发电机内冷水智能控制装置的制作方法

1.本发明属于发电机控制技术领域，具体涉及一种发电机内冷水智能控制装置。


背景技术：

2.由于水内冷发电机具有单机容量大、体积小、重量轻等特点，因此，在大型发电机组中得到广泛应用。水内冷发电机组因内冷水水质差所引起的事故不胜枚举，为了防止此类事故的发生，国内外对内冷水水质和铜的腐蚀机理及防腐方法进行大量研究，得出结论：a.内冷水电导率越低，电气绝缘性能越好，不会发生电气闪络等绝缘故障；b.铜腐蚀的根本原因是内冷水中存在着溶解氧和溶解二氧化碳，此外在腐蚀过程中产生的二价铜离子对腐蚀有加速作用；c.腐蚀产物进入内冷水，在定子线棒中被发电机磁场阻挡而沉积，可能导致空心导线逐渐被铜腐蚀产物堵塞或通流面积减小，致使定子冷却水系统进出口压差逐渐升高，从而引起发电机线圈温度上升，严重甚至导致发电机线圈烧损。
3.通过最近几年的研究及数据收集分析后，发现由于发电机水-氢-氢的冷却方式，在机组日常运行中部分氢气会逸散到发电机内冷水系统中，还有部分机组会用氢气作为气源来进行惰性气体置换。这样致使发电机内冷水系统中一价铜离子的含量增多，由于一价铜离子是微溶物不易于被离子交换树脂直接吸附，导致发电机内冷水系统的电导率和ph值均在达标的情况下，铜离子含量反而居高不下。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种发电机内冷水智能控制装置，该装置能够有效降低铜离子腐蚀产物在发电机内冷水系统中的沉积，满足不同工况的发电机内冷水系统的水质运行要求，同时能够连续不间断使用全程，满足发电机内冷水系统运行不间断的要求。
5.实现本发明目的的技术方案：
6.一种发电机内冷水智能控制装置，所述装置包括循环泵单元、膜处理单元、复合离子交换处理单元、碱化单元和控制监测系统；循环泵单元入口与发电机内冷水箱出口管路连接，循环泵单元出口与膜处理单元入口连接，膜处理单元第一出口与碱化单元入口连接，膜处理单元第二出口与复合离子交换处理单元入口连接，碱化单元出口与发电机内冷水箱入口管路连接，复合离子交换处理单元第一出口与循环泵单元入口连接进行循环处理；控制监测系统包括第一dd/ph在线监测仪表、plc和出口在线电导率测量仪，循环泵单元入口安装有第一dd/ph在线监测仪表，碱化单元出口安装有出口在线电导率测量仪，plc与第一dd/ph在线监测仪表、出口在线电导率测量仪和碱化单元连接。
7.所述复合离子交换处理单元第二出口与发电机内冷水箱入口管路连接进行旁路循环处理。
8.所述复合离子交换处理单元包括正离子交换器a和反离子交换器a，正离子交换器a入口与膜处理单元第二出口连接，正离子交换器a出口与反离子交换器a入口连接，反离子交换器出口与循环泵单元入口或发电机内冷水箱入口管路连接。
9.所述复合离子交换处理单元还包括离子交换处理出口阀门a，反离子交换器a出口安装有离子交换处理出口阀门a，反离子交换器a出口经离子交换处理出口阀门a与循环泵单元入口或发电机内冷水箱入口管路连接。
10.所述循环泵单元包括循环泵a、循环泵入口阀门a、循环泵出口止回阀a和循环泵出口阀门a，循环泵a入口安装有循环泵入口阀门a，发电机内冷水箱出口管路经循环泵入口阀门a与循环泵a入口连接；循环泵a出口安装有循环泵出口止回阀a和循环泵出口阀门a，循环泵a出口经循环泵出口止回阀a和循环泵出口阀门a与膜处理单元连接。
11.所述膜处理单元包括膜处理器a、膜处理入口阀门a、膜处理第一出口阀门a和膜处理第二出口阀门a；膜处理器a入口安装有膜处理入口阀门a，循环泵单元经膜处理入口阀门a与膜处理器a入口连接；膜处理器a第一出口安装有膜处理第一出口阀门a，膜处理器a第一出口经膜处理第一出口阀门a与碱化单元入口连接；膜处理器a第二出口安装有膜处理第二出口阀门a，膜处理器a第二出口经膜处理第二出口阀门a与复合离子交换处理单元的正离子交换器a入口连接。
12.所述碱化单元包括碱泵、碱液箱、液位计和二氧化碳呼吸器；碱液箱入口与膜处理单元第一出口连接，碱液箱出口与碱泵入口连接，碱泵出口与发电机内冷水箱入口管路连接；在碱液箱内部装有液位计，在碱液箱上方装有二氧化碳呼吸器。
13.所述循环泵单元入口安装有入口流量传感器fe和玻璃转子流量计，入口流量传感器fe和玻璃转子流量计位于第一dd/ph在线监测仪表的下游，入口流量传感器fe位于玻璃转子流量计的上游。
14.所述循环泵单元入口安装有入口y型过滤器和装置入口阀门，入口y型过滤器和装置入口阀门位于第一dd/ph在线监测仪表的上游，入口y型过滤器位于装置入口阀门的上游。
15.所述膜处理单元第一出口安装有出口y型过滤器、装置出口阀门，出口y型过滤器位于碱化单元的上游，装置出口阀门与碱化单元并联连接。
16.所述复合离子交换处理单元还包括第二流量传感器fe，正离子交换器入口安装有第二流量传感器fe。
17.所述复合离子交换处理单元还包括第二dd/ph在线监测仪表，负离子交换器出口安装有第二dd/ph在线监测仪表。
