脱盐水站反渗透技术中自控系统的应用_安亚琴

脱盐水站反渗透技术中自控系统的应用安!亚!琴（宣化钢铁集团有限责任公司动力厂，河北张家口#$%）摘要：脱盐水站反渗透水处理技术通过应用西门子&’(自动控制，实现了脱盐水系统全自动产水功能，主要有自控画面编程、逻辑控制、高压泵自动控制等，保证了反渗透制水工艺出水水质稳定，产水率高。关键词：反渗透技术；自动控制；&’(；联锁!前言宣钢)$*+高炉脱盐水站主要负责为高炉炉墙水冷却壁提供循环冷却水及)台%,-./锅炉生产补给水，其制水系统应用了反渗透技术。脱盐水站采用两组产水量能力为0*+./反渗透装置，整体制水工艺采用西门子&’(自动控制，自动化程度高，出水水质稳定。#反渗透原理脱盐水站采用海德能公司的反渗透装置，膜元件采用卷式复合膜，膜的脱盐表层存在进水隔网，在进水压力的推动下，原液在进水隔网中流动，浓度不断增加，最后变成浓缩液从下流排出。反渗透这一快速浓缩过程将导致难溶盐类的析出和胶体、细菌的吸附沉积。反渗透装置为一级二段%.$排列，制水产生的浓缩液进入二段进行二次反渗透，提高了水的重复利用率。反渗透系统制水工艺由保安过滤器、超滤装置、12给水高压泵、反渗透装置、加药装置和离子交换器等重要部件组成（工艺流程见图%），制水回收率可达到#$3以上，脱盐率为4$35403。!#$%&’()!*&+,-.&/01,23&4&5!67897:;<7=&&’>?@78ABC:;DE@7>?@7ABCFGH&IJK#$L&IJK$MIJKN*IJK图#工艺流程图$实现产水全自动控制$%#自控画面编程及选型&’(采用西门子公司6#7+控制器，下位机编程采用西门子6-89#:$;<软件，进行=>过滤器、超滤、反渗透系统的联锁及停机、报警等程序编制。上位机编程采用西门子?@A((,;进行开发，编写了过滤、供水、反渗透、脱盐、混床、报警、趋势等画面（图)为反渗透监控画面），具有远程监控功能，实现就地手动与全自动操作。对生产中反渗透产水流量、进水电导、产水电导、水回收率、各水池水位等各个参数自动、连续地进行检测，可在监控画面自动调节=>过滤器、超滤装置、反渗透、除盐水泵等的工况（启动、停止或调速），从而自动满足生产过程的需要。$%$实现控制逻辑本系统实现了除盐水站从过滤、反渗透到除盐水系统全自动产水功能，最终实现以下主要控制功能。););%!初级过滤控制=>过滤机由叠片式过滤器组成，进水通过沟槽流向叠片内缘，大于过滤沟槽尺寸的悬浮物和颗粒物质被有效去除。过滤器运行一定时间后需要对过滤器进行反洗，自动控制考虑各过滤器反洗交替进行，使过滤机组实现连续不间断制水。超滤装置以孔径为;$5%!*的不对称多孔性半透膜———超滤膜作为过滤介质，其截留机收稿日期：)47#7%作者简介：安亚琴（%4#,7），女，河北张家口人，工程师，主要从事自动控制系统的开发及维护工作。·0),·《冶金自动化》)4年6)图!反渗透控制画面理主要是筛分、吸附为主。超滤装置按全量过滤模式设计，单列超滤装置产水量!#$%&’。自动控制反冲频率%#$()&次，每次水反洗的操作完成时间约*%$()。运行透膜压差，通过程序计算原水进口压力和浓水出口压力的平均值与透过水压力的差值，跨膜压差值表征了超滤膜的污染程度，当跨膜压差达到膜厂家规定的值时，自动报警并进行清洗。++,反渗透联锁控制为了保证反渗透膜的透水性，需要定期在线化学反冲洗，反渗透工艺的“置换”“制水”、“置换”、“酸洗”、“置换”、“碱洗”、“置换”、“备用”工作流程非常复杂，并且需要依次控制进出水阀、给水泵的动作顺序，通过编程和调试，实现了最关键的反渗透工艺的程序编制。现以!-反渗透装置说明程序编制实现的联锁关系：./0系统接到12冲洗泵“待机”命令后，确认保安过滤器进水阀和产水出水阀处于关闭状态后，自动依次打开置换排水阀、产水排水阀、电动慢开阀；./0采集到慢开阀开信号后自动启动12冲洗泵；自动打开冲洗进水阀，记录第!次置换时间。当置换时间达到!3$()，停运12冲洗泵；并关闭置换排水阀、电动慢开阀、冲洗进水阀、产水排水阀、打开保安过滤器进水阀、产水出水阀；./0接到产水出水阀打开，12给水泵启动信号后，电动慢开阀自动打开，此时自动记录制水时间。反渗透连续运行4’，./0停止12给水泵并置换。置换!3$()，./0系统启动加酸计量泵，同时采集12冲洗泵出水母管56值、流量值。酸洗%#$()，次置换，碱洗%#$()，%次置换，停运12冲洗泵，自动完成!次全部反渗透过程，其中所有时间都可设定。++%,高压泵自动控制脱盐系统设置7台12给水高压泵，与反渗透装置产水出水电动阀、置换排水电动阀连锁，产水出水电动阀处于关闭或置换排水电动阀处于打开状态时，高压泵无法启动；与进水低压开关和出水高压开关连锁，当低压开关低于某一压力值或高压开关高于某一压