周 钦
（阳江核电有限公司，广东 阳江 529941）
【摘 要】随着整个社会经济的飞速发展，用电需求年年攀升，各电厂高参数、大容量的发电机组也不断增加，随之对与之相匹配的化学水处理的要求也越来越严格化。着重分析了可编程逻辑控制器（PLC）在电厂化学水处理系统除盐精处理和原水预处理、除盐处理工作中的应用。
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关键词 PLC 化学水处理系统；除盐精处理；预处理；除盐处理
0 前言
PLC（可编程逻辑控制器）是一种采用一类可编程的存储器用作其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等一系列面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程的智能控制器，其自动化的远程操控技术使之在各个领域都有运用。本文将具体阐述其在电厂的化学水处理系统中所发挥的作用。
1 PLC在电厂化学水处理系统中的应用
1.1 概述
电厂的化学水主要有锅炉补给水、锅炉炉水、凝结水及排除废水等，化学水的处理是关系到锅炉等热力组件能否经济安全稳定运作的重中之重。而无论从设备、工艺上，还是从生产运转上看，电厂的每一个组件每一个环节都是极其复杂的、要求极高的，包括化学水处理这一其中环节。过去，由于技术上的相对落后，电厂往往都投入了大量的人力物力，费时费力，效果却也有限。PLC这一自动化控制的产生和在化学水处理上的应用无疑为电厂提高运作效率迈出了重要一步。
1.2 化学水处理
燃料燃烧后，锅炉吸收热量形成蒸汽，将这种带有温度和压力的蒸汽送入汽轮机中膨胀做功，从而带动发电机的转动，做完功的蒸汽排入凝汽器后冷却变成凝结水，凝结水再由凝结水泵送到低压加热器加热，再经过省煤器进入锅炉汽包。这就是发电厂的水汽循环过程，在此过程中，水担当的是能量传递和介质冷却的角色，因此水汽质量的高低直接影响到热力系统的运作，具有至关重要的作用。
一般的天然水中都含有钙、镁、盐和悬浮物等许多杂质，如果未加处理即投入到锅炉使用，则会因为这些杂质而造成设备表面结垢、被腐蚀、积盐等问题，从而导致损害、堵塞热力设备，轻则造成停机，重则引起管壁爆炸事故，严重影响到机组的正常安全运作。
综上所述，对电厂的化学水进行纯化处理是一项必不可少的工作。
1.3 PLC系统控制特点
结合到电厂化学水处理中，PLC系统控制具有以下几个方面的特点：
（1）使用方法简单、控制方式灵活，可根据不同的实际情况调整选择合适的控制方式和控制对象，并且多画面切换，监督、控制各机组床体运行状况；
（2）功能强大、运行方式多样，可通过不同的编程在指定的时间完成不同方式的运行；
（3）实用可靠、自动化程度高，系统会自动根据编程自动计算操作，完成指令；
（4）辅助功能全、性价比高，除了远程操控，PLC还具有数据采集、数据处理和制表打印的功能；
（5）系统稳定、维护少，PLC的故障率低，且本身具有自我检测修复的功能，后期维修少。
1.4 PLC在化学水处理系统中的应用
1.4.1 凝结水精处理除盐
上文中有提到凝结水的形成经过，另外凝结水还包括各种疏水和锅炉补给水。在实际运作过程中，由于凝汽器渗漏、金属腐蚀产物污染以及锅炉补给水带入的少量杂质等原因，凝结水又受到了一定程度的污染，因此必须加以处理以保证凝结水的质量达到热力机组运行的要求。
凝结水处理的主要设备系统为：每台机组设置管制前置过滤器和球形混床的串联系统，混床树脂失效后使用三塔法体外再生系统。再生系统三塔主要包括分离塔、阴塔和阳塔，另外还包括酸碱设备、热水罐、冲洗水泵、罗茨风机、储气罐等设备。
