火电厂化学水处理实施DCS系统研究_林义

489*作者简介:林义，男，华电能源牡丹江第二发电厂热工检修分公司，中学高级教师。火电厂化学水处理实施DCS系统研究林义*(华电能源牡丹江第二发电厂热工检修分公司，黑龙江牡丹江157015)摘要:实现化学水处理集中控制，是提高化学自动化水平的手段。火电厂化学水处理系统水、汽品质的好坏直接影响热力系统机组的安全、经济稳定运行。随着高参数、大容量机组的迅速发展，对化学水处理系统自动化的要求越来越高。因此，提高火电厂化学车间自动化水平，实施化学车间网络自动化管理是现代电力企业发展的必然趋势。关键词:DCS;水处理;数据采集;参数控制;自动控制一、系统结构(见图1)系统采用Windows(98、me、2000、xp)平台，采用现场总线技术将化学仪表“虚拟”化，系统能实时监控水汽品质参数、加药系统、凝结水处理系统、补给水系统以及原水处理系统状态，并分析记录水、煤、油及制氢的品质状态。完成现场汽水品质各种数据的采集分析，化学水处理自动化系统主要通过分布于现场的采集工作站对化学加药系统进行监控，从而实现加药的计算机闭环控制。图1系统结构二、系统硬件客户机(用于各分析试验点的数据录入和监视);工业控制计算机或PLC(用于现场采集工作站);测控元件;多口HUB或SWITCH;打印机。该系统通过各个子系统的就地工作站完成各种数据的采集，由服务器集中进行数据分析。该系统通过网络接口将化水程控、凝结水程控、反渗透程控、原水处理系统等系统的数据录入，实现多个系统的合并，并直接送主机DCS系统。该系统与电厂MIS网系统相连，作为一个子网挂在全厂的MIS网上，实现了化学监督的各种数据信息共享，同时将机组运行状况在化学系统中反映，使企业技术人员和管理者不必亲临现场，通过网络就可在办公室综合现场数据，监视、控制和诊断现场设备的运行状态。三、系统网络配置1.系统的选择火电厂化学车间自动化系统作为一个网络系统(子网)挂接在全厂的MIS网上(主网)，子网允许挂接客户中国电力教育2010年管理论丛与技术研究专刊490终端。主网与子网间采用网桥隔离，加强系统的安全性。2.独立性和可扩性系统自身的工作不依赖于主网，系统是否与主网连接均不影响主网的工作。在系统内部可以任意增添客户终端，每台客户终端均具有对系统参数的设定能力和对实时检测数据、历史数据与图表的观察能力。3.网络系统软件的选择(1)数据库的选择。由于子系统内部的数据必须能与外部共享，因此系统必须配备共用数据库。本系统采用目前最通用的共用数据库，即建立在Windows(2000、xp)上的SQLServer。(2)操作系统。服务器选用Windows(2000、xp)，现场监控工作站选用Windows(2000、xp)，各人工输入及监视站可选用其他类型的软件(INTOUCH、组态王等)。火电厂水处理自动控制系统(见图2)。传统的分散独立单元控制系统(见图3)。采用常规调节器+变频调节器+仪表信号传统的分散独立单元主要用于中小电厂化学水处理的控制，以及电厂的老设备改造。系统性能对比见表1。化学水处理DCS系统结构见图4。火电厂化学水处理实施DCS系统研究491表1系统性能对比控制方式设备类型适用范围使用费用特点DCS系统DCS设备:由仪表工作站、操作员站、服务器构成监控网络，由罗干个I/O站通过以太网组成网络，通过网关与主机DCS及厂MIS系统相连。新建工程整体改造费用略高统一设计、系统完整、控制水平高、功能齐全、维修量小、便于实施，方便管理，减人增效。PLC+上位机控制系统PLC+上位机，各PLC子系统自成工作站，通过以太网相连，构成化水处理程控网，在与主机DCS相连或通过网关与MIS系统相连。部分改造或整体改造费用适中统一设计、培植灵活、可根据需要决定子系统数量，便于部分实施，控制水平较高，维修量不大，方便管理。传统分散独立系统常规调节器+仪表局部改造费用较低运行稳定性差，指标控制难度大，维修量大，不便管理。四、火电厂化学水处理控制1.给水加氨系统给水加氨以提高pH值在8.8～9.3之间，一方面可使给水中CO2得以消除，从而防止给水系统的CO2腐蚀;另一方面，给水加氨为联氨除氧创造必要条件。主要功能及技术指标:控制给水pH值:8.8～9.3;自动配制稀氨溶液，其浓度可人为设定;控制系统根据设定的参数值，对加药装置进行自动闭环控制;变频调速，自动向给水母管加氨;可通过加氨控制动态模拟图进行实时监控;实时查询各溶液箱的液位、状态以及电磁阀、搅拌电机、加药泵的工作状态。2.给水加联氨系统给水加联氨的目的:一方面可将水中的溶解氧还原，起到除氧作用，从而防止给水系统的腐蚀。另一方面在t﹥200℃条件下，将热力系统内的氧化铁、氧化铜还原，以防止系统结铁垢和铜垢。联胺化学除氧必须在碱性条件下完成，且联氨过剩量在10～50ug/L