鍋爐補(bǔ)給水控制系統(tǒng)優(yōu)化改造探討

陳　琪

摘 要:老廠系統(tǒng)的改造是比較繁瑣的,因?yàn)樵瓉?lái)系統(tǒng)可能在運(yùn)行的過(guò)程中修改過(guò),但并沒(méi)有反應(yīng)在圖紙中,但設(shè)計(jì)往往都是以原來(lái)的圖紙為依據(jù),這就為以后的施工留下了問(wèn)題與隱患,依據(jù)電廠實(shí)際改造過(guò)程,敘述解決施工時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞:鍋爐補(bǔ)給水程控;電磁閥;氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

中圖分類號(hào):TU832.2+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3198(2009)16-0274-02

1 原老廠系統(tǒng)

陽(yáng)宗海電廠原老廠鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)于1996年建成投產(chǎn),原來(lái)系統(tǒng)由過(guò)濾系統(tǒng),除鹽系統(tǒng),酸堿貯存及再生系統(tǒng)等組成。

鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)流程:供水系統(tǒng)來(lái)水→機(jī)械攪拌澄清池(Q=80m³/h,2臺(tái))→清水箱(V=100m³,2臺(tái))→高效過(guò)濾器(DN2000,2臺(tái))→有頂壓逆流再生陽(yáng)離子交換器(DN2200,2臺(tái))→除二氧化碳器(DN1600,2臺(tái))→有頂壓逆流再生陰離子交換器(DN2500,2臺(tái))→混合離子交換器(DN1500,2臺(tái))→除鹽水箱(V=800m³,2臺(tái))→主廠房。

除鹽系統(tǒng)由兩套并聯(lián)運(yùn)行的一級(jí)除鹽,兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的混床組成。

2 改造后的系統(tǒng)

2.1 工藝系統(tǒng)部分

三期擴(kuò)建工程在原補(bǔ)給水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一列設(shè)備。分別為1臺(tái)機(jī)械攪拌澄清池(Q=80m³/h)、1臺(tái)清水箱(V=100m³)、1臺(tái)高效過(guò)濾器(DN2000)、1臺(tái)有頂壓逆流再生陰離子交換器(DN2500)、1臺(tái)除二氧化碳器(DN1600)、1臺(tái)混合離子交換器(DN1500)、1臺(tái)除鹽水箱(V=1500m³)。新的除鹽系統(tǒng)由三套并聯(lián)運(yùn)行的一級(jí)除鹽,三臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的混床組成。高效過(guò)濾器采用并聯(lián)運(yùn)行。正常情況二套運(yùn)行,一套備用。當(dāng)出水濁度或壓差超限時(shí),該過(guò)濾器停止運(yùn)行,進(jìn)行反洗。一級(jí)除鹽采用并聯(lián)方式運(yùn)行,正常情況二套運(yùn)行,一套備用。以設(shè)定的周期累積制水量(一個(gè)周期)或出水電導(dǎo)率(或出口硅酸根)指標(biāo)來(lái)控制一級(jí)除鹽運(yùn)行終點(diǎn),任何一個(gè)指標(biāo)超標(biāo),該套一級(jí)除鹽設(shè)備自動(dòng)停運(yùn),退出系統(tǒng),轉(zhuǎn)入程序再生?；齑膊糠植捎貌⒙?lián)運(yùn)行,正常情況二臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用。以設(shè)定的周期累積制水量(一周期)或出水電導(dǎo)率指標(biāo)或出口硅酸根來(lái)控制運(yùn)行終點(diǎn),任何一個(gè)指標(biāo)超標(biāo),該混床自動(dòng)停運(yùn),退出系統(tǒng),轉(zhuǎn)入程序再生。

2.2 鍋爐補(bǔ)給水程控

原老廠鍋爐補(bǔ)給水程控系統(tǒng)設(shè)備陳舊、老化,因此三期工程對(duì)原程控系統(tǒng)進(jìn)行改造,按全廠鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)程控系統(tǒng),控制地點(diǎn)設(shè)在原老廠鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)控制室。通過(guò)帶LCD顯示的上位機(jī)(PC)+可編程控制器(PLC) 構(gòu)成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)整個(gè)工藝系統(tǒng)進(jìn)行控制。運(yùn)行人員依據(jù)LCD操作員站,對(duì)鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視與控制,通過(guò)LCD畫(huà)面和鍵盤、鼠標(biāo)對(duì)整個(gè)工藝系統(tǒng)設(shè)備完成控制和操作,控制室不設(shè)常規(guī)控制儀表盤和其它操作設(shè)備。鍋爐補(bǔ)給水程控系統(tǒng)設(shè)置一臺(tái)操作員站,PLC裝置均冗余配置以太網(wǎng)模板,接入冗余以太網(wǎng)交換機(jī),最后整個(gè)鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)納入水網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)采用100M工業(yè)以太網(wǎng)。系統(tǒng)配置如下:PLC選用MODICON;研華的工控機(jī)P4/2.8G,硬盤80G,內(nèi)存512M;配三星21液晶顯示器;2臺(tái)美國(guó)3COM的8口交換機(jī);監(jiān)控軟件用INTOUCH 9.0;Windows2000操作系統(tǒng);系統(tǒng)采用雙機(jī)熱備配置,即雙機(jī)架、雙電源、雙CPU、雙通訊模塊。雙機(jī)無(wú)擾切換時(shí)間小于48毫秒。PLC通訊功能支持多種協(xié)議,TCP/IP、MB+、MB、等。系統(tǒng)IO點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)為:DI 376點(diǎn);DO 352點(diǎn);AI 96點(diǎn)。

