一种用于火电厂的水循环系统的制作方法

1.本发明涉及火电厂技术领域，更具体的是涉及一种用于火电厂的水循环系统。


背景技术：

2.火力发电厂简称火电厂，是利用可燃物(例如煤)作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能；蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能；然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。在火电厂中，脱硫废水主要是锅炉烟气湿法脱硫过程中吸收塔的排放水，为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，废水主要来自石膏脱水和清洗；
3.为了解决水资源的浪费，通常采用循环水泵以及化学药剂对废水进行回收，实现对水循环；循环水泵在投入使用的过程中，保持最大负荷运转，防止汽轮机温度过高造成危险；而在通常情况下，循环水泵并不需要高负荷的运作，在工作量不大的时段来说，单一的控制循环水泵的负荷造成了能源的浪费；其次在不同时间循环量不同，无法控制循环水泵的运行精准性；
4.因此如何在火电厂水循环的过程中精准把控循环水泵的负荷成为本技术领域待于解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
6.一种用于火电厂的水循环系统，包括脱硫系统：
7.收集装置，其与所述脱硫系统排水端连接，用于引出所述脱硫系统中的废水；
8.沉淀装置，其与所述收集装置连接，用于对引出的废水进行沉淀回收；
9.循环水泵，其一端连接所述沉淀装置，另一端连接所述脱硫系统，用于将回收后的废水输送到所述脱硫系统中；
10.运行控制模块，其与所述收集装置、所述沉淀装置和所述循环水泵连接，用于预测上述装置的工作状态，并根据该预测控制所述收集装置、所述沉淀装置和所述循环水泵的动作。
11.优选的，在上述的一种用于火电厂的水循环系统中，所述收集装置包括：
12.收集泵，其与所述脱硫系统排水端连接，用于泵取所述脱硫系统内部的废水；
13.罐体，其与所述收集泵输水出口连接，用于存储引出的废水；
14.驱动部件一，其与所述收集泵电连接，用于控制所述收集泵的工作状态；
15.水位检测单元，其包括控制端和检测端；所述检测端设置于所述罐体内部，用于检测所述罐体内部的水位数据；所述控制端与所述检测端信号连接，并与所述驱动部件一电连接，根据水位数据控制所述驱动部件一的动作。
16.优选的，在上述的一种用于火电厂的水循环系统中，所述沉淀装置包括：
17.搅拌轴，其穿过所述罐体顶板，且与罐体顶板通过轴承密闭连接；所述搅拌轴向罐体底板延伸，并沿所述罐体侧壁方向上铰接有若干组搅拌叶；
18.驱动部件二，其与所述搅拌轴连接，用于控制所述搅拌轴的动作；
19.喷药箱，其一端固定于所述罐体外壁上，另一端穿过所述罐体外壁与所述罐体内部连通；所述喷药箱内部设置有混凝剂和助凝剂；
20.驱动部件三，其与所述喷药箱电连接，用于控制所述喷药箱的动作。
21.优选的，在上述的一种用于火电厂的水循环系统中，所述循环水泵包括：
22.主泵，其一端与所述罐体的排水端连接，另一端通过循环管路与脱硫系统连接；
23.变频电机，其与所述主泵电连接，用于控制所述主泵的动作。
24.优选的，在上述的一种用于火电厂的水循环系统中，所述运行控制模块包括：
25.检测单元，其与所述主泵和所述脱硫系统连接，用于实时检测所述主泵的工作负荷数据以及所述脱硫系统的水位数据；
26.存储单元，其与所述检测单元连接，用于对检测到的负荷数据和水位数据进行整理和存储；
27.训练单元，其与所述存储单元连接，根据整理后的数据计算时刻值与水位数据的规律，以及水位数据与负荷数据的关系值，根据关系值建立预测模型，根据规律对所述预测模型进行训练，生成有关于时刻值的驱动指令；
