电厂化学水处理DCS的应用与研究

式控制效果不佳 ， 造成酸碱耗量经常超标且制水
质量 经 常不 能稳定 控制 。因此 ， 火力发 电厂 中 ， 在
２
应用 能源 技术
器也 称 为阴床 。
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为了提高生产效益 ， 实现综合化控制系统 ， 水处理 工作对保证发电厂的安全、 经济运行具有十分重
排放 到 中和池 中 ， 首先 让废 酸碱液 自行 中 和 ， 并根 据需 要 ， 入适 量 的酸 碱进行 中和 ， 加 然后 排放 掉废 液 。为 了加快 中和速 度 ， 里设 置 压 缩 空气 管 进 这 行搅 拌 ， 得加人 调节 用 的酸 （ 碱 ） 使 或 与废 液能 够
水进 入 清水箱 ， 由清水 泵 打 人 强 酸性 阳离 子 交换 器， 经强 酸性 阳离子交 换 除去水 中铁 、 、 、 等 钙 镁 钠
（ ． ｔｎ ｎｅｎ ｔ ｎ ｌ ｈ ｎ ｊ ｋ ｕ Ｐ ｗｅ ｌｎ ， ｈ ｎ ｊ ｋ ｕ０ ５ ３ Ｃ ｉａ ２ Ｎｏｔ ｈｎ １ Ｄａａ ｇＩ ｔ ａｉ ａ ａ ｇｉ ｏ ｏ ｒＰａ ｔＺ ａ ｇｉ ｏ ７ １３， ｈｎ ； ． ｒｈＣ ｉａ ｒ ｏ Ｚ ａ ａ
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摘 要： 为提 高火 电厂 生产效 益 ， 实现 火 电机 组综 合 化控 制 系统 ， 对 某 ３０ 针 ０ ＭＷ 机 组 化 学
水处 理 系统存 在 自动 化 程 度 偏 低 、 产 状 况 落后 的 现 象 ， 行 了化 学 水 处 理 分 散 控 制 系统 生 进 （Ｃ ） Ｄ Ｓ 的应 用研 究 ， 学制 水 Ｄ Ｓ系统 应 用 与 火 电厂 水 处 理 系统后 提 高 了水 处理 工 艺过 程 的 化 Ｃ 自 动控制程度和管理水平， 促进发 电企业长远快速发展具有重要的意义， 同时也拓展 了控制范
围， 实现 了 较复杂的控制策略 ， 实现 电厂 Ｄ Ｓ管控一体化有借鉴作用。 对 Ｃ 关 键词 ： 电厂 ； 学水 ； Ｃ 火 化 Ｄ Ｓ控 制 系统 中图分 类号 ： Ｋ ２ ． ． 文献 标 志码 ： 文章 编 号 ：０ ９—３ ３ （０ １ ０ ０ ０ ０ Ｔ ２３５１ Ｂ １０ ２ ０ ２ １ ）５— ０ １— ５
ｔｅ ｔ ｎｔｓ ｓｅ ｗａｅ ｒ ａｍｅ ｔｐ ｏ ｅ ｓ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｌｖ ｌｏ ｕ ｏ ｔｃ ｃ ｎ ｏ ｎ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｒ ａ ｍｅ ｙ ｔｍ ｔｒ ｔｅ ｔ ｎ ｒ ｃ ｓ ｏ ｉ ｒ ｖ ｅ ｅ ｆａ ｔｍａｉ ｏ ｔ ｌａ ｄ ｍａ ａ ｅ ｎ ． ｈ ｒ
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到 性 ， 重 时还 可 能产 生 不 可逆 转 的腐 蚀 事 故 。 严 当前 ， 国内多数 电厂 的 除盐 系 统 普遍 存 在 自动化 程 度偏 低 、 生产 状况 落后 的现象 ， 设备 往往 采用人 工 控 制 的方 法 ， 动 强度 大 ， 劳 由于 阀 门众 多 ， 而 从
