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頂裝磁翻板液位計在海水制氯系統(tǒng)熱控設(shè)備的選型與應(yīng)用
發(fā)布時間：2021-01-22 15:23:45??點擊次數(shù)：1494次
海水制氯系統(tǒng)熱控設(shè)備的可靠性，對整套海水制氯系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，同樣對所有機(jī)組的正常運(yùn)行也有著重要意義。在海水制氯生產(chǎn)過程中，會使用過許多自動化測量與控制設(shè)備，其中就包括頂裝磁翻板液位計，壓力變送器，超聲波流量計，PLC自動化控制模塊等設(shè)備，這些自動化單元組合形成一個完整的自動化測量與控制的系統(tǒng)，來實現(xiàn)自動化運(yùn)轉(zhuǎn)的功能。本文就是針對海水制氯系統(tǒng)熱控設(shè)備的選型和控制邏輯的優(yōu)化等因素進(jìn)行研究分析，簡要介紹這些設(shè)備在系統(tǒng)中的作用與功能，并就這些設(shè)備的各自的特點，提出相應(yīng)的措施和解決辦法?！ ?/div>
1 概述
潮州發(fā)電公司制氯設(shè)備是廣東省電力設(shè)計研究院設(shè)計、武漢興達(dá)高技術(shù)工程有限公司提供的電解海水制氯系統(tǒng)，通過電解天然海水，制取一定濃度的次氯酸根（ClO）和次氯酸鈉（NaClO），通過氧化和通過氯原子取代蛋白質(zhì)分子中的氮原子，從而導(dǎo)致有機(jī)物的死亡，因而次氯酸鈉可作為冷卻水的有效殺生藥劑。
廠制氯系統(tǒng)包括一期制氯和二期制氯共四套制氯設(shè)備，主要設(shè)備有海水預(yù)處理器、自動反沖洗海水過濾器、次氯酸鈉儲存罐、水泵、酸洗箱，其中電解海水次氯酸鈉發(fā)生器是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，海水在發(fā)生裝置電解槽中，在直流電場作用下電解生成一定濃度的次氯酸鈉溶液。次氯酸鈉電解生成，采用無隔膜電解方式，在無隔膜電解槽中，海水在直流電場作用下產(chǎn)生：
2 控制系統(tǒng)簡況
海水制氯系統(tǒng)的程序自動控制原則是根據(jù)工藝流程的操作條件設(shè)置檢測、調(diào)節(jié)、報警、聯(lián)鎖保護(hù)及電氣控制系統(tǒng)以保護(hù)制氯設(shè)備的安全、可靠、高質(zhì)量的運(yùn)行。由于海水和次氯酸鈉都屬于高腐蝕的介質(zhì)，根據(jù)這些特點熱控設(shè)備選用了耐腐蝕的儀表。
該控制系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成。下位機(jī)采用可編程控制器（PLC），PLC選用MODICON公司生產(chǎn)的QUANTUM系列，系統(tǒng)的主要調(diào)節(jié)、控制、聯(lián)鎖保護(hù)功能由它完成，因而保證了系統(tǒng)的高可靠性。上位機(jī)操作系采用的是windowsXP中文版，監(jiān)控軟件采用IFIX3.5軟件。監(jiān)控系統(tǒng)軟件部分主要是上位機(jī)的人機(jī)交互界面，通過各個不同的畫面，可使運(yùn)行人員直觀地監(jiān)視各項系統(tǒng)參數(shù)，手動干預(yù)各調(diào)節(jié)參數(shù)和控制參數(shù)。
3 制氯系統(tǒng)熱控聯(lián)鎖保護(hù)
海水制氯設(shè)備使用PLC系統(tǒng)進(jìn)行全過程控制，包括啟動、加藥、沖洗、酸洗等一系列流程控制。在PLC中設(shè)置熱控聯(lián)鎖保護(hù)邏輯，在整個系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，如果制氯設(shè)備發(fā)生異常情況并達(dá)到保護(hù)定值時，將觸發(fā)熱控聯(lián)鎖保護(hù)動作，停運(yùn)相關(guān)設(shè)備，以保證整個系統(tǒng)的安全性和可靠性。
3.1 次氯酸鈉發(fā)生器進(jìn)口流量
次氯酸鈉發(fā)生器是海水制氯系統(tǒng)的核心設(shè)備，主要作用是在其內(nèi)部電解槽內(nèi)通過直流電場電解海水，形成一定濃度的次氯酸根和次氯酸鈉，再通過氧化和通過氯原子取代蛋白質(zhì)分子中的氮原子，從而殺死海水中的有機(jī)物，保證機(jī)組凝汽器等重要管道的安全。所以，次氯酸鈉發(fā)生器的進(jìn)口流量這個參數(shù)就是監(jiān)控次氯酸鈉發(fā)生器的重要手段。當(dāng)發(fā)生器運(yùn)行時進(jìn)口流量低于50t/h時，PLC邏輯延時50s后自動停運(yùn)次氯酸鈉發(fā)生器，保護(hù)設(shè)備安全。
