电厂化学水处理系统

电厂化学水处理系统（精选10篇）

电厂化学水处理系统 第1篇

关键词：化学水处理,PLC,WinCC,STEP7,Profibus总线

0 引言

大连石化公司化学水处理系统担负着公司6台锅炉,三、四催化,E P S等装置除盐水的处理和供给任务,P L C系统实现前的控制方式极其落后,操作室内只能监视一部分模拟量数据,对阀门等设备必须到现场就地手动操作,效率低下、劳动量大。基于除盐水需求量不断增加和目前国内水处理系统的控制正朝着高智能化、高可靠性、无人值守的方向发展的趋势,大连石化公司对电厂化学水处理系统立项并成功实施了P L C控制,实现了该系统自动化水平的跨越式提升。

1 化学水处理系统工艺简介

电厂化学水处理的目的是预防电厂和其它装置的热力设备结垢、腐蚀和结盐。其处理的方法是利用离子交换器中离子交换树脂将水中溶盐的离子吸收[1]。离子交换器包括阳离子交换器(又称阳床)、阴离子交换器(阴床)、混合离子交换器(混床)。离子交换器运行一段时间后交换树脂会失效,必须进行再生(还原),阳床用盐酸作为再生剂,阴床用液碱(N a O H)作为再生剂,混床的再生则是酸碱同时注入。

大连石化公司化学水处理系统由7台高效过滤器、10台阳床、10台阴床、15台混床及辅助设备组成。整个工艺系统分化学除盐系统和酸碱再生系统。其中化学水的处理分过滤、一级除盐和二级除盐3个阶段。其处理过程为:工业水进入生水罐,后经生水泵进入高效过滤器除去悬浮物等杂质,再经过阳床(阳离子交换器)通过等摩尔的置换反应除去Ca2+、Mg2+、Na+等阳离子,后进入真空除气塔利用真空除气的原理即利用水在饱和状态下气体溶解度接近于零的特点,去除水中溶解的C O2和O2等气体,出来经中间泵进入阴床(阴离子交换器)除去Cl_、SO42_、HCO3_、HSiO3_等阴离子,得到一级除盐水,然后再通过混床(混合离子交换器)进行二级除盐,得到高品质的二级除盐水(此时化学水导电度一般小于0.2μs/cm),二级除盐水进入除盐水箱,经除盐水泵送给电厂锅炉和其它装置。化学水处理系统工艺流程见图1。酸碱再生系统主要是完成离子交换器(阳床、阴床、混床)失效后再生(还原)的酸碱加注任务。

2 PLC控制系统构成

整套P L C控制系统由上位机和下位机组成。上位机与下位机通过专用网卡连接到P r o f i b u s总线网,Profibus总线为环形网,由光纤通过适配器相连,DELL Optiplex330、Siemens S7-400均是环形Profibus总线网上的节点。

上位机由4台DELL Optiplex330工作站组成,其操作系统为Windows 2000 Professional SP4,每台工作站通过CP5613卡连到Profibus总线网,工作站之间通过Hub构成以太网,目的是用于工程师站绘制监控图的分发。工作站上除了安装操作系统外,还要安装C P561 3卡驱动程序、HMI组态软件WinCC、SIMATIC Manager(STEP 7编程软件)以及license文件。

下位机由4组S7-400控制器构成,分别负责老厂、新厂、预处理和混床的控制,其CPU型号为414-2DP。每个控制器下挂多个ET-200M远程从站,ET-200M机架上配有S7-300系列I/O模块,I/O约2500点,其中模拟量约300点,开关量约2200点。S7-400控制器通过CP443-5卡连接到Profibus总线网,ET-200M(远程I/O模块)通过IM153卡与S7-400控制器连接并与其构成Profibus-DP网。

PLC系统网络配置见图2,可以看出系统由3层网络构成,底层是S7-400控制器与ET-200M构成的Profibus-DP网,中间是连接上下位机的Profibus网,上层是上位机通过H u b连接的以太网。其中上位机中工程师站预留OPC Server接口,用于PLC系统数据上传至公司实时数据库系统或M E S系统。

3 硬件组态

硬件组态是指P L C系统硬件产品物理连接已完成,应用Simatic Manager进行系统网络配置。组态包括Profibus网的组态和Profibus-DP网的组态。

组态Profibus网:打开Simatic Manager,新建工程(project),项目名称dlsh-hxs(大连石化化学水),右键点击项目名,选择插入新对象,选择Simatic 400 Station(该项目共用4个Simatic 400 Station,分别是老厂、新厂、预处理和混床),然后对每一个站进行配置,选中Simatic 400后,双击窗口右侧Hardware,在新打开的Simatic 400组态窗口,点击右键插入对象,选择Simatic 400 UR2机架,在弹出的空白U R 2窗口,插入各种用于组态的硬件,硬件包括电源PS407(双电源冗余配置)、CPU控制器414-2DP、通信网卡CP443-5;PLC控制站配置完毕后,点击configure network图标,进入Profibus网组态窗口,双击窗口右侧列表子网下的Profibus(或者点中后拖动到左侧窗口),将Profibus总线加入到网络配置左侧窗口中,并通过点中拖动的方法将P L C控制站上的通信网卡C P 4 4 3-5与Profibus总线相连,完成PLC控制站与Profibus总线网的连接工作;接下来为Profibus网添加上位机,同样的方法(双击或拖动)将P r o f i b u s网组态窗口右侧列表站(stations)下的PG/PC添加到左侧的配置窗口中,右击PG/PC选择Assign PG/PG,完成上位机与Profibus网的连接。

Profibus-DP网的组态:进入Simatic 400组态窗口(双击hardware),右键点击UR2机架上的DP,选择添加主系统,Profibus-DP master总线出现在窗口中,点中窗口右侧Profibus-DP下ET 200M下的IM 153-1,拖动到Profibus-DP master总线上,实现ET 200M与PLC控制器的连接,完成Profibus-DP网的组态。

组态完毕,点击SAVE AND COMPILE,进行下装。

4 系统程序设计

4.1 STEP7编程

STEP7编程语言即程序块的实现方式有3种:语句表STL、梯形图LA D、功能块FBD。该控制系统主要应用梯形图和语句表进行编程,其中梯形图比较直观、便捷,在系统调试过程中能够快速地发现错误,掌握程序的执行情况。

该套系统STEP 7程序设计主要由OB组织块、FC功能块、F B功能块、D B数据块4种程序块组成。其中O B组织块负责整个程序流程的调控,相当于主程序;F C、F B均为功能块,根据程序进行逻辑控制,相当于子程序;D B块为数据块,进行数据的存储,是动态的数据存储库表。

以老厂控制器为例,O B组织块用到O B 1、O B 3 2、OB35 3个组织块。OB1主程序调用FC11(模拟量处理)、FC12(流量处理)、FC13(阀门处理)、FC15(通信处理)、FC21(阳床控制)、FC31(1#、2#酸计量箱液位控制)、FC32(在线仪表多流路切换控制)、FC22(阴床控制)、FC33(1#、2#碱计量箱液位控制)、FC23(混床控制)、FC40(泵的控制)等。

以混床再生为例介绍程序设计,其步序如下:

(1)反洗分层:打开反洗入口阀M1及反洗出口阀M2,反洗。

(2)静置1:反洗分层结束后,静置5min。

(3)阴树脂再生阳树脂再生(进酸碱):打开进碱阀M6,排碱阀M7;启动混碱喷射器,进碱阀MJ 2;打开进酸阀M8,打开混酸喷射器进酸水阀;将所需碱、酸全部加完;关闭进碱阀MJ 2、进酸阀MS 2。

(4)置换逆洗:关闭混碱、酸喷射器入口阀MJ 2、MS 2;关闭M8、M6、M7阀。

(5)静置排水2:将交换器空气阀M4、排水阀M5打开;排水至中排排水管高度;关闭排水阀M5。

(6)空气混合:打开反洗排水阀M2,再打开进气阀M10;对阴阳树脂进行进气混脂5～7min,达到混脂均匀;关闭进气阀M1 0、反洗排水阀M2。

(7)正洗:打开入口水阀M9,略开正洗排水阀M3;待空气阀M4见水后,再逐渐开大排水阀M3,进行综合正洗;关闭M3、M4、M9阀备用。

混床再生步序流程图如图3所示。

混床再生步序梯形图如图4所示。

每个床都有自动、半自动、手动3种操作模式,自动和半自动再生步序可以通过梯形图实现,每个床的操作模式由操作员在W i n C C组态的操作画面上进行选择。以进酸碱步序为例,如果选择自动控制,连到梯形图母线上的自动标识位“自动”置为1,即常开触点导通,如果此时再生标志为1、4号阀,5号阀处于关闭状态,进酸碱之前的静置1步序已执行完毕,该床操作员没有点击停止操作,且进酸碱的后续步序置换、静置2、空气混合、正洗标志位为0,那么执行进酸碱步序。

4.2 WinCC编程

WinCC编程主要完成:实时监视工艺流程;趋势画面及历史曲线;报警项目及打印;参数显示及参数设置;权限安全设置。

打开Win CC,首先制定程序中用到的变量,变量分内存变量和过程变量2种。内存变量是颜色和画面切换时用到的变量,它和下位机无关;过程变量是和下位机相关的变量。变量定义完后组态画面,点击图形编辑器,建立所需的画面。系统在W i n C C上设置工况设定、再生操作、系统停运、报警等画面。

5 S7-400与WinCC之间的通信配置实现

本系统WinCC需建立与4组S7-400之间的通信。打开上位机组态软件W i n C C,新建单用户项目,在标签管理(TagManagement)中选择添加PLC驱动程序,选择支持S7协议的通信驱动程序Simatic S7 Protocol Suite。在变量管理器中选择Profibus项,选择New Driver Connection…输入连接名称HunC(与混床CPU建立通信连接),在Properties选项,配置以下属性:Station Address——CP443-5中配置的地址;Segment-ID——网段ID号;Rack Number——CPU的机架号;Slot Number——CPU的插槽号。参数输入完毕之后,确认。

右击Profibus,选择System Parameter。选择Logical device name:cp5613 Profibus在新建的连接中右击选择New Tag…建立变量。

重复上述过程分别建立与其它老厂C P U、新厂CPU、预处理CPU的通信连接。最后,在控制面板中选择Interface Parameter Assignment used为CP5613 Profibus。并设定CP613 Profibus地址。

6 结语

该控制系统于2006年8月开始投运后,取代了以前完全人工操作的方式,实现了现场设备的远程自动操作与控制,大大地提高了生产效率。

参考文献

[1]邓广龙,朱明清,田民,等.基于WinCC的锅炉化学水处理系统[J].自动化技术与应用,2008,2(76):88-90

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[4]胡永红,杨超.西门子WinCC和S7-400在硫磺制酸系统中的应用[J].川化,2008,3:18-21