18.所述装置还包括路由器，路由器与控制监测系统连接。
19.所述循环泵单元还包括循环泵b、循环泵入口阀门b、循环泵出口止回阀b和循环泵出口阀门b，循环泵b与循环泵a并联连接，循环泵b入口安装有循环泵入口阀门b，发电机内冷水箱出口管路经循环泵入口阀门b与循环泵b入口连接；循环泵b出口安装有循环泵出口止回阀b和循环泵出口阀门b，循环泵b出口经循环泵出口止回阀b和循环泵出口阀门b与膜处理单元连接。
20.所述膜处理单元还包括膜处理器b、膜处理入口阀门b、膜处理第一出口阀门b和膜处理第二出口阀门b；膜处理器b与膜处理器a并联连接，膜处理器b入口安装有膜处理入口阀门b，循环泵单元经膜处理入口阀门b与膜处理器b入口连接；膜处理器b第一出口安装有膜处理第一出口阀门b，膜处理器b第一出口经膜处理第一出口阀门b与碱化单元入口连接；膜处理器b第二出口安装有膜处理第二口阀门b，膜处理器b第二出口经膜处理第二口阀门b
与复合离子交换处理单元的正离子交换器入口连接。
21.所述复合离子交换处理单元还包括正离子交换器b、反离子交换器b和离子交换处理出口阀门b，正离子交换器b入口与正离子交换器a入口并联连接，反离子交换器b出口与反离子交换器b出口并联连接；正离子交换器b入口与膜处理单元的膜处理器b的第二出口连接，正离子交换器b出口与反离子交换器b入口连接，反离子交换器b出口安装有离子交换处理出口阀门b，反离子交换器b出口经离子交换处理出口阀门b与循环泵单元入口或发电机内冷水箱入口管路连接；正离子交换器a入口与膜处理单元的膜处理器a的第二出口连接。
22.所述反离子交换器a出口与循环泵单元入口之间的连接管路上安装有第一控制阀门，或者反离子交换器b出口与循环泵单元入口之间的连接管路上安装有第一控制阀门。
23.所述膜处理第二出口阀门a与膜处理第二出口阀门b之间连接有第二控制阀门。
24.所述离子交换处理出口阀门a与离子交换处理出口阀门b之间连接有第三控制阀门。
25.所述反离子交换器a出口与发电机内冷水箱入口管路之间的连接管路上安装有第四控制阀门，或者反离子交换器b出口与发电机内冷水箱入口管路之间的连接管路上安装有第四控制阀门。
26.所述复合离子交换处理单元入口与发电机内冷水箱出口管路连接，之间的连接管路上安装有第五控制阀门；第五控制阀门包括第五控制阀门a和第五控制阀门b，发电机内冷水箱出口管路经第五控制阀门a与正离子交换器入口连接，发电机内冷水箱出口管路经第五控制阀门b正离子交换器入口连接。
27.本发明的有益技术效果在于：
28.1、本发明提供的一种发电机内冷水智能控制装置采用多模式碱化控制方式满足发电机内冷水系统不同的水质控制需求，通过发电机内冷水智能控制装置分别安装在入口和出口的17dd/ph在线监测仪表、18出口在线电导率进行监测控制使碱化单元平稳加入碱液，使发电机内冷水水质调控更加稳定，降低发电机内冷水系统的腐蚀性。
29.2、本发明提供的一种发电机内冷水智能控制装置通过膜处理单元和复合离子交换处理单元的联合使用可以最大限度的去除发电机内冷水系统中的铜离子化合物，优化处理效果延长离子交换树脂的使用周期，减少运行维护成本。
30.3、本发明提供的一种发电机内冷水智能控制装置中的膜处理单元和复合离子交换处理单元的旁路循环系统可以最大限度的应对突发的恶劣水质工况，进行大流量紧急处理，保证发电机的运行安全稳定。也可根据发电机组定子线圈流量调整旁路循环速度。
31.4、本发明提供的一种发电机内冷水智能控制装置将各部位的监测信号实现了与外部控制平台的数据通讯，将各部位的监测信号通过无线传输使运维人员能进行实时监控，监控数据包含在线电导率、在线ph值、装置各部位运行流量、在线取样流量和碱液箱的液位数据。并且发电机内冷水智能控制装置的报警信号均可自恢复，在外部发电机内冷水系统波动等影响因素消除后，发电机内冷水智能控制装置都会自动恢复运行状态。在运行环境稳定的情况下发电机内冷水智能控制装置可以实现无人值守的自动运行状态。
附图说明
32.图1为本发明所提供的一种发电机内冷水智能控制装置结构示意图；
33.图中：1-循环泵单元；2-膜处理单元；3-复合离子交换处理单元；4-碱化单元；5-控制监测系统；6-入口y型过滤器；7-装置入口阀门；8-入口流量传感器fe；9-玻璃转子流量计；10-出口y型过滤器；11-装置出口阀门；12-加碱泵；13-碱液箱；14-液位计；15-二氧化碳呼吸器；16-plc；17-第一dd/ph在线监测仪表；18-出口在线电导率测量仪；19-路由器；20-第二流量传感器fe；21-第二dd/ph在线监测仪表；
34.101a-循环泵a；102a-循环泵入口阀门a；103a-循环泵出口止回阀a；104a-循环泵出口阀门a；
35.101b-循环泵b；102b-循环泵入口阀门b；103b-循环泵出口止回阀b；104b-循环泵出口阀门b；
36.105-第一控制阀门；
37.201a-膜处理器a；202a-膜处理入口阀门a；203a-膜处理第一出口阀门a；204a-膜处理第二出口阀门a；