我廠原設(shè)計的發(fā)生器進(jìn)口流量裝置是國產(chǎn)的超聲波流量計，外貼于管道安裝。由于該管道直管段較短，在測量時經(jīng)常出現(xiàn)流量波動大的故障，進(jìn)而引起設(shè)備誤動作停運(yùn)。為了解決此問題，熱控專業(yè)通過多方考察調(diào)研，選用了進(jìn)口產(chǎn)品（美國迪納聲TFXD）。在更換了流量測量裝置后，發(fā)生器的流量測量很穩(wěn)定，基本沒有再出現(xiàn)由于流量計測量誤動作導(dǎo)致的跳閘事故。
3.2 次氯酸鈉發(fā)生器出口溫度
次氯酸鈉發(fā)生器出口溫度也是監(jiān)視發(fā)生器是否正常運(yùn)行的重要測點之一。當(dāng)發(fā)生器溫度高于40℃時，PLC邏輯延時1s后自動切斷整流柜電源，停止設(shè)備運(yùn)行。
原設(shè)計溫度保護(hù)測點只有一支，容易出現(xiàn)誤動作現(xiàn)象，為了提高設(shè)備穩(wěn)定性，熱控專業(yè)與電氣專業(yè)、綜合專業(yè)討論研究，在原溫度測點附近增加兩支溫度測點，在邏輯中實現(xiàn)三取二判斷，并將原溫度變送器取消，直接將溫度信號引入PLC的溫度測量板卡。又通過與發(fā)生器廠家協(xié)商，將保護(hù)動作延時時間延長至10s，大大降低了設(shè)備誤動幾率。
3.3 PLC柜內(nèi)的流量和壓力信號隔離器
由于次氯酸鈉發(fā)生器進(jìn)口流量和壓力信號都要進(jìn)入PLC的AI板卡進(jìn)行判斷，為了防止信號干擾，在這兩個信號進(jìn)入板卡前安裝了一個信號隔離器。
原設(shè)計流量和壓力信號同時進(jìn)入一個信號隔離器，當(dāng)隔離器單個通道故障或隔離器電源故障時，很容易引起設(shè)備誤動作，并且查詢事故原因時也不方便判斷。為了防止此現(xiàn)象的發(fā)生，將流量和壓力信號分開，使這兩個信號有獨自的隔離器，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性。
3.4 次氯酸鈉儲存罐液位
次氯酸鈉儲存罐液位信號雖然不是直接跳閘發(fā)生器的信號，但它關(guān)系著加藥泵的啟停，在整個海水制氯系統(tǒng)中同樣屬于重要的聯(lián)鎖保護(hù)信號。當(dāng)儲存罐液位低于1m時，加藥泵聯(lián)鎖停止，當(dāng)儲存罐液位高于4m時，加藥泵聯(lián)鎖啟動。
原儲存罐液位信號是通過就地頂裝磁翻板液位計上附帶的磁阻式變送器上傳至PLC的，但由于頂裝磁翻板液位計的磁珠容易卡澀，液位信號的測量也就無法準(zhǔn)確顯示實際值。熱控專業(yè)將磁阻式變送器取消，在就地安裝了EJA（耐腐蝕型）壓力變送器，并將變送器的取樣口連接至磁翻板底部。同時，在變送器和頂裝磁翻板液位計都增加了排污門，方便運(yùn)行人員和檢修人員定期排污。
4 監(jiān)控畫面的優(yōu)化
4.1 畫面優(yōu)化
我廠海水制氯系統(tǒng)屬于輔控網(wǎng)控制，日常為無人值班狀態(tài)，所有操作由輔控人員在主控室完成。原一期海水制氯隨#1、#2機(jī)組建設(shè)投運(yùn)，二期海水制氯系統(tǒng)隨#3、#4機(jī)組建設(shè)投運(yùn)。運(yùn)行人員在操作時經(jīng)常要翻動畫面切換。為了減少運(yùn)行人員操作，降低誤操作幾率，熱控人員通過輔控網(wǎng)軟件將一期和二期的海水制氯系統(tǒng)合二為一，并將就地控制室內(nèi)的兩臺主機(jī)也合二為一。同時將原系統(tǒng)自帶的工業(yè)用工控機(jī)更換為常用的戴爾電腦主機(jī)，既方便了檢修人員的日常維護(hù)，也降低了運(yùn)行人員監(jiān)視強(qiáng)度。
4.2 增加跳閘*出
引起海水制氯系統(tǒng)跳閘的因素有很多，為了方便檢修人員在設(shè)備跳閘時分析原因，提高消缺水平，熱控人員在原PLC邏輯中增加了設(shè)備跳閘*出判斷，并在上位機(jī)畫面上增加了跳閘*出和復(fù)位按鈕。當(dāng)事故發(fā)生后，運(yùn)行人員和檢修人員通過查看跳閘*出，就能快速準(zhǔn)確地判斷事故發(fā)生原因，待問題解決后，運(yùn)行人員手動復(fù)位跳閘*出，即可重新啟動海水制氯系統(tǒng)。
5 結(jié)語
海水制氯系統(tǒng)熱控設(shè)備的安全性、可靠性及系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，對整套海水制氯系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，對機(jī)組的正常運(yùn)行也有著重要意義。另外，對整個熱控系統(tǒng)深入細(xì)致的研究和分析，對熱控設(shè)備全面、綜合治理，可以保證海水制氯系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，對降低凝汽器端差，提高凝汽器真空度和機(jī)組熱效率，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
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