[5]张西中,王利民,刘立新.基于WinCC和STEP7的S7-400冗余系统的实现[J].工业控制计算机,2007,20(1):75-76

电厂化学水处理系统 第2篇

文章编号：1005—6033(2010)22—0189—03收稿日期：2010—06—21 PLC控制在电厂化学水处理系统中的应用 许阳..(大唐三门峡华阳发电有限责任公司，河南三门峡，472143)摘要：依据某电厂化学供水系统的原理及工艺流程，重构了以PLC控制的化学水处 理自动控制系统，介绍了该控制系统的构成、原理以及功能的实现。关键词：PLC控制；化学水处理系统；电厂 中图分类号：X703文献标识码：A 1我国影响化学水处理系统投入自动运行的原因

发电厂化学水处理系统大致由凝结水处理系统、补给水处

理系统、汽水取样监督系统及加药系统构成。在化学水处理系统 中要实现其自动化运行，一直是一代又一代人的愿望。但在国内 化学水处理系统投入自动运行的不多，原因主要有以下几点：..(1)化学水处理系统工艺复杂，现实中会出现许多异常情 况，实现自动化运行有很大困难。..(2)除新建电厂外，大部分厂只是改造旧的已有控制系统，对化学水处理系统不进行再更新，所以化学水处理系统的自动 程序不能正常运行。..(3)化学分析仪表大部分不过关，不能长期提供一个较稳定 的终点信号，制约了自动系统的投入。..(4)各厂对电厂化学水处理的重视程度不够，不舍得在化学 水处理系统上投资。..(5)部分电厂搞化学水处理系统的人力资源配备不高，不能

很好地领会控制系统的思想，也不能很好地维护控制系统，或者 根本就不相信程控系统。2系统分析

三门峡发电厂..1号、2号机组为..30万..kW，分别于..19 992年 和..19 994投产发电，控制系统采用的是早期的欧姆龙PLC产品，经过多年的运行，接线、继电器及执行元件都已经老化，必须进 行控制系统的改造才能满足系统良好运行的要求。3系统原理及改造设计..3．1工艺系统及自动控制要求

三门峡发电厂2x300MW机组补给水系统水源为宏农涧河

河谷的地下水，由两条供水管线送至厂区。化学水处理用水由2 台生水泵提供。来水经过混凝澄清、an-氧化氯杀菌、空气擦洗 滤池过滤、活性炭吸附过滤及一级除盐加混床深化处理后，供锅 炉用水。一级除盐设备按单元式串联连接，空气擦洗滤池、活性 炭过滤器和混床为并联连接。其中澄清池、空气擦洗滤池采用就 地远方操作，预处理活性炭过滤器、一级除盐、二级除盐混床设 备采用手动、程控操作。整个系统分为3块，即活性炭过滤器、一 级除盐系列、二级除盐混床。3个系统以除盐系列为主动系统，即 系列除盐启动，过滤器及混床随之启动；除盐系列停止，过滤器 及混床相应停止。过滤器正洗4步加反洗共有6步，除盐系列再 生程序共有l6步，混床再生共有19步，以导电度、运行时间和 制水量作为周期终点，其他各自有不同的参数进行相应的控制。三门峡发电厂2~300MW机组凝结水精处理采用高速混床低

压运行系统，不设前置过滤器。高混按单元制配备，每台机组配2台 高速混床，凝结水..lo oo％~理，不设备用床，每台机组配备..1套体外

再生装置。高速混床采用..HVOH一运行方式，正常运行出力3430

kN／h，最大出力4468．8kN／h，运行最高水温<50℃。高速混床的投运、停止、树脂输送采用远方控制和程序控制2种操作方式。再生系统 采用体外再生空气擦洗，当其中一个运行床失效后，传至体外再生 罐中进行再生。体外再生系统采用就地操作、远方控制及程序控制 操作3种方式。凝结水运行程序共3步，传指程序共..15步，再生程 序共..4 44步。凝结水系统运行周期以导电度、时间为终点。此次改造 后系统已经实现..1号、2号机组凝结水精处理控制室小室可不设值 班员，在化学水处理系统控制室集中监视控制。..3．2自动控制系统构成及原理

改造后的三门峡发电厂..1号、2号机组化学水处理自动控制 系统是具有较高自动化程度的现代化水处理控制系统。..3．2．1 PLC控制系统

该控制系统网络采用冗余星型网络结构，以..10 00MB速率的..TCP／IP光纤以太网作为信息传递和数据传输的媒体。网络连接 设备选用冗余以太网交换机，中心交换机连接操作员站、数据库 服务器和各控制系统，并通过网关与SIS或全厂辅助车间控制系 统网络连接。化学水控制系统网络在锅炉补给水控制室和..1号、2号机组凝结水精处理控制小室各设..1对网络交换机。..3．2．2化学水控制系统

化学水控制系统在锅炉补给水车间设集中控制室。该控制 室内设3台功能相同的操作员站，通过冗余以太网可对网络内 任一系统进行监控。1号、2号机组凝结水精处理控制室各设置..1 套操作员站，1号、2号机组凝结水精处理通过光纤与化学水控 制系统联网。设备调试完毕，l号、2号机组凝结水精处理控制室 小室可不设值班员，在一期化水系统控制室集中监视控制。..3．2．3锅炉补给水控制系统..189

许阳..PLC控制在电厂化学水处理系统巾的应j}j 锅炉补给水控制系统原则上采用MODICON昆腾系列产品，其主机采用昆腾系列的..14CPU43412型主机。主机、网络及交换 器均冗余配置。监控软件采用INTOUCH8．0。1号、2号机组凝结 水精处理控制系统各设置..1套主机，其主机采用昆腾系列的..14CPU43412型主机。主机、网络及交换器均冗余配置。..3．3 LCD操作员站..(1)LCD操作员站是化学水控制系统网络的监视控制中心，具有实时数据存取..(储存量：不小于800点，大于2周储存时 间)、C实时趋势冈调} }}、参

LD臧面显示、_ __j历史趋势图调朋打印、数处理、越限报警、制表打印、报表(存储时问大于2年)等功能，其巾趋势图可南操作员点取画面参数进行添加成组功能，每组 趋势图模拟量点数不小于5点，且能以不同颜色区分，能同时设 置的趋势图组数应不小于..5组。..(2)LCD画面能显示工艺流程及测量参数、控制方式、顺序

运行状况、控制对象状态，也能显示成组参数。当参数越限报警、控制对象故障或状态变化时，应以不同颜色显示，对于参数的越 限报警，以CRT软报警光字牌的形式进行声光闪烁报警。按照工 艺流程图设计LCD画面，设有足够的幅数以保证工艺系统和控 制对象的完整性及整个系统的运行和控制状况。..(3)LCD站有256种颜色，LCD为53．34em(21英寸)液晶显 示器，分辨率至少为..1280xi024。..(4)化学水控制系统网络在锅炉补给水控制室配备..3台功

能相同的操作员站，在..1号、2号机组凝结水精处理控制小室各 配备..1台操作员站。锅炉补给水控制室配备的3台操作员站从 任一台操作员站上都能对网络内任一系统进行监控，并且可以 定义任一台操作员站为化学水控制系统的工程师站，通过该..LCD操作员站可以对各工艺系统的控制系统进行编程。..(5)鼠标器作为光标定位装置，调用画面的击键次数不大于 2次。..(6)每台LCD操作员站应配备..1个键盘。每个键盘具有完整 的数字、字母键，使运行人员能直接调出各种所需的画面。这些 操作键的用途，能由编程人员重新定义。..(7LWidw形式的界面，)CD操作员站使..nos画面为全汉化。..(8)使用的软件支持双网通信。..(9)在LCD上能同时显示不少于4幅画面，LCD操作响应时

间和画面刷新时间不大于2S，LCD画面响应时间不大于..18。显 卡具有至少48MB的存储容量。..(1O)上位机采用工控机，主频不小于2．4GHz，内存不小于..512MB，硬盘容量不小于..8OGB，并配有..1．4 44MB的软盘驱动器

和不低于..48倍速的光驱。..(11)操作员站具备多媒体音响报警功能，配备..32位即插即 用声卡和多媒体防磁音箱。

上位机画面采用了三维绘图方式，使得整个画面立体感极

强。由于在改造前进行了多方考察，参考了很多先进的控制画面 的制作，【大J而在操作画面的设计上力求实用、简单、美观。主要操 作功能如下：

第一，自动方式。系统在自动方式下运行不需要任何人为参 与，整个系统严格按照系统工艺要求和程序要求自动进行。..19O 本刊E-albbxnont mi：j@sif．e科技论坛

第二，半自动方式。半自动方式是程序控制方式最为灵活、包含内容最多的一种方式，在半自动方式下设有程序暂停、干 预、跳步、强制启动、紧急停止几种功能。

在半自动方式下运行时，只是在几个大的步序设置中断点，此时需要人工参与才能进行下一段程序。典型控制按钮的说明 如下。

暂停键：按暂停键时，在程序暂停时相应系统的所有阀门、转机都将停止运行，程序计时停止，取消干预后，程序重新开始 运行。

跳步键：只有按下暂停键后，跳步功能才有效，按跳步键程 序将在本段程序内循环跳步。当取消暂停时，系统将从跳步后的 程序开始运行。

干预键：按干预键时，相应的系统或程序仍然保持原有状

态，程序计时停止，但系统内的阀门和转机可以进行手动开关、启停等操作，当取消干预时系统恢复原始运行状态。

强制肩动：当运行、反洗或再生等程序启动时，系统要进行 外部条件判断，当条件不满足时，不允许启动，但有时外部信号 会出现误动或拒动的情况..(这些条件会以醒目的红色显示在条 件判断对话框里)，此时，运行人员经过检查确认此条件已满足 时，可按下此按钮启动程序。

紧急停止：当运行、反洗或再生等程序进行中，系统出现紧

急情况，此时按下此按钮，系统停止所有转机，关闭所有阀门，停 止系统运行，转入停止状态。

通过这些特殊按钮实现的功能，在处理一些紧急和异常情 况时，大大方便了运行操作。

第三，数据统计报表功能。1号机所有的在线仪表数据在上 位机画面都能显示，并且每点都有实时趋热功能，0mi 能观察1 n 内的参数变化。部分数据(如系列人口流量、过滤器入口流量、阴 床入口流量、反洗流量等)具有累积功能。所有数据通过处理进 行统计报表。报表分为日报表、周报表、月报表，这些报表能在微 机上长期保存，以便以后查找。

第四，报警功能。所有的转机故障、水位低／高、浓度低腐、流 量低／N和一些重要的阀门的开关都设有报警。出现报警时弹出 报警信息对话框，经运行复位报警消失。

第四，无扰切换。在任何运行或再生中，可以在全自动，半自

动，手动之间切换，对运行结果无影响，有较高的稳定性和安全性。4结语

本系统基本上是将原来控制系统全部废除后重新构筑的。

改造后的效果非常好，由于各个控制终点更精确了。使得整个系 统的自动化水平有了较大的提高，人为的因素少了，使得我厂..1 号、2号机组凝结水系统实现无人值班，大大降低了生产成本。在 改造完成后控制系统的可靠率和自动投入率都有很大的提高，提升了设备的管理水平。..(责任编辑：胡建平)第一作者简介：许阳，女，1978年8月生，20 007年毕业于