38.201b-膜处理器b；202b-膜处理入口阀门b；203b-膜处理第一出口阀门b；204b-膜处理第二出口阀门b；
39.205-第二控制阀门；
40.301a-正离子交换器a；302a-反离子交换器a；303a-离子交换处理出口阀门a；
41.301b-正离子交换器b；302b-反离子交换器b；303b-离子交换处理出口阀门b；
42.304-第三控制阀门；305-第四控制阀门；306a-第五控制阀门a；306b-第五控制阀门b。
具体实施方式
43.下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
44.本发明提供的一种发电机内冷水智能控制装置能有效的针对发电机内冷水系统中的一价铜离子等其他不容易被去除的腐蚀产物，将其转化并吸附，从根本上降低腐蚀产物的生成并减缓发电机内冷水系统的电化学腐蚀。
45.本发明提供的一种发电机内冷水智能控制装置采用了多模式碱化控制方式，在装置的入口和出口分别设有在线电导率测量仪，可根据实际需要控制的参数和水质需求，选择相应的模式来进行输出控制调节发电机内冷水系统的水质数据。
46.本发明提供的一种发电机内冷水智能控制装置搭载了两套控制模式，分别为入口控制模式和出口控制模式。
47.入口控制模式是以入口电导率为主要控制参数，装置以调整发电机内冷水箱的水质为最终目的。出口在线电导率测量仪则是辅助数据监测，监控装置的出口输出数据，以保证装置的碱化输出处于稳定安全的状态不会超出控制范围，防止由于过量的碱化输出导致短时间内发电机内冷水箱的水质出现大范围波动。
48.出口控制模式是以出口电导率为主要控制参数时，以控制发电机内冷水智能控制装置的稳定输出为主要目的，将发电机内冷水智能控制装置的碱化输出维持在平稳直线状态。此时入口在线电导率则是作为安全阀值对发电机内冷水系统进行监控，确保出口电导
率调控使发电机内冷水系统水质处于合格范围。
49.本发明提供的一种发电机内冷水智能控制装置设有多系统循环系统，可以进行膜处理和离子交换两种不同的处理方式同时运行，应用于发电机内冷水系统突发情况的应急处理，通过两种不同的处理方式同时运行，增大装置的处理流量以应对突发恶劣水质环境，也可根据发电机组定子线圈流量和相关要求调整旁路循环流速。
50.本发明提供的一种发电机内冷水智能控制装置在正常运行时主要是采用膜处理和离子交换单元制的联合运行方式。主体为一用一备可无缝切换使用，并且膜处理和离子交换两套系统可以单独运行使用，通过切换部件可以在不退出系统的情况下进行更换耗材，保证发电机内冷水智能控制装置的使用连贯性，满足发电机内冷水系统运行不间断的要求。同时也可根据发电机内冷水系统的实际情况，降低或提高运行数据，使发电机内冷水智能控制装置运行更加经济性。
51.同时针对发电机内冷水系统因为氢气置换的问题所产生的一价铜离子腐蚀产物和其他不易于被离子交换树脂吸附的同离子化合物，运用膜处理过滤和复合离子交换吸附的联合使用方式。通过膜处理的方式将发电机内冷水中的大分子颗粒进行截留筛分主要以铜离子化合物为主，再通过复合离子交换处理单元，利用树脂特性改变铜离子在发电机内冷水中的化学形态，使其更易于吸附处理，从根本上降低铜离子腐蚀产物在发电机内冷水系统中的沉积。
52.本发明提供的一种发电机内冷水智能控制装置主体部件均可按照一用一备的方式进行使用，可在母管制和单元制的使用方式上灵活切换。装置在使用过程中可在线进行更换部件不需要退出发电机内冷水系统，保持发电机内冷水智能控制装置的运行连贯性，可长时间维持发电机内冷水系统的水质安全和稳定。
53.如图1所示，本发明提供的一种发电机内冷水智能控制装置，包括循环泵单元1、膜处理单元2、复合离子交换处理单元3、碱化单元4和控制监测系统5。
54.循环泵单元1入口与发电机内冷水箱出口管路连接，循环泵单元1出口与膜处理单元2入口连接，膜处理单元2第一出口与碱化单元4入口连接，膜处理单元2第二出口与复合离子交换处理单元3入口连接，碱化单元4出口与发电机内冷水箱入口管路连接，复合离子交换处理单元3第一出口与循环泵单元1入口连接进行循环处理。
55.控制监测系统5包括第一dd/ph在线监测仪表17、plc16和出口在线电导率测量仪18，循环泵单元1入口安装有第一dd/ph在线监测仪表17，碱化单元4出口安装有出口在线电导率测量仪18，plc16与第一dd/ph在线监测仪表17、出口在线电导率测量仪18和碱化单元4连接。复合离子交换处理单元3第二出口与发电机内冷水箱入口管路连接进行旁路循环处理。
56.其中循环泵单元1、膜处理单元2、复合离子交换处理单元3均为两套可一用一备进行使用，同时膜处理单元2、复合离子交换处理单元3也可切换至母管制进行使用，增大发电机内冷水智能控制装置的总处理量。
57.发电机内冷水通过管路进入装置的循环泵单元1，由循环泵单元1提供动力进入到膜处理单元2进行过滤纯化，纯化后的发电机内冷水通过管道回到发电机内冷水箱中。碱化单元4通过在线取样管路与装置的总出水口管道连接，将碱液加入到膜处理单元2纯化后的发电机内冷水中，用于调节发电机内冷水系统的电导率值和ph值。装置处理后的发电机内