造成整个化学汽水处理流程中众多影响因素彼此
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间不 能及 时协调 、 时响应 处理 ， 及 往往会 误开 阀门
锅炉、 汽轮 机设备 及系统 运行 的安全 性和经 济
收稿 日期 ：２ １ ０ ０ １— ３一ｌ ５ 修订 日期 ：２ １ ０ ０ １— ４—１ ０
对 生产 产生不 利 的影 响 。这 种 以人为 主的控 制方
作者简介 ：张春生 （９ ７ ， ， １７ 一） 男 主要从事 电站热力设 备状 态监测与控制研究。
ｄｓｉｕｅ ｏｔ ｌ ｙｔ （ Ｃ ） ｈｍｉ ｌ Ｃ ｙｔ ｐ ｌ ａ ｏ ｓ ｆ ａ ｒ ｎ ｏ ｅ ｌ ｔ ａｅ ｉｒ ｔ ｃｎｒ ｓ ｍ Ｄ Ｓ ．Ｃ ｅ ｃ Ｓｓｓ ｍ ａ ｐｉ ｔ ｎ ｔ ｄｐ ｗ ｒ ａ ｔ ｔｂ ｄ ｏｓ ｅ ａＤ ｅ ｃ ｉ ｏｗ ｅ ａ ｐｎｗ ｒ
２ １ 年第 ５期 （ ０１ 总第 １ １ ） ６ 期
应 用 能源 技术
电厂化学水处理 Ｄ Ｓ的应用 与研究 Ｃ
张 春生 李 。 岩 赵 继 阳 朱存 旭 。 。
（． １ 大唐国际张家口发电厂 河北 张家口 ０５ ３ ；． ７ １３２ 华北电力大学 电站设备状 态监测与控制教 育部 重点实验室， 河北 保定 ０ １０ ；． ７０ ３３ 国电河北龙 山发 电有 限责任公 司 河北 邯郸 ０ ６０ ） ５４０
０ 前 言
化学 水处 理 是火 电厂 重 要 的生 产 过 程 ， 保 确 化 学水处 理设 备 可靠运 行 和补 给水质 量对 火 电厂 的 安全经 济运 行起 着非 常重 要 的作用 。电厂水 处 理 主要是 指 给水处 理 ， 即锅 炉用 水 的处 理 。 电厂 中水 、 系 统 运行 质 量 的好 坏 直 接 影 响 汽
产 连续 。 从 生水 加 热 器 来 的原 水 进 入 过 滤 器 进 行 过 滤， 将原 水 中残 留的悬 浮 物 去 除 。经 过 过 滤 后 的
众的健康 。这就必须要进行废酸、 碱的处理， 以使 排放水 ｐ Ｈ值达到允许排放的标准。
阴阳床再 生过程 中会 产生 一定量 的废 碱和废 酸（ 总量 约 占化 学制水 １％ ）通 常采 用 的方 法是 ０ ， 把这 些废 碱和 废酸排 到 中和池 中 ， 进行 自然 中和 ， 但实 际使 用 中很难 达 到 自然 中和 处 理 的 目的 ， 即 废碱 和废 酸混合 反应 后 ｐ Ｈ值 不 能满 足环 保排 放 （Ｈ值 ６～９ 标 准 。其工作 原理就 是 设置 一个 中 ｐ ） 和池 ， 阴 阳离 子交 换 器 再 生所 产 生 的废 酸碱 液 让
由于在本 系 统采 用 的是化 学 除 盐 工 艺 ， 生 再 已经 失效 的 阳、 离子 交换 树 脂 时 ， 用 的酸 、 阴 所 碱
酸碱再 生 系统 、 液 中和系统 组成 。 废
１ １ 离子 交换 除盐所以除盐工
艺 的水处 理 系统 再 生 过 程 中就 必 定 产 生 大量 的 酸、 碱废 水 。不经处 置 的废 液就 直接 排放 ， 会污染 水域 、 响农 作物 及 鱼类 正 常 生 长 和 危及 人 民群 影
