火力发电厂化学水处理的自动化控制分析

火力发电厂化学水处理的自动化控制分析

发表时间：2018-08-20T17:24:02.547Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：蒙耀飞胡日菲

[导读] 摘要：近年来，伴随着我国综合实力的进一步提升，我国的诸多行业在实际的发展过程中均不断致力于行业内部的技术革新、人才团队构建和发展模式调整，而火力发电厂在新时期也不例外，其各项技术的发展与完善，对于其稳定、安全发展而言十分关键。

(华润电力（贺州）有限公司 542700)

摘要：近年来，伴随着我国综合实力的进一步提升，我国的诸多行业在实际的发展过程中均不断致力于行业内部的技术革新、人才团队构建和发展模式调整，而火力发电厂在新时期也不例外，其各项技术的发展与完善，对于其稳定、安全发展而言十分关键。因此，笔者通过本文主要围绕我国火力发电厂的化学水处理的自动化控制的几个相关问题展开了具体的分析和合理的阐述，具有颇为重要的现实意义。

关键词：新时期；火力发电厂；化学水处理技术；自动化控制；探究与分析

引言：

通常意义上，锅炉化学补给水系统、循环水的弱酸处理系统等设备系统是我国的火力发电厂化学水处理的相关设施的主要构成部分，对于该项技术的实施来说十分关键。而且，这些系统自身具有安全性、稳定性，并且运行效率较高，其正常运转可以有效地保证我国活力发电厂的重要设备的良性运行和合理维护，包括：锅炉设备、汽机的安全性，以及相关设备的稳定运行。由此可见，国内、国外的相关专家和学者对于活力发电厂化学水处理的自动化控制问题进行研究具有重要的意义，在未来的发展中，依然需要更多专业的人士对这个问题予以研究，并及时根据整个过程中发现的问题及时分析、及时解决，从而促进我国火力发电厂化学水处理的自动化控制技术得以不断提升和创新。

一、自动化控制的数学模型构建

每一类工具系统都有自身要完成的任务与要实现的功能，由此也就决定了具体的工艺以及流程之间存在着较大的差异，但是，其设备类型主要可以划分为水系统、酸碱再生系统以及汽系统等。这些系统之间是彼此独立的，但是，又互相之间具有着紧密的联系，进而来实现整个工艺系统的功能。化学水处理技术得以实现的技术基础是中和离子替代反应将树脂用高效离子进行交换。因此，化学水处理的自动化控制的基本原理自动化数学模型。

（一）对时间顺序的控制

在化学水处理技术之中，主要采取的方法是对离子进行除盐交换和树脂交换，该种方法的使用是通过再生工艺进行实现的。通过将整个工艺过程按照顺序划分为若干工艺环节，如果假定整个工艺过程的时间为T，那么每一个环节的时间则为ti，整个工艺过程所需要花费的时间则为ti的总和。

（二）对制水量进行累积闭环控制

该项控制技术的数学模型是建立在时间控制的基础之上的。通过对系统的交换树脂进行确定之后，对制水量进行累积闭环控制的关键性要素便是制水量，通过流量的累积达到制水量累积的目的。

（三）对各项参数进行闭环控制

在进行化学水处理的过程之中，水的主要指标决定了变换树脂的的处理效果如何，其中的主要要素有二氧化硅的浓度、钠浓度、以及导电度等。通过实践证明，只有对这些参量进行有效的控制,才能保证化学水的有效处理，才能不断地提高化学水处理的效率。

二、酸碱最佳消耗量控制

化学水处理自动化控制过程之中的关键部分是再生过程的制动化控制，在其中的重要环节是对酸碱量的最佳消耗控制，对其进行控制主要是通过进行加酸或者加碱实现的，这对于化学水处理的成本具有重要的影响，同时，也会对其生态环境产生直接的影响。

（一）加酸过程中的最佳耗酸量

为了对加酸过程之中的最佳耗酸量进行严格的控制，可以通过数学公式M1=Q1Nt，其中，Q1代表输入酸的流量，N表示酸的浓度，加酸所需要的时间为t，酸的总消耗量为M1。其中加酸所需要的时间t决定了加酸的总消耗量M，通过运用除盐原理，经过交换树脂，将水之中的阳离子置换出，这同时也决定了酸的消耗量。

