鍋爐給付水處理系統(tǒng)的設計與運行

鍋爐給付水處理系統(tǒng)的設計與運行

1機組用水水質邯鄲熱能改造項目采用2200mw熱水裝置，水源為邯鄲日康河和東污水處理廠的水源。根據水源水質，本發(fā)明設計了一套循環(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)的簡要介紹補給水處理系統(tǒng)工藝流程圖見圖1,系統(tǒng)分預處理和化學除鹽處理兩大部分,各類處理設備以并聯(lián)母管制方式運行。1.1.1循環(huán)水處理系統(tǒng)預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;通過有機物清掃器吸附水中的有機物,以減少有機物對化學除鹽設備的污染。1.1.2陽離子類雜質補徑化學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,通過除碳風機除去陽床出水中的CO2,通過串聯(lián)的弱強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,通過混床進一步除去強陰床來水中殘存的各類陰陽離子態(tài)雜質,得到滿足鍋爐要求的補給水水質。1.2制水、停機和清洗控制由于此套補給水處理系統(tǒng)設備龐大且復雜,又以并聯(lián)母管制方式運行,故只有采用程控方式控制運行,才能較好地完成水處理任務?？梢约毣刂苾热萑缦?a.高效過濾器的制水、停運和清洗程控。b.有機物清掃器的制水、停運和再生程控。c.陽床的制水、停運和再生程控。d.陰床的制水、停運和再生程控。e.混床的制水、停運和再生程控。f.中和水池排放廢液的主控室手控。g.清水泵、中間水泵、除碳風機、除鹽水泵的主控室手控。高效過濾器、有機物清掃器、陽床、陰床、混床的制水、停運和清洗或再生程控的實施是通過順序開關與它們相連的各類可控閥門和相應泵體來實現(xiàn)的,系統(tǒng)內的可控閥門為氣動碟閥或氣動薄膜閥,共有255個。2系統(tǒng)的控制結構該補給水處理程控系統(tǒng)依據“邯鄲熱電廠改造工程2×200MW機組鍋爐補給水程控系統(tǒng)技術協(xié)議”經招標和評標選用了航天工業(yè)總公司第二研究院210所設計的程控系統(tǒng),其可編程控制器使用了美國MODICON公司的QUANTUM系列產品,模擬量輸入點配置96點,實用82點,備用14點;數(shù)字量輸入點配置672點,實用612點,備用60點;數(shù)字量輸出點配置416點,實用374點,備用42點。系統(tǒng)的控制結構示意框圖見圖2。系統(tǒng)分本地站、遠程站和就地控制設備3部分組成,本地站和遠程站分別布置于主控制室和預處理控制室,兩地通過通訊電纜實現(xiàn)信號傳輸。2.1當?shù)剀囌颈镜卣局糜谥骺刂剖?分電源、上位機監(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、各水處理設備的電磁閥箱、上位機監(jiān)控系統(tǒng)、主站和分站的電源模件供電,另一路作為備用。當工作電源故障時,交流切換分路器自動切換到備用電源。直流穩(wěn)壓電源把220VAC電壓轉換為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、各水處理設備的電磁閥箱、主站和分站供電,另一路作為備用。當工作電源故障時,直流切換分路器自動切換到備用電源。2.1.2儀表控制人員上位機監(jiān)控系統(tǒng)由2臺上位機和2臺打印機組成。上位機采用IntelPentuim133工控機,內存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整個程控系統(tǒng),可對操作員監(jiān)控系統(tǒng)軟件和可編程控制器內的程控軟件進行調試和修改。操作員監(jiān)控系統(tǒng)軟件使用已漢化的增強型INTOUCH實時監(jiān)控軟件包編制而成,其包括工藝流程圖靜態(tài)畫面顯示、動態(tài)圖形顯示、操作處理、報警處理、數(shù)據存儲管理和顯示、報表生成等部分。上位機與可編程控制器之間通過MODBUSPLUS網實現(xiàn)信息雙向通訊?？删幊炭刂破鹘邮苌衔粰C來的各種操作指令,完成各類水處理任務;上位機接受可編程控制器采集到的各種水處理設備的狀態(tài)數(shù)據顯示到監(jiān)控畫面,讓運行人員及時了解各種水處理設備的工作情況。