中国地质大学，工程师，大唐---fq峡华阳发电有限责任公司，河 南省三门峡市，472143．

科技情报开发与经济..SITCNFMAIEEOPNCN21第2第2 22期

C—EHIORTONDVLMET＆EOOMY 00年0卷

文章编号：1005—6033(2010)22—0191—02收稿日~：2010—06—06 汾河二坝河道淤积土层作为上坝土料可行性分析 计庆宝..(水利部山西水利水电勘测设计研究院，山两太原，030 0024)摘要：介绍了汾河二坝枢纽工程的地质概况、地层岩性及物理力学性质指标，说明了 清淤段淤积物的化学分析和击实试验，对河道淤积土层作为防洪堤加固所用土料的可 行性进行了评价。

关键词：汾河二坝；河道淤积土层；防洪堤；上坝土料 中图分类号：TV64文献标识码：A 分为第④层和第⑤层。现分述如下： 1汾河二坝清淤工程概况

第②层岩性主要为低液限粉土，局部夹低限黏土层及级配

汾河二坝枢纽工程位于汾河中游的清徐县长头村西，始建不良砂层透镜体，呈灰黑色，有臭味，稍密，很湿，厚度0．8m～1．6 于1967年，系一低水头拦河引水闸坝T程，属大(2)型水闸，为m，分布于河道清淤段表层。低液限粉土层天然含水率为24．3％～..Ⅱ等工程。汾河二坝工程担负着太原、晋中、．m土74平均值为312天然密度为16／I3201／m3平均值

吕梁的56万h3．％，．％；．Ogcn-．..gc 地的灌溉用水任务，河道内淤积严重。清淤工程范嗣为坝址至潇为1．85g／cm；干密度为1．18g／cm’1．62g／cm’，平均值为1．41 河人汾口，总长3．5km，最高蓄水位764．4m。该河段内河谷宽..ca；饱和快剪凝聚力为7．9kPa一18．0kPa，平均值为14．3kPa；内 30n60m，0m左右，3。摩擦角为2．。2．。平均值为2．。黏粒为3896平均 0I4主河道宽3河流流向为$3W。清淤工3575，57；．％一．％，程拟将二坝拦河闸前蓄水区及上游主河道拓宽至150m以上，为5．9％。并延伸至潇河口。清淤河段的两岸堤防进行加高培厚，培厚堤顶第③层岩性主要为低液限粉土，局部夹低液限黏土、含砂低

宽8m；清淤区域两侧填筑土围埝，嗣埝与河道堤防之间利用清液限粉(黏)土及级配不良砂层透镜体，呈浅黄色，厚0．6m一4．5 淤淤泥回填，I342．％，64％；

表面覆土并恢复植被。n。低液限粉土层天然含水率为2．％一84平均值为2．..汾河二坝地貌单元属汾河洪冲积平原区，分布于晋中盆地天然密度为19／m~．2scn平均值为19／m； ．3gc320／I，．8gc干密度为..中南部，地势平坦、地形沿汾河南北东向西南微倾。出露地．3gc。16／m，平均值为15／I 开阔，15／m．1gc．7gcn3；饱和快剪凝聚力为..表地层在汾河河道内为新近淤积物，岩性主要为低液限粉土、低6．5kPa一8．3kPa，平均值为7．4kPa；内摩擦角为25．0。27．5。，平均 液限黏土，局部夹砂层透镜体，厚度1．5nl～6．5m，分布于汾河河值为26．3。，黏粒为2．2％一10．5％，平均为7．1％。道内。汾河两岸为第四系全新统洪冲积，岩性主要为低液限粉第④层岩性主要为级配不良砂层，夹有低液限黏土和含砂

土、低液限黏土、级配不良砂及粉土质砂层。汾河二坝河道清淤低液限粉土层透镜体，呈褐黑色，稍密，稍湿，局部含大量白云 段主要由汾河河道和两岸河流阶地组成，母厚28I39I土层顶面高程在7851 111725m。砂层天 河流弯曲凸岸河道宽，．n一1．n，5．..～6．10 00m． ．．370m，凹岸由于河流冲刷作用，大多紧靠现有防洪堤。然含水率为18．1％-23．7％，平均值为21．3％；天然密度为154 m，～..2．O0g／cm，平均值为..1．90g／cm’；干密度为..1．28s／c一1．69g／cm，2地层岩性及物理力学性质指标平均值为1．7 n；00ka1．..P，5i，饱和快剪凝聚力为1．P～83ka平均 地表上部地层为新近淤积物，按岩性分为第②层和第③层；值为14．2kPa；内摩擦角为25．5。28．5。，平均值为27．0。。

下部为第四系全新统洪冲积物，在勘探深度20in范围内按岩性第⑤层岩性主要为低液限黏土，呈浅黄色，最大揭露厚..1 11．1

TheApplicationofPLCControlintheChemicalWaterTreatmentSystem ofPowerPlant XU Yang ABSTRACT：Accrnoteprncpeadpoesfwohmiatrspyssenacranpwerpla，hi odigthiilnrcslofceclwaeuplytmietiontts paperreconstructsanautomaticcontrolsystem andintroducesthecomponentsand

ofchemicalwaterbasedonPLCcontrol，prniefhiotoytmadilmettofhucinsohiotoytm．

浅谈热电厂锅炉化学水处理技术分析 第3篇

关键词：热电厂 锅炉给水 化学水处理

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（c）-0000-00

前言

近年来，随着经济发展过程中对能源的需求量不断增加，我国电力行业取得了较快的发展，特别是电厂的发展速度更为突出。目前我国的电厂仍以火力发电厂为主，在火力发电厂内就离不开锅炉的应用。在锅炉使用过程中锅炉化学水处理技术至关重要，目前我国火力发电厂锅炉化学水处理技术还存在着许多不完善的地方，这些问题的存在在很大程度上制约了火力发电厂的发展速度，氢需要采取切实可行的措施努力提高火力发电厂锅炉化学处理技术，确保电厂热力设备能够安全、经济的条件下运行。

锅炉中的水为自然水，其中含有各种物质成分极易与锅炉内的物质产生化学反应，长期会形成结垢、腐蚀的情况而影响到锅炉的正常运行，为了确保锅炉运行的正常进而使其在发电厂中发挥重要的作用。锅炉内水垢多由硬度较大的硬度盐类受热而形成，这些水垢会使锅炉的加热效率降低从而加大能耗，更为严重的是会导致锅炉内壁局部温度过高而产生爆炸。因此，水垢不仅会对人们的生活造成影响，对于生产的影响也是巨大的。对于低压和高压锅炉要针对性的进行水的软化处理，高压锅还要进行脱盐处理。目前，电厂化学水处理的技术在一步一步向前迈进，机组参数和容量在逐渐增大，先进的水处理技术和材料也开始投入应用，大大地方便了锅炉的水处理过程。1 锅炉补给水的处理分析

1.1 锅炉给水处理步骤

目前，针对不同类型的锅炉给水处理采用不同的方式，使用用氨和联氨的挥发性处理来处理新建的机组，而当水质渐渐稳定后，则对锅炉水处理采用中性处理或是联合处理的方法。加氧处理技术在我国还处于研试阶段，还存在着许多不成熟的地方，这种处理方式不需要使用传统的除氧器和除氧剂，可以通过创造氧化还原气氛来确保在低温状态下生成保护膜，从而起到有效的预防腐蚀的作用。而且利用加氧处理还可以有效的降低药品的用量，可以使化学清洗间隔的时间处到一定程度的延长，对于运行成本的降低具有积极的作用。但这种处理方式只对高纯度的给水具有适用性，而且还要充分的考虑系统材质与之种氧化性水化学运行方式的是否具有较好的相容性。

1.2 除氧防腐处理方法

对于部分蒸汽锅炉和热水锅炉在使用过程中，国家有明确的除氧规定，从而有效的保护好锅炉的给水系统和零部件，降低由于腐蚀而带来的损坏。目前对于锅炉给水进行除氧防腐的方法主要有三种，即物理、化学和电化学保护等方法。可能通过物理的方法将锅炉给水中的氧气排出。也可以就用药剂或是钢屑除氧法来将对锅炉补给水在进入锅炉前就转化为稳定的金属物质或是化合物，从而将氧消除。此外，还可以通过化学腐蚀容易发生氧化作用的金属而消耗水中的氧气。

1.3 清除炉内腐蚀问题的办法

采用加氧技术来应对电厂锅炉补给水水质具有较高的纯度这种情况，从而达到防腐的目的。因为在较高纯度的水质环境下，金属具有钝化的作用，这样通过向金属表面进行均匀的供氧，这时金属表面会发生极化，同时金属的电位也会达到钝化电位，从而使金属表面形成一层具有良好稳定性的保护膜。由于加氧处理技术需要在形成保护膜之后，不仅预防了水流加速引起的腐蚀问题，而且避免了压差上升的问题，因为锅炉压差在水冷壁管内的纹状氧化膜的影响下会上升，而保护膜的形成却有效的阻止了此类情况。

由于加氧处理技术需要高纯度的水质才能使锅炉投入使用，这就需要机组配置有全流量凝结水处理设备同时还要对给水的各项参数进行有效的控制，这样才能确保出水具有良好的品质同，确保锅炉给水加氧处理技术的能够很好的应用。但在给水加氧处理技术实施前，需要对锅炉进行化学清洗，这样不仅能够去除掉热力系统中的腐蚀产物，而且还能够确保形成一层保护性氧化膜。另外在应用加氧处理技术时，还需要确保水流动，这是另一个十分重要的前提条件，因为在水流动的状态下不仅能够形成有效的保护性氧化膜，而且还不会与除氧防腐技术产生冲突，从而达到非常好的防腐效果。

2对汽、水的处理分析

2.1加药处理和排污在处理炉水中的应用

结垢是锅炉内产生的最麻烦的问题，由于锅炉壁管的承受温度是有一定限值的，而结垢会影响热量的传导而使锅炉内壁温度升高，进而诱发爆管事故；炉内的水渣也要及时处理，否则会堵塞炉管影响锅炉安全运行，还会影响炉内的水质。针对上面两种情况，要在锅炉内加药清除钙、镁离子来避免PH值的不稳定；还要做好锅炉的清除排污工作，避免由于“汽、水共腾”现象产生而造成汽轮机损坏的问题。

2.2锅炉给水处理

在汽轮机启动时，要严格进行监督从而防止积水系统内部金属的腐蚀情况，防止游离CO2、残留氧等物质造成的酸性、氧气腐蚀，并且在一定程度上阻止结垢问题的发生。对高压给水的联胺也要严加监控，区别性处理不同的情况。在以控制加药泵为主的同时，注意到奇迹人员失误而造成的门堵、泄露等的特殊情况。2.3对循环水进行防垢，防腐和防止有机物附着处理

汽轮机冷凝器的冷却效果、循环水系统内的其他设备、管道的安全性以及供热机组的经济型都取决于循环水的水质和水量。在一般的电厂内，加稳定剂和联合处理是最主要的处理方式。其中，加稳定剂这种处理方法的具体方式是通过稳定剂来遏制析出的碳酸钙。联合处理方式为分别在循环水的补充水以及循环水中使用氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂。尽量水质浓缩倍率大于4.0倍，而且要在水质保持正常状态，不会导致结垢的前提下进行。还要特别注意春秋两个季度，由于自然条件的差异，需要调整阻垢剂量，从而在一定程度上降低循环水的浓缩倍率，这就需要调整阻垢剂量。

3 结束语

随着科学技术发展，热电厂化学水处理技术也在不断的提高，在应用中也不断的创新，这对于电厂锅炉机组的正常运行提供了良好的前提条件，对于电厂运行的安全性和经济性也奠定了良好的基础。相信在锅炉化学水处理技术不断成熟的情况下，火力发电厂的发展必将迈上一个新的台阶。

参考文献

[1]赵林峰.电厂化学水处理系统综合化控制发展趋势[J].中國电力，2001

[2]王家风.化学除岩系统的水质问题及改进途径[J].电力技术，2013（05）.