（二）加减过程中的最佳耗碱量

加碱过程之中，对碱的最佳消耗量的数学模型与加酸过程之中酸的最佳消耗量的数学模型是一致的。加酸需要消耗的总量与加酸所需要的时间之间呈正相关的关系。

三、化学水的自动化控制分析

（一）总体思路概述

化学水处理工艺系统的工作环境一般都是比较潮湿的环境，或者是酸碱浓度较高的危险环境，为了使得整个工艺系统能够有效地发挥其功能，必须对其进行专门的监测，在整个监测过程之中，所需要运用的检测仪器是分析控制仪表、热控制仪表。通过分析控制仪表可以对酸碱浓度进行有效地控制，运用热控制仪表的组要作用在于对其的热量以及压力进行测量。因此，在进行自动化控制过程之中的首要环节是对其对象以及工艺过程进行控制，对其要求和方式进行确定。其次，便是对数学模型的构建，在对数学模型进行构建的过程之中，其中的关键性要素是相关的控制要求以及其中的参量的设计与控制。第三，对控制方案以及实施方案进行有效地控制,其确定的主要依据是数学模型。

化学水自动化控制的方式也是随着社会的不断发展而在进行改变，其控制方式所采用是程控、远程以及就地操作相结合的方式。其中，控制系统的核心是PLC，该系统的实现是建立在微处理器基础之上的。在对程序进行控制的过程之中，应该采用分步操作、成组操作以及单独操作相结合的方式，同时，还应该对其中的操作步骤所需要花费的时间，选择功能和闭锁功能进行确定。在整个过程之中可以使用CRT进行监控，这样可以对其中的相关数据以及信息进行有效的反应。

根据相关的控制要求以及操作的工艺特点，其控制方式可以选择分系统分别控制的方式。在安装的过程之中可以选择将其分为现场安装与分控室安装两个部分组成，这样便形成一个有序的控制体系。

（二）自动化系统的配置以及实现

化学水处理的自动化控制系统主要是由CRT站、PLC系统、电气转换装置、电气电气执行转换装置等构成，并且由三级网络控制系统而完成。

第一级是CRT控制站。该控制站是整个系统的核心，是与管理网络和控制网络的接口。CRT控制站的主要功能是对整个工艺系统进行动态地监控，从而实现对一些运行数据的反映、紧急情况的报警、以及在关键性时刻对一些历史数据进行保存、对控制方式进行有效的操作等，这些设定的操作程序之间，既相互区别又相互之间紧密地联系，共同构成了一个完整的操作系统。

第二级是PLC控制系统。该系统可以通过网络实现与CRT网站的有效联通，其作用可以概括为：第一，实现控制作用。控制作用主要是对工艺设备的运行状况进行进行控制，同时，还可以对对装置的有效保护，一旦出现异常状况，系统将会自行关机。第二，对数据进行采集与交换。主要是对仪表测量的数据进行测量，对泵运行状态进行监测等。第三，对状态进行显示。主要是对工艺设备的运行状态进行有效地监视，防止意外状况的发生。同时，也可以通过人机界面对设备的运行情况进行查看。

第三级是中间转换系统。该系统的主要作用是在于对信号的转换，将其中的弱电信号转化为强电信号，从而实现对PLC系统的有效控制。这样便可以通过网络将设备的运行状态发送到PLC设备之上。

结束语：

综上所述，笔者通过对我国活力发电厂化学水处理的自动化控制问题进行深入的分析和思考，进一步凸显了我国在这项技术发展上所投入的精力和支持，近些年来，化学水处理的自动化控制方式已经取得了一定的成绩，然而，整个过程中依然存在诸多现实性问题亟待解决和完善。并且，伴随着我国科技实力的进一步增强，化学水处理的自动化控制技术能否迎来创新发展的重要局面，能否将完善的计算机技术和网络发展技术应用到其具体的发展过程中来，是当下值得思考的关键性问题。

参考文献：

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[2]赵文亮.浅析火力发电厂脱硫脱硝措施的存在问题和解决方法[J].科技风.2016(21)

[3]高飞.600MW火力发电厂锅炉燃烧调节系统控制优化[J].科技展望. 2016(36)