[发明专利]一种智能型前置过滤器在线监测与诊断装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及发电厂凝结水、锅炉补给水和疏水等除铁或除悬浮物，以及石化、冶金行业凝结水、疏水、乳化液和脱脂液等除铁或除悬浮物用绕线式过滤器、粉末树脂覆盖过滤器、折叠式过滤器、大流量过滤器和熔喷式过滤器这些类型的前置过滤器，具体涉及一种智能型前置过滤器在线监测与诊断装置及方法。

背景技术

随着发电厂机组参数和容量的提高，对凝结水精处理系统提出了更高的要求，要求必须去除凝结水中大量的铁腐蚀产物等，精处理系统出水水质达到GB/T12145-2008标准值后才能回用于锅炉给水。热电联产中高温的热网疏水，石化、冶金等行业凝结水，乳化液，脱脂液等液体中也含有大量的铁，直接回用也会造成给水水质恶化，影响后续系统的安全和经济运行。因此，这些液体也必须经过除铁处理后才能回用，水汽循环系统中铁腐蚀产物以悬浮态、胶体态为主，可以采用前置过滤工艺去除水中的铁腐蚀产物。

前置过滤器主要以出水含铁量和进出口压差作为运行控制指标，但是由于含铁量测定方法(分光光度法、原子吸收法等)相对复杂且稳定性不高，所以工作人员一般情况下每周只测定一次进、出水含铁量，无法实时指示前置过滤器的运行状态，实际运行多数情况下将进出口压差作为前置过滤器唯一的运行控制指标，这就导致前置过滤器运行中出现的诸多问题不能及时被发现，尤其当过滤元件损坏时，反而由于压差上升缓慢而前置过滤器运行周期延长，最终导致前置过滤器大量泄漏铁腐蚀产物等颗粒污染物。除此之外，前置过滤器系统还存在着粉末树脂泄漏、过滤元件反洗不彻底引起运行周期不同程度缩短、过滤元件受污染严重无法正常运行等问题，导致前置过滤器常常无法科学运行，进而影响到系统的经济性和安全性，直接影响了热力系统的安全稳定运行。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种智能型前置过滤器在线监测与诊断装置及方法，通过智能取样分配系统采集的悬浮颗粒物的数量、体积和粒径分布等数据，结合实时记录的前置过滤器流量、水温、运行压差、运行时间等数据，通过建立的数学模型智能分析出前置过滤器对悬浮物的去除效率、截污总量和运行周期等指标；结合实时记录的反洗水量、空气压力、初始运行压差、解列压差等数据，智能分析前置过滤器的反洗时间、反洗工艺的合理性；结合实时记录的机组负荷、pH、溶氧、电导率等数据，智能分析得出机组水汽系统的运行工况，并根据建立的智能诊断方法，单项和综合分析评估指标，全面评估前置过滤器的运行状况和机组运行工况，对前置过滤器的运行提供实时化、智能化指导，提高其运行水平。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能型前置过滤器在线监测与诊断装置，包括依次连接的前置过滤器5、智能取样分配系统1、智能诊断单元2、前置过滤器运行程控PLC上位机3以及前置过滤运行程控PLC4，所述智能取样分配系统1监测多路水样中悬浮颗粒物的数量、体积和粒径分布指标，并通过MODBUS通讯协议将数据传输到智能诊断单元2进行存储及分析；所述智能取样分配系统1包括与前置过滤器5进水口和出水口连接的取样冷却装置1-1、与取样冷却装置1-1连接的样品分配装置1-2以及与样品分配装置1-2连接的在线激光颗粒计数仪1-3；所述智能诊断单元2包括交换机2-1以及与交换机2-1连接的诊断评估模块2-2和通信接口模块2-3，所述智能诊断单元2通过交换机2-1连接智能取样分配系统1的在线激光颗粒计数仪1-3，所述智能诊断单元2通过通信接口模块2-3连接前置过滤器运行程控PLC上位机3，诊断评估模块2-2与前置过滤器运行程控PLC上位机3通信。

所述智能取样分配系统1通过样品分配装置1-2内置的小型PLC等自控装置发送信号控制连接多台前置过滤器进水口和出水口水样的电磁阀，同时智能诊断单元与样品分配装置1-2内置的小型PLC自控装置通信，通过在智能诊断单元设置需要的切换逻辑，智能化切换监测多个水样。这就是实现了利用一台在线激光颗粒计数仪1-3实时监测多路水样中悬浮颗粒物的数量、体积和粒径分布数据，同时在传统的定时循环多通道监测的基础上，增加了多种逻辑的巡逻监测，并且可以根据需要修改内置的小型自控装置的下位程序或者智能诊断单元的上位程序添加更多智能化监测模式。

所述前置过滤器5为发电厂凝结水、锅炉补给水和疏水除铁或除悬浮物，以及石化、冶金行业凝结水、疏水、乳化液和脱脂液除铁或除悬浮物用绕线式过滤器、粉末树脂覆盖过滤器、折叠式过滤器、大流量过滤器或熔喷式过滤器。