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凝结水精处理程控系统剖析摘要：论述了我公司二期2×300mw机组凝结水精处理程控系统的结构原理，并对该系统的典型环节进行剖析。
关键词：程控系统结构原理；典型环节；剖析1 引言我公司二期2×300mw机组的凝结水精处理程控系统，是由苏州东方水处理有限责任公司成套设计并供货。
该系统的作用是为了提高我厂热力系统凝结水的水质，防止凝汽器严重渗漏或出现渗漏时造成机组水汽品质恶化，有效提高凝结水的缓冲能力，防止机组热力系统的结垢、积盐、腐蚀，保证机组长期安全稳定运行。
本人从控制系统的角度出发，去剖析系统的结构原理，并浅谈典型环节的特点。
2 控制系统概况2.1 控制系统结构：由mcc系统柜、仪表柜、程控柜、电磁阀箱、计算机操作台、可编程控制器、计算机系统、化学分析仪表、差压变送器及差压开关、流量变送器和流量孔板及差压流量表、压力变送器及压力控制开关和压力指示表、温度控制器及温度测量控制表、液位变送器、光电、导电度检测控制系统、以及位置反馈信号元件等设备组成。
2.3 软件系统：程控系统采用了modicon984可编程控制系统，编程软件采用modicon concept2.1，为modicon的plc进行编程、检查、生成档案文件。
上位机使用的是研华pentium工控机并使用ifix32工控软件进行组态。
2.4 控制系统具有功能：a、实现对6台（3a、3b、3 c、4a、4b、4 c）高速混床的投运、停运、树脂失效体外输送的全自动控制；b、实现对阴、阳罐失效树脂的自动分离控制；c、实现对阴、阳罐失效树脂的再生处理及输送全自动控制；d、在异常情况下，自动控制打开旁路门，保护热力主设备的安全；e、对现场热工开关量，模拟量进行数据采集和在crt屏幕显示、报警、记录和打印；f、实现对再生泵出口压力、电加热罐出口水温等小回路的自动调节和控制。
2.5 控制系统操作单元：该控制系统可在任一台上位机上进行操作和监视，可随时调用设计的任一幅画面，进行监视系统和操作控制，并可随时制表打印。
凝结水精处理概述第一节系统说明发电厂的凝结水有汽轮机凝汽器凝结水、汽轮机附属热力系统中加热疏水（蒸汽凝结水）。
凝结水是给水中最优良的组成部分，通常也是给水组成部分中数量最大的。
凝结水同补给水汇合后成为锅炉的补水，所以保证凝结水和补给水的水质是使给水水质良好的前提。
凝结水是由蒸汽凝结而成的，水质应该是极纯的，但是实际上这些凝结水往往由于以下原因而有一定程度的污染：1 在气轮机凝汽器的不严密处，有冷却水漏入汽轮机凝结水中。
2 因凝结水系统及加热器疏水系统中，有的设备和管路的金属腐蚀产物而污染了凝结水。
一、凝汽器的漏水冷却水从汽轮机凝汽器不严密的地方进入汽轮机的凝结水中，是凝结水中含有盐类物质和硅化合物的主要来源，也是这类杂质进入给水的主要途径之一。
凝汽器的不严密处，通常出现在用来固定凝汽器管子与管板的连接部位（或称固接处）。
即使凝汽器的制造和安装质量较好，在机组长期运行的过程中，由于负荷和工况变动的影响，经常受到热应力和机械应力的作用，往往使管子与管板固接处的严密性降低，因此通过这些不严密处渗入到凝结水中的冷却水量就加大。
根据对许多大型机组的凝汽器所作的检查得知：在正常运行条件下，随着凝汽器的结构和运行工况的不同，渗入到凝结水中的冷却水量有很大的差别；严密性很好的凝汽器，可以做到渗入的冷却水量为汽轮机额定负荷时凝结水量的0.005%－0.02%。
就是说，即使在正常运行条件下，冷却水也是或多或少地渗入到凝结水中，这种情况称之为凝汽器渗漏。
当凝汽器地管子因制造地缺陷或者因为腐蚀出现裂纹、穿孔和破损时，当管子与管板地固接不良或者固接处地严密性遭到破坏时，那么由于冷却水进入到凝结水中而使凝结水水质劣化的现象就更加显著。
这种现象称为凝汽器泄漏。