[3]马福刚.浅谈电厂化学水处理方法[J].科技论坛，2011

电厂化学水处理系统 第4篇

电厂化学废水的来源很广, 成分十分复杂, 如果不对其进行有效的处理会对环境造成严重的污染, 对人体健康产生巨大的危害。电厂废水主要有化学废水和工业废水。化学废水与锅炉的运行有关, 主要包括锅炉补给水处理系统产生的化学废水、锅炉排污产生的化学废水。对电厂来说, 其安全稳定生产极为重要, 一旦出现问题处理麻烦, 影响整个企业的运行。

1电厂化学污水处理特点

化学处理法其主要流程为凝聚、化学沉淀和酸碱性调节过程, 使废水中的金属物铁、铜去除达到标准排放浓度以下。

1.1处理过程的难点

要实现化学水处理需要很多过程处理设备, 处理方式也非常复杂, 增加了员工的工作难度。电厂化学水处理都有独立的控制间, 单一控制设计会增加员工工作, 控制系统的单一设计化学水的来源, 给员工工作带来难度。如果控制室放散开来, 管理上也有难度。

难度主要表现在容量方面和处理设施方面。在容量方面的流程设计是将锅炉酸洗废水、锅炉排污水、锅炉补给水处理系统所排废水、凝结水精处理系统废水等全厂所有化学废水来源, 都集中至化学废水集中处理站进行处理, 会出现集中处理系统的容量大、占地多、造价高的问题。在处理设施方面, 传统的贮存槽主要是贮存废水, 兼有部分初步调整功能。但废水的氧化、反应、酸碱度调整和混合, 分别在氧化槽、反应槽、酸碱度调整槽和混合槽中进行。这些槽上设有各种搅拌、加酸、加碱设施, 且池内防腐、池上有构建物。出现废水处理系统流程复杂、处理设施繁多、投资大、运行管理不便等一系列问题。

1.2处理过程的复杂性

那么, 在电厂的化学水产生中, 其中有着各种各样的化学成份, 处理是要考虑到各个元素的性质, 而处理相应的元素都是通过处理系统化学水的集中的处理设施, 这样的大体系就是电厂的化学水独立集中的方式有处理化学水的内设, 要做到多而不乱的特性才可以。例如, 水系统中的净水补给水锅炉、水精凝结的处理还有各种污水、废水的管理、处理等, 化学水处理中各种各样的处理方法有着控制集中的特点。有个别特殊情况时也能快速的解决, 在化学水的处理形式上体现出来。

2处理化学污水出现的问题

2.1环保重视度不高, 抱有侥幸心理

环保是当今社会重要的话题, 对可持续发展要求越来越高, 电厂化学水的处理方式也至关重要, 管理部门也高度关注水资源的环保利用。水的化学处理要求越来越高, 最终实现零污染、零排放的目标。目前, 绿色处理倡导者提出进行生态环保处理, 实现零污染的化学水的排放, 还利用了处理后的资源再次循环使用, 实现节能减排。

2.2处理方式不先进

随着社会的发展, 化学水的处理要求、限制的标准都有所提高。使用的设备也要与时俱进, 需要采用更多新型的水处理机械。近年来, 污水处理设备选型落后, 处理方式不先进, 生产的要求不一样, 处理的工艺方式方法也不一样, 很多的新技术新设备被引进。还需要进一步完善了系统化的处理模式, 其中就有EDI除盐超滤、反渗的透膜技术, 利用化学反应解出盐。处理方式改进需要技术不断创新, 处理效果不断提升, 员工工作效率也需要提高。

2.3处理设备易损坏

电厂相关设备设施进行化学污水处理时, 极易出现腐蚀现象, 破坏整体设施安全性, 影响电厂化学污水处理系统, 如输送管道、循坏水加酸设备、中和池等部位的腐蚀, 特别严重时容易发生爆炸事故。

3化学污水的处理优化设计原则

3.1采用先进成熟的处理工艺技术及设备, 确保水质达标排放, 对设备进行重点选择, 确保全生产周期节约投资。在完善国内现有废水处理系统的同时, 充分考虑废水处理系统的处理效率。

3.2过去的废水处理系统采用继电器控制, 技术落后, 采用MCC开关柜无法满足未来需求。控制执行机构先进性不高, 运行时操作人员必须在现场监控。优化原则通过新增PLC控制系统及更新现有电气控制, 提高自动化程度, 既便于提升管理水平, 又提高了操作的可靠性。

3.3国内某电厂1#—4#机组废水处理工艺设计流程为:废水贮存槽-氧化 (Na Cl O、HCl、Na OH) -p H调节 (HCl、Na OH) -混凝 (PAC、PAM) -澄清-过滤--最终中和 (HCl、Na OH) -脱硫废水排放-清水槽。污泥部分工艺流程为污泥浓缩-污泥调节-板框脱水-干泥外运, 对化学废水进行了有效的处理。

4化学污水处理综合化趋势

4.1处理系统的简化趋势

从化学水处理整体系统发展角度分析, 总体的化学水处理系统的结构组成和综合的化学水处理操作工艺向不断的简化方向发展, 需要的操作环节和操作步骤也在不断简化。在未来的发展过程中, 化学水处理方法和处理系统也在不断简化, 从而可以让大部分的处理设备操作便捷程度提高。在未来我国的化学水处理整体系统中, 多元的设备集中发展将更加突出其作用, 同时整体的电厂生产实际效率也在不断提高, 从而进一步提高对突发性事件和情况的合理处理和适应能力。

4.2处理系统趋势的自动化模式

伴随着我国数控应用发展技术的不断进步, 电厂化学水处理工艺和处理应用系统的自动程度在不断提高, 实现了从全自动手动控制向自动控制效率更好的技术方向发展, 能够尽快促进自动化效率。化学水的处理工艺和处理技术发展, 在自动化控制过程中需要对水的实际处理情况进行了解和检测, 在出现突发性问题时及时提醒, 根据实际的运行情况进行有针对性的运行分析和处理。

4.3处理系统生态形式的相对趋势

在我国现阶段以及未来一段时间内都会坚持走生态发展可持续发展道路, 以此作为发展的原则。在此发展背景的要求下, 我国的电厂化学水处理整体系统的生态化水平提高将成为重要发展趋势。同时在处理系统发展过程中需要注意系统的总体操作流程和安全性控制, 促进生态环保的进步和发展, 通过绿色排放的方式来保障我国的电厂的持续性进步发展, 同时通过高效率的水资源应用来提高总体的电厂生产效益。

5结语

从以上分析出, 电厂的化学污水, 其处理方式和管理方法, 需要优化设计和完善。采用综合的管理的方式, 来控制生产运行过程, 改善经济利益, 这才是以后电厂处理化学水的走向和趋势。不断提高电厂化学水处理的效率, 既安全、节能, 又有高的性价比, 满足国内日益短缺的水资源。

参考文献

[1]赵品华.电厂化学水处理系统的特点与发展思考[J].化工管理, 2013, 24:149.

[2]王翔.分析电厂化学水处理系统的特点及发展[J].中国新技术新产品, 2014, 23:130.

电厂化学水处理认识 第5篇

——水寿

摘要：对用水进行较好的净化处理才能防止热力设备的结垢、腐蚀，避免爆管事故，有效防止过热器和汽机的积盐，以免汽轮机出力下降甚至造成事故，从而保证锅炉、汽机等重要设备的安全、有序运行。本文介绍了电厂化学水处理技术的发展特点，以及常规的方法与应用。

关键词：化学水处理；特点；方法

前言：电厂的化学水处理主要是指锅炉用水的给水处理，这个过程的好坏直接关系到相关设备是否可以安全经济运行，所以说化学水处理是电厂生产的重要过程。因此必须在建设前期从设计上严把关，深入研究化学处理的工艺，做好预控工作，建设过程中慎重对待化学水处理的施工和设备安装，为以后电厂顺利投产运营打下坚实的基础。基于该背景，本文对电厂化学水处理的发展特点、常见方法和工艺进行了综述，方便更好的理解该该部分技术内容为以后工作打下坚实的基础，同时也作为本人的学习总结。1 化学水处理的技术特点

水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同，水质常有较大的差别。因此根据实用的需要，人们常给予这些水以不同的名称，具体为原水、锅炉补给水、给水、锅炉水、锅炉排污水、凝结水、冷却水和疏水等，通常情况下为了方便又简单的分为炉内水和炉外水。电厂化学水处理主要包括补给水处理和汽、水监督工作，补给水处理也叫炉外水处理，是净化原水、制备热力系统所需质量合格的补给水，是锅炉水质合格的重要保障。汽水监督工作是改善锅炉运行工况、防止汽水循环不良的安全保障。随着当前技术的不断发展进步，现代电厂化学水处理呈现出集中、多元化、环保等特点，下面分别阐述。1.1 分布集中化

在以往的电厂化学水处理过程中，常常设有多种处理系统，一般按照功能分为净水预处理系统、锅炉补给水处理系统、汽水的取样监测分析、循环水处理系统、加药处理系统、废水处理系统等等。这种按照功能作用设立的多种处理系统占地面积大、需要的维护人员多、给生产管理造成了不便。现在为了提高化学水处理设备的利用率、节约场地及管理方便，化学水处理设备的布置呈现紧凑、集中、立体的结构。根据相关文献的研究，该种结构的布局满足了整体流程的需要，是一种效果较好的结构模式。1.2 处理工艺多元化

化学水处理的传统常用工艺为混凝过滤、离子交换、磷酸酸化处理，随着科学技术的不断发展，电厂化学水处理工艺向着多元化的方向发展。当前水处理工艺发展为利用微生物对水质进行处理，利用膜处理技术对化学水进行反渗透、细微过滤也已经广泛应用于水处理，超滤、流动电流技术也在化学水处理中发挥着积极的作用。

处理控制系统也越来越集中化，把各个子系统合为一整套系统，然后采用PLC加上位机的控制结构。其中，PLC负责对各个子系统进行控制和数据采集，通过通信接口与PLC连接起来的上位机负责对各个子系统进行集中监控、分开操作，实现自动控制。1.3 处理工艺环保化