28.总控单元，其与所述训练单元信号连接，并与所述驱动部件二、所述驱动部件三以及所述变频电机电连接；所述总控单元根据所述训练单元下发的指令控制所述驱动部件二、所述驱动部件三以及所述变频电机的动作。
29.优选的，在上述的一种用于火电厂的水循环系统中，所述检测单元包括：
30.水位传感器，其设置于所述脱硫系统内部，用于实时检测所述脱硫系统内的水位数据；
31.功率传感器，其与所述主泵连接，用于实时检测所述主泵的工作负荷数据。
32.优选的，在上述的一种用于火电厂的水循环系统中，所述存储单元包括：
33.数据库，其与所述水位传感器和所述功率传感器信号连接，用于存储检测到的数据；
34.分类单元，其设置于所述数据库内，所述分类单元预设有时刻标签范围，所述分类单元根据所述数据库接收到该数据的时间与预设时刻标签范围进行对比，将匹配的时刻标签插入对应的数据中；
35.整合单元，其与所述分类单元连接，用于将携带所述时刻标签的数据进行整合；所述整合单元将携带时刻标签相同的数据存储至同一数据总集合中，并按照水位数据和负荷数据的类别将所述数据总集合内部划分为水位数据集合和负荷数据集合；所述整合单元将所述数据总集合以对应的时刻标签命名；所述整合单元将处理后的数据总集合重新存储在所述数据库中。
36.优选的，在上述的一种用于火电厂的水循环系统中，所述训练单元的训练过程包括：
37.获取所述数据库中各时刻值的所述数据总集合，计算其负荷数据集合和水位数据集合的数据平均值，获得的平均值分别为对应时刻的负荷指标和水位指标；
38.建立预测模型s＝k*，其中s为水位指标，p为符合指标，k为水位指标与负荷指标的关系系数；将各个时刻的负荷指标和水位指标代入所述预测模型，计算出对应多个初步系数，计算多个初步系数的平均值，生成水位指标与负荷指标的关系系数k；
39.获取当前时刻脱硫系统内的水位数据，将该水位数据代入所述预测模型中，进过计算获得当前时刻所述主泵应该达到的负荷数据，根据该负荷数据生成指令一。
40.优选的，在上述的一种用于火电厂的水循环系统中，所述训练单元的训练过程还包括：
41.获取所述数据库中各时刻值的所述数据总集合，计算其负荷数据集合的数据平均值，获得的平均值分别为该时刻值的负荷指标；
42.根据对应的时刻，生成对应的负荷指标的指令二。
43.优选的，在上述的一种用于火电厂的水循环系统中，所述总控单元包括：
44.接收上述指令，并根据指令一和指令二的类别还原负荷数据和负荷指标；所述总控单元根据负荷数据或负荷指标控制所述驱动部件二和所述驱动部件三启动，并控制所述变频电机的工作频率，调整所述主泵的工作负荷。
45.经由上述的技术方案可知，本技术与现有技术相比，其有益效果在于：
46.1、本发明的技术方案保证了循环水泵并不需要高负荷的运作，根据不同的时间段，控制循泵的工作负荷，降低了能源的浪费；
47.2、本发明提高了循环水泵的运行的精准性；
48.3、本发明实现了水循环的全自动操作。
附图说明
49.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
50.图1是本发明系统的流程图。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
52.在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本
领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
53.本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
54.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
55.实施例1
56.在一个实施例中，请参阅图1，一种用于火电厂的水循环系统，包括脱硫系统：
57.收集装置，其与脱硫系统排水端连接，用于引出脱硫系统中的废水；
58.沉淀装置，其与收集装置连接，用于对引出的废水进行沉淀回收；
