电厂废水处理控制系统的设计与研究范文

2024-05-27

电厂废水处理控制系统的设计与研究范文（通用10篇）

篇1：电厂废水处理控制系统的设计与研究范文

电厂废水处理控制系统的设计与研究

一、项目简介

本电厂废水处理控制系统项目所在地位于山西省霍州市。霍州发电厂于1967年1月由水利电力部批准筹建，采用火力发电，装机容量40万千瓦，年发电量25亿千瓦·时，主要担负着山西中南部地区工农业生产及人民生活用电，是山西电网的主力电厂。

霍州发电厂建设时正处于中国发展的特殊年代，在选厂、设计、设备选购、施工、安装和投产发电等方面追求简易发电，给安全经济生产留下先天缺陷。由于火力发电厂是工业用水大户，因此每天的工业废水如果直接排放，不仅浪费水资源，而且会造成严重的环境污染。

以往的废水处理系统采用人工手动控制，造成人员工作强度大，控制效率低，控制工艺落后。本次项目采用全新的自动控制系统和监控技术可以克服以前人工控制精度低、运行操作繁琐、误操作可能性大等缺点，该系统的废水处理工艺流程具有一定的先进性，达到了电厂废水零排放，大大提高了水的利用率。同时可以通过网络把监控数据融入整个电厂的自动化管理中，节省人力物力，便于集中管理。通过本自动控制系统把处理过的废水再纳入整个电厂的水循环中，提高电厂用水的效率，节约成本，提高了整体的经济效益。使电厂的自动化管理和自动化控制生产方面达到一个新的高度。

图1 霍州发电厂污水处理池外景

二、系统介绍

1．项目工艺简介

本次项目的主要任务包括含煤废水的回放、化学再生废水收集、主厂房内系统优化消防、生活水系统隔离、生活污水及工业废水回用工程。采用一定的污水处理工艺，并通过自动化控制达到预期规定的控制指标。整个废水处理系统由收集池、调节水池、净化器、污泥池、清水池等部分组成，在废水处理过程中，我们将系统划分为五个子系统来处理，分别为：净水系统、储药系统、过渡调节系统、清水回用系统以及污泥浓缩系统。电厂的废水处理系统工艺流程图如图2所示：图中的圆代表收集水泵；长方形代表集水池；长圆罐代表一体化净化器，系统中共有四个净化器，其余三个在图中省略。箭头的指向代表废水的流向，其流向为从左往右。

图

2电厂废水处理系统工艺流程图

2．项目方案

为保证废水处理系统安全稳定的运行，该项目中控制器、执行器、监控组态部分均采用西门子系列产品，主要有以下几部分：

a.负载电源模块(PS)：PS 307 b.接口模块(IM)：IM360，IM361 c.中央处理单元(CPU)：CPU315-2DP

d.信号模块(SM)：数字量输入模块SM321，数字量输出模块SM322，模拟量输入模块SM331，模拟量输出模块SM332

e.执行器：MicroMaster430/420变频器

f.监控组态软件：WINCC(Windows Control Center)6.0

三、控制系统构成

控制系统的设计包括PLC控制系统部分，系统采集与执行器控制部分以及上位机的监控系统部分。系统结构设计图如图3所示。

图

3系统结构设计图

1．系统硬件配置

在电厂污水处理控制系统中，根据用户要求及实际情况分析，我们采用西门子公司的S7-300系列产品来完成此项目。参照西门子公司提供的产品技术参数，以S7-300系列中的CPU315-2DP实现控制功能，由于该系统模拟及数字输入输出量较多，采用接口模块IM360、IM361（主机架使用IM360，扩展机架使用IM361）连接扩展的信号模块满足系统要求，其中信号模块包括若干数字量输入模块 SM321，数字量输出模块 SM322，模拟量输入模块SM331，模拟量输出模块SM332。

现场多台工作泵采用西门子MicroMaster430变频器，MicroMaster430变频器除了具有第四代变频器的特点以外，还具有应用于风机和泵类的硬件和软件特征，尤其适合用于风机和水泵负载的控制。使用此种型号的变频器可以节约能源消耗，降低运行噪声，对环境起到很好的保护作用。

电厂污水处理控制系统的输入输出信号主要分成4个部分，放在三个相连的导轨上：

 模拟量输入：一站集水池液位，二站集水池液位，清水池液位，污泥池液位，过渡水池液位，溶药箱液位，流量计和四个进化器的浊度和压差。

 模拟量输出：四个控制变频器（一站收集水泵、回用水泵、加药计量泵a、加药计量泵b）。 数字量输入：分为各个水泵风机的运行，故障反馈信号，手/自动选择信号；各个阀门的手动开，关控制信号，故障反馈信号和手/自动选择信号。

 数字量输出：分别为对各个水泵、风机的开、关、复位输出控制信号；各个阀门的开，关输出控制信号；变频器的启动，复位控制信号。

系统配置了操作员站和工程师站，操作员站的上位机采用研华科技的610H工控机，监控系统使用西门子WINCC监控组态软件，它不仅能很好的支持S7系列的CPU，还集成了多种网络连接方式，使上位机与自动化系统的连接工作非常方便。而且它提供了适用于工业的图形显示、消息报警、过程值归档以及报表打印等模块，具有高性能的过程耦合、快速的画面更新、以及可靠的数据管理功能。图4所示为WINCC组态示意图。

图4 WINCC组态示意图

2．控制方案选择

在采用本系统实施方案前，客户拟采用CPU315模块及通信处理器模块CP343-1实现系统要求，由于CP343-1有其自身的处理器可连接SIMATIC S7-300和工业以太网等，可独立处理数据通信，这样使得系统可扩展性增强。由于考虑到项目总体预算及成本，本方案将前方案中CPU315模块换为CPU315-2DP，并省去通信处理器模块CP343-1，这样既满足了系统要求，又减少了系统模块，综合计算后为项目开发节约了不少硬件开支。

四、控制系统完成的功能

1．控制系统功能及指标（1）软件实现

根据工艺，整个系统的程序由下列几个部分组成：1#集水池、2#集水池、清水池、调节水池、净化器正洗、净化器反洗、加药、净化器停止。每个程序都可以单独控制和单独运行，同时每个程序又是系统的组成部分，它们之间互相有数据的传输。它们组合在一起动作就构成了完整的PLC控制系统程序。下图5为工业部分现场图：

图5 工业现场

程序中编程采用STEP 7软件。这套软件不仅是一个简单的程序编写软件，还集成了硬件组态、网络组态、系统调试、项目管理等各种功能，使项目的实施更加方便。在本控制系统的完成过程中，主要进行了以下几部分的程序设计（如图6）：

图6 项目OB1中程序结构图

图6中：DB11-DB14：对应四个净化器的正洗背景数据块

DB15-DB18：对应四个净化器的反洗背景数据块 DB19-DB22：对应四个净化器的停止背景数据块  由废水处理的工艺流程可以知道，废水在经过一系列的水池后最终进入四个废水净化器，在净化器里经过工艺的处理后排放到清水池中。从程序角度看，四个废水净化器的控制流程一致，因此没有必要为每个净化器编写一段代码，只需编写一个函数块，让它们都调用即可。为此，对于在净化器中的正洗、反洗和停止流程都编写了一个程序块，分别是FB11，FB12，FB13。对于每个净化器来说只要分别调用相同的函数块就行，对于每个净化器中不同状态的数据是利用其不同的数据块来加以区别的。这样在整个程序中即保持了流程的统一性，即减少了程序代码，节约了存储空间，又方便维护和修改。