随着国家对污染监督力度的加大以及人们环保意识的提高，电厂化学水处理方式呈现出节能环保的特点。一方面在处理过程中，处理药品选用没有污染，无毒，少用，甚至不要用化学药品，环保观念已经深入人心，化学水处理正在朝着“减少排污、减少清洗、循环用水”的方向发展。另一方面，为了节约水资源，提高水的利用率，电厂化学水处理正在依靠科学技术实现水的循环利用。1.4 处理的检测方法科学化

为了保证机组的安全运行，预防意外事故的发生，需要在化学水处理过程中进行检测与诊断。检测与诊断已经从传统的手工分析上升到了在线诊断，变传统的事后分析为现代的事前防范，科学化的检测方法促进了化学水处理技术的发展。2 化学水处理技术 2.1锅炉补给水处理

工艺流程按照功能一般分为：预处理部分、一级除盐部分、精除盐部分。处理工艺上从传统的离子交换、混凝、澄清过滤向膜分离技术发展。由于离子交换法操作复杂、运行费用高、有酸碱废液排放，同时自动化程度低，已逐渐被膜法所替代。随着反渗透的开创应用和近几年来EDI技术的发展，使水处理工艺越来越符合环保要求，符合现代工业技术的发展潮流。

锅炉补给水水处理工艺预处理的主要目的是去除小的颗粒悬浮物、胶体、微生物、有机污染物和活性氯。水中含有这些杂质，倘若不先除去会引起管道堵塞、泵与测量配件的磨损，以至影响后阶段工艺中离子交换器的正常运行，例如使其交换容量降低，有时还会使出水水质变坏。特别是在有铁、铝化合物的胶体进入锅炉时，会引起锅炉内部结垢；如有有机物胶体进入锅炉则容易使锅炉内水起泡，从而使水位上升、蒸汽品质恶化。预处理的一般工艺是对水进行混凝澄清、过滤，出水浊度降到规定范围以下。根据需要，决定是否加氯杀菌；当余氯含量高时，决定是否需用还原剂或吸附脱氯。原水经预处理后除去了悬浮物、胶体和其他杂质后，还需要进行一级除盐和精除盐才能满足机组补给水的水质要求。一级除盐过程通过很多化学方法来完成，普遍采用的几种脱盐技术有：离子交换技术、反渗透技术、电渗析技术等。

离子交换技术是指当含有各种离子的原水通过H型阳离子交换树脂时，水中的阳离子被树脂吸附，树脂上的可交换H+ 被交换到水中，与水中的阴离子组成相应的无机酸；之后再通过OH型阴离子交换树脂时，水中的阴离子被树脂吸附，树脂上的可交换OH-被交换到水中，并与水中的H+ 组合成水。平常所说的混床离子交换技术就是把阳、阴离子交换树脂放在同一个交换床中，并在运行前混合均匀。混床可以看作是由许多阳、阴树脂交错排列而组成的多级式复床。在混床中，由于阳、阴树脂是相互混合均匀的，所以阳、阴离子交换反应几乎是同时进行的，或者说水中的阳离子交换和阴离子交换是多次进行的，其离子交换进行的很彻底，所以混床的出水质量较高。反渗透（Reverse Osmosis）技术是当前国内外最先进的净水处理技术之一。通常情况下，单级反渗透设备可去除水中97%的溶解性固体、无机盐，99%以上的有机物、胶体，几乎100%以上的细菌、病毒。并具有能耗小、运行成本低、设备自动化程度高、操作简单可靠等特点，得到了越来越多的应用。反渗透是利用半透膜的选择通过性，从溶质浓度高的溶液中施加大于渗透压的压力，将其中的溶剂也就是水渗透出来，以获得高质量的水。反渗透具有出水水质高和稳定，无使用酸碱带来的许多麻烦和环境污染问题，占地面积小，操作简单，可实现无人值守等优点，但是部分关键设备和部件仍依赖进口。

目前，常用的精除盐系统有混合离子交换器、二级反渗透、电渗析和连续电再生除盐技术（EDI）。前几种技术已经介绍，其中电渗析是指在电场作用下利用半透膜的选择透过性，使溶液中的带电粒子通过膜而迁移，以达到分离不同溶质粒子的方法。电渗析与反渗透相比价格上便宜，但是脱盐率要低一些。

EDI是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术，也称之为填充床电渗析脱盐法。它巧妙的将电渗析和离子交换技术结合，利用两端电极高压使水中带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除，从而达到水纯化的目的。在EDI除盐过程中，离子在电场作用下通过离子交换膜被清除，同时水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子，这些离子对离子交换树脂进行连续再生，以使离子交换树脂保持最佳状态。2.2锅炉给水处理

目前用氨和联氨的挥发性处理在炉水处理运用上较为广泛，但它存在一定的局限性，用于给水除氧也存在缺点与不足：在除氧效率上不如亚硫酸钠，水温低时除氧速度慢，只能在较高的温度下才能有效地与氧反应达到除氧的目的；分解温度很高，联氨是一种毒性较强的物质，并被怀疑有致癌作用，操作时容易溅到人的眼睛、皮肤和衣服上，极易被人体吸入，影响操作人员的健康；并且联氨挥发性强、易燃、易爆，给运输、贮存和使用带来了麻烦。基于此，许多发达国家已经相继摒弃了联氨的使用，开发和应用新型的有机除氧剂。2.3锅炉炉内水处理

对汽包锅炉进行炉水的加药处理和排污，即为炉内水处理对汽包锅炉进行加药处理和排污是为了防止在汽包锅炉中产生钙垢，在锅炉水中投加某些药品，使随给水进入锅炉内的钙离子在内部不形成水垢，而形成水渣随锅炉排污排除。随着发电机组不断向大容量、高参数发展，对水汽品质提出了更高的要求，但是发现汽轮机叶片上沉积大量的磷酸盐垢和铁垢，造成这种现象的主要原因是给水、炉水PH值控制偏差较大。平衡磷酸盐处理既保持了磷酸盐处理的缓冲性，又可以彻底避免发生磷酸盐暂时消失现象，其技术的关键是通过试验找出不发生磷酸盐暂时消失现象的炉水磷酸盐允许最大浓度（即平衡点），使炉水磷酸盐含量降低至平衡浓度以下，同时为了避免PH偏低，向炉水中加入少量NaOH，此外Na/PO4≥315，以避免磷酸盐和氧化铁反应生成复杂的难溶水垢。2.4凝结水处理

随着发展目前绝大多数高参机组设有凝结水精处理装置，其中再生系统是高塔分离装置、锥底分离装置。但是真的能够实现长周期氨化运行目的的精处理装置屈指可数，实现氨化运行从环保、经济角度出发将成为今后精处理系统的发展方向。现在的运用考虑需注意设备投资、设备布置、工艺优化方面，应注重设施的利用率，减少树脂再生用风机、混床再循环泵等。3 结语

锅炉补给水处理系统主要由原水预处理、化学除盐系统等组成，根据不同水处理技术可分为离子交换技术、膜技术和电去离子净化技术，比较常见的处理工艺分为三种：一是预处理+阴阳离子交换树脂+混床；二是预处理+RO+混床；三是预处理+RO+EDI。接着是汽水监督工作，它具有同样重要的地位，是改善锅炉运行状况、防止汽水循环不良的安全保障。

本文重点对其中涉及到的部分技术做了简要梳理，系统的总结了这近一年时间内对电厂化学水处理知识的学习，为以后的进一步深入学习和工作奠定良好基础。

参考文献：

电厂化学水处理中的DCS控制系统 第6篇

一、基于DCS控制系统电厂化学水处理系统的设计

1. 系统总体结构的设计

电厂化学水处理系统由多种子部件组成, 在这些子部件的支撑下, 该系统才能与外部的互联网络进行通信, 对内部的电厂设备进行监控和管理。总体结构如图1所示。

2. 系统通信模块的设计

系统的通信模块的可分为外部通信模块和内部通信模块。外部通信模块的核心要素是GPRS模块、互联网和终端设备, 终端设备通过互联网访问主控制器的IP地址, 以实现对电厂设备的远程监控和管理[1]。内部通信模块的核心要素是电厂设备的控制器和信号传输设备, 为了环保、美化的需要, 本文选取Zigbee作为无线传输设备, 省去布线的麻烦。

3. 系统软件设计

(1) 嵌入式系统运行环境的裁剪移植

Linux操作系统的设计主要分两步进行, 第一步是初始化控制系统, 调用内核参数, 对开发板进行U-boot移植, 设置Linux系统的内核启动参数;第二部是移除Linux内核的不必要部分。

(2) Web服务器的设计

可供选择的Web服务器由:Goahead, mini-Httpd, Appweb, Boa, Apache, Thttpd, Shttpd等。Web服务器的核心处理器, 能运行Web服务程序, 支持TCP/IP协议, 用户通过APP或浏览器就能访问Web服务器, 通过相应的操作对家具设备进行远程控制。

(3) Main软件功能的设计

Main软件与烟感、温控、摄像头、红外传感器等智能控制端的相连, 如果室内的烟雾、湿度超过了预先设定的值, Main软件就会发出信号, 并在终端设备上反映出来;如果红外传感器监控到有非法分子的闯入, 该软件会自行报警, 或者根据用户通过终端设备下发的指令进行其他的处理[2]。设计如图2所示, 部分源程序清单如图3所示。

4. 硬件结构设计

(1) 系统的所有硬件结构

本文设计的电厂化学水处理系统的硬件结构主要有:化学水处理设备门禁传感器等外围设备、Zigbee调节器、GPRS模块、中央处理器S3C2440, 电源模块、报警设备、LED显示设备、数据通信设备等, 结构如图3所示。

(2) 嵌入式处理器

某公司的DCS处理器是本文设计的电厂化学水处理系统的处理器, 其核心芯片是S3C2440, 除了DCS处理器本身具备的外设模块外, 其芯片也集成了JATG、通信、存储器等模块, 使得系统变得更加稳定、可靠[3]。

(3) Zigbee模块

Zigbee模块是电厂网关中的网络协调器, 常用型号是网峰牌CC2530, 其终端处理模块是关于湿度、温度、烟雾、门禁感应器及红外线传感器, 负责数据的无线传输和信号的无线通信, 可以是通信的起点也可以是终点, 并能根据内设的应用软件采取应急措施, 以维护组网安全。

(4) GPRS通信模块

G P R S通信模块能对图像采集进行采集, 并把图像转化为电信号发送给嵌入式系统, 实现智能化学水处理设备与网络的有效连接。设计选用GPRS通信模块的型号是M35, 尺寸23.6mm×19.9mm×2.65mm, 四频GSM/GPRS, 具有尺寸小、工作温度范围宽、抗干扰性能强、功耗低的优势, 并支持多个IP地址和Socket。GPRS通信模块能把处理后的信息发送给运动终端, 确保用户能对以外情况进行及时处理, 实现对电厂设备的实时监控和管理。

二、结束语

本文探讨的DCS控制系统, 由于能与电厂其它控制进行联动控制, 比传统的化学水处理系统更加的节省成本, 简洁、环保, 也更加的方便、快捷、智能, 具有较高的应用价值。

摘要：在电厂化学水处理系统中, 基于DCS控制系统最受重视, 是未来智能电厂发展的大方向, 蕴含着十分强大的发展空间。基于DCS的电厂化学水处理系统不能能每一个化学水处理设备进行智能化管理和控制, 还可以延长其使用寿命, 更加的节能和环保。随着远程操控技术的普及, 相信在未来, 我们可以更轻松自如的利用人工智能来实现对化学水处理设备的远程控制。

关键词：电厂,化学水处理,DCS控制系统

参考文献

[1]张春生, 李岩, 赵继阳等.电厂化学水处理DCS的应用与研究[J].应用能源技术, 2011, (5) :1-5.