59.循环水泵，其一端连接沉淀装置，另一端连接脱硫系统，用于将回收后的废水输送到脱硫系统中；
60.运行控制模块，其与收集装置、沉淀装置和循环水泵连接，用于预测上述装置的工作状态，并根据该预测控制收集装置、沉淀装置和循环水泵的动作。
61.上述实施例的原理是：通过建立循环水泵与脱硫系统的循环关系，实现对废水的循环使用；通过运行控制模块，精确的控制不同时间段对废水收集、沉淀和循环的参数。
62.上述实施例的有益效果是：实现了废水在脱硫系统中的循环利用，预测各个部件的工作状态，实现了水循环的全自动操作。
63.实施例2
64.在一个实施例中，请参阅图1，一种用于火电厂的水循环系统，收集装置包括：
65.收集泵，其与脱硫系统排水端连接，用于泵取脱硫系统内部的废水；
66.罐体，其与收集泵输水出口连接，用于存储引出的废水；
67.驱动部件一，其与收集泵电连接，用于控制收集泵的工作状态；
68.水位检测单元，其包括控制端和检测端；检测端设置于罐体内部，用于检测罐体内部的水位数据；控制端与检测端信号连接，并与驱动部件一电连接，根据水位数据控制驱动部件一的动作；
69.沉淀装置包括：
70.搅拌轴，其穿过罐体顶板，且与罐体顶板通过轴承密闭连接；搅拌轴向罐体底板延伸，并沿罐体侧壁方向上铰接有若干组搅拌叶；
71.驱动部件二，其与搅拌轴连接，用于控制搅拌轴的动作；
72.喷药箱，其一端固定于罐体外壁上，另一端穿过罐体外壁与罐体内部连通；喷药箱内部设置有混凝剂和助凝剂；
73.驱动部件三，其与喷药箱电连接，用于控制喷药箱的动作；
74.循环水泵包括：
75.主泵，其一端与罐体的排水端连接，另一端通过循环管路与脱硫系统连接；
76.变频电机，其与主泵电连接，用于控制主泵的动作。
77.上述实施例的有益效果是：通过将废水收集、搅拌以及沉淀结合在同一罐体内，提高了水循环的效率；其次通过循环水泵的变频功能，解决了水泵功率单一导致的能源浪费问题。
78.实施例3
79.在一个实施例中，请参阅图1，一种用于火电厂的水循环系统，运行控制模块包括：
80.检测单元，其与主泵和脱硫系统连接，用于实时检测主泵的工作负荷数据以及脱硫系统的水位数据；
81.存储单元，其与检测单元连接，用于对检测到的负荷数据和水位数据进行整理和存储；
82.训练单元，其与存储单元连接，根据整理后的数据计算时刻值与水位数据的规律，以及水位数据与负荷数据的关系值，根据关系值建立预测模型，根据规律对预测模型进行训练，生成有关于时刻值的驱动指令；
83.总控单元，其与训练单元信号连接，并与驱动部件二、驱动部件三以及变频电机电连接；总控单元根据训练单元下发的指令控制驱动部件二、驱动部件三以及变频电机的动作；
84.其中，检测单元包括：
85.水位传感器，其设置于脱硫系统内部，用于实时检测脱硫系统内的水位数据；
86.功率传感器，其与主泵连接，用于实时检测主泵的工作负荷数据；
87.存储单元包括：
88.数据库，其与水位传感器和功率传感器信号连接，用于存储检测到的数据；
89.分类单元，其设置于数据库内，分类单元预设有时刻标签范围，分类单元根据数据库接收到该数据的时间与预设时刻标签范围进行对比，将匹配的时刻标签插入对应的数据中；所述标签范围优选为1小时，，在对比过程中，仅对比接收到该数据的时间的时刻，例如接收数据的时间为2020年10月1日15时35分，则对应的时刻标签范围为15时，生成的时刻标签为15时；
90.整合单元，其与分类单元连接，用于将携带时刻标签的数据进行整合；整合单元将携带时刻标签相同的数据存储至同一数据总集合中，并按照水位数据和负荷数据的类别将数据总集合内部划分为水位数据集合和负荷数据集合；整合单元将数据总集合以对应的时刻标签命名；整合单元将处理后的数据总集合重新存储在数据库中。
91.上述实施例的有益效果是：通过对数据进行分类，并插入时刻标签的方式，达到不同时刻对应有不同的数据标准值，增强了控制的准确性。
92.实施例4
93.在一个实施例中，请参阅图1，一种用于火电厂的水循环系统，训练单元的训练过程包括：