2.1.3監(jiān)控系統(tǒng)及電源主站是補給水處理程控系統(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模件內存有程控軟件,控制整個水處理程控系統(tǒng)的所有模擬量和數(shù)字量輸入模件采集的各水處理設備的工作數(shù)據,及所有數(shù)字量輸出模件的輸出控制指令,以完成各水處理設備的制水、停運和再生(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,易學易讀,便于調試、維護、修改的特點。為了防止系統(tǒng)失電導致程控軟件丟失,CPU模件上還裝有鋰電池。遠程I/O處理器模件用于CPU模件擴連遠程I/O模件,在本系統(tǒng)中用于擴連本地的I/O分站和遠程I/O站。擴連通訊介質采用同軸電纜,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條線纜同時傳輸數(shù)據,使用時只用第1條電纜的數(shù)據,但對2條線纜的數(shù)據進行校驗。此電源模件為本地主站內的各模件提供+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臺除碳風機的監(jiān)視和控制。2.1.4遠程通訊接口模件設計本地有2個I/O分站,每一個分站均裝有電源模件CPS11410和遠程通訊接口模件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。遠程通訊接口模件通過通訊電纜與遠程I/O處理器模件相連,實現(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臺羅茨風機的監(jiān)視和控制。2.2遠程站遠程站放置于預處理控制室,由電源、控制臺和遠程I/O站3部分組成,完成預處理部分的監(jiān)視和控制。2.2.1電池結構和功能同本地站,只是電源容量較小些。2.2.2預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,其上印有預處理部分的工藝流程圖,閥門的開關、泵與風機的運行和停運均用紅綠雙色LED表示。操作臺上裝有操作開關和按鈕對預處理設備進行控制。預處理部分的所有設備也可通過主控制室的上位機進行控制,但預處理控制室操作臺的控制優(yōu)先級高于上位機的控制。2.2.3輸出模件的do遠程I/O站裝有電源模件CPS11410和遠程通訊接口模件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臺羅茨風機的監(jiān)視和控制。2.3現(xiàn)場控制設備就地控制設備放置于現(xiàn)場,包括電磁閥箱、泵與風機的動力箱和閥門的氣動驅動裝置,電磁閥箱上裝有就地操作開關和閥門開關指示燈。3系統(tǒng)檢測方法系統(tǒng)有以下3種控制方式:就地手動方式、遠方手操方式、程控方式。3.1就地動手就地手動是指在電磁閥箱或泵與風機動力箱處進行的閥門操作或泵與風機的啟停。閥門的就地手動又有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/手動開關打到中間位置時操作員利用電磁閥的氣動開關進行的手動操作;電手操是指電磁閥箱上的自動/手動開關打到手動位置時操作員利用電磁閥的電控開關進行的手動操作。3.2預處理控制室此方式也有2種方式:預處理控制室的硬手操和主控制室的軟手操。預處理控制室的硬手操是指在預處理控制室的操作臺上通過操作開關和按鈕對預處理設備的閥門、泵或風機進行遠方手操控制;主控制室的軟手操是指在主控制室通過上位機監(jiān)控系統(tǒng)的鼠標對所有水處理設備的閥門、泵或風機進行遠方手操控制。采用此種方式時,閥門電磁閥箱上的自動/手動開關必須打到自動位置。3.3步間的工作時間程控方式有自動和單步2種方式。采用自動方式時,各水處理設備的制水、停運和再生(清洗)均按預先設計好的步序進行,直至各水處理任務完成。在再生或清洗時,運行人員可根據水處理設備實際的工作狀態(tài)情況,對某一步序的工作時間進行延長(稱為步延)或縮短(稱為步進)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)的調試和故障檢查。4控制合理的編程控制方式在調試過程中,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計可編程控制器內的寄存器容量小,上位機輸入失效流量時只能輸入1/10的失效流量值,這一設計值易引起運行人員誤解,最后經修改上位機的監(jiān)控軟件,在上位機上直接輸入失效流量值即可。b.系統(tǒng)中采用的閥門自動驅動裝置的行程開關許多閥門在調好關向或開向行程后,閥門動作幾次,便發(fā)生關到位或開到位行程信號有時同時發(fā)出、有時到位也不發(fā)信號的現(xiàn)象,這嚴重影響了系統(tǒng)程控方