凝汽器泄漏时进入凝结水的冷却水量比正常情况下高的多。
随着冷却水进入凝结水中的杂质，通常有Ca2＋、Mg2＋、Na＋、HCO3－、Cl－、SO42－，以及硅化合物和有机物等。
凝结水精处理系统一、概述1.1.1 凝结水的含义：凝结水一般是指锅炉产生的蒸汽在汽轮机做功后，经循环冷却水冷却凝结的水。
实际上凝汽器热井的凝结水还包括高压加热器（正常疏水不到热井）、低压加热器等疏水（疏水是指进入加热器将给水加热后冷凝下来的水）。
由于热力系统不可避免的存在水汽损失，需向热力系统补充一定量的补给水（除盐水箱来水）。
因此凝结水主要包括：汽轮机内蒸汽做功后的凝结水、各种疏水和锅炉补给水。
1.1.2 凝结水精处理的目的凝结水由于某些原因会受到一定程度的污染，大概有以下几点：1）凝汽器渗漏或泄漏凝结水污染的主要原因是冷却水从凝汽器不严密的部位漏至凝结水中。
凝汽器不严密的部位通常是在凝汽器内部管束与管板连接处，由于机组工况的变动会使凝汽器内产生机械应力，即使凝汽器的制造和安装质量较好，在使用中仍然可能会发生循环冷却水渗漏或泄漏现象。
而冷却水中含有较多悬浮物、胶体和盐类物质，必然影响凝结水水质。
2）金属腐蚀产物的污染凝结水系统的管路和设备会由于某些原因而被腐蚀，因此凝结水中常常有金属腐蚀产物。
其中主要是铁和铜的氧化物（我公司热力系统设备基本上没有铜质材料）。
铁的形态主要是以Fe2O3、Fe3O4为主，它们呈悬浮态和胶态，此外也有铁的各种离子。
凝结水中的腐蚀产物的含量与机组的运行状况有关，在机组启动初期凝结水中腐蚀产物较多，另外在机组负荷不稳定情况下杂质含量也可能增多。
3）锅炉补给水带入少量杂质化学水处理混床出水即为锅炉补给水，一般从凝气器补入热力系统。
由于混床出水在运行中的严格控制，补给水杂质含量很少，其水质要求：DD≤0.2μs/cm ，SiO2≤20μg/L。
如果混床出水不合格，就可能对凝结水造成污染。
由于以上几种原因，凝结水或多或少有一定的污染，而对于超临界参数的机组而言，由于其对给水水质的要求很高，所以需要进行凝结水的更深程度的净化，即凝结水精处理。
1.1.3 凝结水精处理设备介绍凝结水精处理系统采用中压凝结水混床系统，具体为前置过滤器与高速混床的串连，每台机组设置2×50％管式前置过滤器和3×50％球形高速混床，混床树脂失效后采用三塔法体外再生系统，其中1、2号机组精处理共用一套再生装置。
凝结水精处理技术凝结水精处理技术主要包括膜分离技术和离子交换技术。
欧梅塞尔是同时拥有膜和离子交换树脂两大技术和产品的公司。
从蒸汽凝结水零排放到炼油废水处理，从电子超纯水到海水淡化处理，欧梅塞尔膜和离子交换技术和产品都能够为用户提供各种需求的水资源解决方案。
中国蒸汽凝结水回收率不足30%。
其中很主要的原因是所回收的凝结水中含有过量油类等污染物，包括动植物油脂，石油烃类，环烷酸，酚醛等衍生物。
高温凝结水中水和油的比重、粘度降低、油水分散的阻力减少。
除悬浮状态的机械分散油（15〜100um）外，高温凝结水中油主要以乳化油（0.5〜15um）和溶解油（0.005um）形式存在。
通常分散由悬浮在水面上，乳化油稳定分散在水中，溶解油则完全溶解在水中。
蒸汽输送管线材质一般为碳钢，碳钢容易在有氧和酸性环境下腐蚀。
腐蚀产物主要为悬浮态和胶体态的Fe3O4、Fe2O3,少量不溶性的Fe（OH）3以及离子形式的Fe2+和Fe3+。
蒸汽凝结水中铁离子由于氧腐蚀和酸腐蚀。
根据蒸汽凝结水实际温度、流量、水质状况、生产工艺特点以及用户资金状况，可采用不同处理技术进行优化组合。
以满足低压锅炉（含油量W2mg/L,含铁量W0.3mg/L）、中压锅炉（含油量W1mg/L，含铁量W0.05mg/L）、高压锅炉（含油量W0.3mg/L,含铁量W0.03mg/L）的水质标准要求。
