【摘 要】化學水處理系統(tǒng)對保障鍋爐補給水的質量,進而保障火電機組的安全運行起著十分重要的作用。而隨著當前我國電力行業(yè)的深入發(fā)展,火電機組規(guī)模的不斷擴大,對化學水處理系統(tǒng)提出了更高的要求。采用和發(fā)展化學水處理綜合控制系統(tǒng),可以較好的實現(xiàn)火電廠發(fā)展要求和環(huán)境保護的要求,同時有著較好的經(jīng)濟效益。本文對目前的電廠化學水處理系統(tǒng)特點進行了總結,并對化學水處理系統(tǒng)的發(fā)展方向進行了分析,提出了一些看法。
【關鍵詞】電廠;化學水處理系統(tǒng);特點;發(fā)展
化學水處理系統(tǒng)是火電廠電力生產中非常重要的輔助系統(tǒng),是由鍋爐補給水、凝結水處理和廢水處理三個部分組成的。在高參數(shù)火電機組運行時,對水質情況的敏感程度要較低參數(shù)火電機組高的多,一旦化學水質量略有降低,將會對設備造成腐蝕、結垢等一系列很嚴重的危害,嚴重影響鍋爐和發(fā)電機組的正常運行。因此化學水處理系統(tǒng)對保障鍋爐補給水的質量,進而保障火電機組的安全運行起著十分重要的作用。而隨著當前我國電力行業(yè)的深入發(fā)展,火電機組規(guī)模的不斷擴大,對化學水處理系統(tǒng)提出了更高的要求。
1 當前電廠化學水處理系統(tǒng)的概況和特點
1.1 化學水處理系統(tǒng)概況
目前大部分的電廠工作系統(tǒng)一般都由以下系統(tǒng)組成:凈水預處理系統(tǒng)、反滲透預脫鹽系統(tǒng)、鍋爐補給水處理系統(tǒng)、凝結水精處理系統(tǒng)、汽水取樣檢測分析系統(tǒng)、定冷水處理系統(tǒng)、化學加藥系統(tǒng)、綜合水泵房系統(tǒng)、循環(huán)水加氯系統(tǒng)、廢水污水處理系統(tǒng)等。這些功能都是相互聯(lián)系相互影響的,因此整個化學水處理系統(tǒng)的布置應該盡可能的緊湊、集中、立體。
隨著計算機技術的快速發(fā)展,高參數(shù)火電機組的自動化綜合控制系統(tǒng)越來越先進、越來越完善。分散控制、集中管理的自控系統(tǒng)應用在化學水處理上,實現(xiàn)了水處理的自動控制和監(jiān)督檢測;同時水處理工藝正在朝著多元化的方向發(fā)展,例如膜處理技術在水質處理中廣泛應用,離子交換樹脂和微生物技術也取得了很大的進展;化學水處理技術整體在向著低污染、零污染、更環(huán)保、能耗低的方向迅速發(fā)展。
目前電力生產規(guī)模的迅速擴大,化學水處理系統(tǒng)的技術需要也越來越多元,這就對相應的生產控制系統(tǒng)提出了更高的要求。如何滿足復雜多樣的化學水處理系統(tǒng)和反復運行的需要,這為化學水系統(tǒng)控制的發(fā)展點明了方向,那就是實現(xiàn)化學水系統(tǒng)的綜合化控制,這對于電力生產的發(fā)展具有十分重要的意義??刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性很高,人機接口很好,尤其是網(wǎng)絡的適用性為系統(tǒng)提供了足夠的安全保證。目前使用較廣泛的軟硬件功能主要有SIEMENS、OMRON、GE等,可以較好的滿足當前化學水處理系統(tǒng)的要求。
1.2 化學水處理控制系統(tǒng)的特點
我國火電廠化學水控制系統(tǒng)常用的有三種控制結構:繼電器控制、PLC和繼電器組合控制以及子系統(tǒng)兩級控制。其中繼電器控制方式歷史較長,適用于設備規(guī)模小、范圍較窄的處理系統(tǒng),設計較其他兩種方式簡單,功能過于單一。該種控制方法的順序控制是通過時間發(fā)訊器配合中間繼電器實現(xiàn)的,可監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息較少,設備易損壞,對維護工作要求很高。
從上世紀九十年代初起,隨著電廠技術改革的進行,設備控制由手動開始向自動控制過渡,PLC和繼電器組合控制開始廣泛運用。這種控制方式較繼電器控制復雜程度高,可以滿足過渡階段的控制要求。但由于科技水平限制,控制系統(tǒng)中的儀表種類很多,功能很復雜,數(shù)據(jù)處理能力很低,另外檢測信息量也較少,導致維護工作繁重。在九十年代中期后,電廠控制系統(tǒng)完成了過渡,形成了較完善的上位機與PLC的兩級控制結構。因此,將來的控制系統(tǒng)將是全顯示器監(jiān)控與PLC的雙重結構,使可控范圍擴大到化學水處理系統(tǒng)中的所有子系統(tǒng),極大的提高控制系統(tǒng)的自動化水平。