冷水通过管路从发电机内冷水箱底部回到发电机内冷水系统中，减少由于回水拍击水面增加二氧化碳的溶入对发电机内冷水水质带来酸性影响。
58.发电机内冷水系统的水冷器出口旁路通过管路与发电机内冷水智能控制装置进行连接，发电机内冷水依次通过入口y型过滤器6、装置入口门7、入口流量传感器fe8和玻璃转子流量计9后进入到循环泵单元1。
59.循环泵单元1是由两套循环泵组成，俩套循环泵互为备用。正常装置运行时采用一用一备进行使用。由循环泵单元1对发电机内冷水进行加压和提供动力，发电机内冷水通过循环泵单元1进入到膜处理单元2中进行水质过滤筛分纯化。
60.循环泵单元1包括循环泵a101a、循环泵入口阀门a102a、循环泵出口止回阀a103a和循环泵出口阀门a104a，循环泵a101a入口安装有循环泵入口阀门a102a，发电机内冷水箱出口管路经循环泵入口阀门a102a与循环泵a101a入口连接；循环泵a101a出口安装有循环泵出口止回阀a103a和循环泵出口阀门a104a，循环泵a101a出口经循环泵出口止回阀a103a和循环泵出口阀门a104a与膜处理单元2连接。
61.循环泵单元1还包括循环泵b101b、循环泵入口阀门b102b、循环泵出口止回阀b103b和循环泵出口阀门b104b，循环泵b101b与循环泵a101a并联连接，循环泵b101b入口安装有循环泵入口阀门b102b，发电机内冷水箱出口管路经循环泵入口阀门b102b与循环泵b101b入口连接；循环泵b101b出口安装有循环泵出口止回阀b103b和循环泵出口阀门b104b，循环泵b101b出口经循环泵出口止回阀b103b和循环泵出口阀门b104b与膜处理单元2连接。
62.循环泵单元1入口安装有入口流量传感器fe8和玻璃转子流量计9，入口流量传感器fe8和玻璃转子流量计9位于第一dd/ph在线监测仪表17的下游，入口流量传感器fe8位于玻璃转子流量计9的上游。
63.循环泵单元1入口安装有入口y型过滤器6和装置入口阀门7，入口y型过滤器6和装置入口阀门7位于第一dd/ph在线监测仪表17的上游，入口y型过滤器6位于装置入口阀门7的上游。
64.膜处理单元2主要是通过对于发电机内冷水的离子半径进行筛分，将发电机内冷水中的不溶、微溶物质以及大分子颗粒进行截留，进一步消除内冷水中的各种杂质产物，使发电机内冷水更加纯化，减少管路的电化学腐蚀和冲击腐蚀。
65.膜处理单元2包括膜处理器a201a、膜处理入口阀门a202a、膜处理第一出口阀门a203a和膜处理第二出口阀门a204a；膜处理器a201a入口安装有膜处理入口阀门a202a，循环泵单元1经膜处理入口阀门a202a与膜处理器a201a入口连接；膜处理器a201a第一出口安装有膜处理第一出口阀门a203a，膜处理器a201第一出口经膜处理第一出口阀门a203a与碱化单元4入口连接；膜处理器a201第二出口安装有膜处理第二出口阀门a204a，膜处理器a201a第二出口经膜处理第二出口阀门a204a与复合离子交换处理单元3的正离子交换器a301a入口连接。
66.膜处理单元2还包括膜处理器b201b、膜处理入口阀门b202b、膜处理第一出口阀门b203b和膜处理第二出口阀门b204b；膜处理器b201b与膜处理器a201a并联连接，膜处理器b201b入口安装有膜处理入口阀门b202b，循环泵单元1经膜处理入口阀门b202b与膜处理器b201b入口连接；膜处理器b201b第一出口安装有膜处理第一出口阀门b203b，膜处理器
b201b第一出口经膜处理第一出口阀门b203b与碱化单元4入口连接；膜处理器b201b第二出口安装有膜处理第二口阀门b204b，膜处理器b201b第二出口经膜处理第二口阀门b204b与复合离子交换处理单元3的正离子交换器入口连接。
67.膜处理单元2第一出口安装有出口y型过滤器10、装置出口阀门11，出口y型过滤器10位于碱化单元4的上游，装置出口阀门11与碱化单元4并联连接。
68.膜处理第二出口阀门a204a与膜处理第二出口阀门b204b之间连接有第二控制阀门205。
69.膜处理单元2是由两套膜处理组成，可根据现场实际需要切换选用母管制和单元制来进行实际使用。在发电机内冷水系统稳定的情况下也可采用一用一备的模式进行使用以减少部件的使用消耗。
70.经过膜处理单元2过滤纯化后的发电机内冷水通过管路经由出口y型过滤器10和装置出口门11回到发电机内冷水水箱底部。而膜处理单元2截留下来的发电机内冷水则通过管路进入到复合离子交换处理单元3中，通过树脂特性改变铜离子的化学形态，进行离子交换和吸附处理。复合离子交换处理单元3出水再通过管路回到循环泵单元1再次通过膜处理单元2中进行水质过滤筛分纯化。