[2]汪洋.火电机组化学水处理DCS系统应用研究[D].上海交通大学, 2009.

电厂化学水处理系统 第7篇

关键词：电厂,化学水处理,特点,趋势

1 电厂化学水处理系统的管理体制现状

(1) 电厂化学水处理系统控制设备比较多, 增加了管理难度和管理工作负担。大多数化学水处理系统都有各自的控制室, 而且工艺系统大都是单独设计的, 每个控制室都配有三名左右的运行管理人员。由于控制系统是单独设置的, 控制设备繁多, 这就使得电厂水处理系统的管理工序复杂控制区域比较分散, 这就增加了运行管理人员的工作负担。

(2) 随着电厂化学水系统的改革, 新仪表、新工艺开始被越来越多地采用。但是这些仪表和工艺都需要具有专业水准的人来操作, 而当前水处理系统人员配备仍存在“短板”, 人员的技术水平有限, 不能很好地胜任仪表的分析检测工作, 或是责任心不强, 造成工作效率不高。

2 电厂化学水处理系统正呈现出以下特点

(1) 水处理系统的设备布置及生产控制日趋“集中化”。水处理系统设备布置及生产控制的分散, 不但不利于整个水处理系统的管理效率的提高, 也会增加管理人员负担。同时, 这种分散布置和分散控制也不能适应电厂水处理系统的发展趋势。因此必须要加大对水处理设备布置及生产的集中化控制管理。首先, 加大对水处理设备的集中化布置, 水处理系统是一个极为复杂繁大的工程, 它包含很多处理设备, 包括净水预处理、锅炉不给水处理、凝结水精处理等, 要改变过去这些设备“各自为营”的布置局面, 就要对这些设备进行集中化布置确保其处于一个紧凑、立体的平面内。这种集中化布置不但可以节省大量的电厂厂房空间, 节约成本, 而且更便于管理人员实施统一管理。其次, 要实施对水处理生产过程的集中化控制, 要改变过去各个系统各自工作运行的局面, 要把各个系统合为统一的控制管理系统, 这样不但可以及时发现水处理系统运行中的故障, 还可以集中监控水处理系统的运行情况。

(2) 要采用新型的水处理工艺, 要实现处理手段和处理方式的多样化。随着经济的发展和高科技技术的利用, 水处理系统工艺也发生了极大的改变, 传统的水处理工艺已经不能满足大规模电厂水处理的需求, 因此, 必须要采用先进的工艺, 更好地进行电厂的水处理工作。比如可以采用膜处理技术来处理水质, 采用先进的化工材料技术来处理各种水问题。采用多样化的先进工艺不但能够极大地省去水处理系统的各种繁杂工序, 而且能够保证水处理系统的运行效果。

(3) 电厂化学水处理系统的水处理要以循环利用为目标, 要坚持“环保为本”。电厂水处理系统必须要坚持一定的准则, 不然的话就会让水处理工作陷入“无头苍蝇, 到处乱撞”的局面, 而且电厂水处理系统关系重大, 稍有不慎可能造成环境污染, 后果严重。因此, 水处理工作必须要以保护环境为前提, 要做到“绿色处理”, 要实现污染物的零排放, 要力保不污染环境。同时, 水处理系统应该以循环利用为目标, 要节约利用水资源, 提高水资源的利用率, 这才是实现电厂可持续发展的重要途径。

3 电厂化学水处理系统的综合化发展趋势

(1) 电厂化学水处理系统将实现对各个设备工艺的简单有效控制。传统的水处理系统中, 因为采用不同的设备工艺, 因此在控制上往往显得“有心无力”, 无法准确把握各个设计工艺的联系点, 因此工艺控制效果并不理想。而水处理系统的未来发展首先将会注重对设计工艺的改造, 会增加一些手动控制阀门, 让各个系统之间成为有联系的统一体, 这样就能实现对各个水处理系统设备工艺的同一控制。其次, 可以实现对水处理系统加药工艺的先进控制比如随着高科技的利用, 变频技术和计量泵等加药装置将会被逐渐应用于加药工艺, 这样可以实现加药工艺的高效自动化有利于减少传统加药工艺过程中的浪费现象, 可以极大地将低加药成本。

(2) 电厂化学水处理系统将实现监测技术的自动化和科学化。当前, 水处理系统的监测技术还处于初级阶段, 不能很好地实现对整个电厂水处理系统的监测功能, 而未来水处理系统的监测技术将会实现这样的功能, 利用微机技术完成监测工作, 它可以定期对水处理系统进行监测, 并能准确记录监测数据, 并滚动显示监测数据, 让管理人员一目了然。同时, 根据这个结果可以自行对水汽过程进行调节, 并可以自动报警, 便于管理人员在第一时间进行处理

(3) 电厂化学水处理系统综合控制系统的发展可以有效地排除故障, 具有较高的安全性。采用综合控制系统以后, 既可以实现对各个环节的有效控制, 又可以统一控制设备工艺, 同时可以实现对水处理系统的运行监测, 这样可以让管理人员在第一时间对故障进行检查和修复, 避免事故扩大。可以极大降低了水处理系统的运行风险, 降低了其运行过程中因局部故障引发事故的机率, 可以保障设备的安全运行。

(4) 电厂化学水处理系统的综合控制系统具备较高的经济效益。化学水处理系统具备较高的经济效益, 这一点是任何其他单一的化学水控制系统无法比拟的。首先它可以实现对各个设备的统一监测, 集中控制, 这样就省去了各个控制所产生的浪费, 可以极大地节省运行成本。比如在没有应用综合控制系统以前, 化学水处理系统各个设备都需要大量的人员进行日常管理和维护, 而综合控制系统应用以后, 由于其具备集中控制、统一监测功能, 不需要配备大量的人员进行监测工作和控制工作, 既减轻了工作人员的工作强度, 同时还减少了人员投入。除此之外, 综合控制系统的实现、局域通信网的应用等都极大地减少了电缆及安装的基建投资费用。

4 结语

综上所述, 目前, 电厂化学处理系统的发展和应用中还存在管理和控制等方面的问题, 而采用综合控制系统可以实现较好的经济效益, 是电厂化学水处理系统的未来发展趋势, 将会极大地提高电厂化学水处理系统的效率。

参考文献

[1]许阳.PLC控制在电厂化学水处理系统中的应用[J].科技情报开发与经济, 2010 (22) .

[2]戴云松, 卢素焕, 张振声.火电厂生活污水处理新技术[J].电力情报, 2001 (3) .

电厂化学水处理系统 第8篇

1 PLC简介

PLC是Programmable Logic Controller (PLC) 的缩写, 是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器, 用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令, 并能通过数字式或模拟式的输入和输出, 控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体, 易于扩展其功能的原则而设计。

1.1 PLC的特点

高可靠性, 抗干扰。可靠性是电气控制设备的关键, 到目前没有任何一种工业控制设备能与可编程控制器的可靠性比肩。PLC采用大规模集成电路技术, 生产工艺严格, 并且采用先进的抗干扰技术, 产品相当成熟。

功能完善, 适用性强。PLC发展到今天形成了大、中、小不同规模的产品, 广泛应用于石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、纺织、交通运输、环保等领域。

编程方便, 易于使用。PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易, 编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近, 为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。

维护方便, 便于升级改造。PLC用存储逻辑代替继电器接线逻辑, 大大减少了设备外部接线, 自然降低了维护强度。同时系统冗余设计, 从CPU、I/O点都可以按照使用人员的要求改变控制策略, 进行改造和升级非常方便。

1.2 PLC的应用

过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机, PLC能编制各种各样的控制算法程序, 完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块, 目前许多小型PLC也具有此功能模块。

开关量控制是PLC应用最广泛的领域, 取代传统的继电器电路, 实现逻辑控制、顺序控制, 既可用于单台设备的控制, 也可用于多机群控及自动化流水线。一些小型PLC完全利用其开关量进行工作。

数据处理。PLC具有数学运算 (含矩阵运算、函数运算、逻辑运算) 、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能, 可以完成数据的采集、分析及处理。此外, PLC还具有通讯联网功能、以及控制机器人、机床、电梯的运动控制功能。

2 控制系统

2.1 系统配置

系统由四台上位计算机和两套冗余PLC系统构成。上位计算机系统采用工业级计算机构成功能强大的监测与控制系统, 计算机上安装Intellutiong公司的iFIX3.5和Wonderware公司的intouch9.0工业监测与控制系统软件, 下位机采用Unity Pr o concept2.6进行编程。通过合理的系统设计和系统组态, 实现对整个化学水处理工艺流程的动态监视和控制。PLC选用施耐德公司140CPU53414A冗余控制器, 控制系统采用双机热备冗余方式, 通过远程I/O的方式连接现场需要监测与控制的点, 远程I/O由通讯处理器和昆腾140系列I/O模块组成。冗余的主控制站可以保证系统的停机维护时间为零, 最大限度的减少人对系统的干预。主控制系统热备系统和远程I/O控制站之间采用高性能的工业以太网总线传输网络, 实现信息的可靠、安全、稳定的传输。

上位计算机系统安装与PLC控制单元之间采用工业以太网传输网络。以太网属国际标准, 工业以太网已达到高传输安全性和可靠性要求, 现已广泛用于程序维护、向MIS和MES系统传递工厂数据、监控、连接人机界面、记录事件和告警。通过以太网络将上位计算机系统和现场监测与控制点紧密的结合为一个整体, 构成一个完整的系统。在这样高速传输网络上, 可以很方便的利用PLC系统所特有的功能, 实现对整个控制系统的计算机在线远程诊断功能。

2.2 控制策略

系统采用集中控制方式, 通过PLC控制系统, 运行人员可在控制室内实现对整个化水工艺系统进行启/停控制, 正常运行监视及异常工况的处理, 也可通过键盘实现远方软手操。

程控逻辑设计要符合控制系统的控制和连锁要求, 完成电机启停、阀门开关、液位调整、流量调整并根据实际需要监视流量、压力、温度、pH值、导电度、酸碱度、二氧化硅、浊度等参数, 所有参数做好报警记录完成报警功能。

系统设置全自动、半自动、远方软手操三种控制方式, 运行人员根据实际情况进行控制方式的选择, 完成各系统的投运、停运、自动、手动以及就地操作。

3 工艺流程

按照伊敏发电厂《化学运行规程》, 一期、二期PLC控制系统完成预处理、反渗透、除盐三大系统工作, 由于一期程控改造、二期水处理扩建分属两套PLC控制, 因此一期程序完成预处理、除盐两大功能, 二期程序完成反渗透流程。

