燃煤电厂循环水处理智能控制系统的应用

燃煤电厂 循环水处理智能控制 系统的应用

石超杰

聊城信源集团有限公司 山东 聊城 252100

摘要：燃煤电厂生产过程中，循环冷却水是其中不能缺少的部分。冷却水循环处理技术对于延长设备运行周期、提高水的重复利用率以及降低生产成本，加强对环境的保护都有着重要的意义。而循环水控制系统在全厂的自动控制系统中有着举足轻重的地位，随着循环冷却水处理新工艺和新技术的产生，对循环冷却水处理系统的自动控制水平也提出了极高的要求。本文主要是对循环冷却水处理智能控制系统进行分析与研究，在理论和实践上都有重要的意义。

关键词：循环水处理 智能控制系统 在线监控 智能加药

引言

电厂循环水系统是电厂的关键系统，是维持电厂正常运行不可或缺的冷却系统。而循环水耗水是电厂用水大户，水源取水的80%左右水量是用做循环水的补充水，因此，对循环冷却水处理系统进行在线监测、智能化控制，可进一步提高循环水浓缩倍率，降低循环水用水量。

1 循环水处理技术的发展阶段

循环水处理技术经历了四个发展阶段：第一阶段是20世纪30年代，着重解决给水系统中出现的结垢和腐蚀问题。第二阶段是40～50年代，当时为了节约用水，实行工业冷却水的循环利用，因而主要是解决工业循环用水中的结垢问题。第三阶段是50～60年代，由于水体污染，水资源缺乏，对工业循环用水的要求越来越高，因此主要是控制循环水引起的设备腐蚀、结垢和生物污垢。第四阶段是60年代以后，为解决水资源紧张和水体污染问题，工业循环用水和城市污水再生回用受到普遍重视，循环水处理技术得到进一步发展。

2 聊城信源集团有限公司循环水处理现状

信源集团6*660MW高效超超临界机组循环冷却水系统目前采用的处理方式为硫酸—阻垢剂联合处理。硫酸—阻垢剂联合处理原理是利用硫酸降低补充水的碳酸盐硬度，用阻垢缓蚀剂提高循环水极限碳酸盐硬度，采用硫酸—阻垢剂联合处理，可提高循环水浓缩倍率至 5-6，从而达到节水环保的目的。

原循环水处理所采用方式：由实验室根据检测到的各项参数，人工现场进行调节水量及加药量，人工取样化验水质。不能及时地管控相应设备、对水质进行调节，工作效率低下、自动化控制水平差。为此，开发了循环水处理智能控制系统，并取得《环境污水处理加药系统》、《环保水处理工艺控制系统》软件著作权2项。

3智能控制系统的构成

循环水智能系统系统包含以下子系统：在线分析系统、数据远程监控系统、智能加药系统。

3.1在线分析系统

在线分析仪表是水质在线自动监控系统的核心。在线分析系统中有Ph分析仪、电导率分析仪、硬度分析仪、氯离子测定仪、碱度分析仪、浊度仪等，可以实现多参数在线监测功能。所有监测数据传输到DCS控制系统内。

3.2数据远程监控系统

其位于整个在线水质自动监控系统总体结构的中心层面，其资源配置包括中心数据库服务器、数据监控管理软件和通讯系统。在循环水现场的监测子站可靠运行的前提下，数据远程监控系统通过网络技术能够真正得到有效可靠的数据，这样不仅能实现了数据资源的共享，同时实现了在不同权限下的在线实时监测、监控和网络化管理。数据远程监控系统具备查询、编辑和显示功能。可生成各个监测参数的年、月、日报表；可根据数据统计绘制出监测参数的年、月、日曲线；可以动态地按照用户的要求对历史数据进行查询；可实际反应现场的系统运行情况；用户可将数据库中的数据导出成EXCEL格式的报表，方便用户进行管理和备份；可进行水质的评定和水质的评估。

3.3智能加药控制系统

根据计算机的指令通过加酸加药装置实现，调整加酸量和药剂浓度，而由于装置中包含就地/远程控制切换装置，使其具有就地操控和远程操控两种作业方式，使整个系统即具备智能化，又可人工操作，使用灵活，且其依据浓缩倍率、pH、电导率、氯离子、硬度、监督等参数进行在线检测，将这些参数作为自动加药、加酸的依据，其结果准确，应用效果好。

3.3.1智能加药系统加酸部分控制方式

每套加酸装置由三台计量箱和四台计量泵组成，其中三台泵分别控制三台机组循环水的加酸量， 一台泵作为备用。加酸设备的操作既可通过监控计算机，又可通过控制柜面板上的操作开关和按钮完成。操作方式通过控制柜面板上控制方式选择开关选择。计量泵控制方式开关设为变频自动，通过上位机远方或就地控制柜面板上的按钮启动计量泵，启动后DCS 采集循环水泵出口 PH 值信号，并与期望值进行比较后进行 PID 运算，再把控制输出送到变频器以此控制变频调速器的输出改变计量泵的转速调节循环水加酸量把循环水 PH 值控制在一定范围，进而达到控制循环水水质的目的。机组PH 值的设定值可通过监控计算机完成。

3.3.2智能加药系统加阻垢剂部分控制方式

每套加阻垢剂装置与加酸部分不同的是增加了两台搅拌器，操作与控制方式与加酸部分基本相同。 此外加阻垢剂控制取补水流量信号，因此当机组补水流量信号异常（断线）时停止加药并在上位机上报警。

4 智能控制系统的实施效果

系统对主要参数实时监控，做到全天24小时检测水质主要指标，并根据检测结果进行优化运算，调整各种控制；远程监控系统，可以实施远程监测、数据查询；可以及时调节用水量，节水减排，延长现场换热设备的使用寿命，降低维护成本。最主要的是将远程服务和先进的监测和控制技术融为一体，提供最优质的、安全平稳的循环水的运行状态，同时实现可持续发展目标，减少用水量，提高能源效率和降低运营成本。

5 结论

经过一年多运行，循环水智能控制系统的实施，提高了加药的准确性、降低了水处理成本、减轻了员工的劳动强度，确保循环水系统安全运行零事故，为实现无人车间奠定了基础。

参考文献：

[1]董金芝. 智能加药技术在冷却循环水系统中的应用.人造纤维.2019

[2]陈文娟，王志岳，李洛洵，刘鹏飞，周长山.智能加药技术在循环水处理中的应用.水处理信息报导.2010

[3]袁闻骞.循环冷却水处理智能监控系统的应用研究.硅谷.2013

[4]迟新利,刘禹林,韩希昌.循环水处理控制系统设计与应用.东北电力技术.2006

[5]肖辉全，于海召.循环水处理控制系统设计与应用.工程技术.2015

作者简介:石超杰（1977-），男，河南尉氏人，学士学位，高级工程师，一直从事化学环保工程设计、技术研发及技术监督工作。联系方式： E-mail:sdscj@139.com