鍋爐給付水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行

鍋爐給付水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行

1機(jī)組用水水質(zhì)邯鄲熱能改造項(xiàng)目采用2200mw熱水裝置，水源為邯鄲日康河和東污水處理廠的水源。根據(jù)水源水質(zhì)，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一套循環(huán)水處理和輔助水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)僅介紹輔助水處理系統(tǒng)。1.1主水處理系統(tǒng)的簡要介紹補(bǔ)給水處理系統(tǒng)工藝流程圖見圖1,系統(tǒng)分預(yù)處理和化學(xué)除鹽處理兩大部分,各類處理設(shè)備以并聯(lián)母管制方式運(yùn)行。1.1.1循環(huán)水處理系統(tǒng)預(yù)處理部分是指陽床以前的水處理過程,主要功能是通過高效過濾器把循環(huán)水處理系統(tǒng)處理后的來水深度處理,去除水中的顆粒狀雜質(zhì);通過有機(jī)物清掃器吸附水中的有機(jī)物,以減少有機(jī)物對化學(xué)除鹽設(shè)備的污染。1.1.2陽離子類雜質(zhì)補(bǔ)徑化學(xué)除鹽處理部分是指陽床以后的水處理過程,主要功能是通過陽床去除清水泵來水中的鈣、鎂、鉀、鐵、鈉等類陽離子態(tài)雜質(zhì),通過除碳風(fēng)機(jī)除去陽床出水中的CO2,通過串聯(lián)的弱強(qiáng)陰床去除中間水泵來水中的鹽酸根、硫酸根、碳酸根、碳酸氫根、硅酸氫根等類陰離子態(tài)雜質(zhì),通過混床進(jìn)一步除去強(qiáng)陰床來水中殘存的各類陰陽離子態(tài)雜質(zhì),得到滿足鍋爐要求的補(bǔ)給水水質(zhì)。1.2制水、停機(jī)和清洗控制由于此套補(bǔ)給水處理系統(tǒng)設(shè)備龐大且復(fù)雜,又以并聯(lián)母管制方式運(yùn)行,故只有采用程控方式控制運(yùn)行,才能較好地完成水處理任務(wù)。可以細(xì)化控制內(nèi)容如下:a.高效過濾器的制水、停運(yùn)和清洗程控。b.有機(jī)物清掃器的制水、停運(yùn)和再生程控。c.陽床的制水、停運(yùn)和再生程控。d.陰床的制水、停運(yùn)和再生程控。e.混床的制水、停運(yùn)和再生程控。f.中和水池排放廢液的主控室手控。g.清水泵、中間水泵、除碳風(fēng)機(jī)、除鹽水泵的主控室手控。高效過濾器、有機(jī)物清掃器、陽床、陰床、混床的制水、停運(yùn)和清洗或再生程控的實(shí)施是通過順序開關(guān)與它們相連的各類可控閥門和相應(yīng)泵體來實(shí)現(xiàn)的,系統(tǒng)內(nèi)的可控閥門為氣動(dòng)碟閥或氣動(dòng)薄膜閥,共有255個(gè)。2系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)該補(bǔ)給水處理程控系統(tǒng)依據(jù)“邯鄲熱電廠改造工程2×200MW機(jī)組鍋爐補(bǔ)給水程控系統(tǒng)技術(shù)協(xié)議”經(jīng)招標(biāo)和評標(biāo)選用了航天工業(yè)總公司第二研究院210所設(shè)計(jì)的程控系統(tǒng),其可編程控制器使用了美國MODICON公司的QUANTUM系列產(chǎn)品,模擬量輸入點(diǎn)配置96點(diǎn),實(shí)用82點(diǎn),備用14點(diǎn);數(shù)字量輸入點(diǎn)配置672點(diǎn),實(shí)用612點(diǎn),備用60點(diǎn);數(shù)字量輸出點(diǎn)配置416點(diǎn),實(shí)用374點(diǎn),備用42點(diǎn)。系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)示意框圖見圖2。系統(tǒng)分本地站、遠(yuǎn)程站和就地控制設(shè)備3部分組成,本地站和遠(yuǎn)程站分別布置于主控制室和預(yù)處理控制室,兩地通過通訊電纜實(shí)現(xiàn)信號傳輸。2.1當(dāng)?shù)剀囌颈镜卣局糜谥骺刂剖?分電源、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、主站和I/O分站4部分。2.1.1直流穩(wěn)壓電源供電電源設(shè)置電源部分含交流切換分路器1臺、直流穩(wěn)壓電源2臺、直流切換分路器1臺。其接受2路220VAC電源供電,由交流切換分路器選擇一路電源為2臺直流穩(wěn)壓電源、各成分分析儀表、各水處理設(shè)備的電磁閥箱、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、主站和分站的電源模件供電,另一路作為備用。