94.获取数据库中各时刻值的数据总集合，计算其负荷数据集合和水位数据集合的数据平均值，获得的平均值分别为对应时刻的负荷指标和水位指标；
95.建立预测模型s＝k*p，其中s为水位指标，p为符合指标，k为水位指标与负荷指标的关系系数；将各个时刻的负荷指标和水位指标代入预测模型，计算出对应多个初步系数，
计算多个初步系数的平均值，生成水位指标与负荷指标的关系系数k；
96.获取当前时刻脱硫系统内的水位数据，将该水位数据代入预测模型中，进过计算获得当前时刻主泵应该达到的负荷数据，根据该负荷数据生成指令一。
97.上述实施例的有益效果是：通过建立预测模型，将水位数据与负荷数据一一对应，能够根据当前水位调节循环水泵的工作负荷，提高了循环水泵的效率，降低能源的浪费。
98.在一个实施例中，训练单元的训练过程还包括：
99.获取数据库中各时刻值的数据总集合，计算其负荷数据集合的数据平均值，获得的平均值分别为该时刻值的负荷指标；
100.根据对应的时刻，生成对应的负荷指标的指令二。
101.上述实施例的有益效果是：根据时刻的不同调节循环水泵的负荷，无需人员操作，实现水循环的全自动控制。
102.在一个实施例中，总控单元包括：
103.接收上述指令，并根据指令一和指令二的类别还原负荷数据和负荷指标；总控单元根据负荷数据或负荷指标控制驱动部件二和驱动部件三启动，并控制变频电机的工作频率，调整主泵的工作负荷。
104.上述实施例的有益效果是：开启循环时总控单元即会受到指令一或指令二，控制搅拌和沉淀功能开启，随后根据指令的具体内容控制循泵的工作负荷，辅助实现水循环系统的全自动控制。
105.需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
106.术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
107.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
108.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种用于火电厂的水循环系统，其特征在于，包括脱硫系统：收集装置，其与所述脱硫系统排水端连接，用于引出所述脱硫系统中的废水；沉淀装置，其与所述收集装置连接，用于对引出的废水进行沉淀回收；循环水泵，其一端连接所述沉淀装置，另一端连接所述脱硫系统，用于将回收后的废水输送到所述脱硫系统中；运行控制模块，其与所述收集装置、所述沉淀装置和所述循环水泵连接，用于预测上述装置的工作状态，并根据该预测控制所述收集装置、所述沉淀装置和所述循环水泵的动作。2.根据权利要求1所述的一种用于火电厂的水循环系统，其特征在于，所述收集装置包括：收集泵，其与所述脱硫系统排水端连接，用于泵取所述脱硫系统内部的废水；罐体，其与所述收集泵输水出口连接，用于存储引出的废水；驱动部件一，其与所述收集泵电连接，用于控制所述收集泵的工作状态；水位检测单元，其包括控制端和检测端；所述检测端设置于所述罐体内部，用于检测所述罐体内部的水位数据；所述控制端与所述检测端信号连接，并与所述驱动部件一电连接，根据水位数据控制所述驱动部件一的动作。3.根据权利要求2所述的一种用于火电厂的水循环系统，其特征在于，所述沉淀装置包括：搅拌轴，其穿过所述罐体顶板，且与罐体顶板通过轴承密闭连接；所述搅拌轴向罐体底板延伸，并沿所述罐体侧壁方向上铰接有若干组搅拌叶；驱动部件二，其与所述搅拌轴连接，用于控制所述搅拌轴的动作；喷药箱，其一端固定于所述罐体外壁上，另一端穿过所述罐体外壁与所述罐体内部连通；所述喷药箱内部设置有混凝剂和助凝剂；驱动部件三，其与所述喷药箱电连接，用于控制所述喷药箱的动作。4.根据权利要求3所述的一种用于火电厂的水循环系统，其特征在于，所述循环水泵包括：主泵，其一端与所述罐体的排水端连接，另一端通过循环管路与脱硫系统连接；变频电机，其与所述主泵电连接，用于控制所述主泵的动作。5.