文 摘 针对西柏坡电厂二期化学水处理系统存在的问题进行了改造和完善，并对二期水处理程序控制系统存在的问题进行了处理，最终使水处理程序控制系统正常投运。该系统的正常投运为省内外其他电厂水处理程序控制系统的改造提供了良好的借鉴。 关键词 水处理系统 处理程控 化学水处理
随着电力科学技术的不断发展，化学水处理系统可编程序控制技术在电力行业也得到了迅速的发展，并且带来了巨大的经济效益和社会效益。特别是进入90年代以来，以程序控制技术代替人工操作已成为衡量电厂水处理运行及管理水平的重要标志。但限于设备、控制技术等多方面的原因，国内水处理程序控制系统的投入率还处于较低水平。河北南部电网近年来投产的西柏坡电厂、衡水电厂化学水处理系统均采用程序控制，但始终都未能正常投运，不仅造成了大量的资源闲置，而且由于自动化水平低，制约了其运行水平和管理水平的提高。
西柏坡电厂二期的水处理系统，针对一期程序控制系统不能投入的原因，对系统进行了改进，并在此次调试过程中，参考兄弟单位经验，根据水处理的实际情况，对目前程序控制系统存在的问题，制定切实可行的方案，在调试过程中进行实施，并使程序控制系统顺利投运。
1 系统简介
西柏坡电厂一期工程设计规模为4×300 MW，锅炉补给水处理系统为3套出力80 t／h的除盐设备。机组正常运行时，2套运行，1套备用；机组启动或事故时，3套运行。本工程采用地下水或厂区附近黄璧庄水库地表水为补充水源。离子交换设备再生剂为工业烧碱和工业盐酸。水处理系统工艺流程为：
原水→混合加热器→原水箱→原水泵→直流凝聚→机械过滤器→弱酸阳离子床→强酸阳离子床→除二氧化碳器→中间水箱→中间水泵→弱碱阴离子床→强碱阴离子床→混合离子床→除盐水箱→除盐水泵→主厂房。
水处理系统一级除盐和混床部分的运行及再生采用自动程序控制，可分步操作或就地操作。该程序控制装置采用上海国际程控公司引进的日本OMRON公司C200可编程控制器。主要通过对开关量的输入、输出对系统进行控制。该程控装置具备就地／程控切换、当前步序清除、当前步序延时、异常情况报警等多种功能。整个系统共设计有4个程控操作台。1～3号控制台分别对1～3号一级除盐系统进行控制，4号控制台对3台混床进行控制。
2 系统检查及情况分析
为了详细掌握目前水处理系统的情况和存在的问题。为下一步制定改造方案提供正确的依据。我们组织有关专业人员对水处理设备、程序控制部分、相关的电气线路及热工信号进行了检查。根据检查情况，认为影响程序控制系统不能投入的原因为：
(1) 部分电气线路损坏，所涉及的执行机构动作不灵，相关的转动设备不具备连锁功能。
(2) 部分阀门机械限位装置失灵，限位杆弯曲，不能满足再生工艺对阀门不同开度的要求。
(3) 部分阀门行程开关损坏，造成控制室模拟盘上无反馈信号，运行人员不能对系统的运行状况进行有效的监控。
(4) 程控操作台内部分线路连接错误，采用程控操作时存在阀门误动现象。
(5) 原有程序不适合水处理系统再生工艺的要求，无法按再生工艺的要求进行控制。
3 水处理系统改造方案的制定及实施
3.1 针对二期水处理系统存在的问题，西柏坡电厂工程指挥部组织有关工程技术人员进行了认真的分析讨论，制订了先进行水处理系统改造，再进行程控调试的两步走方案。
3.2 首先按照原设计对系统中的电气线路进行了恢复，并根据水处理系统的实际情况进行了改进。检查各有关阀门动作情况，各转动设备连锁功能是否正常。
3.3 西柏坡二期水处理系统采用上海阀门五厂生产的气动衬胶隔膜阀。由于运输、安装及使用不当等原因，部分阀门机械限位装置失灵，解体检查，机械限位杆弯曲。为满足再生工艺在各步序对相关阀门不同开度的要求，对损坏的限位杆进行了更换。