當(dāng)工作電源故障時(shí),交流切換分路器自動(dòng)切換到備用電源。直流穩(wěn)壓電源把220VAC電壓轉(zhuǎn)換為24VDC電壓。2路直流24V電源由直流切換分路器選擇一路為各流量變送器、各水處理設(shè)備的電磁閥箱、主站和分站供電,另一路作為備用。當(dāng)工作電源故障時(shí),直流切換分路器自動(dòng)切換到備用電源。2.1.2儀表控制人員上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由2臺上位機(jī)和2臺打印機(jī)組成。上位機(jī)采用IntelPentuim133工控機(jī),內(nèi)存32MB,PHILIPS彩顯。通常1臺用于操作員監(jiān)控,另1臺用于儀表控制人員維護(hù)整個(gè)程控系統(tǒng),可對操作員監(jiān)控系統(tǒng)軟件和可編程控制器內(nèi)的程控軟件進(jìn)行調(diào)試和修改。操作員監(jiān)控系統(tǒng)軟件使用已漢化的增強(qiáng)型INTOUCH實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件包編制而成,其包括工藝流程圖靜態(tài)畫面顯示、動(dòng)態(tài)圖形顯示、操作處理、報(bào)警處理、數(shù)據(jù)存儲管理和顯示、報(bào)表生成等部分。上位機(jī)與可編程控制器之間通過MODBUSPLUS網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息雙向通訊?？删幊炭刂破鹘邮苌衔粰C(jī)來的各種操作指令,完成各類水處理任務(wù);上位機(jī)接受可編程控制器采集到的各種水處理設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示到監(jiān)控畫面,讓運(yùn)行人員及時(shí)了解各種水處理設(shè)備的工作情況。2.1.3監(jiān)控系統(tǒng)及電源主站是補(bǔ)給水處理程控系統(tǒng)的核心,裝有可編程控制器的CPU模件CPU21304、電源模件CPS11410、遠(yuǎn)程I/O處理器模件CRP93200和主站I/O模件(含3塊模擬量輸入模件ACI03000、6塊數(shù)字量輸入模件DDI35300和3塊數(shù)字量輸出模件DDO35300)。CPU模件內(nèi)存有程控軟件,控制整個(gè)水處理程控系統(tǒng)的所有模擬量和數(shù)字量輸入模件采集的各水處理設(shè)備的工作數(shù)據(jù),及所有數(shù)字量輸出模件的輸出控制指令,以完成各水處理設(shè)備的制水、停運(yùn)和再生(清洗)等水處理工作。此程控軟件是用2.33版MODSOFT軟件以梯形圖形式編制而成,具有直觀形象,易學(xué)易讀,便于調(diào)試、維護(hù)、修改的特點(diǎn)。為了防止系統(tǒng)失電導(dǎo)致程控軟件丟失,CPU模件上還裝有鋰電池。遠(yuǎn)程I/O處理器模件用于CPU模件擴(kuò)連遠(yuǎn)程I/O模件,在本系統(tǒng)中用于擴(kuò)連本地的I/O分站和遠(yuǎn)程I/O站。擴(kuò)連通訊介質(zhì)采用同軸電纜,通訊協(xié)議采用MODBUSⅡ協(xié)議。為了保證通訊的可靠性,系統(tǒng)布置了2條互為冗余的通訊電纜,2條線纜同時(shí)傳輸數(shù)據(jù),使用時(shí)只用第1條電纜的數(shù)據(jù),但對2條線纜的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。此電源模件為本地主站內(nèi)的各模件提供+5V的總線直流電源。主站I/O模件主要用于6臺陽床、2套酸噴射器和2臺除碳風(fēng)機(jī)的監(jiān)視和控制。2.1.4遠(yuǎn)程通訊接口模件設(shè)計(jì)本地有2個(gè)I/O分站,每一個(gè)分站均裝有電源模件CPS11410和遠(yuǎn)程通訊接口模件CRA93200。#1分站裝有3塊模擬量輸入模件ACI03000、6塊數(shù)字量輸入模件DDI35300和3塊數(shù)字量輸出模件DDO35300;#2分站裝有3塊模擬量輸入模件ACI03000、2塊數(shù)字量輸入模件DDI35300和3塊數(shù)字量輸出模件DDO35300。遠(yuǎn)程通訊接口模件通過通訊電纜與遠(yuǎn)程I/O處理器模件相連,實(shí)現(xiàn)I/O分站與主站的通訊。#1分站主要用于4臺弱陰床、4臺強(qiáng)陰床、2套堿噴射器的監(jiān)視和控制。#2分站用于3臺混床、3臺中間水泵、3臺除鹽水泵、2臺再生水泵、4臺中和水泵、1臺羅茨風(fēng)機(jī)的監(jiān)視和控制。2.2遠(yuǎn)程站遠(yuǎn)程站放置于預(yù)處理控制室,由電源、控制臺和遠(yuǎn)程I/O站3部分組成,完成預(yù)處理部分的監(jiān)視和控制。