一般一套PLC系统配有电源模件、CPU模件冗余控制和2个RIO分站，通过MODBUS和PLUS网络组成一个总线式网络。在凝结水处理工艺中，PLC控制系统，每2台机共用一套再生装置，再生装置内存1套树脂，作为这2台机的备用树脂，其他还有自动旁路、再生循环泵、树脂隔离罐等相关机件。而控制的主要几个功能分别为：混床的启动和关闭；混床运行及机组凝结水路门监视；混床和再生装置阳塔间的树脂输送；树脂在再生装置内的再生操作。
凝结水通过凝结水泵进入混床，分离去除盐和杂质，使水的电导率达到标准要求。PLC系统从启动运作开始，直到处理完毕，全程操控、监督运行。
1.4.2 化学水预处理、除盐处理
为确保进入锅炉的锅炉补给水含盐量降低，达到锅炉补给水的水质要求，一般在水进入锅炉前均需要采用原水预处理、除盐处理等工艺进行水处理。只有这样的水质才能满足大参数高炉补给水的水质要求。
化学水预处理一般包括沉淀池、砂滤池、超滤、活性炭过滤器处理，除盐处理则包括阳离子交换器、阴离子交换器、混合离子交换器，原水经过这些工序处理后，出水钠离子含量小于5ug/L，二氧化硅含量小于20ug/L，满足锅炉补给水的要求。
在预处理及除盐处理工艺中，一般采用PLC控制系统，可以做到系统的全自动运行。采用PLC可以做到根据清水池液位自动启动、停运预处理系统，同时也可根据预处理的出水水质自动进行加药系统的启动与停运以及加药量的调节，也可进行自动反洗、排污等操作。除盐水系统中，采用PLC控制可以做到系统根据除盐水箱液位自动启动、停运除盐水生产系统，自动判断阳床、阴床、混床出水水质是否满足要求，是否需要再生以及进行自动再生等工作。采用PLC控制，能实时反馈各系统、每个设备的状态，可以及时发现问题、解决问题。
采用PLC控制，能大大的提高预处理及除盐处理的工作效率，也能尽可能的节省人力资源成本，为工业现代化打下了良好的基础。
1.5 PLC应用的注意事项
PLC是一项先进适用的自动化操作控制系统，但在使用中应注意以下几点：
（1）温度。PLC对运行环境要求的温度在0~55℃，要原理散热元件包括太阳光的照射，四周保持通风顺畅，基本单元与扩展单元之间保持至少30cm的间距；如果缩在环境超过低于0℃或高于55℃，则应安装制暖或通风散热装置；
（2）湿度。为了保证PLC组件的绝缘性能，要求放置环境干燥无凝露，空气的相对湿度应控制在80%以内；
（3）震动。PLC的放置点应避免震动或远离震动源，避免受到10~55Hz震频的震动；如果所在环境不能避免震动发生，那么应采取相应的减震缓震措施；
（4）空气。PLC所在环境的空气应避免污染性、腐蚀性和易燃性气体，防止损坏机器或燃烧事故；即使在不能避免的此类气体环境下，则应将PLC放置于一个单独的密封盒体或柜体内，在必要的情况下，再加装空气净化装置；
（5）电源。PLC供电电源为220V的交流电，对于电源线来的干扰，PLC本身具有足够的抵制能力；在稳定性要求很高的场合或电源干扰严重的环境下，可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路。
2 结束语
20世纪70年代初，中国研发出第一台PLC并随后开始投入工业使用，并迅速发展，被用到各种工业领域。把电厂的化学水处理与PLC相结合是为了不断满足工业进程的需求，也是社会科技发展的必然结果，大大提高了电厂运作效率。我们现在的任务是继续努力不断创新，不断优化升级现有系统，将技术完善，使之在化学水处理环节中起到更大更强的作用，也为中国电力事业的发展做更大贡献。
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参考文献
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［责任编辑：刘展］