71.复合离子交换处理单元3分为两套复合离子交换处理单元并联使用，两套可互为备用进行运行，在装置运行时可在线进行更换不影响其他部分对发电机内冷水系统的调整工作。在发电机内冷水系统突发恶劣情况时可将其中一侧切换至旁路循环模式，另一侧继续与膜处理单元2联合应用。并且膜处理和离子交换两套系统可以单独运行使用。
72.复合离子交换处理单元3包括正离子交换器和反离子交换器，正离子交换器与反离子交换器串联连接。
73.复合离子交换处理单元3包括正离子交换器a301a、反离子交换器a302a和离子交换处理出口阀门a303a，正离子交换器a301a入口与膜处理单元2第二出口连接，正离子交换器a301a出口与反离子交换器a302a入口连接，反离子交换器302a出口与循环泵单元1入口或发电机内冷水箱入口管路连接。反离子交换器a302a出口安装有离子交换处理出口阀门a303a，反离子交换器a302a出口经离子交换处理出口阀门a303a与循环泵单元1入口或发电机内冷水箱入口管路连接。
74.复合离子交换处理单元3还包括正离子交换器b301b、反离子交换器b302b和离子交换处理出口阀门b303b，正离子交换器b301b入口与正离子交换器a301a入口并联连接，反离子交换器b302b出口与反离子交换器b302a出口并联连接；正离子交换器b301b入口与膜处理单元2的膜处理器b201b的第二出口连接，正离子交换器b301b出口与反离子交换器b302b入口连接，反离子交换器b302b出口安装有离子交换处理出口阀门b303b，反离子交换器b302b出口经离子交换处理出口阀门b303b与循环泵单元1入口或发电机内冷水箱入口管路连接；正离子交换器a301a入口与膜处理单元2的膜处理器a201a的第二出口连接。
75.复合离子交换处理单元3还包括第二流量传感器fe20，正离子交换器入口安装有第二流量传感器fe20。
76.复合离子交换处理单元3还包括第二dd/ph在线监测仪表21，负离子交换器出口安装有第二dd/ph在线监测仪表21。
77.反离子交换器a302a出口与循环泵单元1入口之间的连接管路上安装有第一控制
阀门105，或者反离子交换器b302b出口与循环泵单元1入口之间的连接管路上安装有第一控制阀门105。
78.离子交换处理出口阀门a303a与离子交换处理出口阀门b303b之间连接有第三控制阀门304。
79.反离子交换器a302a出口与发电机内冷水箱入口管路之间的连接管路上安装有第四控制阀门305，或者反离子交换器b302b出口与发电机内冷水箱入口管路之间的连接管路上安装有第四控制阀门305。
80.复合离子交换处理单元3入口与发电机内冷水箱出口管路连接，之间的连接管路上安装有第五控制阀门。第五控制阀门包括第五控制阀门a306a和第五控制阀门b306b，发电机内冷水箱出口管路经第五控制阀门a306a与正离子交换器301a入口连接，发电机内冷水箱出口管路经第五控制阀门b306b正离子交换器301b入口连接。
81.复合离子交换处理单元3分别由俩套正反离子交换器配对组成，正反离子交换器在外型上均为立式圆柱型，但是内部结构不同。在运行过程中由正离子交换器通过离子交换树脂的床层顺序转变发电机内冷水中一价铜离子和其他铜离子化合物的化学形态，使被膜处理单元2截留下来的不溶性物质和微溶性化合物更容易被离子交换树脂进行吸附，再通过管道进入到反离子交换器中进行离子交换和吸附处理。
82.经过复合离子交换处理单元3转化吸附处理后的出水回到循环泵单元1的入口继续通过膜处理单元2进行二次吸附纯化。当发电机内冷水系统出现恶劣水质时，可将过复合离子交换处理单元3的双单元模式切换为一侧单元与膜处理单元2进行循环处理，另一侧单元做旁路循环处理出水直接回到发电机内冷水水箱中，增大发电机内冷水智能控制装置的总处理流量来尽快将发电机内冷水处理到合格范围内。在发电机内冷水系统水质数据稳定平稳时，也可将膜处理单元2和过复合离子交换处理单元3切换至单侧运行另一侧进行备用，通过单元制和母管制的切换运行方式来减少离子交换树脂和膜处理单元2的损耗，使发电机内冷水智能控制装置的运行更加经济性。
83.碱化单元4包括加碱泵12、碱液箱13、液位计14和二氧化碳呼吸器15。
84.在碱液箱13内部装有液位计14用于对碱液箱13内的碱液容量进行提示报警。
85.在碱液箱13上方装有二氧化碳呼吸器15，用于净化吸附进入碱液箱13的空气，降低空气中二氧化碳对碱液影响。
86.加碱泵12为隔膜式计量泵。碱化单元4由控制监测系统5中的plc16进行自动控制，由plc16根据第一dd/ph在线监测仪表17的在线监测数据或出口在线电导率测量仪18与plc16设定值进行比对，通过数据对比来控制加碱泵12的输出间隔及输出时间。监测数据等于或高于高设定值时，加减泵12停止运行；监测数据等于或低于低设定值时，加碱泵12启动，按照事先调试好的时间间隔和加碱泵行程输出。
87.加碱泵12将碱液通过在线取样管路将碱液加入到膜处理单元2纯化后的发电机内冷水中，通过管路回到发电机内冷水箱中用于调节发电机内冷水系统的电导率值和ph值。
