電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)綜合化趨勢(shì)發(fā)展研究

【摘要】電廠化學(xué)水系統(tǒng)的控制對(duì)電廠的穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)具有重要的作用，如何提高控制的準(zhǔn)確性和自動(dòng)化程度，一直是研究人員關(guān)注的問題。本文首先介紹了國(guó)內(nèi)電廠化學(xué)水系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、管理體制及控制系統(tǒng)存在的一些問題，闡述了化學(xué)水控制系統(tǒng)的改進(jìn)方向，對(duì)化學(xué)水綜合化控制的必然趨勢(shì)進(jìn)行了分析和預(yù)測(cè)。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)水處理系統(tǒng)；電廠；綜合控制；研究

前言

隨著很多電廠的生產(chǎn)規(guī)模不斷增加，化學(xué)水處理系統(tǒng)的作用也越來(lái)越重要，控制系統(tǒng)也變得越來(lái)越復(fù)雜。對(duì)于電廠的化學(xué)水系統(tǒng)而言，相對(duì)集中的綜合化控制模式將是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。使用這樣的控制系統(tǒng)可以使得電廠減員增效，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，確保電廠的安全生產(chǎn)，全面提升電廠的自動(dòng)化水平。

1、電廠目前化學(xué)水系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1分類情況

大部分電廠按系統(tǒng)功能一般包括：凈水預(yù)處理、反滲透預(yù)脫鹽、鍋爐補(bǔ)給水處理、凝結(jié)水精處理、汽水取樣監(jiān)測(cè)分析、化學(xué)加藥系統(tǒng)、綜合水泵房、循環(huán)水加氯、廢水及污水處理等系統(tǒng)。許多電廠因?yàn)樵|(zhì)差別或設(shè)計(jì)的要求不一，沒有凈水或反滲透或廢水處理等系統(tǒng)。

1.2生產(chǎn)管理體制狀況

傳統(tǒng)的化學(xué)水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括了中控室，并配有專門的運(yùn)行人員。由于控制的設(shè)備比較多而且分布的區(qū)域分散，使維修和巡檢的工作量非常大。由于化學(xué)儀表的更新和發(fā)展速度快，而儀表操作和技術(shù)人員水平低，具有的責(zé)任心相對(duì)不足，除此之外，進(jìn)口的儀表缺乏一定的備件等問題，造成了分析儀表準(zhǔn)確率低等問題。

1.3結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）落后的繼電器控制方式

有很多電廠是在20世紀(jì)70、80年代投資興建的，每個(gè)化學(xué)水子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都比較簡(jiǎn)單，而且監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)測(cè)范圍比較小。順控的方式比較落后，因此?？梢垣@得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息量非常少，設(shè)備也非常容易損壞，也給運(yùn)行和維護(hù)帶來(lái)很大難度。

（2）小型PLC和盤操共存模式

到了20世紀(jì)90年代中初期，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和進(jìn)步，PLC技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，并且被電廠的順控領(lǐng)域所廣泛的應(yīng)用，電廠的監(jiān)測(cè)設(shè)備控制也由手動(dòng)方式轉(zhuǎn)換為自動(dòng)方式。但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件和水平的限制，采用的上位機(jī)速度也不快，監(jiān)控軟件的畫面非常的單一，獲取的信息量也比較少，缺乏信號(hào)報(bào)警等高級(jí)功能。

有的電廠開始采用在線儀表自動(dòng)加藥裝置，取得了很好的效果，但存在著一些問題。例如，網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)的擴(kuò)展性能較差，儀表維護(hù)起來(lái)很困難。因此，這種控制設(shè)備使得監(jiān)測(cè)信息不足，造成了儀表的應(yīng)用混亂等不良影響，使得運(yùn)行和維護(hù)的工作量仍然很大。

（3）化學(xué)水子系統(tǒng)的2級(jí)控制模式

到了20世紀(jì)90年代中后期，由于前期的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累，研究人員不斷的改進(jìn)和提高，控制系統(tǒng)逐步改進(jìn)和完善，成為2級(jí)控制結(jié)構(gòu)，包括CRT與PLC控制。很多原有電廠開始進(jìn)行改造，將原有的控制系統(tǒng)改造為全CRT監(jiān)控、PLC熱備的雙層結(jié)構(gòu)。這種組合的監(jiān)控方式對(duì)電廠的化學(xué)水處理有很多益處，極大地提高了電廠處理的自動(dòng)化水平，但仍存在著一些問題，例如自動(dòng)功能組沒有達(dá)到合理和完善，化學(xué)水處理的每個(gè)子系統(tǒng)比較分散等缺點(diǎn)，對(duì)于達(dá)到減員增效的實(shí)際效果是很不利的。