 模拟量信号因为其在传输过程中有可能会受到其它信号的干扰，而可能出现较大幅度的瞬间变化，而这些值对于系统来说是毫无用处的，甚至有些还可能引起系统的异常运行。由于模拟量总是随着时间连续变化的，所以可以利用滤波算法把瞬间变化的干扰信号过滤掉，把有用的数据传输给PLC控制系统处理。在废水处理控制系统中由于所要求数据处理速度不快，精度也是不要求太高，只是为了防止突然间信号的瞬间变化影响到系统中程序对水质，浊度的判断，所以在系统中使用算术平均滤波算法，算法处理简单，可靠性高，程序编写方便。在程序中定义了FB21作为滤波处理算法的功能块，相当于函数一样，参数的传递是Analog_in变量，返回值是Analog_out变量。事实证明这种算法已经能够满足现场的实际需要，取得了良好的效果。

 本控制系统使用的CPU 315-2DP中没有集成相应的系统功能块，故程序中使用FB41 “CONT_C”作为PID控制功能块。CONT_C可以在S7系列PLC中实现对于连续输入输出变量的PID控制。CONT_C中的PID控制环节为增量式PID环节，相关参数可以通过输入参数进行实时调整。PID控制程序块与模拟量滤波算法一样都放在定时中断OB35中，它们一个是输入滤波，一个是输出控制，这样可以准确地掌握程序运行时间，提高控制精度。

（2）硬件实现

电厂污水处理控制系统的输入输出信号主要分成4个部分，分别为模拟量输入、输出，数字量输入、输出，并放在三个相连的导轨上，如图7所示：

图7 实际系统的机架结构图

输入输出的硬件接口是也是系统设计的一部分，它反映的是PLC输入输出与现场设备之间的连接，只有正确连接安装才能使得PLC读取到数字量和模拟量，连接方法的不同可以有效地防止现场的干扰，保证数据的正确性。对于SM321的数字输入量模块，在15-25V直流电压以内都能检测到信号。由于现场的执行器也是发出的直流信号，因此把其直接和现场的开关设备连接来接收开关信号量，图8给出了的数字量输入模块接口示意图。

图8 数字量输入接线原理图

数字量输出选用晶体管输出模块SM322，晶体管输出的响应时间短、寿命长、输出口密度高，但是其只能带直流负载而且带载能力弱。同时为了使PLC的输出和现场回路之间隔离，在输出端使用了继电器，通过继电器触点控制现场负载。这样使控制器与现场达到了电气隔离的作用，大大提高了系统的安全性，同时也使输出口带载能力得到了大大的增强。在继电器旁边加二极管泄放反电势能量，起到保护输出口的作用。图9给出了数字量输出模块接口示意图。

图9 数字量输出接线原理图

SM331采用4-20mA电流输入连接到传感器上，采集系统模拟量数据。图10给出了模拟量输入模块接口示意图。

图10 模拟量输入接线原理图

SM332输出0-10v电压连接到变频器直接给控制信号。图11给出了模拟量输出模块接口示意图。

图11 模拟量输出接线原理图

2．系统的监控与管理

系统采用WINCC5.2监控组态软件在研华科技的610H工控机上实现监控与管理，为生产与安全带来极大的方便。

经过设计，整个监控系统提供了如下的功能：(1)在线自动监视

系统可对废水处理装置的各项仪表数据实时的在线监视，并且生动直观的反应在监控界面上面。系统的刷新数据是1秒，历史的保存间隔是2分钟。图12为废水处理系统工艺监控界面。

图12 废水处理系统工艺监控界面

(2)在线手动控制

系统可提供在线实时的对参与控制的各电动阀门和泵的手动控制操作。当系统运行中需要进行维护或执行其它控制时，可以在线实时的对各个设备手动的单独控制，而不影响其它设备的正常自动运行。

(3)工艺参数在线实时设定

系统可以提供在线的实时参数修改，当在运行过程中发现工艺需要改进或其它问题，可以由操作员在线改变系统的参数，以使系统工作在最优的控制状态中，如图13。

图13 工艺参数设定

(4)故障诊断和报警系统可对以下故障自动诊断，并发出预防性的报警。

报警高限：实时参数异常偏大，大于设定值，是该监测点处于高报警。报警底限：实时参数异常偏小，小于设定值，是该监测点处于低报警。

报警：当实时参数出现异常时，相应的监测点通过颜色的变化，提醒操作员注意，进行相关的操作，若需要可以配合声音报警。故障报警界面如图14。

图14 故障报警界面

(5)利用历史曲线查询分析远程模拟量的情况

利用历史曲线，可随时针对各个运行点的情况，结合本时间各监测点的数据，分析系统的运行情况，净水器的运行状态。

运行过程中，系统将自动生成数据报表，并将数据报表保存在历史数据库中，以便随时查询历史记录。图15所示为趋势曲线界面。

图15 趋势曲线界面

(6)报表的打印

报表打印可以根据操作员的要求，生成符合要求的系统报表，并且打印。也可以设定让系统自动的根据间隔的时间实时的打印报表。图16所示为报表打印界面。

图16 报表打印界面

(7)系统指标系统的数字量输入点为227个系统的数字量输出点为125个系统的模拟量输入点为15个通道系统的模拟量输出点为4个通道系统监测数据刷新时间为1秒

历史数据的保存及报表显示：根据硬盘存储器的大小来决定保存的时间。保存的间隔为2分钟，初步估计可以有效存储13年左右。

3．项目亮点及难点实现(1)WINCC定时器问题

在定时器的使用过程中，由于设定的定时时间是需要根据实际的工艺来调整的，为此不能在定时器中使用常量定时时间。要新建DB25数据块，建立变量的参数时间选择TIME数据类型，它是一个32位的数据，T#1D_1H_1M_1S_1MS，前面是一个标准的例子，表示定时时间为1天1小时1分1秒1毫秒。使用可变参数是为了和WINCC中通讯，使得现场操作员可以根据当前水质等一系列变化调整时间值，由于在WINCC中没有TIME这个数据类型，只能用DWORD32位整型类型来操作，这就涉及到了两个数据类型的转换的问题。根据实际情况所得TIME中的1s=1000(DWORD型)。为了减少STEP7中数据的处理量，在WINCC中使用C脚本对数据进行了处理。WINCC中的时间以分为单位，因此1M=1s*60=1000*60=60000(DWORD型)。

(2)数据网上发布平台

本项目中设计了系统数据的网上发布平台，在这里有两种方案可以考虑，一是利用西门子公司提供的WINCC Web Navigator软件开发网上的数据传送系统；二是利用Delphi软件来开发网络浏览系统。由于项目经费限制，我们采取了第二种方案。通过这种方案，界面的设计，和本地化系统的集成就都掌握在设计者手中，使得最后的系统能过符合客户的要求，人性化，易用性都比较高，而开发成本也在控制之中。