88.控制监测系统5包括第一dd/ph在线监测仪表17、plc16和出口在线电导率测量仪18。plc16为主要控制元件，通过在plc16进行模式切换可进行入口控制模式和出口控制模式，根据不同机组运行状况可选择不同的运行优化模式。还可以通过plc16切换在线取样来观测复合离子交换处理单元3的数据运行状况，来评测装置的实际运行数据，确认发电机内
冷水智能控制装置各部件的运行状态。第一dd/ph在线监测仪表17主要是用于监测装置入口发电机内冷水的水质数据，并可通过plc16选择性监测复合离子交换处理单元3的水质运行状况，也可监测膜处理单元2的出口水质数据。出口在线电导率测量仪18则是监测发电机内冷水智能控制装置总出口的水质数据。
89.当plc16使用入口控制模式时第一dd/ph在线监测仪表17监测数据为主要控制参数，出口在线电导率测量仪18监测数据为安全报警控制。
90.当plc16使用出口控制模式时出口在线电导率测量仪18监测数据为主要控制参数，第一dd/ph在线监测仪表17监测数据为安全报警控制。
91.plc16收集第一dd/ph在线监测仪表17和出口在线电导率测量仪18的在线监测数据用于发电机内冷水智能控制装置的自动调控。同时还收集发电机内冷水智能控制装置和复合离子交换处理单元3的运行流量以保证发电机内冷水智能控制装置的正常运行。plc16通过采集控制监测系统5的在线取样流量保证发电机内冷水智能控制装置的在线数据监测的准确性。plc16还监测碱液箱13的液位数据用于实时提醒运维人员对于发电机内冷水智能控制装置的日常维护。
92.控制监测系统5同时也是各监测传感器的报警终端，汇集所有监测信号并通过对在线的实时数据进行比对发送报警信号和报警提示。同时控制监测系统5通过路由器19与外部的网络终端进行连接，将在线监测数据进行实时传输。在线监测数据上传至云端服务器，由现场的运维人员进行日常监护和巡查，同时plc16也会将报警信号上传至云端服务器用于报警实时提醒。
93.在装置的入口管路装有第一dd/ph在线监测仪表17和8入口流量传感器fe，复合离子交换处理单元3装有第二流量传感器fe20用于运行流量监测，在装置的出口管路上装有出口在线电导率测量仪18，碱液箱13装有液位计14输出lah和lal信号。这些信号均通过信号线传送至控制监测系统5中，同时控制监测系统5通过路由器19与外部网络中端进行连接，将在线检测数据上传至云端服务器便于运维人员进行数据监控。
94.控制监测系统5通过装置入口第一dd/ph在线监测仪表17和出口在线电导率测量仪18的数据监测进行比对，plc16向碱化单元4控输出制指令，由碱化单元4中的加碱泵12将碱液箱13内的碱液，周期性的加入到过滤纯化后的发电机冷水中，来调整发电内冷水系统的电导率和ph值。
95.发电机内冷水智能控制装置的底部设有集水盘，防止发电机内冷水智能控制装置在检修或冲洗时出现跑漏等外部污染问题，减少环境影响。
96.上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

技术特征：
1.一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述装置包括循环泵单元(1)、膜处理单元(2)、复合离子交换处理单元(3)、碱化单元(4)和控制监测系统(5)；循环泵单元(1)入口与发电机内冷水箱出口管路连接，循环泵单元(1)出口与膜处理单元(2)入口连接，膜处理单元(2)第一出口与碱化单元(4)入口连接，膜处理单元(2)第二出口与复合离子交换处理单元(3)入口连接，碱化单元(4)出口与发电机内冷水箱入口管路连接，复合离子交换处理单元(3)第一出口与循环泵单元(1)入口连接进行循环处理；控制监测系统(5)包括第一dd/ph在线监测仪表(17)、plc(16)和出口在线电导率测量仪(18)，循环泵单元(1)入口安装有第一dd/ph在线监测仪表(17)，碱化单元(4)出口安装有出口在线电导率测量仪(18)，plc(16)与第一dd/ph在线监测仪表(17)、出口在线电导率测量仪(18)和碱化单元(4)连接。2.根据权利要求1所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述复合离子交换处理单元(3)第二出口与发电机内冷水箱入口管路连接进行旁路循环处理。3.根据权利要求1所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述复合离子交换处理单元(3)包括正离子交换器a(301a)和反离子交换器a(302a)，正离子交换器a(301a)入口与膜处理单元(2)第二出口连接，正离子交换器a(301a)出口与反离子交换器a(302a)入口连接，反离子交换器(302a)出口与循环泵单元(1)入口或发电机内冷水箱入口管路连接。4.