摘要：介紹了儀化水程控系統(tǒng)存在的問題，以及改進(jìn)和完善的方法。通過優(yōu)化程控技術(shù)在電廠水處理中的應(yīng)用，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)水處理部門有很好的借鑒作用。
   
        儀化熱電廠水處理系統(tǒng)分為三期，每期有四臺(tái)陽床、四臺(tái)陰床和三臺(tái)混床。1996年擴(kuò)建的三期制水系統(tǒng)采用了程控技術(shù)，2002年底對(duì)所有水處理系統(tǒng)進(jìn)行了程控改造，保留原有系統(tǒng)，增加一套一、二期 OMRON PLC系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱下位機(jī)），共同配有兩臺(tái)操作員站（簡(jiǎn)稱上位機(jī)）和一臺(tái)系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)操作功能，并通過網(wǎng)絡(luò)連接工程師站。

        新程控系統(tǒng)上位監(jiān)控軟件采用Intellution公司的iFIX2.6，它是一套能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、過程可視化及過程監(jiān)控功能的工業(yè)自動(dòng)化軟件解決方案，iFIX軟件與下位控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信靠I／O驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)。

        原三期程控系統(tǒng)使用多年，存在不少問題。此次結(jié)合水處理系統(tǒng)的程控改造，努力將程控技術(shù)同生產(chǎn)實(shí)踐更加有效地結(jié)合，優(yōu)化其在水處理生產(chǎn)上的應(yīng)用，取得了很好的效果。

 一、存在的問題

        原三期程控范圍包括三期擴(kuò)建的交換器和再生系統(tǒng)，程控系統(tǒng)經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)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(shí)的操作工藝比較復(fù)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(jìn)酸、置換。小正洗、正洗等步驟。原程控系統(tǒng)步驟簡(jiǎn)單，各步驟之間無過渡步驟，交換器上的氣動(dòng)閥門型號(hào)各異，動(dòng)作快慢不一，導(dǎo)致設(shè)備經(jīng)常損壞。

        2．操作時(shí)間不合理

        原來設(shè)定的操作時(shí)間不十分合理。這些程序步操作時(shí)間雖然可以改動(dòng)，但需要由專業(yè)人員在組態(tài)畫面上操作，很不方便。

        另外，各程序步驟操作時(shí)間在操作過程中不能調(diào)節(jié)，只能在操作前或操作后調(diào)節(jié)，而壓力、溫度、流量、液位、濃度等影響因素對(duì)操作過程的影響是實(shí)時(shí)的，故顯得缺乏靈活性。

        3．缺少交換器深度失效時(shí)的防范措施

        因設(shè)備原因或操作人員的失誤導(dǎo)致交換器深度失效時(shí)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，易造成水質(zhì)污染。嚴(yán)重時(shí)甚至影響鍋爐和汽機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

        4．缺少自動(dòng)檢查考核機(jī)制

        因操作導(dǎo)致的工作失誤，系統(tǒng)無法實(shí)時(shí)記錄。

二、改進(jìn)措施

        1．建立完善的程序操作步驟

        為適應(yīng)自動(dòng)程控再生的需要，依據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)各個(gè)交換器的操作步驟進(jìn)行了詳細(xì)劃分，在每個(gè)操作步驟后面都增加了閥門響應(yīng)步驟。有效地解決了操作步驟轉(zhuǎn)換時(shí)各個(gè)氣動(dòng)閥門驟開驟關(guān)造成的交換器憋壓?jiǎn)栴}，以避免發(fā)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(shí)間

        對(duì)時(shí)間可調(diào)的操作步驟，經(jīng)過反復(fù)檢驗(yàn)，確定了合理的操作時(shí)間。另外，在上位機(jī)操作畫面上增設(shè)了程序步獲時(shí)間設(shè)定表，可隨時(shí)在上位機(jī)改動(dòng)。

        3．增設(shè)“跳步”和“延時(shí)”鍵

        由于再生操作人員較多，在”程序操作步時(shí)間表”上隨意改動(dòng)易造成混亂。為此，特增設(shè)了“跳步”和“延時(shí)”鍵，以便再生時(shí)根據(jù)實(shí)際需要使用，增加了再生時(shí)的靈活性，用最少的酸堿，得到最好的再生效果，以達(dá)到降低酸堿單耗的目的。

        4．增設(shè)適當(dāng)?shù)闹扑K點(diǎn)判斷條件

        根據(jù)各交換器的具體情況，增設(shè)制水時(shí)間、制水量、酸度（或電導(dǎo)）作為制水終點(diǎn)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(fèi)酸堿。更重要的是防止水質(zhì)污染，保證安全穩(wěn)定生產(chǎn)。一臺(tái)交換器失效時(shí)，在自動(dòng)投運(yùn)另一臺(tái)交換器后，失效的交換器即開始再生，從而提高了自動(dòng)化程度。因交換器之間可能存在著一定的差異，故對(duì)每臺(tái)交換器單獨(dú)列出設(shè)定值，以便于根據(jù)生產(chǎn)情況隨時(shí)更改。

        5．增設(shè)上位機(jī)自動(dòng)檢查考核機(jī)制

        在上位機(jī)“查詢”欄中增設(shè)了“查操作記錄”。“查事件記錄”等。以前的操作情況可在上位機(jī)隨時(shí)查詢，故可實(shí)現(xiàn)有效的檢查考核，大大減少了虛假現(xiàn)象。由于酸堿用量有了準(zhǔn)確記錄，酸堿單耗明顯下降，自用水率得到有效控制，上位機(jī)也基本上不再死機(jī)。在考核事故或異常的責(zé)任時(shí)，可做到有據(jù)可查。

        6．加強(qiáng)人員培訓(xùn)

        程控系統(tǒng)經(jīng)改進(jìn)后，人員的培訓(xùn)工作顯得尤為重要。開展了多種形式的培訓(xùn)，如規(guī)程考試、技術(shù)比武和反事故演習(xí)等，通過操作講解和現(xiàn)場(chǎng)示范，運(yùn)行人員基本可熟練操作，并能處理一些簡(jiǎn)單的突發(fā)事件，為程控技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用，特別是在酸堿再生方面的應(yīng)用打下了良好基礎(chǔ)。

三、效益

        儀化水程控經(jīng)改進(jìn)后，生產(chǎn)操作系統(tǒng)更具合理性和科學(xué)性，保證了設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，促進(jìn)了熱電廠的安全穩(wěn)定生產(chǎn)。健全了自動(dòng)檢查考核機(jī)制，增強(qiáng)了操作人員的責(zé)任心，創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)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(tái)次，再生合格率分別為 98.73％和99.92％，改進(jìn)后的程控系統(tǒng)再生合格率上升了l.2個(gè)百分點(diǎn)。

        2．減少了自用水量

        以改進(jìn)后程控交換器的一個(gè)制水周期操作時(shí)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(jì)算，一臺(tái)陽床在每個(gè)制水周期節(jié)約低硅水12.00t；一臺(tái)陰床每個(gè)制水周期節(jié)約除鹽水18.67t。2003年陽、陰床再生分別為1799、2022臺(tái)次，共計(jì)節(jié)約低硅水21588t、除鹽水49 750t。僅自用水一項(xiàng)即節(jié)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(tǒng)的改進(jìn)。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(jié)約酸堿分別為 229.3t和 64.0t，約合15.9萬元。

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