（3）WINCC中动态报表的设计

在实际项目中虽然WINCC提供了变量趋势显示、报表功能，满足了简单的归档数据访问要求，但不能完成该废水处理工程项目提出的复杂数据处理要求（如：进行有条件的查询和打印，任意时间、任意区段的查询等）。因此，在设计过程中对归档数据复杂查询技术进行了研究。WINCC是一个全面开放的组态软件，它可方便地集成标准Windows应用的对象、函数和文档；提供了访问所有WINCC功能的API编程接口；集成了OLE/OCX和ActiveX对象；它允许通过标准接口（标准SQL数据库）访问归档数据库；通过DDE、OPC接口与其它Windows程序进行数据交换。这些开放性为自行扩展和进一步丰富WINCC软件的功能、解决该工程问题提供了可能。在本项目中应用ActiveX技术实现WINCC归档数据复杂查询解决该工程问题是可行的：根据用户对控制系统有条件查询、打印的要求，运用Delphi设计ActiveX控件，然后在WINCC中调用该控件，最终实现WINCC不能完成的复杂归档数据访问任务。

图ActiveX控件的界面

五、结束语

系统于2004年10月投入运行，两年来系统运行良好，未进行任何维修，电厂废水达到了零排放，大大提高了水的利用率。

六、应用体会

在项目进行的过程中，西门子在工控领域中安全、可靠、成熟、高效的产品及解决方案为项目的顺利进行提供了保证和保障。西门子的TIA理念及产品特点，着眼于整个工厂的控制和管理，采用统一的数据管理、统一的编程组态平台、统一的通讯规范和灵活的结构配置，从另一侧面保证了项目的顺利完成。

本项目使用了WINCC监控软件，由于软件优越的开放性，解决了项目中的监控方面的难点问题，如WINCC中动态报表的设计等功能。而统一的国际标准编程语言及现场总线技术的应用，以及项目中软硬件设计的模块化，更体现了本系统的可扩展性与可维护性。附：参考文献肖萍．火电厂排放废水的处理与回用．江苏环境科技．1998(3)：18-19 2 STEP 7 V5.2 编程手册．SIEMENS AG．2002 S7-300可编程序控制器硬件和安装手册．SIEMENS AG．2004 4 WINCC编程指南．SIEMENS AG．1998 求是科技．Visual Basic 6.0数据库开发技术与工程实践．人民邮电出版社，2004

篇2：电厂废水处理控制系统的设计与研究范文

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张先生

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篇3：电厂脱硫控制系统的设计与研究

我国是一个煤炭消费大国, 根据国家发改委统计, 20世纪50年代煤炭在能源消费结构中所占比例大于90%, 其后, 1980年为72.15%, 而后的30年至今这个比例一直维持在70%左右。在2011洁净煤论坛上发改委能源研究所所长戴彦德认为, 虽然中国的可再生能源以前所未有的速度发展, 但仍难以满足中国能源消费增长的需求, 最后还要靠煤。大量的燃煤导致大量的SO2 排放, 我国的主要污染物中SO2排放远高于烟尘和工业粉尘。因SO2引起的污染及危害人类健康的问题日益严重, 因此加强对SO2排放的控制, 已成为我国当前刻不容缓的任务。

自动控制系统在火力发电厂烟气脱硫控制系统起着关键作用, 要提高脱硫效率就必须提高控制系统的水平和控制质量。

1脱硫控制系统设计方案分析

依据脱硫工艺及控制系统功能的要求, 通常采用5种脱硫控制系统方案:即手动控制、常规继电器控制、模拟仪表和工控机控制、PLC和工控机的控制、DCS控制。

本工程控制系统采用PLC和工控机的控制, 以PLC 为下位机, 工控机为上位机来控制脱硫系统。操作人员在脱硫控制室操作上位机进行整套工艺系统运行参数的设置及监控, 实现对脱硫系统的顺序自动启停、运行参数自动检测和存储, 并对关键参数实行自动调节。本系统可独立运行, 也可通过网络连接进入厂方计算机系统。

烟气脱硫自动控制系统对硬件的要求很高, 因此, 系统必须具有可靠性高、反应速度快的特点。在PLC产品中, PLC S7- 300的功能强、速度快、扩展灵活;还具有结构紧凑、无槽的模块化结构限制等特点。本设计采用西门子公司的紧凑型的SIMATIC S7- 300可编程控制器。

2脱硫控制系统设计

控制系统由硬件和软件组成, 为便于程序编写和调试, 将整个系统分为许多子系统。控制系统的硬件组成如图1所示。各子系统采用闭环反馈来控制和调节, PID闭环控制框图如图2所示。其中, x (t) 为给定值, e (t) 为偏差值, b (t) 为反馈值, y (t) 为输出值。

现场的变量经过测量变送单元转换成标准信号传给PLC, 并经与设定值比较将偏差输出一个控制信号到执行器, 再由执行器去控制现场的设备。

在控制脱硫塔循环泵出口压力闭环调节过程中, 采用了PID调节算法, 按偏差的比例 (P) 、积分 (I) 和微分 (D) 进行控制。PID控制规律如下:

undefined。 (1)

其中:u (t) 为控制器的输出量;kp为比例系数;T为积分时间常数;TD为微分时间。

在PLC S7-300的编程中, 可以直接调用PID模块, 与PID模块相关的功能块FB41的各输入、输出引脚参数分别见表1、表2。

3电机的控制

在脱硫控制系统现场设备中有很多电机, 为了在编写程序时方便, 单独建立了一个功能, 专门用于控制电机, 这样即可直接调用, 在很大程度上减轻了编写程序的工作量, 在模拟量转换时同样也单独建立了一个功能。

首先插入一个功能, 打开后定义输入、输出引脚的名称和变量类型, 然后对各引脚之间的关系编程, 再用到时直接调用即可。FC05电机/泵手自动控制模块的输入、输出见表3。

4软件的设计

SIMATIC Manager用于基本的组态和编程。SIMATIC管理器具有建立项目、硬件组态及参数设定、组态硬件网络、编写程序、编辑、调试程序的功能。其具体步骤如下:

(1) 启动SIMATIC Manager 建立一个工程文件后, 建立一个S7-300站点, 然后进行硬件组态。将选好的电源模块、主机模块、通信模块、I/O模块等插入到导轨上, 建立起硬件连接, 并做好相应参数设置。

(2) 建立相应的数据块, 并存放相应的数据和中间变量, 如模拟量经转换后的数据、PID设置的参数等其他一些用到的中间变量。

(3) 建立多个功能, 并将整个系统分为多个子系统, 每个子系统的程序都集中在一个功能中编写, 这样有利于在程序调试时查找和修改错误。

(4) 根据控制要求在各功能中编写好相应的程序, 根据系统控制流程图在主程序中直接调用编写好的功能, 写好后进行编译, 调试修改。

5结语

本文设计的电厂脱硫控制系统主控制器选用SIMATIC公司的S7一300系列的可编程控制器, 采用SIMATIC Manager进行组态和编程, 对电厂脱硫除雾系统、制浆系统、供浆系统、排浆系统进行控制。

摘要：在详细分析烟气脱硫过程中被控对象的特性和控制原理的基础上, 对FGD-DCS自动控制系统的结构、功能及组站进行了设计, 还探讨了烟气脱硫系统启动、停止控制的逻辑设计及烟气脱硫系统紧急停运时的对策。并根据烟气脱硫系统各子系统的特性及具体控制要求, 设计出了一套相适应的控制策略, 对子系统的结构图、组态及控制策略也进行了详细描述。

关键词：烟气脱硫,自动控制系统,设计

参考文献

[1]Zadeh L A.Outline of a new approach to the analysis ofcomplex systems and decision processes[J].IEEE Transon Systems, Man and Cybernetics, 2003, 3 (1) :28-44.