3.1 具体工艺流程如下

煤矿采煤疏干水 (循环水排污水) ð生水泵 (2台) ð生水加热器 (2台) ð泥渣悬浮澄清器 (3台) ð清水箱 (3台) ð清水泵 (7台) ð双室过滤器 (4台) ð盘式过滤器 (4台) ð超滤装置 (4台) ð超滤水箱 (1台) ð超滤水泵 (5台) ð保安过滤器 (4台) ð高压泵 (4台) ð反渗透装置 (4台) ð反渗透水箱 (1台) ð热网补水泵 (2台) ð换热站热网补充水箱反渗透水泵 (3台) ð除盐系统 (3列+3混) ð除盐水箱 (2台) ð除盐水输送泵 (2台) ð5000水箱 (2台) 。

3.2 程序主要完成以下工作

过滤系统。过滤系统包括3台澄清器、4台双室过滤器、四组盘式过滤器。参与程控的部件有澄清水泵、反洗水泵、泵后联锁电动阀、电动调节阀、程控电动阀、远手操电动阀、压力仪表等。过滤系统的程控控制包括以下三种运行状态:双室过滤器正洗启动、过滤器停止、过滤器清洗。每组盘式过滤器由独立小PLC控制器完成过滤和反洗任务, 不进入大程控系统。

超滤系统。控制系统由压力变送器、电动调节阀、气动阀等组成。产水流量的大小控制调节阀的开度。超滤的操作由正常产水—反洗—正冲—产水……等按一定时间顺序、循环进行。

反渗透系统。系统由保安过滤器、高压泵、RO装置、RO加药装置、RO清洗装置、控制及仪表等组成, 利用半透膜透水不透盐的特性, 去除水中的各种盐分。

二级除盐系统。二级除盐系统由三个系列单元制除盐设备组成, 每一系列包括前置阳床、一级强酸阳床、一级弱碱阴床、除碳器、中间水箱、中间水泵、二级强酸阳床、二级强碱阴床。参与程控的部件有除碳风机、中间水泵、泵后联锁电动阀、电动调节阀、程控电动阀、远手操电动阀、流量仪表、导电度表、硅表、液位计等。二级除盐系统的程序控制包括以下六种运行状态:除盐设备逐级正洗启动、除盐设备循环正洗启动、除盐设备停止、除盐设备运行失效后直接进行反洗、除盐设备停止状态下反洗、除盐设备再生。

除盐混床系统。除盐混床系统包括两台体内再生混合离子交换器。以及供再生用的酸碱系统, 参与程控的部件有电动调节阀、程控电动阀、远手操电动阀、流量仪表、导电度表、液位计等。除盐混床系统的程序控制包括以下两种运行状态:混床顺洗启动、混床停止。

污凝水处理系统。污凝水处理除盐系统由3台污凝阳床及3台污凝混床组成。参与程控的部件有电动调节阀、程控电动阀、远手操电动阀、流量仪表、导电度表、液位计等。污凝水处理系统程序控制包括以下三种运行状态:设备启动、设备停止、设备再生。

酸碱再生系统。酸碱系统是指化学除盐系统中各种离子交换器再生用酸碱的贮存和计量设备。参与程控的部件有自用水泵、酸碱再生泵、计量泵、泵后联锁电动阀、电动调节阀、程控电动阀、远手操电动阀、流量仪表、导电度表、液位计等。酸碱再生系统程序控制包括程控加酸、加碱。

中和排水系统。中和排污系统是指化学除盐系统中再生用废水进入中和水池后, 由程序控制加药量, 待废水达到排放标准 (pH值在规定范围内) , 自动排污。参与程控的部件有中和水泵、混酸混合器、混碱混合器、计量泵及相关电动门、pH计、液位计等。

4 结语

伊敏发电厂水处理程控改造后, 设备稳定性、自动化水平明显提高, 大大节约了生产和维护成本, 主要体现在以下几个方面。保证了水处理设备的可靠运行。大型机组水处理设备庞大而且复杂, 运行、再生操作多, 容易发生误操作。程控可靠, 其运行及再生过程由PLC发出指令按已经编制好的程序进行, 每一步所动作的阀门、水泵、风机等都已预先设定, 减少了误操作机会。PLC具备了实时监控技术和故障诊断技术, 当程控系统有设备发生故障时, 会执行系统复位。此时, 各阀门全部关闭, 泵与风机全部停用。待查明故障, 消除缺陷后可重新启动。PLC编程简单, 常用的编程语言是梯形图, 这种编程语言形象、直观, 容易掌握, 不需要专门的计算机知识, 便于广大现场工程技术人员掌握。当生产工艺需要改变时, 可以对程序进行编辑, 使用方便、灵活。降低生产成本, 预处理不再使用生石灰和硫酸亚铁, 改用聚丙烯酰胺和聚合铝后用药量明显减少。减轻劳动强度, 提高劳动效率。投入程控系统, 运行人员明显减少, 运行值班条件得到明显改善。

参考文献

[1]伊敏发电厂[J].化学运行规程.

电厂化学水处理工艺研究 第9篇

在实际生活中水是一种不可或缺的生活元素, 不管是在生活中的平常生活用水还是用于工业上的工业用水。尤其是工业用水, 当今的环境污染越来越严重这就使得我们必须考虑到废水的处理问题, 而不是直接排放到大自然之中去。对工业废水进行处理时当今世界上的一个重要课题, 以及对处理标准的定义, 这都是当今的前沿课题。我国现阶段也步入了经济繁盛时期, 但是工业的繁盛带来了一系列的问题, 其中电厂中的问题尤为紧要。电厂主要依靠的就是利用电力设备的正常运行去发电、供电, 但是由于供给电厂水的水质无法保证能够符合电厂设旄的正常运行标准, 所以就会导致一系列的设施问题, 例如积盐、结垢, 甚至是腐蚀设备, 这些情况不但会对设施造成不同程度的毁损, 而且还会影响电厂的正常发电任务。

现在电厂所用的化学水处理工艺基本相同, 都是通过采集工艺系统的p H值、温度、磷酸根含量指标来监测电厂所用的循环水是否需要处理, 当数值超过指标之后会对电厂用水进行处理。

电厂用水如果给水水质不良, 就会对电厂设备造成危害, 例如:

1. 水垢对热力设备的危害:

如果电厂用水的杂质或者是化学物质超标, 当这种不良的水质进入电厂的设备比如锅炉等的时候, 随着时间的推移会在水和锅炉或者交换器的里层表面很快形成一层固体的附着物, 这种形成固体附着物的现象称为结垢。从水垢的形成过程之中, 就可以看到水垢的一些物理以及化学性质, 水垢是在高温的条件下形成的, 是一种导热性能很差的固体混合物。这就容易造成设备管道的散热性能就会降低很多。而且这种水垢在管道中的分布是不均匀的, 也就是说每一块区域的导热性能有很大的差别, 如果热负荷过高的时候金属就会发生鼓包, 变形或者赌赛爆炸等等危险。

2. 不良水质对设备的腐蚀:

发电厂所用的水都是从大自然中来的, 造成的结果就是水质不同所含有的化学物质不同, 水是流动的就会对设备的金属壁造成腐蚀, 抑或是水中含有的氧也会对锅炉或者是设备管壁进行氧化腐蚀。

3. 过热器和汽轮机流通部分的积盐:

由于水中的盐在不同温度下的溶解度是不同的, 同时水的蒸发以及不同管道的温度不同会造成一部分盐溶解度降低, 会有盐析出, 携带的杂质量也会增加。积盐增加的话会对金属管道造成压力, 会造成一系列的问题, 比如阀门关不紧, 金属管弯曲爆管, 而造成停机。

二、电厂化学水处理工艺

1. 水处理工艺运行系统原理

水处理系统一般均采用PLC技术, 所谓的PLC技术就是利用检测仪表, 采集电厂化学水的一些物理以及化学指标, 比如温度等等。然后再通过仪器把数据转化成为电讯号, 这样就可以通过电讯号的变化与目标值进行对比, 这样就可以通过这个对比的电讯号来确定是否需要对化学水进行处理, 自动调节泵的转速从而达到自动调节加药量的目的。

2. 电厂化学水处理工艺

传统的电厂化学水处理工艺为:

原水一预处理一阳阴床一级除盐一混床除盐一锅炉补给水。

传统中的电厂化学水处理是按照所需要的功能进行处理的, 每一级设备不同的化学水处理过程需要不同的处理工艺。电厂用水的原水测试以及根据原水测试进行预处理, 进入锅炉后进行锅炉补给水的预处理, 从锅炉中出来之后又要进行一系列不同的处理。但是传统的电厂化学水处理存在很多缺点, 不仅在技术上不成熟, 而且管理上也有许多的不方便, 由于其占地面积太大, 造成岗位比较分散。

目前电厂在用的水处理系统一般是电厂汽机循环冷却水系统和化学水处理系统, 这两种水处理系统都是目前比较重要的水处理系统, 而且也相对比较成熟, 除此之外在用的也有膜分离技术, 通过膜分离来处理电厂的化学用水。

众所周知, 电厂的用水量是非常大的, 所以电厂用水只能通过大自然来获取。然而大自然中的水是流动的, 这就存在这一系列的问题, 不仅仅只是水的净化问题。由于所获取水是流动的, 其流动性注定使这样的水有很多的包括可溶的以及不可溶的杂质存在。除非经过除杂处理, 否则是无法用于电厂设备的正常操作中的。其步骤为:

(1) 将不可溶于水中的大颗粒物质除去, 去掉大颗粒物质后的水从弱酸阳离子交换器中通过, 溶解水中碳酸盐的硬度;

(2) 通过强酸阳离子交换器, 溶解水中其他的阳离子;

(3) 再生处理, 利用再生液再生强酸树脂, 然后再生弱酸树脂;

(4) 通过阳离子交换器, 去掉溶解在水中的阳离子;

(5) 通过弱碱阴离子交换器, 去除溶解在水中的强酸性阴离子;

(6) 流经强碱阴离子交换器, 去掉溶解在水中的剩余的其他阴离子;

(7) 对其进行二次利用与处理。

现在化工材料, 高分子材料的发展非常迅速, 电厂化学水处理也是一样的, 以前的水处理方式很单一成熟的技术也就那么几种。但是随着材料的发展水处理技术出现了多元化的发展。在高分子材料中, 膜技术发展的比较快, 现在有很多企业都在用膜技术。同时利用离子交换树脂对化学水进行处理, 现今也有了很大的发展。

膜分离技术中, 可以用膜对锅炉用水进行处理。可以通过膜分离技术利用反渗透对锅炉所用原水进行处理。膜分离技术在现阶段的发展应用中比较传统的膜处理工艺都是“预处理一反渗透一EDI电除盐”。但是随着高分子材料以及膜分离相关技术的发展, 以上水处理工艺中的三个基本步骤都将会全部采用膜分离技术。膜分离主要是以膜两边的渗透压不同来起到分离的效果, 基本都是一种压力型驱动膜, 其原理就是膜的孔的大小是一定的。水分子的大小的一定的, 这种膜在压力下大小小于膜的孔大小的就可以通过膜, 但是分子量大的, 大分子物质以及胶体或者是一些悬浮物是无法通过这种膜的, 从而达到原水初步处理的目的。同时通过膜的预处理以后, 对于后续的所用渗透膜起到了一定的寿命延长作用。也起到了一定的降低水处理成本的作用。