另外,電廠化學水處理系統(tǒng)的根本目標是實現(xiàn)水的循環(huán)利用,因此必須努力實現(xiàn)處理系統(tǒng)的綠色和環(huán)保。電廠水處理系統(tǒng)要堅持以環(huán)保為原則,一定要杜絕因為水處理系統(tǒng)控制問題造成環(huán)境污染甚至更嚴重的后果。因此,水處理工作要堅守保護環(huán)境的前提,實現(xiàn)化學水的“綠色處理,實現(xiàn)污染物零排放,避免污染環(huán)境。同時要努力提高水資源利用率,一方面節(jié)約水資源,另一方面也可以提高企業(yè)效益。
2 化學水處理技術的發(fā)展方向
通過上文所述,化學水處理的綜合控制可以有效的實現(xiàn)未來電廠的高水平化改革,以達到減人增效的目標。
2.1 綜合控制能促進控制工藝盡可能的完善
要實現(xiàn)化學水處理的綜合控制,前提是處理工藝的合理和完善,工藝系統(tǒng)必須盡可能的簡單合理,另外也對設備的可控性提出了很高的要求。傳統(tǒng)的化學水處理系統(tǒng),往往會因為設備工藝不同而妨礙控制的力度,對各工藝的聯(lián)接點把握不準確,控制效果很不理想。而綜合控制系統(tǒng)的發(fā)展,首先注重設計工藝的改進,通過增加手動控制閥使得各個系統(tǒng)真正有機聯(lián)系到一起,實現(xiàn)對水處理系統(tǒng)的統(tǒng)一控制。其次,綜合控制系統(tǒng)可以促進高科技的應用,從而最大化的提高加藥工藝過程的自動化,減少浪費,降低加藥工藝的成本。
2.2 控制軟件功能強大
目前電廠應用較廣泛的PLC產品有SIEMENS、GE、OMRON等,系統(tǒng)成熟,運行經(jīng)驗豐富;工控機則有研華、ICS等品牌,技術指標緊跟時代的發(fā)展;監(jiān)控系統(tǒng)有INTOUCH、FIX、WINVIEW等軟件,具有很好的人機交互性能。以這些程序為主要組分的綜合控制系統(tǒng)穩(wěn)定性高、安全性好,人機接口優(yōu)異,控制自動化水平高,是綜合控制系統(tǒng)的一大優(yōu)勢。
2.3 通信網(wǎng)絡適用范圍廣
目前的化學水處理控制系統(tǒng)所使用的PLC,各廠商為應對不同電廠的不同系統(tǒng)以及為了適應互聯(lián)網(wǎng)的需要,為PLC開發(fā)出了擁有多種解決方案的網(wǎng)絡模式。例如對化學水子系統(tǒng)不同的PLC產品可以通過網(wǎng)關技術或以太網(wǎng)卡聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)化學水集控化;對化學水子系統(tǒng)相同的PLC產品又可以通過廠內局域網(wǎng)的方式實現(xiàn)化學水集中化。
2.4 控制系統(tǒng)安全性高
PLC的硬件故障率較傳統(tǒng)的繼電器控制設備故障率要低的多,同時由于控制功能、運算功能等實現(xiàn)了模塊化,從根本上杜絕了由于連線錯誤或接觸不良等線路問題引發(fā)事故的可能性。另外,PLC組成的綜合控制系統(tǒng)可以擁有很完善的自檢功能,使得維護人員能盡早發(fā)現(xiàn)設備故障,縮短修復時間,從而提高工作效率。
2.5 性價比較好
化學水處理綜合控制系統(tǒng)較傳統(tǒng)的單系統(tǒng)控制裝置要先進的多,它可以充分利用各個子系統(tǒng)的資源,實現(xiàn)資源設備的優(yōu)化利用,通過合理的優(yōu)化控制設備,集中監(jiān)控運行系統(tǒng),即減少了運行成本,又能夠精減運行維護人員。同時,綜合化控制可以大大減少電纜等基礎建設投資金額,性價比與單系統(tǒng)控制裝置相比大大提高。
3 總結
電廠化學水處理系統(tǒng)作為火電廠的重要組成部分,直接關系著火電設備的正常運行,影響著火電廠的安全和效益。如何解決好當前存在的管理控制方面的問題,關系到火電廠的健康良性發(fā)展。而通過以上所述,采用和發(fā)展化學水處理綜合控制系統(tǒng),可以較好的實現(xiàn)火電廠發(fā)展要求和環(huán)境保護的要求,同時有著較好的經(jīng)濟效益,因此將是我國電廠未來化學水處理系統(tǒng)發(fā)展的一大趨勢。
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