[2]胡蓉.分散控制系统在烟气脱硫系统中的应用[J].四川电力技术, 2003 (5) :11-12.

[3]邢爱东, 曹建军, 郭玉梅, 等.DCS控制在VASC脱硫法中的应用[J].中国仪器仪表, 2004 (9) :23-24.

篇4：电厂废水处理控制系统的设计与研究范文

【关键词】发电厂；设备资产管理系统；开发；设计

发展至今，发电厂的设备资产管理也经历了几个主要的过程。第一个阶段是手写记录阶段。这一阶段主要采取了人工记录的方式对设备资产管理的各项内容进行登记和整理。第二个阶段是电子文件记录阶段。从这一阶段开始，电子设备开始应用到了发电厂设备资产的管理过程中。第三个阶段是信息化管理阶段。通过应用信息化技术和设备，发电厂设备资产管理的质量和效率有了显著的提高。当前我国发电厂的设备资产管理就处于信息化管理的阶段，但在理论和实践上都尚不完善，需要在未来进行进一步的研究和改进。

1.系统功能需求

发电厂设备资产管理的原始数据都是由一线的生产员工采用纸质记录的方式保存下来的，这类数据具有很高的参考价值，但纸质化的记录方式不利于保存，并且容易丢失，当部门需要调取资料时流程也叫为复杂。此外，纸质化的管理方式还不利于数据管理人员对数据进行有效的分类和整理，在数据的使用上也存在较多的不规范之处。为了提高设备资产管理数据的管理水平，本文对系统功能上的需求和数据管理过程中的困难环节进行了总结。发电厂设备资产管理系统功能的基本需求包括：设备维护与季度维修；设备信息的查询；资料的更新；设备检修的计划控制；检修工程的总结；帐台管理；检修申请；设备异动申请；设备评级。

为了实现系统的这些功能，发电厂需要有一些专门的部分负责这些工作。其中包括系统管理部门、各项职能部门、检修生产部门；检修生产班组等。系统管理部门的工作人员负责管理整个发电厂的系统维护和监控，拥有最高的管理權限；各职能部门则是专门负责各项具体的系统功能执行，其中包括数据的录入和查询、生产资源的分配、数据统计和调查、计划审批等工作流程；检修生产部门则负责一些生产设备的管理和维护，如电气、汽机、化学试剂等；检修生产班组负责生产过程的监控和相关数据的录入，具有查看文件和填写信息的权限。

2.系统设计背景综述

发电厂在生产运行的过程中需要使用到多种设备，无论是设备的种类还是性能都十分的复杂。实现发电厂设备资产高效管理的关键就是对这些生产设备进行良好的管理和控制，确保机组能够安全稳定的运行，这不仅能够确保整个发电厂的生产质量，还是决定发电厂生产安全的关键环节。发电厂对设备的传统管理方式是人工管理。这种管理模式有其自身的优势和缺陷。人工管理的方式是对每一个机组都设置一个专门的管理小组，并为每一个管理小组分配一本设备记录手册，操作人员在日常的工作和管理过程中随时将观察和检测到的数据记录在这个手册上，并每隔一段时间就对记录下来的设备数量、运行时间、可用小时数等进行统计。管理人员通过对这些数据的分析和研究能够及时的掌握设备运行的状况，并发现设备中可能存在的故障隐患，从而有针对性的进行维护和检修。这种管理方式的针对性和灵活性较强，但随着发电厂规模的不断扩大，机组数量的不断增加，要完成整个发电厂的机组管理就需要投入十分庞大的人力物力，管理人员的工作量也十分沉重，不符合现代化管理的要求。因此，在当前形势下，实现对发电厂设备资产的信息化和自动化管理是十分必要的。通过信息技术和数据库资源的应用，能够设计出简洁、直观的操作界面，管理的流程更加的简单，数据共享性高，工作效率也能得到显著的提升。

发电厂运行过程中涉及到的设备种类繁多，不同的机组都有不同的管理要求。在进行信息化管理的过程中，也需要对机组进行分类和编号，并对机组的生产厂家、性能、规格、管理要求、设备等级等进行全面的了解。在设备运行的过程中，也应当对设备中产生的相关数据进行及时的记录，例如设备的用电量、设备的使用年限、停运时间、累计运行时长等。在设备使用后都需要对设备的损坏情况进行检查，并做好记录。一般的设备出现较为严重的磨损时可以立即指派相应的检修人员进行检修。检修完成后要对设备的状况、检修的负责人、检修时间等也要进行再一次的确认。通过这样的管理过程，可以对设备的运行、检修、调整等环节进行综合的控制和优化，并建立完善的帐台记录，从而极大的方便日后的管理。管理人员随时都能查询机组的相关记录和信息，管理所需要的人力和物力也有了明显的减少，通常一个小组就能管理多个机组，还能对日常管理和故障检修的过程进行综合。

3.系统的具体目标和任务

发电厂设备和资产管理是建立在软件功能的基础上的，设备的使用周期是管理的重点，其中包括设备的台账、检修计划、检修历史、检修效果、检修总结、设备级别、设备检修申请等多项内容。系统的设计完成后能够实现发电厂管理的升级和优化，加强部门之间的沟通和协调，提高发电厂生产运行的安全性和可靠性，降低发电厂生产的成本，增加其经济效益。

发电厂设备资产管理的具体任务包括：建立一套完善的软件系统，以及相应的服务器和操作系统。系统中应当包括管理咨询、管理流程、具体实施计划、软硬件调试等功能，并在此基础上建立高效的信息平台和管理体系，引进高素质的专业人才，建立起科学完善的管理制度。发电厂应当充分利用这一系统的功能，实现信息化管理的目标。

4.系统设计概述

4.1系统设计原则

系统的设计首先要符合发电厂生产管理的基本要求，并符合整体的发展计划。在系统的建设过程中，应当采用先进的技术手段，从根本上保障系统设计的质量，同时还可以采取一定的辅助工具，有效利用现有的信息资源，增强设计的实用性和可靠性，便于日后的维修和升级。

4.2数据库建模及设计

系统的核心部分就是数据库。由于发电厂工作过程中涉及到的数据量十分庞大，这就要求数据库有较高的工作效率，这样才能满足日常工作的需要。发电厂设备资产管理的数据库属于关系型数据库，在应用的过程中涉及到参数关系之间的运算和转换。数据库的信息共享性是衡量数据库工作质量的一个重要指标。信息的共享性越高，数据的重复率就越低，这就极大的提高了数据处理的效率和质量。