根据权利要求4所述的一种用于火电厂的水循环系统，其特征在于，所述运行控制模块包括：检测单元，其与所述主泵和所述脱硫系统连接，用于实时检测所述主泵的工作负荷数据以及所述脱硫系统的水位数据；存储单元，其与所述检测单元连接，用于对检测到的负荷数据和水位数据进行整理和存储；训练单元，其与所述存储单元连接，根据整理后的数据计算时刻值与水位数据的规律，以及水位数据与负荷数据的关系值，根据关系值建立预测模型，根据规律对所述预测模型进行训练，生成有关于时刻值的驱动指令；总控单元，其与所述训练单元信号连接，并与所述驱动部件二、所述驱动部件三以及所述变频电机电连接；所述总控单元根据所述训练单元下发的指令控制所述驱动部件二、所述驱动部件三以及所述变频电机的动作。
6.根据权利要求5所述的一种用于火电厂的水循环系统，其特征在于，所述检测单元包括：水位传感器，其设置于所述脱硫系统内部，用于实时检测所述脱硫系统内的水位数据；功率传感器，其与所述主泵连接，用于实时检测所述主泵的工作负荷数据。7.根据权利要求6所述的一种用于火电厂的水循环系统，其特征在于，所述存储单元包括：数据库，其与所述水位传感器和所述功率传感器信号连接，用于存储检测到的数据；分类单元，其设置于所述数据库内，所述分类单元预设有时刻标签范围，所述分类单元根据所述数据库接收到该数据的时间与预设时刻标签范围进行对比，将匹配的时刻标签插入对应的数据中；整合单元，其与所述分类单元连接，用于将携带所述时刻标签的数据进行整合；所述整合单元将携带时刻标签相同的数据存储至同一数据总集合中，并按照水位数据和负荷数据的类别将所述数据总集合内部划分为水位数据集合和负荷数据集合；所述整合单元将所述数据总集合以对应的时刻标签命名；所述整合单元将处理后的数据总集合重新存储在所述数据库中。8.根据权利要求7所述的一种用于火电厂的水循环系统，其特征在于，所述训练单元的训练过程包括：获取所述数据库中各时刻值的所述数据总集合，计算其负荷数据集合和水位数据集合的数据平均值，获得的平均值分别为对应时刻的负荷指标和水位指标；建立预测模型s＝k*，其中s为水位指标，p为符合指标，k为水位指标与负荷指标的关系系数；将各个时刻的负荷指标和水位指标代入所述预测模型，计算出对应多个初步系数，计算多个初步系数的平均值，生成水位指标与负荷指标的关系系数k；获取当前时刻脱硫系统内的水位数据，将该水位数据代入所述预测模型中，进过计算获得当前时刻所述主泵应该达到的负荷数据，根据该负荷数据生成指令一。9.根据权利要求8所述的一种用于火电厂的水循环系统，其特征在于，所述训练单元的训练过程还包括：获取所述数据库中各时刻值的所述数据总集合，计算其负荷数据集合的数据平均值，获得的平均值分别为该时刻值的负荷指标；根据对应的时刻，生成对应的负荷指标的指令二。10.根据权利要求9所述的一种用于火电厂的水循环系统，其特征在于，所述总控单元包括：接收上述指令，并根据指令一和指令二的类别还原负荷数据和负荷指标；所述总控单元根据负荷数据或负荷指标控制所述驱动部件二和所述驱动部件三启动，并控制所述变频电机的工作频率，调整所述主泵的工作负荷。

技术总结
本发明公开了一种用于火电厂的水循环系统，包括脱硫系统：收集装置，其与所述脱硫系统排水端连接，用于引出脱硫系统中的废水；沉淀装置，其与所述收集装置连接，用于对引出的废水进行沉淀回收；循环水泵，其一端连接所述沉淀装置，另一端连接所述脱硫系统，用于将回收后的废水输送到所述脱硫系统中；运行控制模块，其与所述收集装置、所述沉淀装置和所述循环水泵连接，用于预测上述装置的工作状态，并根据该预测控制所述收集装置、所述沉淀装置和所述循环水泵的动作；本发明的技术方案保证了循环水泵并不需要高负荷的运作，根据不同的时间段，控制循泵的工作负荷，降低了能源的浪费；提高了循环水泵的运行的精准性；实现了水循环的全自动操作。的全自动操作。的全自动操作。


技术研发人员：郭树军
受保护的技术使用者：内蒙古丰电能源发电有限责任公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/24