发电厂化学水处理系统中的控制技术应用.pdf

204 集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月Applications创新应用据功能或参数设置凝结水处理、净水预处理、加药系统、锅炉补给水处理、循环水加氯、汽水取样检测分析等处理系统，多个功能设置点的布置会给占地面积增加压力，岗位过于分散，不利于管理。然而近些年来，电厂已经优化了化学水处理系统，并对相关设备流程进行了改进，逐步实现由传统的点状、平面、松散的设备布置模式转变为集中、紧凑、立体的方向，能够提高化学水处理系统的综合利用率，便于整个设备正常运行1。化学水处理系统的集中化控制，将系统内的各个子系统形成一个整体控制系统，充分结合上位机的二级控制结构与PCL，通过PCL采集与控制各个设备中的数据，然后利用数据通信端口实现数据传输，这样一来不同子系统就会借助局域网连接在化学主控制室的主机上，进而实现水处理系统的控制与管理。（3）净化度高。因电厂电力生产对水质的要求较高，除了要求生产用水的含氧量、有机物含量与固体含量等方面，化学水还必须达到相关检测标准，方可投入电厂生产，倘若将未达标的锅炉供水与冷却水应用于电力生产中，就会使电力设备热传导性能发生变化，同时在设备表面形成一层厚厚的锅垢，降低电厂生产效率，缩短设备的使用寿命。所以电厂化学水处理系统对水净化能力的要求较高，要求电厂生产水质必须满足含氧量、有机物含量低等生产条件。（4）工艺流程多样化。传统电厂化学水处理系统工艺流程通常为磷酸铵盐、混凝过滤和离子交0 引言电厂化学水处理系统通过对汽水质量的严格监控，对化学废水进行净化处理，防止废水中的化学物质对热力电力设备造成腐蚀，导致过热器与汽轮机严重积盐，降低汽轮机性能，对电力发电机组的运行造成不利影响，甚至出现发电机组停机事故。因电厂化学水分分布过于分散，且化学水的成分十分复杂，应通过先进的化学水处理系统及时处理化学水，避免污染电厂附近的环境。1 研究背景电厂化学水处理控制系统的特点。电厂化学水处理系统主要针对电厂生产过程中不同锅炉设备对水质的不同需求给水做处理，在确保生产顺利运行的基础上，减少环境水污染问题。在实际应用中，电厂化学水处理系统呈现出十分显著的特点，包括净化量大、处理方式集中多样、净化度高、工艺流程多样化、节能环保常态化等。（1）具有较大的净化量。电厂是工作用水、生活用水、排放量较大的一类企业，化学水是保障电力生产厂稳定运行的基础，电厂电力生产的每个环节都需要化学水的持续供给，随之而来的也包含化学废水。所以电厂化学水处理系统不但要确保化学水生产质量，还要使化学废水在排放之前可以达标，从而减少电厂周围环境的污染。对此化学水处理系统应具备强大的净化能力，提高化学水处理效率。（2）处理方式集中。以往的电厂在开展化学水处理工作期间，通常会根作者简介：张平，内蒙古电力科学研究院；研究方向：控制技术。收稿日期：2022-10-28；修回日期：2023-05-22。摘要：阐述电厂化学水处理控制系统的特点，探讨电厂化学水处理的控制技术的应用，包括凝结水处理与锅炉内水处理、实现监测技术的科学化与自动化、软硬件功能更加多样化。关键词：控制系统，电厂水处理，自动监测技术。中图分类号：TP273 文章编号：1674-2583(2023)06-0204-02DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2023.06.091文献引用格式：张平.发电厂化学水处理系统中的控制技术应用J.集成电路应用,2023,40(06):204-205.发电厂化学水处理系统中的控制技术应用张平（内蒙古电力科学研究院，内蒙古 010020）Abstract This paper describes the characteristics of the control system for chemical water treatment in power plants,and discusses the application of control technology for chemical water treatment in power plants,including condensate treatment and water treatment in boilers,scientific and automatic monitoring technology,and more diversified software and hardware functions.Index Terms control system,power plant water treatment,automatic monitoring technology.Application of Control Technology in Chemical Water Treatment System of Power PlantZHANG Ping(Inner Mongolia Electric Power Research Institute,Inner Mongolia 010020,China.)Applications 创新应用集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月 205换等方式，近些年来逐渐呈现出多元化的特点，应用了膜技术，例如反渗透、微滤、纳滤与反渗透等方式，在化学水处理系统中采用这些膜技术，能够扩大离子交换范围，促使化学水处理效率进一步得到提升。