4.3面向对象分析

面向对象分析分为两个方面的内容。首先是功能分解方法。功能分解就是讲系统的功能分为几个步骤和流程。功能分解的前提是将问题映射到子功能中，并对功能界面进行一定的处理。其次是数据元素定义。数据元素是信息的原始来源，只有收集到充足的数据元素，才能构建出所需要的信息。数据元素还是定义对象的属性依据，在完成对象的定义后就会自动形成数据词典。对数据元素进行合理的命名可以增加信息的可读性，从而方便了管理人员对数据的读取。

5.发电厂设备管理系统测试与说明

在发电厂设备管理系统设计完成后，还需要对软件功能、硬件设备等进行一定的测试，只有经过深入全面的测试后，才能及时发现程序中存在的错误和故障，从而实现对系统功能的完善和升级。在进行软件测试时，需要遵循一些特定的原则和要求，如应当以用户的需求为主、预先制定测试计划、先进行小范围内的测试等。

5.1测试方法

对系统的测试方法主要有两种，分别是白盒测试和黑盒测试。白盒测试的目的是发现系统中的编码错误，而黑盒测试是为了发现系统功能上的错误和缺陷等。通过这两种测试方法，都能从不同程度上完善界面功能，改善数据结构上的错误，对一些错误的程序和命令进行及时的终止。

5.2测试步骤

除了极少数结构简单、功能较少的系统外，大多数系统在测试时都需要将其分为几个部分，进行分别的测试。大型的软件系统都是由多个子系统组成的，每个子系统下又包含着多个模块。因此，大型系统的测试也分为几个步骤，依次为模块的测试、子系统测试、系统测试、验收测试、运行测试。

5.3典型用例测试

典型的用例测试包括用户测试、管理员测试、模块测试、功能测试等几个部分。首先从用户测试上来看，模块菜单中已经包括了测试的基本步骤，屏幕上有图标按钮，对应着相应的命令。用户通过点击屏幕上的快捷按钮就可以快速的执行操作。管理系统中包括工程管理和设备管理这两个部分。具体的测试步骤是：通过口令进入用户界面；选择需要测试的模块类型；进入一级子模块界面；查看信息内容；选择模块名称。

其次是管理员测试。管理员具有对系统内容进行增加、删除、修改的权限。管理员在登录系统后，可以通过快捷图标进入主界面。主界面中显示一定的树状结构，每个子系统下包含一定的功能模块。工程管理的内容则包括设备管理、设备检修台账、设备检修申请、辅助设备评级等。具体的操作步骤为：通过口令进入主界面；。主界面中选择适合的模块；选择模块名；进入模块的具体操作界面。

最后是功能测试。与上面两种测试方式相比，功能测试的过程要更加的复杂，流程也更多。具体的操作过程为：登录进入子模块中；逐步展开树状结构；在申请窗口选择需要查询的数据；在窗口中检索对应的信息；若用户的测试权限只限于测试本模块的内容，那么在完成上述三个步骤后，测试就完成了，用户只需要在窗口中找到打印的按钮，对数据进行打印即可。但多数情况下，用户的测试权限是不会局限于对当前模块的测试的，因此在完成上述步骤后，还有一些后续的步骤需要完成。用户可以在弹出的窗口中进行数据的添加、插入、删除等。在操作完成后，只需要按“保存”按钮，就可以对当前的数据进行保存。在进行功能测试时，有一些问题需要引起注意。首先，在进入模块时，界面上的保存、插入和删除这几个按钮是不能使用的。要完成上述的操作，用户要先在主窗口中点击修改记录，在这之后，上述的三个按钮才能进行使用。如果用户没有其他的操作权限，模块会自动拒绝用户对这三个按钮的操作。其次，需要审核的数据是由各级领导进行逐层的审核的。已经审核完毕的数据会在页面上进行显示，当处于这种状态时，数据就不能进行再次的修改，用户只拥有对数据的查阅权。第三，窗口中显示为灰色的部分是不允许修改的，白色的部分则是用户可以修改的，用户可以对这一部分的内容实行添加或删除的操作。第四，在填写设备的名称时，需要双击文本框，打开设备名称输入的窗口后选择设备，完成后可以按返回按钮返回到上一层。第五，在填写日期是既可以直接填写，也可以双击需要填写的文本框，填写完日期后也可以按返回键返回上一层。

6.系统功能模块的组成

6.1設备台账

设备是发电厂生产的基本要素，也是管理的重点内容。设备台账中包含着与设备相关的所有信息，如设备的生产商、保修信息、状态检测条件、设备的型号规格、维修费用等。设备台账的完善与否直接决定着设备最终的管理效果。设备的台账管理分为静态台账和动态台账两种类型。静态台账包括设备的装机配件数量、安装日期、保修信息等。动态台账则包括设备的安装、运行、停运等环节的管理。在进行设备台账管理的过程中，还要建立一定的文件档案，其中包括采购合同、检修报告、产品说明书、检修计划等内容。

6.2工单管理

工单主要涉及到资产管理方面的内容。工单是维护人员到现场进行维修的主要凭证。在检修的过程中，系统是以工单为单位的，检修人员对维修过程中产生的人工费用、物资费用等进行全面的管理。工单管理的内容包括资源管理、设备缺陷管理、维修管理等。其中资源管理又可以细分为排程管理、人员管理、人员资格管理等几个部分。设备缺陷管理则分为缺陷处理、缺陷解决、缺陷登记等内容。做好系统的工单管理能够帮助维修人员从日常工作过程中积累起一定的维修经验，进一步完善数据库中的故障类型，从而形成一个良性的循环，最终实现发电厂生产效率的提高。

7.结语

发电厂属于资源和资产密集型的产业，建立完善、高效的设备和资产管理系统能够帮助管理人员及时的掌握设备资产的动态变化状态，提高管理的质量和效率，降低故障的发生率，确保发电厂的生产效益。

参考文献

[1]赵正光.“零故障”模式在发电厂设备管理中的应用[J].设备管理与维修，2014（01）：11-13.

[2]渠红昌.发电厂机械设备管理存在问题及对策分析[J].中国新技术新产品，2011（19）：33-36.

篇5：电厂废水处理控制系统的设计与研究范文

V型滤池工艺在电厂废水回用中的设计与运行

结合浙江台州电厂4期废水回用处理工程,介绍V型滤池工艺及其特点.两年多的工程实践表明,该工艺过滤质量和效率高,运行稳定,出水浊度优于电力工业循环冷却水补水水质设计指标,且节水节电.

