PLC应用在电厂化学水处理系统中

电厂化学水处理系统作为电厂辅机程控系统的重要组成部分，其运行关系到整个锅炉的安全性与生产的连续性，并影响着整个电厂的工作安全性和机组的使用寿命。随着化学水处理工艺的不断更新变化，复杂程度越来越高，对系统自动控制的要求也越来越严格。一般电厂化学水处理自动控制系统都采用以PLC（可编程逻辑控制器）为主，结合现场总线网络的控制系统来实现，功能包括对化学水处理过程的自动化控制、状态监视、数据采集、实时报警及统计打印等。
基于和利时公司HOLLiAS LKPLC的化学水处理系统应用解决方案充分发挥了HOLLiAS LKPLC在可靠性、易用性与灵活性等方面技术的优势。与常规控制方案相比，具有控制功能更强大、控制水平更高，且开放性更优秀等方面特点。
电厂化学水处理子系统
电厂的水处理系统一般包含三个子系统：锅炉补给水系统、凝结水处理系统及综合水（废水）系统。
锅炉补给水系统由预处理系统、反渗透预脱盐系统、化学除盐系统及酸碱系统四部分组成，控制范围还包括水工净水站；凝结水系统主要工艺流程包括凝结水精处理及树脂再生系统、水汽取样分析系统及化学加药系统等几个部分；废水系统用来处理电厂的全部废水，包括灰渣废水、化学废水、生活废水和脱硫废水等。

1.锅炉补给水处理（图1）
其主要目的是将天然水在进入系统之前除去水中的杂质,一般流程为：天然水→混凝沉淀→过滤→离子交换→补给水。主要的控制过程如下：
混凝沉淀：除去水中的小颗粒悬浮物和胶质体物质，有化学混凝和电混凝两种方式。
过滤处理：除去混凝处理后的水中残留的少量悬浮物，常采用石英砂或无烟煤或直接过滤。
化学除盐：脱除清水含盐(金属离子和酸根)，使之成为可供锅炉使用的无盐水。包括阳离子交换、去CO2、阴离子交换、混合离子交换等。
主要控制：滤池、澄清池、加药设备、过滤器、阳床、阴床、混床、水箱、泵、风机、酸碱储存和计量设备等。
2.凝结水处理
凝结水处理系统包括凝结水精处理系统和体外再生系统。一般由高速混床、阳树脂再生罐、阴树脂再生罐、再循环泵、树脂存储罐、混脂罐、酸碱设备、冲洗水泵及风机等组成。
凝结水处理系统中的设备大都是周期性工作的，要求定时进行还原和再生。
3.综合水（废水）处理
废水系统用来处理电厂的全部废水，包括灰渣废水、化学废水、生活废水和脱硫废水等。一般情况下，废水不作为回收利用的对象CONTROL ENGINEERING China版权所有，只进行达标水处理排放。
化学水处理典型工艺介绍
目前发电厂水处理的典型工艺有以下几种：
1.离子交换法（图2）
;离子交换法，即利用离子交换树脂将水中溶盐的离子吸收。经过一定时间的运行以后，离子交换树脂会失效，这时就需要停止运行以对树脂进行再生（还原），以便使树脂可重新使用（阳离子交换树脂失效时，使用酸进行再生，阴离子交换树脂失效时，使用碱进行再生) 。

2.RO（Reverse Osmosis）反渗透技术
反渗透技术是先进和节能的脱盐技术，其原理是利用高分子材料经过特殊工艺制成的半透膜，它只容许水分子通过，而不容许溶质通过。在高压泵的压力作用下，原水中的水压超过渗透压，水分子则透过半透膜进入另一侧，从而获得除盐水、纯净水。而原水中的溶解和非溶解的无机盐、重金属离子、有机物、菌体、胶体等物质均无法通过半透膜，被截留在浓水中。
3.EDI (ElectroDeIonization)填充床电渗析
EDI (ElectroDeIonization)填充床电渗析，又称电去离子法（图3），是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的水处理技术。利用离子交换能深度脱盐来克服电渗析极化而导致的脱盐不彻底CONTROL ENGINEERING China版权所有，利用电渗析极化而发生水电离产生H＋和OH－离子实现树脂自再生来克服树脂失效后通过化学药剂再生的缺陷，是20世纪80年代以来逐渐兴起的新技术。经过十几年的发展，EDI技术已经在北美及欧洲占据了相当部分的市场。

4.几种典型工艺的比较
离子交换、反渗透及电去离子三种典型化学水处理工艺的比较后，从处理技术的先进性、处理效果及对环境的污染等方面，电去离子法相对于另外两种方法具有明显的优势，发展前景广阔，但由于其项目的前期资金投入比较多，对原水水质要求较高和其他方面的因素，在国内电厂化学水处理工艺上应用范围还很有限。离子交换法和反渗透法需要的项目前期资金投入相对较少，而且在国内应用比较普遍、工艺比较成熟。