高壓注汽鍋爐水處理運(yùn)行實(shí)時(shí)電控技術(shù)研究

杜海旺

(遼河油田高升采油廠,遼寧盤錦 124125)

1 水處理現(xiàn)狀

高壓鍋爐水處理觸摸屏只是一個(gè)顯示裝置,對(duì)水處理運(yùn)行控制只是輸入一個(gè)再生控制時(shí)間,在生產(chǎn)中并起不到多大作用。通過(guò)選擇合理重要的測(cè)量監(jiān)視參數(shù),實(shí)時(shí)顯示控制水處理裝置運(yùn)行狀況,及時(shí)準(zhǔn)確反應(yīng)水處理裝置運(yùn)行過(guò)程中的各種主要故障并提醒運(yùn)行人員產(chǎn)生故障的原因,使水處理裝置隨時(shí)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。

按照水處理的設(shè)計(jì)參數(shù),一組軟水器運(yùn)行8小時(shí)左右自動(dòng)切換運(yùn)行組,本組轉(zhuǎn)入再生。這種設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是生水硬度值和鍋爐排量均固定不變,而在具體運(yùn)行過(guò)程中這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)是處于變化狀態(tài)的,再生時(shí)間的控制很不準(zhǔn)確,所以現(xiàn)在大部分設(shè)備采用了人工監(jiān)測(cè)手動(dòng)再生,用人工監(jiān)測(cè)出口水質(zhì)硬度及控制再生過(guò)程主要存在以下缺點(diǎn)：(1)勞動(dòng)強(qiáng)度大,測(cè)量間隔時(shí)間長(zhǎng),人為因素影響大;(2)因檢測(cè)、調(diào)整較水質(zhì)硬度變化相對(duì)滯后,因監(jiān)測(cè)不及時(shí)而給鍋爐帶來(lái)漏硬隱患,使部分水質(zhì)硬度不符要求的水進(jìn)入鍋爐,從而給鍋爐帶來(lái)安全危害。

2 主要技術(shù)指標(biāo)

通過(guò)對(duì)水處理程序及觸摸屏顯示數(shù)據(jù)的改變,使水處理裝置隨時(shí)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)水處理裝置全自動(dòng)實(shí)時(shí)顯示控制,主要技術(shù)指標(biāo)有：

(1)水處理裝置制水量：大于200方/周期,控制誤差：小于5%。(2)水處理裝置再生時(shí),二級(jí)出口壓力：大于0.2Mpa。(3)流程壓降、運(yùn)行時(shí)間、進(jìn)鹽壓力高低、制水量等重要參數(shù)超限報(bào)警。

選擇合理重要的測(cè)量監(jiān)視參數(shù),實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)控制各主要控制部件和參數(shù)(流量、壓力),實(shí)時(shí)顯示控制水處理裝置運(yùn)行狀況,及時(shí)準(zhǔn)確反應(yīng)水處理裝置運(yùn)行過(guò)程中的各種故障,以便及時(shí)處理,消除各種安全隱患,使水處理裝置隨時(shí)處于最佳運(yùn)行狀態(tài),確保水處理裝置安全可靠運(yùn)行。還可利用對(duì)鹽水液位實(shí)時(shí)監(jiān)控,防止運(yùn)行人員因疏忽造成鹽水冒罐腐蝕軟水器基礎(chǔ),能及時(shí)在液位高限或低限(磁力泵禁止抽空)時(shí)自動(dòng)停泵。

3 水處理實(shí)時(shí)電控實(shí)施方案

水處理運(yùn)行再生各步時(shí)間、流量、壓力、液位監(jiān)測(cè)與控制由PLC和盤面控制開(kāi)關(guān)共同完成,由狀態(tài)指示燈顯示各種運(yùn)行狀況。采用限流功能的液(氣)動(dòng)閥限制再生各步過(guò)程和流量。

3.1 監(jiān)測(cè)控制各主要部位設(shè)備運(yùn)行狀況和參數(shù)

1#2#水泵、鹽泵、藥泵、鹽泵攪拌器工作狀態(tài)、A、B組工作狀態(tài)(運(yùn)行、再生、待用)、運(yùn)行組瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、運(yùn)行時(shí)間。再生組各步瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、運(yùn)行時(shí)間、鹽水箱夜位等。具體如下：