2.3 其他

(1)儀表用氣。儀表用氣來(lái)自于老廠的壓縮空氣系統(tǒng)。(2)控制電源。系統(tǒng)配置兩路供電電源并設(shè)置自動(dòng)切換裝置,當(dāng)一路電源故障時(shí),能可靠地自動(dòng)切換到另一路電源,而不影響系統(tǒng)運(yùn)行。(3)電纜橋架。原系統(tǒng)中電纜全部拆除,電纜橋架繼續(xù)沿用,并在水處理車間靠混床和陰床部分進(jìn)行了續(xù)接,以使達(dá)到電纜敷設(shè)要求。(4)系統(tǒng)中新增設(shè)#3高效過(guò)濾器電磁閥箱1個(gè),#3陽(yáng)床電磁閥箱1個(gè),#3陰床電磁閥箱1個(gè),#3混床電磁閥箱1個(gè)及更換全部的分析儀表。

3 存在的問(wèn)題及解決方法

(1)三臺(tái)高效過(guò)濾器位置發(fā)生了移動(dòng),原來(lái)系統(tǒng)的氣動(dòng)門,包括電磁閥至氣動(dòng)門輸氣用紫銅管全部拆除,考慮到施工及維護(hù)的方便,我們用塑料軟管代替紫銅管做輸氣管,塑料軟管施工簡(jiǎn)單,容易彎曲,且有專門的快插頭用于軟管與閥門氣缸連接,不必焊接,不存在漏氣問(wèn)題;維護(hù)更換非常方便。

(2)#1高效過(guò)濾器全部沿用老廠設(shè)備;#2高效過(guò)濾器更換氣動(dòng)門,但沿用原老廠電磁閥箱,箱內(nèi)配有2只雙控兩位五通電磁閥,6只單控兩位三通電磁閥。但由于在老廠系統(tǒng)核實(shí)過(guò)程中出線偏差,工藝專業(yè)按如下配置氣缸:G1、G2、G3、G5為雙作用式,G4、G6、G9為單作用氣缸,見(jiàn)圖1所示。我們將G1、G2與原2只雙控兩位五通電磁閥配套,G4、G6、G9與原單控兩位三通電磁閥配套,而G3、G5與原單控兩位三通電磁閥無(wú)法匹配。

圖2中表示單作用氣缸與兩位三通電磁閥配套,外部?jī)x表氣源從電磁閥1口接入,電磁閥未加電時(shí),2口與3口接通,活塞右側(cè)與大氣連通,在左側(cè)彈簧的作用下活塞往右側(cè)移動(dòng);電磁閥帶電,1號(hào)口與3號(hào)口接通,活塞右側(cè)氣缸與氣源接通往里充氣,活塞向左側(cè)移動(dòng),從而帶動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng),關(guān)合閥門。兩位五通電磁閥同樣可以應(yīng)用與單作用氣缸,如圖三所示,原理與兩位三通電磁閥相同,只是1號(hào)口與4號(hào)口封堵不用。

氣缸與電磁閥配置原理如圖2、圖3、圖4所示。

圖4為兩位五通電磁閥與雙作用式氣缸配套,電磁閥未加電時(shí),1口與4口相通,2口與5口相通,氣源就往活塞右側(cè)充氣,推動(dòng)活塞向左運(yùn)動(dòng);活塞左側(cè)與大氣相同,進(jìn)行排氣。電磁閥加電后氣缸動(dòng)作原理相同。

4 總結(jié)

三期鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)的改造,增設(shè)一列一級(jí)除鹽和混床,新的除鹽系統(tǒng)由三套并聯(lián)運(yùn)行的一級(jí)除鹽,三臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的混床組成。拆除原老廠鍋爐補(bǔ)給水程控系統(tǒng),重新配置程控系統(tǒng),新的程控系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)納入水網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一控制。

在施工時(shí)所遇到的一些問(wèn)題,比如氣缸與電磁閥的匹配問(wèn)題,原來(lái)于設(shè)計(jì)時(shí)與老廠資料核對(duì)出現(xiàn)偏差,以后要進(jìn)一步細(xì)化工作,盡量減少錯(cuò)誤。