作者：王Z 杨宝红余耀宏王正江许臻袁国全作者单位：西安热工研究院有限公司,陕西,西安,710032刊名：热力发电 PKU英文刊名：THERMAL POWER GENERATION年，卷(期)：35(6)分类号：X7关键词：火电厂 V型滤池气水反冲洗废水处理废水回用工业循环冷却水

篇6：电厂废水处理控制系统的设计与研究范文

摘要：综合运用自动化技术、计算机技术、信息技术、系统技术、现代化企业生产与经营管理技术和方法，在网络和数据库系统的支撑下，搭建了发电企业的燃料管理信息系统及综合查询服务系统，实现了燃料管理信息系统与外部有关系统（财务、生产、计划等）的信息自动转换，建立了一个安全、可靠、高度开放的管理信息系统。

关键词：管理信息系统；网络；数据库

火力发电厂燃料管理以燃料的供应、消耗、库存及重量、质量、价格为核心，对电力生产的安全性和稳定性起着重要作用，同时由于燃料占发电成本的比重较大，所以加强燃料管理对降低发电成本、提高经济效益有着长远意义。

1系统功能设置

根据对火电厂燃料管理信息系统的需求分析，可把它分成7个子系统，系统总体框架见图1。

1.1燃料计划合同子系统

根据火电厂发电计划、燃煤的供应、耗用、库存情况及地方煤矿的煤种、开采运输能力、煤价运杂费用等综合信息编制燃煤需求计划，包括年、季、月供煤需求计划及运输计划上报，上级燃料公司以此进行调拨，并将统配煤量及地方煤采购煤量反馈回火电厂燃料公司。签定燃料供应合同，监督管理合同执行情况，为燃料计划管理提供辅助信息。

1．2燃料调度子系统

根据燃料合同及电厂燃料供应耗用库存情况和矿点供应情况调整运输计划，实现调配与接车、卸车管理。火车、汽车、皮带的过衡、检尺量方管理，将轨道衡计量或检尺计量的数据转换至管理系统中，包括日期、时间、车号、皮重、毛重、速度、计量员等信息。对矿点实行催交、催运管理，保障下属电厂燃料供应充足，稳定生产。

1．3煤质管理子系统

包括火车进煤、汽车进煤、皮带运输煤的采样管理和煤质化验管理，实现燃料入厂、入炉时质量信息的跟踪管理，为分析质量变化原因提供依据。采样管理以某段时间内同一矿点、同一煤种的入厂煤为一个批次进行采样，采样信息包括采样日期、时间、编号、矿点、煤种、车号；煤质化验管理对煤样进行化验，化验结果包括发热量、挥发分、灰分、全水分、含硫量等。

1．4燃油管理子系统

根据存油量及预计耗油量制定燃油供应计划，上报上级燃料公司后由上级燃料公司统一调拨，电厂对燃油进行验收，如质量相符则接收，否则拒收。

1．5燃料统计子系统

对火车、汽车、皮带进煤及供油情况进行统计汇总生成厂日报表，对燃料供应、耗用情况，入厂煤、入炉煤化验结果等信息进行统计汇总，生成各类厂月报表。按照国家电力公司统一要求的数据格式自动生成部颁日报表和月报表，并远程传输至上级燃料公司，提供货率及盈亏等信息，以数据、图形方式显示，为燃料核算管理提供数量信息，同时为燃料计划管理提供辅助信息。

1．6燃料核算子系统

据燃煤供应矿点性质及运输方式、计价方式的不同，提供5类核算方式：火车统配煤核算、火车地方煤核算、汽车统配煤核算、汽车地方煤核算、皮带运输煤核算。上级管理部门据电厂上报的煤量、化验、矿点等数据根据合同及价格指标进行核算；对煤重量、发热量盈亏等情况进行索赔。最后以燃料核算结果为基础，按照一定的结算方式办理结算手续，并对结算数据进行数据统计及图形分析，为控制燃料成本和制定电价提供依据。

1．7综合查询系统管理

通过对以上各个子系统的原始数据进行统计、汇总、归纳生成辅助决策数据库，以图表和数据结合的形式供决策人员查询，使决策人员对生产状况有全面的了解，为领导决策提供依据，为将来的知识库、方法库、模型库等决策支持系统提供接口。

2数据库体系设计

数据库是信息系统的心脏，是信息资源开发和利用的基础，如何使数据在系统中很好地组织起来，并进行高效、统一、良好的管理，是信息系统获得成功的关键因素之一。

2.1数据库的层次结构

火电厂燃料管理信息系统数据库系统划分为3个层次结构，即低层的专业数据库、中层的公用数据库和上层的辅助决策数据库。专业数据库又称为基础数据库，它是建立中层和上层数据库的基础，是处理业务信息的资源。在数据结构上，基础数据库是分散的，分别处于相应的子系统中。公用数据库又称为共享数据库，是为全局综合管理的综合数据库，它是由专业数据库经过分类、合并、加工处理后形成的数据库，其目标是为资源共享提供服务。辅助决策数据库是一种专用数据库,它为领导层提供决策支持服务。

2.2数据库设计原则

系统的目标和任务，系统的结构和功能是设计数据库的依据，系统数据流程图是数据库设计的基础。设计数据库应遵循以下原则。

a.布局合理。数据库的布局尽量靠近信息源和使用点，就近开发、就近使用，减少不必要的中间环节，确保信息渠道的畅通。

b.数据库应自下而上逐层浓缩、归纳、合并，减少存贮，分别满足不同层次管理者的要求。

c.部分数据重迭原则。 d.适应体制的变革。

e.规范化标准化原则。数据库的建立要统一分类和编码，满足信息交换的要求。 f.保密的原则。数据库的建立要充分考虑到数据的安全性、完整性和保密性。

2．3火电厂燃料管理信息系统数据库的体系

根据数据库的设计原则，对火电厂燃料管理信息系统的数据库体系进行了设计，给出了相应的专业及共享数据数据库。把领导进行决策常用的数据提取出来，组成辅助决策数据库，为领导决策层辅助决策专用，它既是系统初期领导查询的直接信息源，又为后期高级辅助决策的模型运算提供数据。

3系统特点及结论

a.采用WindowsNT，数据库采用MS SQL Server，开发工具采用Power Builder 7.0和VisualBasic，通用性强。

b.建立了燃料分公司的计算机网络及管理信息系统，完整、准确、及时、可靠地收集燃料管理的各种信息，做到信息加工处理的自动化，实现信息代码化、报表统一化、文档规范化，实现数据共享，提高管理水平。

c.预留与全厂管理信息系统数据接口与计算机网络接口，保证系统的扩充性和一致性。d.功能完善、界面友好、使用方便，具有综合查询和辅助决策能力，能充分满足不同层次的数据管理需求，为优化燃料管理和指挥决策提供必要的科学手段。

e.针对发电厂的现场生产环境和使用状况，突出软、硬件设计的抗干扰性和可靠性。采用用户口令、用户权限等级、文件及目录权限及网络审计等功能相结合的手段以保证网络的安全。

f.具有灵活方便的扩充能力，从小的系统功能模块到整体数据库结构都可根据用户需求改变。

篇7：电厂废水处理控制系统的设计与研究范文

计划跟踪控制就是可以根据一定的计划方案，为发电提供功率基础，并且与机器组合、负荷推测、交换功率以及发电规划具有十分重要的联系，具有调节峰的作用，如果没有一定的软件进行规划，需要相关工作人员来填制。

2.2区域调节控制

这种控制方式可以保障控制调节区域误差保持为0，也是自动发电控制系统最主要的作用。可以利用自动发电控制系统来合理的计算机组情况，从而可以很好的调节或者排除由于出现误差导致的功率变化，并且把计划跟踪得到的功率与计算得到的调节参数进行一定的叠加，从而可以得到一定的控制数值，相应的把这些数值送达到控制器，以便于可以方便控制器进行平均功率的有效调节。