根据权利要求3所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述复合离子交换处理单元(3)还包括离子交换处理出口阀门a(303a)，反离子交换器a(302a)出口安装有离子交换处理出口阀门a(303a)，反离子交换器a(302a)出口经离子交换处理出口阀门a(303a)与循环泵单元(1)入口或发电机内冷水箱入口管路连接。5.根据权利要求1所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述循环泵单元(1)包括循环泵a(101a)、循环泵入口阀门a(102a)、循环泵出口止回阀a(103a)和循环泵出口阀门a(104a)，循环泵a(101a)入口安装有循环泵入口阀门a(102a)，发电机内冷水箱出口管路经循环泵入口阀门a(102a)与循环泵a(101a)入口连接；循环泵a(101a)出口安装有循环泵出口止回阀a(103a)和循环泵出口阀门a(104a)，循环泵a(101a)出口经循环泵出口止回阀a(103a)和循环泵出口阀门a(104a)与膜处理单元(2)连接。6.根据权利要求3所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述膜处理单元(2)包括膜处理器a(201a)、膜处理入口阀门a(202a)、膜处理第一出口阀门a(203a)和膜处理第二出口阀门a(204a)；膜处理器a(201a)入口安装有膜处理入口阀门a(202a)，循环泵单元(1)经膜处理入口阀门a(202a)与膜处理器a(201a)入口连接；膜处理器a(201a)第一出口安装有膜处理第一出口阀门a(203a)，膜处理器a(201)第一出口经膜处理第一出口阀门a(203a)与碱化单元(4)入口连接；膜处理器a(201)第二出口安装有膜处理第二出口阀门a(204a)，膜处理器a(201a)第二出口经膜处理第二出口阀门a(204a)与复合离子交换处理单元(3)的正离子交换器a(301a)入口连接。7.根据权利要求1所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述碱化单元(4)包括碱泵(12)、碱液箱(13)、液位计(14)和二氧化碳呼吸器(15)；碱液箱(13)入口与膜处理单元(2)第一出口连接，碱液箱(13)出口与碱泵(12)入口连接，碱泵(12)出口与发电机内冷水箱入口管路连接；在碱液箱(13)内部装有液位计(14)，在碱液箱(13)上方装有二氧化碳呼吸器(15)。
8.根据权利要求1所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述循环泵单元(1)入口安装有入口流量传感器fe(8)和玻璃转子流量计(9)，入口流量传感器fe(8)和玻璃转子流量计(9)位于第一dd/ph在线监测仪表(17)的下游，入口流量传感器fe(8)位于玻璃转子流量计(9)的上游。9.根据权利要求1所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述循环泵单元(1)入口安装有入口y型过滤器(6)和装置入口阀门(7)，入口y型过滤器(6)和装置入口阀门(7)位于第一dd/ph在线监测仪表(17)的上游，入口y型过滤器(6)位于装置入口阀门(7)的上游。10.根据权利要求1所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述膜处理单元(2)第一出口安装有出口y型过滤器(10)、装置出口阀门(11)，出口y型过滤器(10)位于碱化单元(4)的上游，装置出口阀门(11)与碱化单元(4)并联连接。11.根据权利要求3所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述复合离子交换处理单元(3)还包括第二流量传感器fe(20)，正离子交换器入口安装有第二流量传感器fe(20)。12.根据权利要求3所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述复合离子交换处理单元(3)还包括第二dd/ph在线监测仪表(21)，负离子交换器出口安装有第二dd/ph在线监测仪表(21)。13.根据权利要求1所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述装置还包括路由器(19)，路由器(19)与控制监测系统(5)连接。14.根据权利要求5所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述循环泵单元(1)还包括循环泵b(101b)、循环泵入口阀门b(102b)、循环泵出口止回阀b(103b)和循环泵出口阀门b(104b)，循环泵b(101b)与循环泵a(101a)并联连接，循环泵b(101b)入口安装有循环泵入口阀门b(102b)，发电机内冷水箱出口管路经循环泵入口阀门b(102b)与循环泵b(101b)入口连接；循环泵b(101b)出口安装有循环泵出口止回阀b(103b)和循环泵出口阀门b(104b)，循环泵b(101b)出口经循环泵出口止回阀b(103b)和循环泵出口阀门b(104b)与膜处理单元(2)连接。