Ｌ ｎ ｓａ ， ｎ ａ ０ ６０ ） ｏ ｇｈ ｎ Ｈａ ｄ ｈ，５ ４ ０
Ａｂ ｔ ａ ｔ：Ｔｈｉ ａ ｅ ｓｔ ｍｐ ｏ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｅ ｆ ｉｎ ｙ ｉ ｏ ｒｐｌｎ ｎ ｏ ａ ｈ ｅ ｅ ｔ ｒ ｌｐｏ ｒ ｓｒ ｃ ｓ ｐ ｐ ｒｉ ｏ ｉ ｒ ｖ ｒ ｄ ｃ ｉ ｆ ｃ ｅ ｃ ｎ ｐ ｗｅ ａ ｔａ ｄ ｔ ｃ ｉｖ ｈｅｍａ ｗｅ ｏ ｉ ｉ ｅ ｒ ｔ ｄ ｃ ｎｒ ｌｓ ｓｅ ｎｔｇ ａｅ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ．Ｆｏ ｎ ｘ ｓｉ ０ ｒ ａ ｅ ｉｔ ３ ０ ＭＷ ｎ ｔａ ｔ ｍａ ｅ ｈｅ ｃ ｌｗａｅ ｒ ａｍｅ ｔｓ ｓｅ ｉ ｎｇ ｕ ｉ ｕ ｏ ｔｄ ｃ ｍｉ ａ ｔ ｒｔｅ ｔ ｎ ｙ ｔｍ ｓ ｔ ｈｅ ｏ ｎ ｎ ｆ ｌｗ ａ ｄ ａ ｋ ｒ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｔ ｔ ｈｅ ｐ ｎ ｍｅ ｏ ｏ ｏ ｎ ｂ ｃ ｗａ ｄ ｒ ｄ ｃ ｉ ｓａｕｓ，ａ ｄ ｔ ｔ ｉｄ ｏ ｎ ｉ ｕｄ ｅ Ｃｈ ｍｉａ ｒ ａｍｅ ｔ ｓ ｅ ｃ ｌ ｔｅ ｔ ｎ ｗｅ ｅ ｒ
张家 口发 电厂采用 的是地 下水 ， 水质 很好 ， 离 子 交换 除盐 系统 采 用 一级 除盐 系 统加 混床 处 理 ， 其 流程 为 ： 下水一 深井 泵 一 生 水池 一 生水 泵一 地 生 水加 热器一 过 滤器一 清水池 一清 水泵一 强 酸性 阳离子 交换器 一 除碳 器一 中间水池一 中间水泵一 强 碱性 阴离子 交换 器一 混床一 除盐 水池一 除盐 水 泵一 主厂房 ， 设有 ５套 过 滤器 、 强酸性 阳离 子交 换 器、 强碱 性 阴离子 交 换器 和混 床 以进行 切 换 使 生
１ ３ 废 液 中和 系统 ．
汽处理的自动化水平 ， 提高水汽品质 ， 满足 了热力
设备 长期稳 定 、 安全经 济运行 的需要 ， 国 内火 电 为
厂辅助生产系统应用 Ｄ Ｓ Ｃ 进行 了有益的探索。
１ 化 学水处理 系统工 艺流程
化学水 处理 系 统 主要 由离 子 交换 除盐 系 统 、
要 的意义 ¨ 。
１２ 酸碱 再生 系统 ．
酸罐 中的浓盐酸（ Ｃ） Ｈ １ 由酸泵输送 到酸计量
箱 ， 阳床 再 生 时 ， 除盐 水 使 酸 喷 雾 器 产 生 负 当 由 压 ， 酸计 量箱 内的一 定 量 的浓 盐 酸 稀 释 成稀 酸 将
为此 ， 张家 口发 电厂 与 四方 电气 集 团有 限公 司合 作进 行 了 ３０ＭＷ 机组 化学水 处理 Ｄ Ｓ的应 ０ Ｃ 用研 究 ， 实现 了锅炉 内 、 外水 汽 品质 的全面 、 中、 集 综合 控制 ， 并配 置专家 在线诊 断 系统 ， 全面 提升水
溶液 ， 送入 阳床进行再生。
碱罐 中 的碱 液 （ ａ Ｈ） Ｎ Ｏ 由碱泵 输 送 到 碱计 量 箱 ， 阴 床 再 生 时 ， 除盐 水 使 碱 喷 雾 器 产 生 负 当 由 压 ， 碱计量 箱 内的一 定 量 的浓 碱 稀 释 成稀 碱 溶 将 液 ， 人 阴床 进行 再生 。 送