2.3机组控制

篇8：电厂废水处理控制系统的设计与研究范文

当今社会, 随着人们对环境意识的不断加强和水资源的急剧短缺, 废水处理越来越受到人们的关注和重视。而火力发电厂是用水大户, 也是排水大户。因此, 对电厂的废水处理和回收利用也就无疑成为了保证发电厂安全、经济运行和控制污染, 维持生态环境的重要内容。将稳定可靠的PLC控制与先进的组态软件相结合开发的废水处理自动化监控系统, 则能有效地提高水质和效率, 实现对电厂废水处理系统的实时监控。

2 系统概述

火力发电厂的废水包括生活污水处理, 工业废水处理和冲灰水处理, 但最复杂的还是工业废水的处理。在本系统中上位机采用先进可靠的工控机作为管理机, 用先进的组态软件编程, 作为系统的上位机控制与监控系统, 下位机全部采用PLC对各种设备进行控制, 从而实现自动控制与实时监控的功能。

2.1 废水处理的工艺流程

废水包括补给水系统的再生废水、化验室排水、锅内取样废水、锅炉清洗废水、锅炉排污水, 煤场冲洗废水等。工业废水站废水不对外排放, 经中和处理后的酸碱废水和锅炉区域的低浊度碱性废水直接利用, 工业废水一般分为两类, 第一类废水包括再生废水和化验室排水, 这类水只需要作酸碱中和处理就可以了, 第二类工业废水包括锅内取样废水、锅炉清洗废水、锅炉排污水、空预器冲洗水, 煤场废水等, 主要流程如图1所示:

2.2 控制系统的硬件组成

本系统中硬件PLC可编程控制器主要采用西门子公司的SIMATIC S7-200 系列产品和SIMATIC S7-300系列产品, 整个系统的主站采用的是300的PLC, 而从站采用的是200的PLC, 主站和从站通过PROFIBUS DP来通讯的, SIMATIC S7-200系列的CPU模块为CPU 226 CN, 本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O点, 可连接7个扩展模块, 最大扩展至248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点, 13K字节程序和数据存储空间, 具有PID控制器, 2个RS485通讯/编程口具有PPI通讯协议MPI通讯协议和自由方式通讯能力。主站PLC的CPU采用的是CPU315-2DP, 具有中、大规模的程序存储容量, PROFIBUS DP主站/从站接口。

2.3 控制系统软件设计

本系统的软件设计可分为两大部分。一部分是上位机监控系统的设计。本系统也是采用西门子公司开发的组态软件WinCC6.0。通过软件建立该废水处理系统程控界面, 废水处理系统程序控制界面如图2所示。进入每一个画面都可以互相切换, 而且每个控制画面上都设有自动和手动按钮。每个界面的标题栏上都显示有各自系统的文字信息, 同时实时显示当前的日期和时间, 通过各种可选择的画面对系统进行监视控制, 实现生产过程的自动化。

点击界面上的按钮即可进入到从站系统组态监控画面, 如图3为脱硫处理系统的组态画面。另外一部分为下位机部分, 也就是PLC的软件编程设计部分, 组态系统与PLC之间采用工业以太网通讯, PLC编程部分又可分为主站部分和从站部分, 主站部分使用的是S7-300的编程软件, 主要是对从站系统的一些控制和管理, 从站使用的是S7-200的编程软件, 其中从站系统中的难点与重点也就是酸碱废水处理系统和脱硫处理系统, 故在重点介绍这两部分。

(1) 脱硫处理系统。

如图3所示, 上位机界面设系统启停按钮, 系统可按顺序启停所有设备。为了保证系统运行的可靠性, 每种泵都可选用两个, 以便备用, 所有设备在上位机上有报警显示, 按下系统启动按钮, PH调整池搅拌机、反应池搅拌机、清水池搅拌机、污泥浓缩机、加药罐搅拌机自动顺序启动。当电磁流量计有流量时, 6台加药计量泵、加碱计量泵自动启动。反应装置液位到高液位时, 反应装置废水提升泵启动, 连锁加酸计量泵启动。清水池达到高液位时, 清水回用泵启动。另外要注意的是废水提升泵与反应装置超声波液位计连锁, 清水回用泵与清水箱超声波液位计连锁, 加药计量泵与电磁流量计连锁。

由于罐车的自由性比较大, 故将污泥装车泵、污泥泵冲洗电磁阀设计为手动设备。当罐车停好以后, 按下污泥泵启动按钮, 污泥泵启动。罐车装满后, 按下电磁阀打开按钮, 开始冲洗污泥泵, 2分钟后按下电磁阀管关闭按钮, 电磁阀关闭。按下污泥泵停止按钮, 污泥泵停止。

(2) 酸碱废水处理系统。

酸碱废水处理系统也就是加酸或加碱中和系统, 当弱酸废水提升泵运行时 (接受到运行信号) ;1#PH计将检测到的废水PH值输至控制柜的PLC, PLC经过计算输出启动和4-20mA调节信号, 使1#、2#碱计量泵启动, 并以相应的频率运转。然后2#PH计将检测到的废水PH值输至控制柜的PLC, PLC经过计算输出启动和频率信号, 使3#、4#碱计量泵启动, 并以相应的频率运转。

同时2#PH计将检测到的废水PH值输至控制柜的PLC, 作为检验PLC给1#、2#碱计量输出的频率是否合适。同时3#PH计将检测到的废水PH值输至控制柜的PLC, 作为检验PLC给3#、4#碱计量输出的频率是否合适, 并给予相应的调整。

如果3#PH计检测到PH值不在6-8时, 回流气动阀打开, 外排气动阀关闭, 系统出水回流至弱酸集水池, 如果3#PH计检测到PH值6-8时, 回流气动阀关闭, 外排气动阀打开, 系统正常运行, 直到弱酸提升泵停止运行时, 系统停止运行。部分控制流程图如图4所示。

3 结语

本系统经某电厂投入运行以来, 状况良好。显示、控制功能正确。系统的投产提高了废水处理的效率, 同时减轻了工作人员的劳动强度, 提高了水处理的自动化程度。

摘要：阐述了基于PLC在火电厂废水处理自动监控系统的设计及实现方法, 介绍了PLC在本系统中的应用和软件部分的设计, 同时也介绍了组态软件WINCC6.0的上位机操作与监控系统。

关键词：PLC,废水处理,控制系统,监控系统

参考文献

[1]庄秀梅.电厂水处理技术[M].北京:中国电力出版社, 2007.