2、化學(xué)水控制系統(tǒng)的改進(jìn)發(fā)展

2.1主機(jī)DCS擴(kuò)容和輔機(jī)DCS發(fā)展的影響

隨著主機(jī)DCS的發(fā)展需要，應(yīng)用范圍已經(jīng)從傳統(tǒng)范圍進(jìn)行了擴(kuò)展， DEH及電氣保護(hù)等系統(tǒng)都得到了應(yīng)用。從投資、安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)等多個(gè)過(guò)程來(lái)看，對(duì)于化學(xué)水控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，不宜進(jìn)入主機(jī)DCS。從主機(jī)DCS設(shè)計(jì)的原則上來(lái)說(shuō)，化學(xué)水處理的子系統(tǒng)I/O和CRT畫面已經(jīng)超出了合理的范圍，容易造成整機(jī)的控制系統(tǒng)出現(xiàn)成本和造價(jià)過(guò)高的問題，并對(duì)主機(jī)DCS形成安全威脅。

輔機(jī)DCS發(fā)展也不能從根木上解決化學(xué)水系統(tǒng)的問題?；瘜W(xué)儀表就是一個(gè)很難解決的問題，在線工作的準(zhǔn)確率和可靠性就是最大的障礙，除此之外，化學(xué)水處理系統(tǒng)的功能組還沒有達(dá)到合理的完善，因此，仍需專業(yè)人員定時(shí)巡檢設(shè)備，進(jìn)行設(shè)備的啟停和加藥、等一系列工作。可見，化學(xué)水系統(tǒng)仍需作為一個(gè)獨(dú)立的集控區(qū)存在。

2.2新的機(jī)制改革的沖擊

目前，隨著電廠改革的不斷深入，電廠要求要改變傳統(tǒng)的值班及維護(hù)方式，向單元集中控制方向發(fā)展。電廠的檢修也改變了原有的招標(biāo)方式，一切進(jìn)行外委。隨著電力工業(yè)的不斷，要求電廠要達(dá)到安全滿發(fā)的目標(biāo)，還要合理的降低電廠設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用，縮短設(shè)備等的檢修時(shí)間，提高生產(chǎn)設(shè)備的使用年限，科學(xué)有效的使用電廠的資源，大幅提高效率。電廠為適應(yīng)發(fā)展的要求，進(jìn)行化學(xué)水綜合控制是較為經(jīng)濟(jì)合理的。

3、化學(xué)水綜合控制系統(tǒng)是發(fā)展的有效選擇

3.1化學(xué)水綜合化控制可達(dá)到完善的控制工藝

（1）控制工藝

原有的化學(xué)水處理各系統(tǒng)的可控設(shè)備采用的設(shè)計(jì)不夠合理，因此，要在改造工藝上進(jìn)行創(chuàng)新，可以選擇增加電動(dòng)門或氣動(dòng)門的方式，完善各個(gè)子系統(tǒng)以及它們之間的聯(lián)系和功能。

（2）加藥工藝

原有的加藥點(diǎn)和加藥方式設(shè)置的不夠合理，需要進(jìn)行很好的改進(jìn)，可以采用先進(jìn)的自動(dòng)加藥裝置，統(tǒng)一進(jìn)入PLC進(jìn)行控制加藥，提高自動(dòng)加藥水平。

（3）監(jiān)測(cè)參數(shù)

重新按綜合系統(tǒng)考慮各子系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)參數(shù)的合理性、可靠性及準(zhǔn)確性，優(yōu)化國(guó)產(chǎn)和進(jìn)曰儀表的使用，使化學(xué)水系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)的工藝參數(shù)可靠而經(jīng)濟(jì)。

3.2通信網(wǎng)絡(luò)的適用性

各PLC廠商為適應(yīng)未來(lái)聯(lián)網(wǎng)需要，開發(fā)出具有多種解決方案的網(wǎng)絡(luò)模式，可根據(jù)電廠各化學(xué)水系統(tǒng)的不同，進(jìn)行相應(yīng)的綜合化控制配置方案。對(duì)各化學(xué)水子系統(tǒng)不同廠商的PLC產(chǎn)品和相應(yīng)的通信協(xié)議，可采用網(wǎng)關(guān)技術(shù)或?qū)Ｓ靡蕴W(wǎng)卡進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，將化學(xué)水集控化；針對(duì)各子系統(tǒng)采用同一家PLC廠商的產(chǎn)品，通過(guò)廠家局域網(wǎng)的方式，使化學(xué)水集中化。

3.3控制系統(tǒng)具有較高的安全性

由于綜合控制系統(tǒng)全部采用PLC.硬件的平均故障率大大下降，同時(shí)由于控制功能、運(yùn)算功能等模塊化消除了由于連線不當(dāng)或接觸不良引發(fā)的事故。綜合系統(tǒng)完善的自診斷功能使維護(hù)人員及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，從而縮短設(shè)備平均修復(fù)時(shí)間，提高利用率。

4、結(jié)論

電廠化學(xué)水系統(tǒng)綜合化控制方式有很多優(yōu)點(diǎn)在于，應(yīng)用這種方式可以提高自動(dòng)化水平、電廠的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)得到，進(jìn)而電廠的競(jìng)爭(zhēng)力就會(huì)增加。當(dāng)然，電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的綜合化控制也存在一些問題，如對(duì)電廠運(yùn)行維護(hù)人員素質(zhì)要求較高，要求運(yùn)行維護(hù)人員知識(shí)面全。因此，電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制，將是國(guó)內(nèi)電廠未來(lái)一定時(shí)期化水控制系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，會(huì)得到進(jìn)一步的關(guān)注與青睞。