(1)水處理A、B組一級(jí)、二級(jí)出口壓力;(2)水處理入口、出口瞬時(shí)累積流量,鹽水瞬時(shí)累積流量;(3)進(jìn)鹽水流程壓力監(jiān)測(cè);(4)一級(jí)、二級(jí)出口壓力降;(5)再生各步壓力監(jiān)測(cè);(6)再生各步流量監(jiān)測(cè)與控制;(7)運(yùn)行時(shí)間、再生各步時(shí)間監(jiān)測(cè);(8)再生及運(yùn)行各步排污流量監(jiān)測(cè);(9)鹽泵啟動(dòng)后鹽水瞬時(shí)流量低報(bào)警;(10)鹽水累積流量到切換到置換;(11)排污泄漏故障。

3.2 觸摸屏主要畫面

3.2.1 故障報(bào)警顯示

供水泵故障(運(yùn)行再生)時(shí)1#2#泵沒(méi)有啟動(dòng));鹽泵故障(進(jìn)鹽時(shí)沒(méi)有啟動(dòng));藥泵故障(加藥時(shí)沒(méi)有啟動(dòng));入口水壓低(0.4Mpa);出口水壓低(0.2Mpa)。鹽水箱液位高(100CM鹽箱溢流);鹽水箱液位低(小于30CM此時(shí)不能啟泵進(jìn)鹽);反洗壓力高(排污處壓力接近入口水壓時(shí)0.2Mpa);反洗流量低(0.8方/小時(shí));進(jìn)鹽流量高(3.8方/小時(shí));進(jìn)鹽流量低(0.5方/小時(shí));進(jìn)鹽時(shí)間長(zhǎng)(0.5小時(shí));置換壓力高(0.4Mpa)。置換流量低。一級(jí)正洗壓力高(0.4Mpa);一級(jí)正洗流量低;二級(jí)正洗流量低;排污閥泄露(運(yùn)行時(shí));1#泵過(guò)熱;2#泵過(guò)熱;鹽泵過(guò)熱;藥泵過(guò)熱;軟水器壓降大。

3.2.2 控制模式設(shè)置

(1)再生控制方式：分時(shí)間到、流量到兩種可選。通常用流量到控制啟動(dòng)再生,時(shí)間到做報(bào)警提示;(2)再生各步控制方式：再生各步用時(shí)間控制,流量做報(bào)警提示參考;(3)進(jìn)鹽控制方式：采用進(jìn)鹽量到控制、進(jìn)鹽瞬時(shí)流量低、進(jìn)鹽時(shí)間長(zhǎng)做報(bào)警提示(進(jìn)不去鹽)。

3.2.3 參數(shù)報(bào)警設(shè)置

(1)基本設(shè)定。制水量設(shè)定：280方(200-300方)、制水量=出口流量累積值;進(jìn)鹽量設(shè)定：0.8方(0.4-1.2方)(液位降低換算成流量);一級(jí)入口壓力量程(Mpa);A組一級(jí)出口壓力量程(Mpa);B組一級(jí)出口壓力量程(Mpa);二級(jí)出口壓力量程(Mpa);鹽水液位量程(米);入口瞬時(shí)流量量程(方/小時(shí));出口瞬時(shí)流量量程(方/小時(shí))。其中各參數(shù)可由觸摸屏根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定。(2)再生設(shè)定。再生各步時(shí)間：反洗15分鐘;進(jìn)鹽約25分鐘;沉降5-10分鐘;置換40分鐘;一級(jí)正洗25分鐘;二級(jí)正洗15分鐘。

再生各步流量：各步實(shí)際流量=入口實(shí)際流量-出口實(shí)際流量。其中各參數(shù)可由觸摸屏根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定。

