程控技术在电厂优化水处理中的应用
摘要：介绍了仪化水程控系统存在的问题，以及改进和完善的方法。通过优化程控技术在电厂水处理中的应用，取得了良好的社会效益和经济效益，对水处理部门有很好的借鉴作用。
仪化热电厂水处理系统分为三期，每期有四台阳床、四台阴床和三台混床。1996年扩建的三期制水系统采用了程控技术，2002年底对所有水处理系统进行了程控改造，保留原有系统，增加一套一、二期 OMRON PLC系统（简称下位机），共同配有两台操作员站（简称上位机）和一台系统网关，可同时实现操作功能，并通过网络连接工程师站。
新程控系统上位监控软件采用Intellution公司的iFIX2.6，它是一套能实现现场数据采集、过程可视化及过程监控功能的工业自动化软件解决方案，iFIX软件与下位控制系统的数据通信靠I／O驱动器实现。
原三期程控系统使用多年，存在不少问题。此次结合水处理系统的程控改造，努力将程控技术同生产实践更加有效地结合，优化其在水处理生产上的应用，取得了很好的效果。
一、存在的问题
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原三期程控范围包括三期扩建的交换器和再生系统，程控系统经过一段时间的运行后，暴露出许多问题。
1．程序操作步骤不够完善
交换器制水和再生时的操作工艺比较复杂，特别是酸（或碱）再生操作步骤比较多，如阳床包括小反洗（或大反洗）放水、顶压、进酸、置换。小正洗、正洗等步骤。原程控系统步骤简单，各步骤之间无过渡步骤，交换器上的气动阀门型号各异，动作快慢不一，导致设备经常损坏。
2．操作时间不合理
原来设定的操作时间不十分合理。这些程序步操作时间虽然可以改动，但需要由专业人员在组态画面上操作，很不方便。
另外，各程序步骤操作时间在操作过程中不能调节，只能在操作前或操作后调节，而压力、温度、流量、液位、浓度等影响因素对操作过程的影响是实时的，故显得缺乏灵活性。
3．缺少交换器深度失效时的防范措施
因设备原因或操作人员的失误导致交换器深度失效时，不能及时发现，易造成水质污染。严重时甚至影响锅炉和汽机的安全稳定运行。
4．缺少自动检查考核机制
因操作导致的工作失误，系统无法实时记录。
二、改进措施
1．建立完善的程序操作步骤
为适应自动程控再生的需要，依据生产实践，对各个交换器的操作步骤进行了详细划分，在每个操作步骤后面都增加了阀门响应步骤。有效地解决了操作步骤转换时各个气动阀门骤开骤关造成的交换器憋压问题，以避免发生交换器中的树脂乱层、跑树脂、酸（或碱）利用率低等情况。
2．制定合理的操作时间
对时间可调的操作步骤，经过反复检验，确定了合理的操作时间。另外，在上位机操作画面上增设了程序步获时间设定表，可随时在上位机改动。
3．增设“跳步”和“延时”键
由于再生操作人员较多，在”程序操作步时间表”上随意改动易造成混乱。为此，特增设了“跳步”和“延时”键，以便再生时根据实际需要使用，增加了再生时的灵活性，用最少的酸碱，得到最好的再生效果，以达到降低酸碱单耗的目的。
4．增设适当的制水终点判断条件
根据各交换器的具体情况，增设制水时间、制水量、酸度（或电导）作为制水终点的判断条件，以防交换器深度失效，加大下一周期的再生难度，并避免浪费酸碱。更重要的是防止水质污染，保证安全稳定生产。一台交换器失效时，在自动投运另一台交换器后，失效的交换器即开始再生，从而提高了自动化程度。因交换器之间可能存在着一定的差异，故对每台交换器单独列出设定值，以便于根据生产情况随时更改。
5．增设上位机自动检查考核机制
在上位机“查询”栏中增设了“查操作记录”。“查事件记录”等。以前的操作情况可在上位机随时查询，故可实现有效的检查考核，大大减少了虚假现象。由于酸碱用量有了准确记录，酸碱单耗明显下降，自用水率得到有效控制，上位机也基本上不再死机。在考核事故或异常的责任时，可做到有据可查。
6．加强人员培训
程控系统经改进后，人员的培训工作显得尤为重要。开展了多种形式的培训，如规程考试、技术比武和反事故演习等，通过操作讲解和现场示范，运行人员基本可熟练操作，并能处理一些简单的突发事件，为程控技术的优化应用，特别是在酸碱再生方面的应用打下了良好基础。
三、效益
仪化水程控经改进后，生产操作系统更具合理性和科学性，保证了设备的安全经济运行，促进了热电厂的安全稳定生产。健全了自动检查考核机制，增强了操作人员的责任心，创造了良好的社会效益和经济效益。
1．提高了再生合格率
2002和2003两年分别再生程控交换器2674和3 982台次，再生合格率分别为 98.73％和99.92％，改进后的程控系统再生合格率上升了l.2个百分点。
2．减少了自用水量
以改进后程控交换器的一个制水周期操作时间衡量，每一周期大约少用14min，如以各步骤的平均流量为80t/h计算，一台阳床在每个制水周期节约低硅水12.00t；一台阴床每个制水周期节约除盐水18.67t。2003年阳、阴床再生分别为1799、2022台次，共计节约低硅水21588t、除盐水49 750t。仅自用水一项即节约14.2万元／年。
3．降低了酸碱单耗
2003年同比酸碱单耗得到明显下降，之所以控制得如此之好主要得益于程控系统的改进。2003年酸碱单耗分别降为0.423kg/t和0.425kg/t，同比下降了 0.043kg/t和 0.012kg／t。2003年共制除盐水53 326 391t，节约酸碱分别为 229.3t和 64.0t，约合15.9万元。
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