2.2.1電池結(jié)構(gòu)和功能同本地站,只是電源容量較小些。2.2.2預(yù)處理部分的控制控制臺為模擬屏操作臺合一形式,模擬屏由阻燃型塑料拼塊鑲嵌而成,其上印有預(yù)處理部分的工藝流程圖,閥門的開關(guān)、泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行和停運(yùn)均用紅綠雙色LED表示。操作臺上裝有操作開關(guān)和按鈕對預(yù)處理設(shè)備進(jìn)行控制。預(yù)處理部分的所有設(shè)備也可通過主控制室的上位機(jī)進(jìn)行控制,但預(yù)處理控制室操作臺的控制優(yōu)先級高于上位機(jī)的控制。2.2.3輸出模件的do遠(yuǎn)程I/O站裝有電源模件CPS11410和遠(yuǎn)程通訊接口模件CRA93200,3塊模擬量輸入模件ACI03000、7塊數(shù)字量輸入模件DDI35300和4塊數(shù)字量輸出模件DDO35300。其用于4臺高效過濾器、4臺有機(jī)物清掃器、3臺清水泵、1臺反洗水泵、2臺鹽堿輸送泵、2臺羅茨風(fēng)機(jī)的監(jiān)視和控制。2.3現(xiàn)場控制設(shè)備就地控制設(shè)備放置于現(xiàn)場,包括電磁閥箱、泵與風(fēng)機(jī)的動(dòng)力箱和閥門的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置,電磁閥箱上裝有就地操作開關(guān)和閥門開關(guān)指示燈。3系統(tǒng)檢測方法系統(tǒng)有以下3種控制方式:就地手動(dòng)方式、遠(yuǎn)方手操方式、程控方式。3.1就地動(dòng)手就地手動(dòng)是指在電磁閥箱或泵與風(fēng)機(jī)動(dòng)力箱處進(jìn)行的閥門操作或泵與風(fēng)機(jī)的啟停。閥門的就地手動(dòng)又有2種方式可用:氣手操和電手操。氣手操是指電磁閥箱上的自動(dòng)/手動(dòng)開關(guān)打到中間位置時(shí)操作員利用電磁閥的氣動(dòng)開關(guān)進(jìn)行的手動(dòng)操作;電手操是指電磁閥箱上的自動(dòng)/手動(dòng)開關(guān)打到手動(dòng)位置時(shí)操作員利用電磁閥的電控開關(guān)進(jìn)行的手動(dòng)操作。3.2預(yù)處理控制室此方式也有2種方式:預(yù)處理控制室的硬手操和主控制室的軟手操。預(yù)處理控制室的硬手操是指在預(yù)處理控制室的操作臺上通過操作開關(guān)和按鈕對預(yù)處理設(shè)備的閥門、泵或風(fēng)機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)方手操控制;主控制室的軟手操是指在主控制室通過上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的鼠標(biāo)對所有水處理設(shè)備的閥門、泵或風(fēng)機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)方手操控制。采用此種方式時(shí),閥門電磁閥箱上的自動(dòng)/手動(dòng)開關(guān)必須打到自動(dòng)位置。3.3步間的工作時(shí)間程控方式有自動(dòng)和單步2種方式。采用自動(dòng)方式時(shí),各水處理設(shè)備的制水、停運(yùn)和再生(清洗)均按預(yù)先設(shè)計(jì)好的步序進(jìn)行,直至各水處理任務(wù)完成。在再生或清洗時(shí),運(yùn)行人員可根據(jù)水處理設(shè)備實(shí)際的工作狀態(tài)情況,對某一步序的工作時(shí)間進(jìn)行延長(稱為步延)或縮短(稱為步進(jìn))或暫停某步的執(zhí)行。單步工作是指人為的執(zhí)行程控步序的某一步,主要用于程控系統(tǒng)的調(diào)試和故障檢查。4控制合理的編程控制方式在調(diào)試過程中,系統(tǒng)出現(xiàn)以下問題:a.各水處理器的失效流量輸入由于原設(shè)計(jì)可編程控制器內(nèi)的寄存器容量小,上位機(jī)輸入失效流量時(shí)只能輸入1/10的失效流量值,這一設(shè)計(jì)值易引起運(yùn)行人員誤解,最后經(jīng)修改上位機(jī)的監(jiān)控軟件,在上位機(jī)上直接輸入失效流量值即可。b.系統(tǒng)中采用的閥門自動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的行程開關(guān)許多閥門在調(diào)好關(guān)向或開向行程后,閥門動(dòng)作幾次,便發(fā)生關(guān)到位或開到位行程信號有時(shí)同時(shí)發(fā)出、有時(shí)到位也不發(fā)信號的現(xiàn)象,這嚴(yán)重影響了系統(tǒng)程控方