15.根据权利要求6所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述膜处理单元(2)还包括膜处理器b(201b)、膜处理入口阀门b(202b)、膜处理第一出口阀门b(203b)和膜处理第二出口阀门b(204b)；膜处理器b(201b)与膜处理器a(201a)并联连接，膜处理器b(201b)入口安装有膜处理入口阀门b(202b)，循环泵单元(1)经膜处理入口阀门b(202b)与膜处理器b(201b)入口连接；膜处理器b(201b)第一出口安装有膜处理第一出口阀门b(203b)，膜处理器b(201b)第一出口经膜处理第一出口阀门b(203b)与碱化单元(4)入口连接；膜处理器b(201b)第二出口安装有膜处理第二口阀门b(204b)，膜处理器b(201b)第二出口经膜处理第二口阀门b(204b)与复合离子交换处理单元(3)的正离子交换器入口连接。16.根据权利要求4所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述复合离子交换处理单元(3)还包括正离子交换器b(301b)、反离子交换器b(302b)和离子交换处理出口阀门b(303b)，正离子交换器b(301b)入口与正离子交换器a(301a)入口并联连接，反离子交换器b(302b)出口与反离子交换器b(302a)出口并联连接；正离子交换器b(301b)入口与膜处理单元(2)的膜处理器b(201b)的第二出口连接，正离子交换器b(301b)出口与反离
子交换器b(302b)入口连接，反离子交换器b(302b)出口安装有离子交换处理出口阀门b(303b)，反离子交换器b(302b)出口经离子交换处理出口阀门b(303b)与循环泵单元(1)入口或发电机内冷水箱入口管路连接；正离子交换器a(301a)入口与膜处理单元(2)的膜处理器a(201a)的第二出口连接。17.根据权利要求16所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述反离子交换器a(302a)出口与循环泵单元(1)入口之间的连接管路上安装有第一控制阀门(105)，或者反离子交换器b(302b)出口与循环泵单元(1)入口之间的连接管路上安装有第一控制阀门(105)。18.根据权利要求15所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述膜处理第二出口阀门a(204a)与膜处理第二出口阀门b(204b)之间连接有第二控制阀门(205)。19.根据权利要求16所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述离子交换处理出口阀门a(303a)与离子交换处理出口阀门b(303b)之间连接有第三控制阀门(304)。20.根据权利要求16所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述反离子交换器a(302a)出口与发电机内冷水箱入口管路之间的连接管路上安装有第四控制阀门(305)，或者反离子交换器b(302b)出口与发电机内冷水箱入口管路之间的连接管路上安装有第四控制阀门(305)。21.根据权利要求16所述的一种发电机内冷水智能控制装置，其特征在于，所述复合离子交换处理单元(3)入口与发电机内冷水箱出口管路连接，之间的连接管路上安装有第五控制阀门；第五控制阀门包括第五控制阀门a(306a)和第五控制阀门b(306b)，发电机内冷水箱出口管路经第五控制阀门a(306a)与正离子交换器(301a)入口连接，发电机内冷水箱出口管路经第五控制阀门b(306b)正离子交换器(301b)入口连接。

技术总结
本发明属于发电机控制技术领域，具体涉及一种发电机内冷水智能控制装置，包括循环泵单元、膜处理单元、复合离子交换处理单元、碱化单元和控制监测系统；循环泵单元入口与发电机内冷水箱出口管路连接，循环泵单元出口与膜处理单元入口连接，膜处理单元第一出口与碱化单元入口连接，膜处理单元第二出口与复合离子交换处理单元入口连接，碱化单元出口与发电机内冷水箱入口管路连接，复合离子交换处理单元第一出口与循环泵单元入口连接进行循环处理；控制监测系统包括第一DD/PH在线监测仪表、PLC和出口在线电导率测量仪。本发明能够满足不同工况的发电机内冷水系统的水质运行要求，同时能够连续不间断使用全程，满足发电机内冷水系统运行不间断的要求。行不间断的要求。行不间断的要求。


技术研发人员：孔伟杰 陈建 吕世杰 沈秀波 王保田
受保护的技术使用者：三门核电有限公司
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/9/6