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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2007/12/18 23:48:42
1概况
我公司现安装有两台300MW亚临界机组，分别于1996年11月，1997年5月建成投产。原水予处理系统为单元制，四台升压泵(型号：300S-19A)一一对应四台机械搅拌澄清池，每台处理水量600-700m３／h，水源为长江水。在正常情况下，一个系列运行，每半个月进行一次定期设备切换。该套系统的加药方式为人工手动加药，药品为固体聚合铝，通过在低位溶解池加水搅拌溶解后，提升至高位贮液罐，然后用计量泵加至升压泵出口。由于该计量泵无法调节，不能控制加药量，水质也很难保证。为了减少加药量，提高澄清池出水水质，2000年9～１１月，我公司对化学原水予处理系统进行了改造，实现了予处理加药系统自动加药，改善了水质，减少了药品消耗，经济效益比较明显。
2技术方案
2.1控制原理
迄今为止游动电流仪是唯一一种在线监控过程混凝效果的仪表，游动电流值可间接反映混凝效果。我们选用了米顿罗SC5200集取样探头、信号处理及PID控制器于一体的游动电流检测仪。它可测控经处理过的水样中带电离子或颗粒在SCD取样室内的两个电极之间产生的电流，此电流的大小决定于混凝后仍留在水中的正(或负)离子的净余量，因而游动电流值可间接反映混凝效果。加混凝剂后的样品通过游动电流检测仪测出其游动电流值，输入到SCD内部的PID控制器进行调节，PID控制器将测量的游动电流值与用户游动电流设定值相比较，根据与设定点的偏差，计算输出一路4-20mA的电流信号到交流变频器，再通过交流交频器控制计量泵电机工作频率，从而改变计量泵的转速，实现自动控制加药量的目的。同时，为了防止溶解池打空及贮液罐满水，采用溶解池低液位和贮液罐高液位停药液输送泵。控制原理图见图1.
图1化学原水处理控制原理
2.2工程范围
根据现场调查，需在原来的净水站手动加混凝剂的基础上，增加一套自动加药设备。工程范围包括增加一套自动加药设备；更换两台加药泵、两台输送泵及部分管道；重新布置MCC屏至加药泵和输送泵的电缆。同时，由于凝聚剂贮液罐液位为机械指示，经常轻易卡死，造成凝聚剂贮液罐溢水，需将手动加药改为自动控制加药。
2.3系统功能
控制系统有变频自动/变频手动/工频三种加药方式。在自动加药系统正常时，实现变频自动加药；在测量仪表或控制器出现故障时，可以通过变频器面板人工设定频率，控制转速，从而实现变频手动控制加药量；在变频器出现故障时，可以切换到工频状态，计量泵电机在工频状态下运行，通过调节计量泵行程，控制加药量。
将部分原水予处理系统信号集中放置到自动加药控制柜中，为今后原水予处理系统信号移至化水控制室，实现原水予处理系统过程全自动控制及监视、原水予处理岗位并岗，移至化水值班室提供条件。
3方案实施
(1)加药点与取样点管路布置：SCD装置的水样在系统设计时应注重以下几个方面：原水与药剂应充分混合，应避免在管壁取样，尽量从管路中心取样；应保持水样的稳定性，流量控制在2～４L/min；取样点与加药点之间应有10-20m的距离。将游动电流检测仪取样装置尽可能靠近取样点，可以减少系统延迟。这样既能保证充分混合，又可与PID控制器的设定时间相一致。根据上述原则，原加药点在升压泵的出口，为确保试剂混合，取样准确，将加药点改为泵的进口。在4台澄清池的进口安装4个电流仪的取样点，在澄清池出口母管安装了浊度仪的取样点，以便运行人员对澄清池出水进行实时监测并做适当调整。
(2)计量泵的更换：将原有的2台加药泵拆除，更换进口变频加药计量泵并在计量泵出口加装安全阀、压力表和压力变送器。
(3)在高位贮液罐顶部安装超声波液位计2台，在低位溶解池内安装沉入式磁性液位计，并布置信号电缆至控制箱。
(4)更换2台药液输送泵。
4调试投运
原水予处理自动加药控制系统投运后，运行稳定，提高了澄清池出水水质，减少了加药量。同时，通过液位的控制实现了药液输送泵的自动启停。
4.1手动加药方式
(1)澄清池出水浊度：5.3～7.3mg/L(7-10月)
(2)加药量：7、8、9三个月为夏天，原水浊度较高，加药量为白班、大夜班、小夜班各加一次，每次75kg，平均天天需凝聚剂225kg，冬季加药量为白班、大夜班、小夜班各加一次，每次50kg，平均天天需凝聚剂150kg。
4.2自动加药方式
(1)澄清池出水浊度：1.5～3.1mg/L(11、12月)
(2)加药量：天天白班加一次，每次50kg。
5效益分析
从调试结果看，原水予处理自动加药系统的投用不仅使澄清池出水水质得以提高，而且较大幅度地减少了加药量。在环境条件相同的情况下，其加药量为原有加药量的1/3，按照每年耗用凝聚剂60t计算，则平均每年可节约40t，每年可节约10万元。同时，药液输送泵采用自动控制方式，避免了因贮液罐液位信号不准造成的溢水。
6总结
原水予处理自动加药系统的投用，减轻了运行人员的工作量；实现自动加药后，既提高了水质，避免药品浪费，对提高人体健康水平也有很大作用。从形势发展来看，该系统投用后，使设备自动化水平得到了改善，为我公司今后加强治理，减人增效提供了条件。同时，为使该控制系统更加完善，拟在原水予处理站增设PLC柜，将其重要的热工、电气信号送入PLC柜，与化水PLC进行通讯，达到在化水站可以监视控制的目的。从而真正实现了原水予处理站无人值班，达到减人增效，经济运行的目的。
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