電廠化學水處理系統的優化設計

方艷巍

摘 要：PLC系統是目前火力發電廠在化學水處理系統中應用最多的一種控制系統。通過對化學水處理過程中的控制系統運行狀況進行分析研究，闡明化學水處理工藝特點及PLC控制系統各項功能，提出優化措施和改進方案。

關鍵詞：電廠；化學水處理系統；優化設計

引言

在電廠控制系統中使用標準化、開放的工業以太網功能將不同廠家的控制系統連接起來已成為一種技術發展的必然，控制方式由原來的分散控制逐漸發展為集中控制。由于PLC具有體積小，抗干擾能力強，組態靈活等優點已成為火力發電廠控制系統中主要應用系統。

1 電廠化學水處理系統介紹

1.1 電廠化學水處理系統分類

電廠化學水處理系統一般按照系統的功能進行分類，其中包括：來水預處理、凝結水精處理、汽水取樣監測分析、爐內加藥系統、綜合的水泵房、反滲透預脫鹽、循環水加氯、鍋爐補給水處理、廢水及污水處理等子系統。

1.2 電廠化學水處理系統存在問題

從電廠的化學水處理控制系統運行狀況分析，主要存在以下特點及問題：

（1）無論是繼電器還是PLC的控制系統，其位置都處在較為分散的狀態，不容易進行集中控制。

（2）無論是哪種系統，都保留著多個化學水處理的運行值班崗位，但由于崗位太多會出現監管不到位的問題，易造成事故的發生。

（3）運行的工作量較大，巡檢點過多，增加了勞動成本。

（4）化學儀表管理水平處在落后狀態，不能及時有效的標定表計，造成表計測量不準確。

（5）子系統較多，設備繁雜，控制系統的備品備件種類過多，資金積壓比較嚴重，人員技術水平差異不等。

（6）控制不精細，制水及加藥成本過高。

（7）控制工藝技術不完善，機械自動化水平不高，自動干預能力不強。

2 電廠化學水處理系統的PLC設計

2.1 可編程控制器的基本特征

從整體上來看，可編程控制器其自身的主要特點概括來講主要是以下幾個：

（1）機型的系列化。

（2）采用的是多個處理器來進行使用。

（3）具有較強的存儲的能力。

（4）具有強大的輸入以及輸出的接口。

（5）其功能都很強大，同時都采用了智能的外圍接口。

（6）方便實現網絡化，能過實時進行監控。

（7）緊湊型高、可靠性強、保密性好的特點。

（8）在進行編程的過程中，選用的編程語言較為通俗易懂。

PLC系統的運行流程：當工藝參數、閥門開關及設備運行狀況在PLC中被設置后，PLC利用組態中的驅動實現與上位機的通訊；上位機在獲得現場數據后對現場設備的運行狀況進行監控；操作者根據狀態參數利用鍵盤或鼠標實現設備的控制；PLC在接到指令后按照程序完成邏輯運算，將結果在輸出模塊中送出，利用輸出信號實現設備的控制，進而達到系統的正常運行。

可編工業程控制器的特點決定了系統比較容易與工業的控制系統相互組成一個新的整體，其自身的機型在系列化的特點可以使得用戶有余地的去選擇自身所需要的型號，而且可以對可編程控制器的功能進行擴充，方便現場技術人員能夠及時根據現場實際情況修改工藝流程，進而優化整體系統。

2.2 化學水處理監控系統

在進行化學水處理工藝流程的控制過程中，其操作臺上所進行操作的時候，需要根據現場實際情況進行實時監控，并且去完成如下工作：

（1）通過化學水處理系統的工藝模擬的流程顯示和實時運行操作。

（2）通過化學水處理系統預處理工藝模擬流程的顯示和設備運行操作。

（3）通過化學水處理系統預處理過程，在進行供電時保證模擬的畫面的顯示和設備實時操作。

（4）根據化學水處理系統流程顯示主要的工藝參數，并能夠及時匯總在報表中。

（5）根據化學水處理系統流程將報警匯總在記錄中進行顯示。

2.3 化學水處理PLC系統應用要求

PLC系統在化學水處理系統中主要是為了更好的監視和控制整個電廠中的化學水的處理流程和整個系統的設備運行，便于監控整個化學水處理系統的正常運行。有關水處理的系統在工藝流程上的控制、各種閘門以及相關的閥門的控制、水泵的啟/停控制、化學水的處理過程的控制等等，都屬于計算機的監控系統所能檢測到的是否正常或者異常的狀態，以保證系統能夠進行安全高效的運行。

2.4 解決的相關技術關鍵以及主要的創新點

2.4.1 項目的技術關鍵

項目的技術關鍵主要是通過PLC系統便于集中控制來實現電廠中化學水處理的自動監控，開發出相關的控制軟件，實現系統的自動化。

2.4.2 系統的創新點

系統的創新點主要是將所有操作以及數據的監視都在一臺計算機中進行，實現了電廠所有水處理（含污水處理、加藥處理等）系統的集中控制，將所有設備控制集中在幾個畫面上，根據每個子系統運行的需求，啟停不同的設備來配合完成整體流程的運行，在有效的縮短了工藝調整時間之后，讓工藝過程在最佳的經濟點上進行運行。

2.5 系統中所存在問題的改進意見

將PLC系統及時進行軟硬件的更新，通過對卡件的及時更換，可以提高系統的運行速度，提升閥門、水泵、溫度元器件、流量等的反饋時間，達到精細化運行。不斷優化系統的運行方式，將手動控制全部改造為自動控制，進行反饋信號與輸出信號的遲滯時間優化，將遲滯時間進一步壓縮，增強誤操作的反應時間。加強技術人員的現場培訓，在更新硬件后及時對相應軟件進行優化，保證技術人員的水平不斷提高。

3 結束語

在使用PLC的系統之后，化學水處理系統運行穩定可靠，在通信數據時，可以處于準確及時的狀態中，有效的提高設備的規范化管理，并且大大提高了工作的效率，將PLC系統作為其中央的處理的單元，有效實現了系統的遠程監控模式、手動以及自動的控制等等多種功能。

參考文獻

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