当进行水质的过滤时，采用膜技术与化学药剂清洁水中富含的腐蚀元素。随着科学技术的不断发展，要合力采用高科技手段，优化与调整水处理的供需方式，为循环水在电厂中顺利运行提供良好保障。（5）节能环保常态化。随着可持续发展战略的深入人心，电厂化学水处理逐渐朝着绿色生产的目标迈进。我国电厂规模十分庞大，倘若其在生产期间不能对化学水进行有效处理，或者存在管理不当、技术失误等情况，因此会严重破坏周围自然生态环境。利用集中化的生产控制与处理设备，电厂可以最大限度地减小水处理系统的运行能耗，有效控制水污染。现阶段，已经将绿色生产理念渗透于生产的各个环节中，同时还要引入先进的管理模式于技术，强化化学水的回收环保利用，真正实现废水的“零排放”。2 电厂化学水处理的控制技术的应用凝结水处理与锅炉内水处理。在传统的锅炉内水处理中，仅仅发现水质问题才会加以处理，然而不利于锅炉设备的正常运转。为此，相关技术人员采用平衡磷酸盐与低磷酸盐的处理技术，严格控制低磷酸盐处理的下限，尽量将其控制在0.5mg/L左右，上限控制在2mg/L以下，这样做目的在于减少炉水中磷酸盐的含量，使其可以达到可以和相关成分反应的要求。倘若没有特殊需求，炉水中的氢氧化钠质量浓度应低于1mg/L，酸碱度应使其保持在9.5左右。锅炉给水处理。传统的电厂锅炉给水处理常采用联氨与氨技术，利用其挥发性加以处理，但是此类技术具有一定的限制，只能满足新建机组的要求，并不适用老旧机组。待水质趋于稳定后，将其转化为中性，而后进行统一处理。倘若可以引入加氧技术，就可以使原有除氧器的处理机制得到改变，增加氧化还原的要素，保证其在低温条件下产生保护膜，防止腐蚀情况的发生。电厂化学水处理控制系统的展望。（1）实现监测技术的科学化与自动化。现阶段，电厂化学水处理系统的监测技术仍然处在初级阶段，无法更好地监测电厂水处理系统，后期水处理系统的监测技术将采用微机技术来完成相应的监测工作，这样就能够定期监测水处理系统，同时对监测数据进行准确的记录，并以滚动显示的形式对数据进行监测，这样一来操作员与管理者就能够更加清晰地掌握监测数据，对数据进行整合与分析。此外，还可以结合数据结果自动调节水汽处理过程，在出现故障问题时还可以自动报警，为操作员及时处理提供极大的便利。（2）软硬件功能更加多样化。现阶段电厂化学水处理系统中，PLC是应用最为广泛的设备，其中包含有SIEMENS、GE与AB等，其功能已较为完善，在实际工作中也具有稳定性的表现。工控机的品牌多种多样，例如ICS等，其技术指标皆根据最新要求配置，特别是TOUCH与IFIX等监控软件，具有绝佳的运行效果。要想适应网络时代的发展需求，大部分PLC厂商都开始研发先进的网络模式，实现综合性控制的有效性与针对性。例如，针对子系统可使用与自身相适应的通信协议，并搭配专用以太网与网关技术，实现互联互通2。（3）设备工艺更简单更有效地实现控制。以往的化学水处理系统中，由于所采用的设备工艺不同，所以在管理控制方面通常显得“心有余而力不足”，难以对各个设计工艺的联系点进行准确把握，工艺控制效果也不佳。而电厂化学水处理系统的后期发展会先从设计工艺的改造着手，增加部分手动控制阀门，并连接各个系统，使其成为有机联系的整体，实现对各个水处理系统设备工艺的有效控制。同时还能够控制水处理系统的加药工艺技术，例如可以将计量泵、变频技术等加药装置，应用在系统加药工艺中，这样能够提高加药工艺的效率，减少不必要的浪费，从而促使加药成本得到降低。（4）不断提升系统安全性。与传统单一系统控制相比，综合控制系统的技术更具有先进性、较强的稳定性与丰富的功能，能够整合利用现有化学水处理子系统中的所有资源，进一步优化设备仪表。具体表现如下，在综合控制系统中皆采用PLC控制，可以最大限度地降低硬件平均故障率，其中的控制功能和运算功能的模块化设计可以有效避免连线不当与接触不良等引起的安全事故。综合控制系统自身就已经具备非常完善的自诊断功能，有助于操作员第一时间发现设备隐患，并积极采取有效措施，确保设备的可靠运行。3 结语化学水处理是电厂电力生产的关键环节，在保障电力生产、安全运行、提升电力生产效率等方面发挥者十分重要的作用。在国内电力行业高速发展的背景下，社会各界对电力生产的技术性提出更高的要求，传统水处理系统已无法适应新时期电力发展需求，对此电厂必须按照化学水处理系统特点，并充分结合自身实际情况，对生态环保设备与自动化先进技术进行引进，不断对化学水处理系统进行优化，以提升电厂经济效益。参考文献1 李书操.PLC在水处理自动化控制系统的应用J.电子技术,2020,49(01):100-101.2 孙皓,曹萍.电厂化学水处理系统的特点与发展趋势J.能源与节能,2019(03):80-81+94.