在水处理工艺中脱硫处理是非常重要的一个水处理步骤。脱硫废水总的特点是悬浮物和COD较高, 易沉淀, 含有过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属。脱硫处理的方法一般有海水法和半干法。运用这两种方法对含有过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属的化学水进行处理。海水法烟气脱硫是利用海水的天然碱度脱除烟气中SO2的湿法脱硫技术, 具有脱硫效率高、节能、环保等优点。半干法是从锅炉尾部排出的含硫烟气被引入循环流化床反应器喉部, 在这里与水、脱硫剂和还具有反应活性的循环干燥副产物相混合, 石灰以较大的表面积散布, 并且在烟气的作用下贯穿整个反应器。然后进入上部筒体, 烟气中的飞灰和脱硫剂不断进行翻滚、掺混, 一部分生石灰则在烟气的夹带下进入旋风分离器, 分离捕捉下来的颗粒则通过返料器又被送回循环流化床内, 生石灰通过输送装置进入反应塔中。由于接触面积非常大, 石灰和烟气中的SO2能够充分接触, 在反应器中的干燥过程中, SO2被吸收中和。

三、化学水处理工艺改进

1. 加强除氧设备的维护及管理

众所周知的问题, 如果氧的含量过高的话会加速管道的氧化和腐蚀所以为了防止铁质机械设备发生腐蚀, 所以必须尽可能降低水中溶解氧的浓度。氧含量的大小对于设备的危害是大家都知道的, 而且每一道工序都可能融入氧, 对于空气的接触是不可避免的所以降低水中的溶解氧的十分必要的。每一次电厂用水进入电厂设备之前都必须对水进行氧含量的检测, 如果水含量超标必须进行除氧。保证在每一道工序之前控制其浓度在正常范围之内。所以除氧设备必须随时进行保养, 保持除氧设备的正常运行。

2. 减少水中污染物的含量

经过对传统的水处理工艺进行优化后即经过对工艺流程进行改造, 首先把原水加热至室温, 之后多原水进行曝气, 曝气之后加氯在进行聚合铝混凝之后进行沉淀过滤等一系列措施。对这套工艺进行改进之后可以大大降低原水中所含有的无机盐, 有机物等杂质。并且控制了绝大部分的污染物进入下一道工序。最为重要的是可以反复操作此流程直到所用水达到了我们的锅炉等设备所用水的各种含量要求。通过这种处理方式大大的降低了传统处理工艺中所需要的酸以及碱的用量。

3.

在整个电厂所用到化学用水的设备中都必须安装全套的化学性能监测仪表, 随时注意仪表的数据变化, 对我们所需要控制的各个指标进行监测。其一是我们可以随时了解情况对水是否需要处理有一个全面的了解, 其二是可以对数据进行整理, 整理之后得到一个大体的规律趋势, 对我们做研究也是很大的帮助。

4.

采用停炉等保护措施对于运行中或是停用设备而言, 其养护及维护工作也相当重要, 运行中的器械应设专人进行维护管理, 并对停用器械进行停用时间、材质构架等相关内容的记录, 以便综合分析各种因素, 采取有效的保护措施。此外, 应重点对锅炉水汽系统进行保护, 确保其金属面不会受到溶解氧的腐蚀。

结语

本文对现阶段的电厂化学水处理工艺做出了简介, 并对其中存在的一些问题进行了探讨, 明确了化学水处理工艺中需要改进和优化的主要方面, 并就这些方面提出了相应的改进对策。

参考文献

[1]胡鹤.基于电厂化学水处理的运行中存在的难点探析[J].中国电子商务, 2013, 9:63.

[2]马福刚.全膜分离技术及其在电厂化学水处理中的应用[D].价值工程.2011 (09) .

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[7]吕薇.电渗析法处理废水中的SOx2-[J].哈尔滨工业大学学报, 2012 (06) .

电厂化学水处理技术及应用探讨 第10篇

目前电厂机组生产规模不断扩大, 而且随着机组运行各项参数的改变, 电厂的化学水处理工艺也日趋复杂化。由于面对较多的化学水处理系统, 需要许多重复的运行管理机构, 这就需要对化学水处理系统进行集中化的综合控制, 这种控制模式也必将成为化学处理技术的发展趋势。而且利用集中的综合化控制模式不仅可以有效的降低工作强度, 而且可以在利用较少的人员的基础上, 确保工作效率的提高, 可以有效降低生产成本, 提高生产的安全性和自动化水平。

1 电厂化学水处理技术的特点

由于在当前科学水平不断提高的情况下, 各项新技术也在电厂中进行广泛的应用, 这就使水处理设备、方式、工艺和监测方法等多个方面都发生了较大的变化, 给电厂化学水处理技术带来了新的特点。

1.1 设备集中化布置

传统的电厂化学水处理系统中, 通常会按照设备功能的不同进行布置, 由于化学水处理系统种类较多, 所以在布置上需要占有较多的面积, 而且各设备都处于分散的状态下, 不仅不利于生产, 也不利于管理的需要。而集中化的化学水处理系统其整个流程都得以不断的优化, 设备布置上不仅立体、紧凑、而且较为集中, 有效的节约厂房的面积和空间, 使设备之间能够实现良好的配合, 对提高设备的综合利用率及运行管理水平起到了非常重要的作用。

1.2 生产集中化控制

集中化的电厂化学水处理系统其可以将各个子系统的控制统合为一套综合化的控制系统, 其控制系统利用可编程逻辑控制器 (PLC) 和上位机的2级控制结构, 利用PLC来实现各设备上的数据采集和控制, 而且在上位机和PCL之间利用数据通信接口实现通信的需要, 设置化学总控制室, 而总控制室的上位机利用局域网的总线形式将各子系统进行集中联接, 从而使整个化学水处理系统可能实现集中监测、操作和控制。

1.3 方式以环保和节能为导向

近年来, 随着对环境保护的重视度不断提高, 为了尽可能的减少水处理过程中所产生的各种污染, 随着环境保护意识的提高, 水处理也开始朝着绿色概念方向发展, 实现零排污和零清洗。电厂作为水资源消耗的大户, 在当前水资源可持续发展战略下, 需要合理的利用水资源, 提高水的重复利用率。所以在电厂中, 需要依靠先进的技术和管理制度, 从而实现水资源的循环利用, 目前部分电厂中已实现了废水的零排放, 对于水资源只进行取水, 而不再向水体及环境中排放任何废水, 这样不仅实现了水资源的节约, 而且也避免了对环境所带来的污染。

1.4 工艺多元化

在以前电厂水处理工艺中, 其工艺较为单一, 而目前电厂水处理技术则向多元化方向发展。而且在化工材料技术的快速发展下, 各种新型的处理技术开始在水质处理中进行应用, 不仅使水处理工艺更加多样化, 而且也有效的达到水处理的效果。

1.5 检测方法方式日趋科学化

目前在对化学水进行检测时其检测和诊断技术都不断的发展和进步, 检测方法和方式更加科学化, 利用化学诊断方式, 不仅做到了事前防范的作用, 而且可以实现在线诊断, 分析方式上也实现了痕量分析, 检测和诊断技术的成熟, 有效的保证了机组运行的安全性和稳定性, 减少甚至时避免了事故的发生。

2 电厂锅炉补给水的处理

电厂锅炉在运行过程中, 需要加入补给水, 而这补给水不能利用不加处理的水, 因为自然水资源中含有的物质极易与锅炉内的部分物质发生反应, 从而导致锅炉受到腐蚀, 影响锅炉运行的安全性, 而且锅炉的运行成本和作业效率也会不同程度的降低。所以需要对自然水资源进行处理后才能作为补给水。而一旦补给水工艺环节处理不好, 则会导致锅炉内体产生腐蚀性化学物质, 在管壁和受热面上进行沉积, 而形成铁垢, 使其阻碍热传导的进行, 同时由于炉体内壁会有坑点出现, 从而增加阻力系数, 而当管道受到一定程度的腐蚀时, 则会导致管道发生爆炸, 发生安全事故, 给企业带来巨大的财产损失。

2.1 除氧防腐

目前, 除氧防腐的途径主要有三种, 一是通过物理的方法将水中的氧气排出;二是通过化学反应来排除水中的氧气, 使含有溶解氧的水在进入锅炉前就转变成稳定的金属物质或者除氧药剂的化合物, 从而将其消除, 常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等;三是通过应用电化学保护的原理, 使某易氧化的金属发生电化学腐蚀, 让水中的氧被消耗掉, 达到除氧的目的。目前很多电厂都是采用的热力除氧防腐技术, 其是通过给锅炉内加水, 再将水加热到沸点, 从而使氧的溶解度降低, 而水中的氧气不断的排出, 这种方法易于操作, 较为简单和方便, 所以得到广泛的应用。而真空除氧技术则更适宜对热力锅炉、负荷波动大而除氧效果不佳的锅炉上使用, 利用此种方法只需在水面30℃~60℃情况下即可达到除氧的目的。而化学除氧防腐技术的方法则较多, 但其除氧防腐的效果都很好。

2.2 加氧除铁防腐

目前在电厂锅炉补给水系统中, 当铁含量的较高时, 则由于内体受到较严重的腐蚀作用, 极有可能造成氧化铁污堵和结垢等腐蚀现象的发生, 所以在这种情况下, 电厂都会采取给水加氧技术来进行解决。目前电厂给水加氧处理通常包括给水加氧和加氨处理, 通过给水加氧技术的应用, 可以有效的改变补给水的处理方式, 使锅炉给水的含铁量降低, 抑制省煤器入口管和高压加热管等部位的腐蚀速度, 从而可以起到有效的降低锅炉水冷壁管氧化铁的沉积速率, 同时也可以使锅炉化学清洗周期得到延长。

补给水加氧技术是充分利用了氧在水质纯度很高条件下对金属的钝化作用, 其是在进行给水加氧的方式下, 通过不断向金属表面均匀的供氧, 从而使金属表面能够形成一层致密稳定的双层保护膜。这是因为在流动的高纯水中添加适量氧, 可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏, 使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位, 在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜。直流炉应用给水加氧处理技术, 在金属表面形成了致密光滑的氧化膜, 不但很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀问题, 还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。为了更好的提高给水加氧处理技术的效果, 则需要配备全流量凝结水精处理设备, 因为这样可以有效的保证水质的纯度, 是给水加氧处理技术能够实施的前提, 而且更易于对给水的各项参数进行控制。

在进行给水加氧处理前则需要对锅炉进行化学清洗, 使其在运行过程中所产生腐蚀产物都得到清除, 从而使炉前系统获得最薄的保护性氧化膜。但利用给水加氧技术时有一点需要明确, 其先决条件有两种, 其一是水质的高纯度, 其二是须有水流动。即需要在流动的高纯水中加入氧气才能使金属表面产生保护性氧化膜, 从而达到良好的防腐效果。

参考文献

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[2]郝庆, 黄甫怀阳.火电厂化学水处理技术进展与应用探讨[J].机电信息, 2010 (18) .