3.4 一、二期水处理设备共用一套再生系统，该系统在一期水处理系统调试时已投运，经过几年的运行，由于长期接触腐蚀性介质，部分阀门行程开关已损坏，无法根据阀门的启、闭产生正确的反馈信号。为保证运行人员对系统进行有效的监控，联系设备厂家更换了损坏的行程开关。
3.5 强酸阳床、强碱阴床按设计为顶压逆流再生方式，但顶压用压缩空气入口弹簧式减压阀配置量程偏大，不能满足正常再生的要求，混床混脂用压缩空气入口减压阀也存在相同的问题。为保证调试工作的顺利进行，全部按设计要求进行了更换。
3.6 水处理系统具备调试条件后，采用手动再生方式进行了系统调试。根据再生工艺的要求，对系统中工质的压力、流量等参数进行了整定。在手动调试的过程中，按照各步序对有关阀门不同开度的要求，对3号强酸阳离子床、3号强碱阴离子床的大反洗进水门、小反洗 进水门、压缩空气进气门，3号弱酸阳离子床、3号弱碱阴离子床的反洗进水门、再生液排放门、3号混合离子床反洗进水门进行了限位。
3.7 由于原设计程序存在部分阀门漏设定、程序步骤不合理等问题，采用原程序进行再生，会造成床体内再生液液位不稳、系统憋压、管道震动等问题，不能保证再生效果。根据再生工艺的要求和水处理系统设备配置情况，对控制程序进行了修改，修改后的一级除盐系统控制程序包括22步，整个程序运行时间241 min。混床再生程序包括12步，运行时间114 min。
3.8 控制程序编制完毕后，在系统中不通入工质的情况下，对程序控制系统模拟再生步骤进行了试验，检查各步序有关阀门动作准确、灵活情况，做到各转动设备连锁功能正常，模拟盘各反馈信号正确无误。
3.9 无工质试验结束后，按照程序控制系统再生步序，在系统中通入工质的情况下，进行了带工质试验。根据再生工艺的要求，整定各相关水泵运行参数，设定各步序时间。检查有关阀门执行准确程度，反馈信号正确无误。
表1 采用程序控制系统再生及运行的出水水质各项指标 序号 系统 项 目 单 位 标 准 出水水质 16 4.8 2.0 1.6 10 80 1600 强酸阳床出水Na+ μg／l ＜100 强酸阳床出水酸度 mmol／l — 脱碳器出水CO2 mg／l ＜5 1 一级除盐系统 强碱阴床出水DD μS／cm ＜5 强碱阴床出水SiO2 μg／l ＜100 系统出力 周期制水量 混床出水DD 2 混床 混床出水SiO2 系统出力 t／h t 80 — μS／cm ＜0.2 0.058 μg／l ＜20 t／h 80 5 80 3.10 带工质试验完毕后，对除盐系统进行了程序控制系统再生、备用、投运、停运操作。整套系统执行准确，出力达到设计要求，出水水质稳定，系统监控装置灵敏准确，达到了设计要求。
4 出水水质情况
水处理系统调试完毕后，采用程序控制系统再生及运行的各项指标见表1。
5 分析与讨论
5.1 通过对水处理系统进行改造，不仅使现有的设备得到充分利用，避免资源浪费，而且通过编制切实可行的控制程序，全面提高了水处理系统的自动化水平，有效地减少了人为误差，使整个系统长期保持稳定、安全、经济的最佳运行工况。通过该系统程序控制系统的顺利投运，也为省内外其他电厂的水处理程序控制系统改造提供了有益的思路和良好的借鉴。
5.2 西柏坡二期水处理系统配置的原水泵、中间水泵、自用除盐水泵出口均未设流量调节阀，调试过程中依据调节水泵出口压力来实现系统中流量的调整。采用程序控制系统再生时，是利用调节水泵出口手动门，将出口压力稳定在预定值上，才能保证再生效果。以后有条件的情况下，可根据需要在水泵出口安装流量调节阀。
5.3 酸、碱计量箱高液位报警装置失灵，为安全起见，调试过程中将自动进酸、碱程序步解除，再生进酸、碱采用人工操作方式。以后高液位报警投运后，可将该程序步并入控制程序。
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