锅炉补给水处理程控改造

改造目的

改造原则
通过改造消除系统目前存在的主要问题，实现锅炉补给水处理系统设备的集中监视控制，实现数据分析和自动报表，提高系统运行的安全可靠性和自动化程度。

设计原则
设计应采用成熟的技术，并具有现代先进水平，确保系统的运行可靠、稳定，所选控制系统合理、先进，具有良好的系统扩展功能。

实现目标
锅炉补给水处理实现集中控制方式。运行人员在控制室内能对整个工艺系统进行集中监视、管理，实现全车间设备的启动、停止、运行监控、自动顺序控制和闭环控制，采用CRT操作站作为操作员人机接口站，通过CRT画面和鼠标对整个工艺过程进行监视和控制，不再设常规仪表盘和模拟屏。运行参数、报警信息以及设备运行状态可定时或随时打印记录。

工艺系统概况

系统流程系统流程为：生水

过滤器

阳床

中间水箱

除碳器

阴床

混床

除盐水箱原水经过滤器滤去水中杂质后送入阳床，经阳离子交换除去水中钙、镁、钠、铁等阳离子，再经除碳器除CO₂ 送入中间水箱，经过中间水泵送入阴床，通过阴离子交换，除去水中碳酸根(HCO₃^-)及硅酸根(HSiO₃^－)等阴离子，再经混床进一步除去各种离子后送入除盐水箱，经除盐水泵送入主厂房凝结水贮水箱。

过滤器系统

过滤器投运操作

过滤器擦洗操作

阳床除盐系统

阳床投运操作

阳床再生操作

阴床除盐系统

阴床投运操作

阴床再生操作

混床除盐系统

混床投运操作

混床再生操作

酸碱系统
酸碱系统包括酸碱贮存、计量和酸碱中和两部分组成。

酸碱储存系统
高位酸碱罐液位测量报警

酸碱计量系统
包括酸碱计量箱、阴阳再生专用泵和再生用水流量计量系统以及系统阀门，按照一二级除盐系统运行和再生的要求实现自动控制。

酸碱中和系统
再生后的废酸碱液进入中和池，在中和池内经空气搅拌中和，并根据废液的PH值加入适量的酸(或碱)液，当废液PH值为6-9时，根据水池液位，通过控制系统自动排放。
辅助系统包括各种水泵、风机等，按照工艺要求实现自动运行。

改造范围

控制室

拆除化水集控室内原有控制屏、台，电气控制柜。

增加操作控制台一个，布置系统运行操作监视显示器两台，打印机一台，

控制室控制屏后为电子设备间，布置系统控制主机柜、电源柜、输入输出隔离柜、变送器柜。

控制室防静电地板处理，照明更换，加装空调。

信号传感器

在控制室增加电流信号变送器柜一个，将原现场送至集控室控制屏的设备电流信号转换为标准 4-20mA直流电流信号，输入控制系统。

增加差压变送器4台。

压力变送器17台。

液位变送器14台。

流量变送器2台。

电流变送器30只。

压力开关5只，液位开关8个。

对所有动力设备增加控制电源检测中间继电器，检测设备控制电源信号，送至主机监视。

对原设备电气二次控制回路改造，适应程控改造后的要求。

控制电缆
对新增加信号传感器增加信号传输电缆，更换原有部分不符合反措要求的控制电缆。

传感器安装
对增加的变送器在设备本体上开孔安装

控制功能

补给水处理系统采用自动控制。程控应根据工艺系统的特点划分成过滤器、阳床、中间水箱、阴床、混床、酸碱计量、公用系统和中和池等功能单元，每个单元具有基本相同的控制功能和操作手段。每个单元的投运、停止和再生（或擦洗）等操作，均设有手/自动切换、成组操作和单操方式，成组操作设有预置起始步序、跳步、中断或暂停等功能。每个单元的再生程序控制应具有自动、画面软手操和就地手动(利用电磁阀本身开关操作)三种控制方式。再生过程的程序控制可选择反馈控制或时间步序控制，自动加酸、自动加碱为定量控制。过滤器运行失效的主要监督指标是进出口压差、出水余氯或出水浊度，阳床设备运行失效的主要监督指标是导电度或钠度。阴床设备运行失效的主要监督指标是导电度或硅度。混床设备运行失效的主要监督指标是导电度或硅度。根据运行需要，累计流量和时间等可作为参考值引入控制系统。当运行的水处理设备出水监督指标越限，或流量超过一定值时，设备自动停止运行，并有CRT报警。失效后的设备可自动转入再生（冲洗）或停用状态，同时如有处于备用状态同类设备则自动转入投运。或者由运行人员检查确认设备状态，决定设备投运或进入再生，再生（冲洗）合格后，设备自动投入运行或备用。

