需要在循环水中加入大量的补给水；如果计算出来的浓缩倍率较低，则需要有针对性的计算出补给水的添加范围[2]。
（三）水质的控制
对循环冷却水中的pH值进行检测的时候，主要是以循环冷却水中的电导效率、温度等数值作为基本的计算参数，分析水质中结垢的方向，控制化学药剂的添加比例，以此来确保循环冷却水在使用的过程中不会出现结垢的现象。在得到相应的配比数值范围后，需要在设定的浓缩倍率下，将水中含有的盐类化学元素进行有效的消减。如果水质的pH值接近临界碱度，则需要添加适当的化学药剂，化学药剂的添加比例需要重新进行计算[3]。
（四）液位的控制
在对循环冷却水加工检测的过程中，需要根据实际液位的高度，通过对排污水执行器的有效控制来实现对污水排量的控制，在控制过程中需要格外注重液位的把控，如果液位较高那么污水的排放量也要相继的增加，如果液位较低，那么污水的排放量也会随之减少。在对液位控制的过程中，需要注重污水排放的合理性和科学性，避免未加工的污水随意地进行排放，造成严重的工业污染，影响着生态环境的健康[4]。
（五）控制回路的难点
通过市级的分析可以看出，在控制的过程中需要对污水的排放量、液位、浓缩背离进行有效地控制，在控制时需要注重被控制对象之间的关联，这样的考虑也给循环水系统的设计带来许多的困难，因此在实际的设计过程中，要酌量地进行考虑，以此来达到最佳的控制效果。在设计的过程中，主要是由上位机监控软件与下位机数据采集与控制软件、传感器为主，系统化地将上位机器与下位机器进行有效地连接，确保控制系统能够有效地实现应有的功能[5]。
二、在线监测系统的设计
（一）在线监测系统的硬件设计
火电厂的现场工作环境较为恶劣，因此可以采用无线网络来进行数据上的传输，这样的方式不仅可以有效克服恶劣的现场工作环境，也会有效的环节线路的腐蚀情况，以此来确保信号在传输过程中的稳定性和有效性。无线传感器主要包括对液位、污水流量、水中的电导率、温度以及pH值进行有效地控制，在循环冷却水系统中有多个无线传感器的节点，这些节点都具有相对独立的功能，彼此之间通讯不会受到干扰[6]。随着未来科学技术的不断发展，在今后水循环系统的应用中，可以通过无线网络更好地实现数据方面的传输，并且数据传输的稳定性可以得到更好的保障。
（二）在线监测系统的软件设计
软件的开发设计主要包括前台开发语言和后台的数据库，在进行软件开发设计之前，需要选择最为合适的开发软件，不同的开发软件可以有效的实现监测软件不同的功能。在火电厂的总控制室内，需要将循环水的整个系统数据进行整理和有效地控制，通过对各个无线传感器阶段进行实时的数据采集，比如：对液位、污水流量、循环水的电导率、水体pH值、温度等方面进行数据的采集。在数据采集完成后，通过计算机终端的控制模板将具体的数据进行运算，这样的运算可以有效地保证数据的准确性和可靠性，在计算后得出相应的控制量。经过无线网络对各个阶段进行配比的控制，如果在配比的过程中出现问题，需要人为地紧急停止操控，将问题造成的损失控制在最小的程度内。在系统管控的过程中，需要将最为合适的配比数值进行输入，从而帮助循环水的浓缩倍率在最佳的范围值内，这样的方式才能确保水资源的有效利用，达到节约用水的主要目的[7]。
结束语：水电厂循环水在线监测与节水管理可以有效地实现火电厂循环水资源的利用率，也能对火电厂循环水资源实现实时的控制，在一定程度上提高循环水中的浓缩倍率，从而实现节约用水的主要目的。本文主要介绍循环冷却水中的各项参数，通过对系统进行设计，从而达到控制的基本要求。
参考文献：
[1]杨勇， 李振伟. 华能平凉发电公司节水“零排放” 技术探索及研究[C]// 全国火电大机组. 全国发电机组技术协作会， 2009.
[2]李红卫， 王伯槐， 陈小辉. 火电厂循环水系统运行控制的计算机辅助设计[J]. 科学技术与工程， 2009, 9(14):4189-4189.
[3]张连芹. 火电厂循环水监督控制中的问题探讨[C]// 火电行业化学专业技术交流会. 全国电力技术市场协会， 2014.