篇9：电厂废水处理控制系统的设计与研究范文

【关键词】凝结水处理；过滤设备；运行特征；管理要点

一、火电厂凝结水处理系统设计

火电厂锅炉给水中的凝结水是给水的重要来源，所以对凝结水的水质处理必须加强才能保证锅炉用水的安全，因此在大部分的电厂中都以精处理的方式来对凝结水进行综合性处理，其系统的设计思路如下：凝结水精处系统通常设置在凝结水泵和低压加热器之间，早期的低压凝结水处理系统外，目前应用的多数是中压处理系统。凝结水的处理通常由三部分构成，前段过滤器、除盐装置、后置过滤系统。在设计中前段过滤器的主要作用是对水中的金属腐蚀物质进行处理；除盐装置则是对凝结水中的微量溶解盐进行处理，一般选择高速混合床或者分床联合系统；后端过滤器则是对剩余的破碎树脂等进行处理。在我国的火电厂中设置的凝结水处理系统种类不同，根据实际的需要三个处理过程和设备进行组合，形成凝结水的处理系统。如利用混床的处理方式，此类装置投资小且操作简单，但是机组运行初期耗水量大且容易造成混床污染等。总之在设计中应按照实际凝结水的性质进行形式和设备选择。

二、凝结水精处理的设备选择

1、前段过滤装置

1）电磁过滤装置：电磁过滤装置主要是利用电磁原理对凝结水进行处理，利用围绕在过滤器外边的励磁线圈与内部的磁性材料结合进行工作。在励磁线圈通电后就会在过滤器的内部产生较高的磁场，当凝结水通过过滤器的时候，其中的金属氧化物就被填料所吸附，从而达到对凝结水中的金属杂质进行去除的效果。该设备的原理较为简答，操作也是方便快捷，但是在运行中初期的效果往往十分明显，在机组冷态清洗段效果可以达到80%以上，从启动到常态运行，总体除铁效果可以达到更高的水平，但是投资成本稍高，在应用中受到了限制。2）微孔过滤装置：所谓的微孔过滤装置就是以管的形式形成过滤单元，从而集成为前置过滤器，水从过滤器外部流入管内，其中的杂质就被截留在管外，从而达到过滤的效果，净化的水在管内集中流出，管式过滤器的优势是在流量变化的时候可以根据运行情况增加或者减少单元数量，从而达到灵活设置的效果，但是运行成本较高。3）覆盖式过滤装置：凝结水中含有的杂质都很微小，通常是悬浮物或者胶体，因此需要过滤材料也必须达到一定的细度，覆盖过滤装置就是将粉状过滤材料涂覆在过滤单元上，形成一个滤膜结构。水从管外通过滤膜流入到管内，水中的微小杂质就会被截留，保留在滤膜的内孔通道内部，较大的悬浮物会在滤膜表面堆积，形成陈垫层，这个沉淀层在实际运行中也起到了过滤的作用。尽管覆盖过滤的效果较好，出水的质量也十分稳定，但是其运行的操作过程复杂，新建机组中应用不多，多是老机组改造中选择应用。

2、粉末树脂过滤器

树脂过滤装置是一个相对特殊的设备，其过滤的是凝结水中的树脂类杂质，粉末过滤装置是在普通覆盖过滤器的基础上进行改进而得到的，其与普通过滤装置有着明显区别，因为其具备过滤和除盐两个功能。原理就是将再生的强酸阳树脂和强碱阴性树脂碾碎混合作为辅助过滤材料，经过配浆、覆膜等工艺使得过滤单元表面具备一层滤膜，不但可以过滤掉凝结水中的金属杂质也可滤除其中的盐类杂质。所以在凝结水精处理中，其可以担负前置过滤器也可作为除盐装置进行应用。

3、除盐装置的选择

1）高速混床：从处理的原理上看高速混床与普通处理中的混床是一样的，都是利用阴阳树脂设置在一个交换器中，阴阳树脂完全混合，所以阴离子和阳离子的反应是同时进行的，这样的处理方式可以将氢氧根和氢离子进行同步消除，削弱了离子反向交换的趋势，处理的效果理想且水质高。高速混床通常是外部再生，简化了内部结构，减少阻力，使得混床的流速可以随之增加，适应水量大且含盐量低的机组。此类混床的应用较为广泛，其中因为其流速高且水質好，且运行周期长的优势较为明显；但是高速混床设备复杂且操作难度大，再生树脂会产生废酸和废碱等，通常在选择后应合理设置前置设备与之配合，才能获得较好的效果。2）串联分床设备：顾名思义与混床系统相比该类设备的设计思路就是将阴阳两个处理床进行分离，并将其串联起来，凝结水依此通过两种过滤床，形成一个处理系统。这样的系统多用在空冷机租的凝结水处理中。因为空冷机组凝结水的温度高且质量波动较大，如果利用混床处理则会因为温度的影响而降低阴性树脂的质量，从而减低了系统的处理效果。更为严重的是，如果树脂在阴性床内发生降解，其产物就会直接流入到锅炉等热力设备内，会对生产系统造成危害。所以如果来水的温度较高则应选择将阴床退出，利用阳床的耐热性优势进行水处理，因为空气冷却机组凝结水的盐类杂质含量不是很高，所以阴床暂时退出不会对水质处理产生较大的影响，也可在中间设置降温装置，降低水温。另外这样的设计还能利用阳性树脂的拦截作用，保证阴性树脂不被金属氧化物等污染。总之，在设备选择中应遵循适应性原则和经济性原则，按照机组凝结水的性质对设备进行合理设置与选择，同时兼顾远期目标，保证系统升级和生成能力拓展的需求。

三、火电厂凝结水处理系统运行要点

1、提高树脂分离效率在运行中应对混合床的树脂交叉流动进行控制，改变传输树脂水流的流量，减少对水的扰动，改变中间层的厚度、改变传输树脂的水流方向等一些列的方式增强树脂分离的效果。在实施运行管理的过程中应进行适当的优化与调整，可以对系统运行过程和设备等进行调整，如增加底部进水管线，改变顶部注水的模式等，控制注水量使得树脂层不会被托起，保证分离阴性树脂的过程中导出树脂的管线以下树脂层相对稳定。控制水流不会在处理中出现紊流的情况，从而保证树脂层平稳的下降。观测并控制树脂层不出现上浮或者紊乱的情况，降低混床树脂交叉污染的概率。

2、增加连锁机制保护在设备运行中应设置相应的保护装置，在凝汽器的管道出现故障的时候及时的对精处理系统进行闭锁，一方面保证精细处理的效果。在运行管理中将测量阳性床前凝结水的仪表与精处理旁路的阀门进行连锁，以此实现一个三选二的系统控制模式，如果两个观测仪表检测的钠离子指数上升到一定标准后就会报警，而如果其中两块仪表数值上升到2.5μg/L则系统进行自动闭锁精细处理的旁路阀门。

3、增加废水中和与排放控制凝结水精细处理系统中会在阳性床或者混合床过滤后产生再生用水，用原水设计时按住阳极树脂1：3和阴性树脂1：4，混合冲洗则是1：3-6进行计算和设置，使得碱性的肥水水箱、碱性废水的水箱容积不能满足实际的需求，所以可以对废水回收系统进行改造，在常规的厂房外部设置废水的中和与排放系统，增加储蓄和处理的能力，改变树脂再生的程序，利用连续再生来提高处理效果，并将除盐水进行中和与排放系统的分离。

四、结束语

电厂凝结水的精处理中需要进行合理的系统设计与设备选择，并在运行中采用适当的改进措施与管理措施来提高整个系统的处理效果。同时在运行中应提供监控水平，利用检测数据来指导运行管理的参数调整，从而达到精处理的最佳效果。

参考文献

[1]李培元.火力发电厂水处理及水质控制[M].北京：中国电力出版社，2008.

[2]游喆，陆培平，黄兴德，等.凝结水精处理运行控制方式探讨[J].净水技术，2009，28.