系统配置

工程师站和操作站
配有一套工程师站和一套操作站，分别采用研华工业控制计算机，
21英寸彩色显示器，一台HP激光打印机。
工程师站用于开发用户应用程序，下载到操作站和DPU中，在完成软件开发后，可作为操作站使用。
操作站用于监视和控制整个工艺生产过程。

过程控制站
过程控制站采用DCS分散控制系统设备。过程控制站具有高速数据处理和高速逻辑控制的能力，它能解决所有的自动化任务，例如：开环控制、闭环控制、顺序控制、通讯、数据处理、过程控制等。远程I/O易于扩展,便于将来控制系统的扩展。

控制软件的配置

上位机软件的配置
上位机部分采用基于WINDOWS-NT平台的工业控制软件，该软件应具有如下特点：
作图功能完善，图形逼真。
具有开关量报警。
具有实时和历史趋势曲线。
定时报表功能。

过程控制软件的配置
过程控制站部分采用功能块图形编程软件，对开关量逻辑控制、模拟量信号处理、过程量调节，进行软件编制。编程方式直观、简单，对工程师和操作员来说，不需要计算机编程知识就可容易地维护、修改和扩展程序。

系统I / O 设置

系统远方控制阀门如下

	设计数量			实际参与数量
	蝶阀	隔膜阀	电磁阀	实际参与数量
高效过率器		20	2	22
活性炭过滤器		14		14
阳床		12		12
阴床		12		12
混床		20		20
酸碱计量系统	2	12		12
本泵出口阀门	12			12
小计	14	88	2	104

根据上表统计,
控制对象设计按气动阀门(包括蝶阀和隔膜阀)104个考虑，DI输入点蝶阀和隔膜阀各取2点，输出DO点蝶阀3点、隔膜阀1点，电磁阀DO输出点1点。共计DI输入点204点，DO输出点118点。泵出口母管压力开关5个，液位开关8个。共计DI输入点13个泵和风机的输入信号取2点，输出信号取2点。可以程控的电机有30台,分别泵27台,风机3台。DI共计输入点60个，DO输出点60点。

模拟量点数：
模拟量输入信号：4-20mA电流信号分别是:
流量15点(生水1,过滤器2，阳床进水2,阴床出水2,混床出水2,反洗水1,再生专用泵2,除盐水2，自用水1) 液位点20点(中间水箱2,除盐水箱2，200立方米补水箱液位2，中和池2，高位酸碱4，酸碱计量箱4,凉水塔2，集水池（工业水池、生活水池）2)压力点19点(生水泵出口母管压力1，反洗水泵出口压力1，过滤器进出口差压4，中间水泵出口母管压力1,除盐水泵出口母管压力1，除盐水母管压力2，压缩空气压力1，阴阳再生泵出口压力2，来水母管压力2，工业水泵出口母管压力1，消防水泵出口母管压力1，消防稳压泵出口母管压力1，生活水泵出口母管压力1)导电度6点 (阴床出口2,混床出口2，除盐水2)钠表3点（阳床出口钠度2，除盐水母管1)SiO₂5点(阴床出水2，混床出口2,除盐水1) 氯根2个（活性炭过滤器出口2)浊度2个（活性炭过滤器出口2)PH2点(除盐水母管1,中和水泵出口母管1)酸碱浓度4点(酸喷射器出口2, 碱喷射器出口2)电流信号30个.

系统I/O点数

类型	使用点数	设计点数
DI	277	304
DO	178	192
AI(4-20mA)	108	112
合计	561	608

电磁阀和电磁阀箱配置使用原电磁阀箱，新加阀门在原电磁阀箱内增加电磁阀。