一种基于计算型pH的多参数协同调控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于计算型pH的多参数协同调控系统及方法，包括水样储罐、流量控制装置、比电导率传感器、电再生模块及控制单元；水样储罐的出口经流量控制装置及比电导率传感器与电再生模块的入口相连接，控制单元与流量控制装置、比电导率传感器及电再生模块相连接，该系统及方法能够实现比电导率与水流量以及电再生模块运行电流的匹配，以提高电再生模块对阳离子的去除效果。块对阳离子的去除效果。块对阳离子的去除效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算型pH的多参数协同调控系统及方法


[0001]本专利技术属于电站水样监测
，涉及一种基于计算型pH的多参数协同调控系统及方法。

技术介绍

[0002]电站水汽电导率、氢电导率、pH值是重要的监督指标，一般监测电站水汽电导率、氢电导率、pH值需要三路水样和pH表、电导率表、氢电导率表三套测量系统，仪表安装设计不仅大面积占用了汽水取样架安装空间、投资成本高、维护成本高，还造成了取样系统水汽损失，不利于电厂的节能降耗要求；当汽水取样架流量发生波动时，同一取样点化学仪表还有可能因为流量变化导致化学仪表监测数据失真，不能准确反映腐蚀性阴离子的浓度，给现场化学监督留下安全隐患，引发热力系统安全事故。计算型pH测量系统能够实现对电站水汽比电导率、氢电导率、pH值的同时测量，其通过测量电导率和氢电导率来计算得出水样pH值，测量结果准确可靠；由于氢电导率表前加装的阳离子交换柱，其中树脂需频繁更换或用盐酸再生，且引发诸多测量干扰问题，导致氢电导率无法连续准确测量，且运维工作量巨大，在计算型pH测量系统中应用电再生技术测量氢电导率，无需更换再生树脂，可以一路水样一台仪表实现电导率、氢电导率和pH连续准确智能化监测。
[0003]一般情况下水样比电导率越大，电再生模块需要的处理电流更大，或水样运行流量更小才能获得好的处理效果。但在计算型pH测量系统中，电再生模块的电流是固定的，则由于负荷变化导致水样流量变化、启停机阶段水的比电导率发生较大变化等均会导致电再生模块对阳离子的去除效果不佳，从而引起测量误差，严重时甚至损坏仪表。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于计算型pH的多参数协同调控系统及方法，该系统及方法能够实现比电导率与水流量以及电再生模块运行电流的匹配，以提高电再生模块对阳离子的去除效果。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所述的基于计算型pH的多参数协同调控系统包括水样储罐、流量控制装置、比电导率传感器、电再生模块及控制单元；水样储罐的出口经流量控制装置及比电导率传感器与电再生模块的入口相连接，控制单元与流量控制装置、比电导率传感器及电再生模块相连接。
[0006]还包括色谱分析系统，电再生模块的出口与色谱分析系统的入口相连通，色谱分析系统与控制单元相连接。
[0007]电再生模块的出口处设置有氢电导率传感器，氢电导率传感器与控制单元相连接。
[0008]控制单元能够将流量控制装置的流量控制在(0
‑
500)mL/min。
[0009]控制单元能够将电再生模块的运行电流控制在(0
‑
500)mA。
[0010]本专利技术所述的基于计算型pH的多参数协同调控方法包括以下步骤：
[0011]1)构建多参数协同调控模型；
[0012]2)水样依次通过流量控制装置及比电导率传感器进入电再生模块中进行再生，其中，控制单元根据比电导率传感器所测水样的比电导率，利用多参数协同调控模型确定最优水流量V
X优
及最优运行电流I
X优
，然后控制电再生模块及流量控制装置，使得电再生模块的运行电流为I
X优
，流量控制装置的流量为V
X优
，以保证电再生模块内水样中阳离子的去除效果。
[0013]电再生模块的出口处设置有氢电导率传感器，氢电导率传感器与控制单元相连接。
[0014]电再生模块的出口与色谱分析系统的入口相连通，色谱分析系统与控制单元相连接。
[0015]步骤1)的具体操作为：
[0016]11)向水样储罐中的水样中加氨，以调节水样储罐出水的比电导率；
[0017]12)采用梯度下降法，通过控制单元控制流量控制装置的流量以及电再生模块4的运行电流，使得色谱分析系统测量得到的铵根含量小于等于0.5μg/L，并将色谱分析系统测量得到的铵根含量小于等于0.5μg/L时对应的控制流量控制装置的流量以及电再生模块的运行电流作为当前比电导率下水样在(0
‑
5)μs/cm范围内运行的最佳流量及最佳电流；
[0018]13)根据不同比电导率下，水样在(0
‑
5)μs/cm范围内运行的最佳流量及最佳电流构建多参数协同调控模型。
[0019]所述多参数协同调控模型为：
