DCS在發(fā)電廠四期化學水處理中的改造與應用

摘 要：對于發(fā)電廠來講，維護提升水汽的處理能力，提升品質(zhì)，合乎熱力機械穩(wěn)定性以及經(jīng)濟性的發(fā)展規(guī)定，就引入了DCS體系。文章具體的分析了該體系在此類單位的水處理工作中的具體意義。

關(guān)鍵詞：電廠 化學水處理系統(tǒng) 分散控制系統(tǒng) 預診斷專家系統(tǒng)

中圖分類號：TP2文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（c）-0129-01

我們國家的火電單位在20世紀末期的時候就引入了該體系，其獲取了非常優(yōu)秀的品質(zhì)，切實的提升了安全性。不過因為很多層次的緣由，該項維護的使用還只是局限在一些關(guān)鍵的設備和體系之中，一些關(guān)鍵的輔助體系像是除塵體系等都還是使用PLC體系，無法實現(xiàn)有效調(diào)控的發(fā)展規(guī)定。

對于電廠來講，其體系的運行品質(zhì)的優(yōu)劣關(guān)乎到鍋爐等的設備和體系的運作的穩(wěn)定性和費用等，有時候還會引發(fā)非常惡劣的腐蝕現(xiàn)象。對于其四期水處理體系來講，規(guī)模大，機械多。因為該體系的活動線路長而且還非常的不集中，活動狀態(tài)繁瑣，各個體系的聯(lián)系不密切，在調(diào)控的時候又是互相的活動，此時就使得流程中的很多要素之間無法有效的協(xié)調(diào)，不得已而使用保守的控制要素，使得人力以及資金等受到很大的浪費。所以相關(guān)方開展了DCS的應用研究，切實的提升了自動化的能力，提升了品質(zhì)，合乎了合乎熱力機械穩(wěn)定性以及經(jīng)濟性的發(fā)展規(guī)定。

1 技術(shù)方面的困難

該項處理活動很是繁瑣，機械不集中，其涵蓋如下的內(nèi)容。第一，把原水處理為工業(yè)用水。第二，鍋爐補給水處理；第三，給水熱力除氧、化學除氧及給水的加氨防腐處理；第四，爐內(nèi)加藥、排污、防腐蝕防結(jié)垢處理；第五，熱力系統(tǒng)水汽品質(zhì)分析取樣系統(tǒng)；最后，凝結(jié)水精處理及加氨防腐蝕處理等。上面講到的這些活動的狀態(tài)很是繁瑣，相關(guān)的數(shù)值和熱循環(huán)步驟互相干擾。對于之前的處理體系來講，其爐內(nèi)和外在的處理體系是單獨存在的，數(shù)值在調(diào)節(jié)的時候不分析運作指數(shù)的變動性，此時就會導致無法在最佳的時間中得知存在的不利現(xiàn)象，并且加以處理。為了處理好此類不利現(xiàn)象，就要將該循環(huán)體系的品質(zhì)和所有的處理活動等有效的聯(lián)系到一起來全方位的分析，此類全方位的聯(lián)系因為不具有模型探索所以就導致了該項控制存在一大難題。

而且，因為熱力體系的水汽的品質(zhì)和爐內(nèi)外的處理活動以及運作模式等有著非常緊密的關(guān)聯(lián)，控制規(guī)定規(guī)定的信號區(qū)域?qū)?，電纜總數(shù)長，所以是該體系的建設工作很困難。

很多化學的在線設備的監(jiān)測以及加藥管控活動的化學數(shù)值等的變動是一種電化學的步驟，此類信號不但不高，而且還有很多的干擾要素，經(jīng)由多次的放大之后才可以得知，同時因為絕大多數(shù)的加藥活動的間距不近，信息較差，而且在冬天的時候加藥的話會發(fā)生凍結(jié)問題，因此要開展好該項管控活動，就要積極的對在線的裝置開展革新活動。其次在設計的時候要結(jié)合設備的特點來選取數(shù)值，所以導致了技術(shù)上的另一難題。

2 關(guān)鍵特征

該項原控機械是上個世紀的中后期得到的，使用的就地分散體系，所有的工工藝管控活動都是使用繼電器來運作的，其自控能力不高，運作時期的制水費用多，處理效益不高。在具體的運作時期，數(shù)值關(guān)鍵是靠著人工來分辨，工作者的能力和機械的干擾力很高，無法合乎精準新的發(fā)展規(guī)定。

根據(jù)四期化學水處理系統(tǒng)實際情況和運行控制需求，進行了DCS在四期化學水處理系統(tǒng)中的應用改造，DCS設計中以四期爐外化學水處理系統(tǒng)為控制主體，結(jié)合了專家診斷功能，并最大限度地發(fā)揮了DCS數(shù)據(jù)處理能力極強、能完成邏輯復雜的控制且控制精度高、特別適合完成復雜的模擬量控制等優(yōu)勢。處理之后的體系具有如下的優(yōu)勢。

