程控技術在電廠優化水處理中的應用
摘要：介紹了儀化水程控系統存在的問題，以及改進和完善的方法。通過優化程控技術在電廠水處理中的應用，取得了良好的社會效益和經濟效益，對水處理部門有很好的借鑒作用。
儀化熱電廠水處理系統分為三期，每期有四臺陽床、四臺陰床和三臺混床。1996年擴建的三期制水系統采用了程控技術，2002年底對所有水處理系統進行了程控改造，保留原有系統，增加一套一、二期 OMRON PLC系統（簡稱下位機），共同配有兩臺操作員站（簡稱上位機）和一臺系統網關，可同時實現操作功能，并通過網絡連接工程師站。
新程控系統上位監控軟件采用Intellution公司的iFIX2.6，它是一套能實現現場數據采集、過程可視化及過程監控功能的工業自動化軟件解決方案，iFIX軟件與下位控制系統的數據通信靠I／O驅動器實現。
原三期程控系統使用多年，存在不少問題。此次結合水處理系統的程控改造，努力將程控技術同生產實踐更加有效地結合，優化其在水處理生產上的應用，取得了很好的效果。
一、存在的問題
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原三期程控范圍包括三期擴建的交換器和再生系統，程控系統經過一段時間的運行后，暴露出許多問題。
1．程序操作步驟不夠完善
交換器制水和再生時的操作工藝比較復雜，特別是酸（或堿）再生操作步驟比較多，如陽床包括小反洗（或大反洗）放水、頂壓、進酸、置換。小正洗、正洗等步驟。原程控系統步驟簡單，各步驟之間無過渡步驟，交換器上的氣動閥門型號各異，動作快慢不一，導致設備經常損壞。
2．操作時間不合理
原來設定的操作時間不十分合理。這些程序步操作時間雖然可以改動，但需要由專業人員在組態畫面上操作，很不方便。
另外，各程序步驟操作時間在操作過程中不能調節，只能在操作前或操作后調節，而壓力、溫度、流量、液位、濃度等影響因素對操作過程的影響是實時的，故顯得缺乏靈活性。
3．缺少交換器深度失效時的防范措施
因設備原因或操作人員的失誤導致交換器深度失效時，不能及時發現，易造成水質污染。嚴重時甚至影響鍋爐和汽機的安全穩定運行。
4．缺少自動檢查考核機制
因操作導致的工作失誤，系統無法實時記錄。
二、改進措施
1．建立完善的程序操作步驟
為適應自動程控再生的需要，依據生產實踐，對各個交換器的操作步驟進行了詳細劃分，在每個操作步驟后面都增加了閥門響應步驟。有效地解決了操作步驟轉換時各個氣動閥門驟開驟關造成的交換器憋壓問題，以避免發生交換器中的樹脂亂層、跑樹脂、酸（或堿）利用率低等情況。
2．制定合理的操作時間
對時間可調的操作步驟，經過反復檢驗，確定了合理的操作時間。另外，在上位機操作畫面上增設了程序步獲時間設定表，可隨時在上位機改動。
3．增設“跳步”和“延時”鍵
由于再生操作人員較多，在”程序操作步時間表”上隨意改動易造成混亂。為此，特增設了“跳步”和“延時”鍵，以便再生時根據實際需要使用，增加了再生時的靈活性，用最少的酸堿，得到最好的再生效果，以達到降低酸堿單耗的目的。
4．增設適當的制水終點判斷條件
根據各交換器的具體情況，增設制水時間、制水量、酸度（或電導）作為制水終點的判斷條件，以防交換器深度失效，加大下一周期的再生難度，并避免浪費酸堿。更重要的是防止水質污染，保證安全穩定生產。一臺交換器失效時，在自動投運另一臺交換器后，失效的交換器即開始再生，從而提高了自動化程度。因交換器之間可能存在著一定的差異，故對每臺交換器單獨列出設定值，以便于根據生產情況隨時更改。
5．增設上位機自動檢查考核機制
在上位機“查詢”欄中增設了“查操作記錄”。“查事件記錄”等。以前的操作情況可在上位機隨時查詢，故可實現有效的檢查考核，大大減少了虛假現象。由于酸堿用量有了準確記錄，酸堿單耗明顯下降，自用水率得到有效控制，上位機也基本上不再死機。在考核事故或異常的責任時，可做到有據可查。
6．加強人員培訓
程控系統經改進后，人員的培訓工作顯得尤為重要。開展了多種形式的培訓，如規程考試、技術比武和反事故演習等，通過操作講解和現場示范，運行人員基本可熟練操作，并能處理一些簡單的突發事件，為程控技術的優化應用，特別是在酸堿再生方面的應用打下了良好基礎。
三、效益
儀化水程控經改進后，生產操作系統更具合理性和科學性，保證了設備的安全經濟運行，促進了熱電廠的安全穩定生產。健全了自動檢查考核機制，增強了操作人員的責任心，創造了良好的社會效益和經濟效益。
1．提高了再生合格率
2002和2003兩年分別再生程控交換器2674和3 982臺次，再生合格率分別為 98.73％和99.92％，改進后的程控系統再生合格率上升了l.2個百分點。
2．減少了自用水量
以改進后程控交換器的一個制水周期操作時間衡量，每一周期大約少用14min，如以各步驟的平均流量為80t/h計算，一臺陽床在每個制水周期節約低硅水12.00t；一臺陰床每個制水周期節約除鹽水18.67t。2003年陽、陰床再生分別為1799、2022臺次，共計節約低硅水21588t、除鹽水49 750t。僅自用水一項即節約14.2萬元／年。
3．降低了酸堿單耗
2003年同比酸堿單耗得到明顯下降，之所以控制得如此之好主要得益于程控系統的改進。2003年酸堿單耗分別降為0.423kg/t和0.425kg/t，同比下降了 0.043kg/t和 0.012kg／t。2003年共制除鹽水53 326 391t，節約酸堿分別為 229.3t和 64.0t，約合15.9萬元。
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