火电厂循环水系统运行控制的计算机辅助设计_李红卫

第9卷第14期2009年7月1671-1819(2009)14-4189-04科学技术与工程ScienceTechnologyandEngineeringVol.9No.14July20092009Sci.Tech.Engng.火电厂循环水系统运行控制的计算机辅助设计李红卫王伯槐陈小辉(榆林学院计算机与网络工程系,榆林719000)摘要循环冷却水现场运行管理的重点是控制水质指标和提高浓缩倍数。使用计算机编程监测数据、水质变化与分析处理,及时调整、优化水处理方案。该软件采用VC++编写,可实现计算、分析、判断、数据库管理、绘制曲线和报表生成及打印输出等功能,它的投入使用对实现循环水系统的高效、节水运行和水质的自动监测有一定的辅助作用。关键词循环冷却水浓缩倍数水质计算软件中图法分类号TP311.52;文献标志码A2009年3月25日收到陕西省榆林市科技计划项目(gygg200711)资助第一作者简介:李红卫(1966—),男,硕士,副教授,研究方向:Web技术。E-mail:ylxylhw@yahoo.com.cn。在我国的火力发电厂中,由于循环冷却水系统处理不当而引起的发电机组凝汽器腐蚀结垢问题屡见不鲜。凝汽器腐蚀易引起铜管穿孔、渗漏,缩短设备的使用寿命,增加设备的检修时间和次数,减少发电量;另一方面凝汽器结垢降低换热器的热交换效率,凝汽器真空度下降、蒸汽出力减小,增加能源消耗,提高运行成本。因此,做好循环冷却水现场的技术管理,确保系统安全、经济运行是非常重要的。循环冷却水运行管理是一项技术性很强的工作,一是要优化水处理方案,严格控制水质指标的合格率;二是要提高循环水浓缩倍数,实现循环水系统的高效、节水运行。此外,在循环冷却水运行过程中,大量的水质分析、水质监测、药剂等数据需要保留和管理,这些都要借助计算机技术来解决[1,2]。对于循环冷却水系统,浓缩倍数的控制十分重要,它是衡量水质控制好坏的一个重要指标。除了节约用水,降低运行成本外,在补充水质稳定的情况下,浓缩倍数稳定有利于进行化学处理。从循环水排污水处理考虑,循环水浓缩倍率越高,排污量越少,用于水处理设备投入就少,运行成本就越低。但是提高循环水浓缩倍率会使结垢和腐蚀问题更加突出,同时对循环冷却水处理提出了更高的要求,所以应根据当地水质情况采取相应的处理工艺。在水处理过程中,水质数据的准确性尤为重要。由于补充水的水质不固定且波动范围很大,这就要求循环水系统在运行过程中及时了解进出水的水质情况,依据监测结果对运行参数及时调整。但由于运行条件和技术水平等的限制,不能及时准确地进行调整,导致处理效果差别很大。所以,开发了循环冷却水系统运行控制软件。该软件可以对循环水水质进行模拟分析和计算,对循环水腐蚀与结垢倾向做出判断;计算用以维持水量平衡的补充水水量以及对添加的药剂进行消耗量及费用计算;对监测的水质数据进行全面的数据管理。1系统设计1.1设计方法针对本系统特点,软件应用程序在编写的过程中,采用面向对象程序设计方法。面向对象分析的目的是对客观世界的系统进行建模,分析模型有明确问题需求的用途[3]。面向对象程序设计方法强调通过重用提高软件的利用率、可扩充性和健壮性[4]。VC++开发环境可配置,有很大灵活性,编出的程序结构紧凑、灵活而又便于调试和修改。应用程序由一个人机交互界面和后台数据分析处理以及数据库组成。1.2系统框图整个系统由系统控制中心、水质指标计算、实时数据采集、趋势分析、系统维护等主要模块和一些辅助模块组成。实时数据采集模块完成对循环水质数据的实时采集、异样数据分析,计算出当前工况循环水质参数,在界面上显示并写入数据库。趋势分析模块进行水质分析和对比,显示水质腐蚀、结垢趋势。水质计算模块依赖补充水质指标和输入循环水质指标,计算得出当前水质的基本参数,为药剂添加提供理论依据。水质指标计算模块完成浓缩倍数K值的计算、离子浓度及药物添加量的计算等。辅助模块可以完成实验室对水质分析数据的输入,报表生成和打印等功能。系统框图如图1所示,本控制系统由多个模块组成,各参数的计算和分析依赖于实时数据采集、数据库中历史数据或实验室数据,通过主控程序完成计算任务。图1系统框图1.3水质指标计算根据已知的循环水的运行条件和补充水的水质数据,计算出加入补充水后循环水实际运行的碱度、pH和一些离子含量等项目,并根据计算结果对水质的腐蚀与结垢趋势做出模拟分析与判断,作为选择化学处理方案的参考。针对本模块中涉及的补充水和循环水的大量数据,建立了相应的水质数据库,包括添加数据、查询数据、修改数据、删除数据等数据库基本功能。通过数据导入功能还可以把该库的数据调到水质分析判断的计算界面直接计算,无须进行逐项输入[5]。1.3.1浓缩倍数计算离子浓度的确定与浓缩倍数K、蒸发损失率有关。本程序块用一个函数来完