3.2.4 各步流程狀況監(jiān)控說(shuō)明

(1)應(yīng)注意觀察反洗的壓力和流量,細(xì)心檢查排污水中是否有樹(shù)脂溢出,以此來(lái)判斷反洗的進(jìn)行情況。壓力不宜過(guò)高或過(guò)低。過(guò)低起不到反洗作用,過(guò)高會(huì)把樹(shù)脂帶出。(2)正常進(jìn)鹽壓力一般為0.15至0.3兆帕,過(guò)高時(shí)說(shuō)明進(jìn)鹽流程上有阻力(堵或閥門打開(kāi)不完全等),影響了進(jìn)鹽速度,同等條件下延長(zhǎng)了進(jìn)鹽時(shí)間,在現(xiàn)實(shí)控制的情況下,由于進(jìn)鹽量的減少而影響再生效果。壓力過(guò)低時(shí)鹽水進(jìn)入一級(jí)罐的布鹽器不能形成噴霧,使鹽水與不能充分接觸,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)“偏流”,影響了樹(shù)脂的再生效果。(3)置換的流量及壓力與進(jìn)鹽基本相同,要注意觀察,防止置換沒(méi)有正常進(jìn)行,并檢查排污水中是否有樹(shù)脂漏失。時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),以免使用軟化水量太大,影響另一組運(yùn)行周期。時(shí)間不宜過(guò)短,以防止鹽水與樹(shù)脂沒(méi)有充分反應(yīng)就被大量的正洗水沖掉,影響再生效果。(4)正洗開(kāi)始時(shí)注意觀察正洗的壓力和流量。觀察排污水中是否有樹(shù)脂漏失。正洗時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短,因?yàn)槌^(guò)正洗終點(diǎn)后,不僅浪費(fèi)大量的水,同時(shí)也消耗剛再生完的樹(shù)脂的交換能力,縮短運(yùn)行周期;太短則鹽水罐中殘余的鹽水和交換出的鈣鎂離子不能全部沖掉,達(dá)不到再生目的。正洗20分鐘后,開(kāi)始化驗(yàn)分析正洗效果,當(dāng)接近正洗終點(diǎn)時(shí),要勤化驗(yàn),以求最佳正洗終點(diǎn)。本技術(shù)不但提高了水處理裝置的控制水平,而且使整個(gè)控制過(guò)程的實(shí)現(xiàn)變得簡(jiǎn)單易行,增加了系統(tǒng)的可靠性,減少了設(shè)備故障率。(5)編寫故障診斷程序,以便及時(shí)準(zhǔn)確反應(yīng)水處理裝置運(yùn)行過(guò)程中的各種主要故障。提醒運(yùn)行人員產(chǎn)生故障的原因,以便及時(shí)準(zhǔn)確的診斷、排除處理設(shè)備故障。

4 實(shí)時(shí)電控技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)

(1)安全可靠性明顯提高：依靠人工的運(yùn)行操作軟水器裝置,由于操作人員疏忽或操作失誤時(shí),會(huì)造成漏硬的嚴(yán)重事故,給鍋爐安全運(yùn)行帶來(lái)極大的隱患,通過(guò)采用實(shí)時(shí)電控技術(shù),完全實(shí)現(xiàn)以軟水器的軟化能力為根據(jù)的自動(dòng)化控制。減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了安全系數(shù)。(2)故障判斷準(zhǔn)確及時(shí)：在以往的軟水設(shè)備運(yùn)行、再生過(guò)程出現(xiàn)故障時(shí),故障點(diǎn)不好判斷和查找,常常費(fèi)時(shí)、費(fèi)力走不少?gòu)澛贰２捎眯碌碾娍丶夹g(shù)以后,通過(guò)對(duì)輸入、輸出量的檢測(cè),運(yùn)行狀況在觸摸屏上顯示一目了然,能及時(shí)準(zhǔn)確地判斷處理水處理運(yùn)行中出現(xiàn)的故障。(3)現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)單實(shí)用：水處理裝置以流量控制模式為主,時(shí)間為輔的實(shí)時(shí)全自動(dòng)監(jiān)控,完全實(shí)現(xiàn)以軟水器的軟化能力為根據(jù)的自動(dòng)化控制。若需要改變?cè)偕鷷r(shí)間、流量時(shí)間,在觸摸屏盤面上就可以根據(jù)人為需要直接進(jìn)行設(shè)定,不需進(jìn)入主機(jī)內(nèi)部程序就可以實(shí)現(xiàn),也不會(huì)影響當(dāng)前運(yùn)行再生狀態(tài)。(4)參數(shù)設(shè)置方便易行：在更換一次儀表(壓力變送器、流量計(jì))時(shí),其量程或參數(shù)需要改變時(shí),技術(shù)人員必須進(jìn)入主機(jī)核心程序,用計(jì)算機(jī)或編程器對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)重新賦值,操作繁雜。而采用電控技術(shù)以后,可以在觸摸屏上直接進(jìn)行賦值,方便易行。