基于嵌入式控制器的電站廢水處理的控制系統(tǒng)

鍋爐作為熱電站的主要設(shè)備，要求安全長周期運行，其中結(jié)垢是影響壽命的主要因素，對水的要求比較高。鍋爐用水是將水在一定的溫度和壓力下加熱產(chǎn)生蒸汽，用蒸汽作為傳熱和動力的介質(zhì)，對于低壓和中壓鍋爐，這種鍋爐對水質(zhì)要求稍低；而高壓鍋爐對水質(zhì)要求非常高。凡能導(dǎo)致鍋爐、給水系統(tǒng)及其它熱力設(shè)備腐蝕、結(jié)垢及引起汽水共騰現(xiàn)象，使離子交換樹脂中毒的雜質(zhì)如溶解氧、可溶性二氧化硅、鐵以及余氯等都應(yīng)大部分或全部出去。在鍋爐水處理中，鍋爐補充水的離子交換水處理是最基本和最重要的水處理方法，我單位三個電站均采用這種方法。離子交換樹脂失效后必須加堿或加酸進行還原，因此產(chǎn)生大量的酸堿廢水，直接外排不但影響環(huán)境，而且受到環(huán)保部門的監(jiān)視，造成不必要的損失，直接影響經(jīng)濟效益。一、酸堿廢水處理方法廢水排放的國家標(biāo)準為ph值在6.0～8.5之間，因而廢水處理的基本方法：酸性水堿，堿性水加酸，即廢水中和處理，使廢水的ph值達到6.0～8.5之間，進行合格排放。理想的情況是采用在線處理方法，即一邊排放，一邊根據(jù)檢測的ph值加酸或加堿，達到中性水的標(biāo)準，是我們科技人員追求的目標(biāo)，但由于受到來水水質(zhì)以及ph值檢測滯后等因素的影響，目前國內(nèi)還沒有成功應(yīng)用的案例。我單位二電站廢水處理改造前的方法基本上是按這種原理，并且采用了plc可編程控制器，效果不理想?，F(xiàn)在普遍采用靜態(tài)處理方法，即將化學(xué)廢水集中到處理池子中，當(dāng)池子的液位達到一定高度時進行中和處理。根據(jù)陰陽床還原水的特點，陽床多于陰床，處理池中廢水一般呈酸性，加適當(dāng)堿進行中和即能達標(biāo)。怎樣加堿加多少堿，是我們研究的主要問題。過去的方法靠人工加堿，由于沒有在線ph計，加堿過程只能憑感覺，不是加多了就是加少了。因此我單位提出對原系統(tǒng)進行改造，采用計算機控制加堿過程。加多少堿由計算機根據(jù)在線ph值自動進行。由于每天處理的廢水量大，要求每池廢水處理的時間越短越好，即要求加完堿后，池中很快混合均勻?；旌系姆椒ㄓ校?①池中加攪拌機攪拌，如二電站改造前的小中和池方案；②池中加爆氣頭進行攪拌，如一電站采取的多點加堿加爆氣頭方案；③加循環(huán)泵使水循環(huán)，如二電站的循環(huán)管道加堿方案，堿不但在管道中混合均勻，而且經(jīng)過池中的循環(huán)達到均勻。二、計算機控制的酸堿廢水處理原理鍋爐水處理系統(tǒng)的酸堿廢水處理現(xiàn)場和操作室之間距離比較遠，強電控制柜放在現(xiàn)場控制室，為了防止干擾計算機通過中間繼電器去控制。酸堿廢水處理現(xiàn)場由處理池、貯水池、堿罐、加堿泵、用于處理池攪拌的循環(huán)泵或風(fēng)機、用于處理池和貯水池之間的倒水泵、電動閥門以及各種測量儀表組成。需要檢測的數(shù)據(jù)：處理池和貯水池的液位、堿罐液位、管道ph值、池子ph值、外排ph值和流量。需要控制的設(shè)備有：循環(huán)液下泵或風(fēng)機、倒水泵、加藥計量泵、電動閥門原理：測量數(shù)據(jù)直接進入控制器中，各種電機的控制是由控制器的開關(guān)量輸出控制中間繼電器的吸合，再由中間繼電器的常開觸點控制現(xiàn)場控制柜的各回路的接觸器動作，從而啟動或停止各設(shè)備工作。同時接觸器的一對常開觸點閉合，反饋給繼電器柜的輸入繼電器，中間繼電器的觸點作為控制器的開關(guān)量輸入，輸入給計算機用以判斷設(shè)備是否可靠啟動，以及判斷設(shè)備的運行狀態(tài)。 圖1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖各設(shè)備的操作可以在三個地方操作：①計算機畫面上通過鼠標(biāo)操作；②現(xiàn)場控制柜面板上的操作；③設(shè)備旁的操作按鈕操作。三、控制系統(tǒng)設(shè)計3.1 系統(tǒng)硬件配置系統(tǒng)采用上下位機的控制方式。上位機采用工業(yè)pc機，與下位機采用485進行通信，上位機主要完成工藝流程畫面的顯示，實時采集各點值，并在畫面上動態(tài)顯示實際值，自動保存各點值，自動報警、統(tǒng)計打印、報表等。下位機采用臺灣泓格的i-8811嵌入式控制器，它由各種ai、ao、di、do等卡件組成。其功能，現(xiàn)場信號經(jīng)過線纜，傳輸?shù)叫盘柼幚砜?，處理成便于計算機處理的1～5v直流信號，a/d轉(zhuǎn)換后，經(jīng)過485上傳給上位機。對于調(diào)節(jié)回路各回路的輸