（1）四期爐外化學水處理系統(tǒng)與爐內(nèi)化學水處理系統(tǒng)通過聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，使化學運行人員了解機組水汽品質(zhì)運行情況。

（2）開發(fā)了300MW機組汽水診斷系統(tǒng)。

（3）根據(jù)順控步序以間隙PID集合程控的方式實現(xiàn)了一級除鹽補給水系統(tǒng)各塔運行和再生過程中的流量自動控制。

（4）根據(jù)順控步序以間隙PID集合程控的方式實現(xiàn)了凝結(jié)水精處理系統(tǒng)再生過程中各再生塔流量的自動控制。

（5）實現(xiàn)了四期5臺澄清池及化水小區(qū)2臺澄清池的自動排污，同時通過對原水加藥量的檢測實現(xiàn)原水自動加藥。

四期化學水處理DCS基本解決了發(fā)電廠化學水處理系統(tǒng)工藝設備分散、化學量的測量存在較大滯后及介質(zhì)存在腐蝕性等復雜條件導致的全過程自動集中控制難的問題。

3 問題思考

（1）DCS、PLC成為主流控制設備以來，一直有水、灰、煤輔助控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)集中控制的設想和嘗試，目前新建電廠常采用的模式是將機組外圍輔助控制系統(tǒng)組成水網(wǎng)、灰網(wǎng)、輸煤網(wǎng)三大塊集中控制，但由于輔助系統(tǒng)工藝系統(tǒng)多且復雜，每個小系統(tǒng)各自成套以PLC控制，目前聯(lián)網(wǎng)的主要工作就是將各分系統(tǒng)的PLC由設計院統(tǒng)一協(xié)調(diào)組成相關(guān)網(wǎng)絡，這樣，雖然在監(jiān)控上能做到集中布置、集中控制和集中數(shù)據(jù)管理，但是多套PLC由于品牌不同，加大了聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上的難度。通過聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)處理完全依靠上位機實現(xiàn)，控制策略反饋給PLC再指導控制難度較高、精確的控制和大系統(tǒng)的協(xié)調(diào)也非PLC所長，而DCS本身就具有這方面優(yōu)勢。

PLC具有可靠性高、邏輯處理能力強的優(yōu)點，在特定系統(tǒng)上價格較DCS有一定優(yōu)勢。但近年來隨著DCS技術(shù)的進步，價格上的差距大大縮小，具體對于四期化學水處理系統(tǒng)，PLC必須采用冗余CPU及網(wǎng)絡，若采用主流PLC組建本系統(tǒng)，在價格上將比國產(chǎn)化的DCS更高，與進口DCS相比，價格差距不超過15%，因此，選用PLC的性價比不再具有優(yōu)勢。

（2）化學水處理汽水診斷系統(tǒng)的開發(fā)對其他化學水處理系統(tǒng)有一定的借鑒意義，由于目前的化學水處理系統(tǒng)本身程控系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已經(jīng)完備，欠缺的只是數(shù)據(jù)應用處理。將各分系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳送到專門的實時數(shù)據(jù)庫，按照工藝流程建立分析模型，進行診斷分析，將對化學水處理系統(tǒng)的運行具有較強的指導意義，通過四期化學水處理系統(tǒng)DCS的應用，證明這項工作可行且十分必要。

（3）在體系的探索時期碰到不利現(xiàn)象要積極的探索。第一，因為化學分析數(shù)會受到環(huán)境以及時節(jié)等的干擾，導致工藝客體的變量很是繁瑣，設置的體系控制模型僅僅是初步內(nèi)容，要經(jīng)由測試來對其完善，以此來切實的體現(xiàn)出專家診斷的功效。第二，該預控體系分析的是綜合的在線測量方法，不過如今許多的化學量是不能夠明確的，必須要借助人工措施來處理，此時就干擾到精準性。第三，如今的很多精確的裝置在場地之中受到環(huán)境的干擾無法有效的運行。上述的不利現(xiàn)象都是今后要認真分析的內(nèi)容。

4 結(jié)語

對于發(fā)電廠來講，其四期水處理體系使用優(yōu)秀的控制方法，合理的落實了原水處理體系和自行的加藥控制活動。在之前的體系的前提之下設置了一些調(diào)節(jié)裝置，此時導致補給水等的運行更為精確。使用該體系能夠有效的擴寬管控的區(qū)域，確?？刂苹顒痈鼮榉爆?，為確保該體系的一體化奠定了堅實的根基。