[0020]V
x优
＝
‑
b1D6+b2D5‑
b3D4+b4D3‑
b5D2+b6D+b0ꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0021]I
x优
＝a1D6‑
a2D5+a3D4‑
a4D3+a5D2‑
a6D+a0ꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0022]其中，式(1)表示比电导率
‑
水样流量数据模型，式(2)表示比电导率
‑
电再生模块电流数据模型，b0、b1、b2、b3、b4、b5及b6为比电导率
‑
水样流量数据模型的回归系数；a0、a1、a2、a3、a4、a5及a6为比电导率
‑
电再生模块电流数据模型的回归系数。
[0023]本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术所述的基于计算型pH的多参数协同调控系统及方法在具体操作时，基于多参数协同调控模型，根据比电导率传感器所测水样的比电导率，确定最优水流量V
X优
及最优运行电流I
X优
，并以此控制流量控制装置及电再生模块，以保证电再生模块内水样中阳离子的去除效果，实现水样比电导率、水样流量和电再生模块工作电流之间的协同调控，避免由于汽水取样架流量发生波动、负荷变化导致水样流量变化、启停机阶段水的比电导率发生较大变化时，测量数据失真或仪表损坏，可以一路水样一台仪表实现电导率、氢电导率和pH连续准确智能化监测，便于电厂运行人员通过多指标准确判断水质条件并及时处理指导水工况调整，保证热力设备的安全经济运行。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的结构示意图；
[0026]图2为不同比导与电流和流速的关系图。
[0027]其中，1为水样储罐、2为流量控制装置、3为比电导率传感器、4为电再生模块、5为氢电导率传感器、6为色谱分析系统、7为控制单元。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本专利技术公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本专利技术公开的概念。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0029]在附图中示出了根据本专利技术公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于计算型pH的多参数协同调控系统，其特征在于，包括水样储罐(1)、流量控制装置(2)、比电导率传感器(3)、电再生模块(4)及控制单元(7)；水样储罐(1)的出口经流量控制装置(2)及比电导率传感器(3)与电再生模块(4)的入口相连接，控制单元(7)与流量控制装置(2)、比电导率传感器(3)及电再生模块(4)相连接。2.根据权利要求1所述的基于计算型pH的多参数协同调控系统，其特征在于，还包括色谱分析系统(6)，电再生模块(4)的出口与色谱分析系统(6)的入口相连通，色谱分析系统(6)与控制单元(7)相连接。3.根据权利要求1所述的基于计算型pH的多参数协同调控系统，其特征在于，电再生模块(4)的出口处设置有氢电导率传感器(5)，氢电导率传感器(5)与控制单元(7)相连接。4.根据权利要求1所述的基于计算型pH的多参数协同调控系统，其特征在于，控制单元(7)能够将流量控制装置(2)的流量控制在(0
‑
500)mL/min。5.根据权利要求1所述的基于计算型pH的多参数协同调控系统，其特征在于，控制单元(7)能够将电再生模块(4)的运行电流控制在(0
‑
500)mA。6.一种基于计算型pH的多参数协同调控方法，其特征在于，基于权利要求1所述的基于计算型pH的多参数协同调控系统，包括以下步骤：1)构建多参数协同调控模型；2)水样依次通过流量控制装置(2)及比电导率传感器(3)进入电再生模块(4)中进行再生，其中，控制单元(7)根据比电导率传感器(3)所测水样的比电导率，利用多参数协同调控模型确定最优水流量V
X优
及最优运行电流I
X优
，然后控制电再生模块(4)及流量控制装置(2)，使得电再生模块(4)的运行电流为I
X优
，流量控制装置(2)的流量为V
X优
，以保证电再生模块(4)内水样中阳离子的去除效果。7.根据权利要求6所述的基于计算型pH的多参数协同调控方法，其特征在于，电再生模块(4)的出口处...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾金等，田利，白新奎，张延伟，张良，王鹏林，赵慷，高光璠，戴鑫，刘建清，焦志新，
申请(专利权)人：浙江西热利华智能传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：