前置过滤技术前置过滤装置作为凝结水经处理系统的预处理部分，是去除凝结水中的悬浮物、胶体、金属氧化产物等粒径较大的杂质，起到预处理的作用，保护下游膜分离或离子交换设备免受颗粒无损伤和污染，提高周期制水量。
前置过滤装置可根据蒸汽凝结水的水质实际情况可选择采用精密过滤器、在线自动清洗过滤器、盘式过滤器、多介质过滤器、电磁过滤器等多种过滤方式实现。
除油技术陶瓷中空纤维超滤膜分离技术陶瓷中空纤维超滤膜采用耐温性，机械强度和化学稳定性都极强的a-AL2O3无机材料，超长使用寿命，从容应对各种极端运行条件。
§2.2.8 凝结水精处理系统（ATE）一、概述机组正常运行时，由于腐蚀产物的产生和凝汽器泄漏引入盐分，如不处理掉，进入蒸汽发生器浓集、沉积，造成破坏，缩短其使用寿命。
凝结水精处理系统就是为除去这部分杂质而设置的。
二、功能凝结水精处理系统通过前置阳床、高速混床的离子交换作用，将凝结水中的离子除去，同时亦有一定的过滤作用，从而达到改善水质的目的。
三、系统描述凝结水精处理系统主要由五台前置阳床、五台阳床树脂捕捉器、一台阳床再循环泵、五台混床、五台混床树脂捕捉器、一台混床再循环泵、三台净凝结水泵及与其相连的管道、阀门组成。
为达到阳床、混床再生目的，还设置了阳床再生塔二台，混床分离塔一台，混床阳树脂再生塔一台，阴树脂再生兼树脂储存塔一台，再生用水泵二台，罗茨风机二台，此外还有酸碱计量箱、计量泵，酸碱储存罐等。
本系统采用控制室集中控制、人机对话方式，具有PLC控制、控制室键操及就地手操三种方式。
故还设置有一台电源柜、三台程控柜、一套计算机操作台、十九台电磁阀箱（兼就地手操箱）、一只旁路操作箱、一台分析仪表取样架及一套完整的现场检测仪表。
四、系统运行1、正常运行正常投运四台阳床、四台混床，二台净凝结水泵运行，混床、阳床、净凝结水泵各一台作备用。
出口调阀ATE036VL处于自动调节状态，控制约有5%的凝结水通过旁路管线回流，从而达到全流量精处理的目的。
二台阳床再生塔中一台装满已再生完的阳树脂，另一台为空的，做好再生准备。
阴再生塔装满已再生好且混合均匀的混树脂，分离塔则准备好接受待再生混树脂。
2、解列投运当阳床出口阴电导>0.2us/cm(25℃)或阳床出口树捕器压差达0.1Mpa或阳床压差达0.3Mpa时，备用阳床开始通过再循环泵打循环，防止备用阳床管路中的杂质带入凝结水中。
待备用阳床出口水质合格后（循环5分钟后投入监测），其投入运行。
此时失效阳床解列，退出运行。
阳床出口树捕器压差达0.1Mpa的同时发报警。
凝结水系统介绍凝结水系统是一种用于回收和利用工业过程中产生的废热的设备。
在许多工业领域，例如发电厂、炼油厂和化工厂等，废热是一种宝贵的能源资源，如果不加以利用就会浪费掉。
而凝结水系统的作用就是通过收集和处理废热中的水蒸汽，将其凝结为液体水，并将其用于其他工艺流程或提供给其他系统使用。
凝结水系统的工作原理是基于水的特性和物理原理。
当热水蒸汽遇冷后，温度下降，水蒸汽会凝结成液体水。
凝结水系统利用这一原理，通过降温装置和冷凝器将废热中的水蒸汽冷却、凝结，然后通过收集和处理设备将凝结水与其他流体分离，得到纯净的液体水。
凝结水系统通常包括以下几个主要组成部分：1. 冷凝器：冷凝器是凝结水系统的核心设备，用于将水蒸汽冷却、凝结成液体水。
冷凝器通常采用换热器的形式，通过传热管或板式换热器将热水蒸汽与冷却介质进行热交换，使水蒸汽的温度降低到凝结点以下，从而使其凝结成液体水。
2. 分离设备：分离设备用于将凝结水与其他流体分离，以便得到纯净的液体水。
常见的分离设备包括沉淀池、离心分离器和过滤器等。
这些设备可以去除悬浮颗粒、沉淀物和其他杂质，使凝结水达到一定的水质要求。
3. 处理设备：处理设备用于对凝结水进行进一步处理，以满足特定的要求。
根据不同的应用场景，处理设备可以包括脱气器、除盐设备、pH调节器等。
这些设备可以去除水中的气体、溶解性盐分和调节水的酸碱度，使凝结水达到特定的水质标准。
4. 储存和供应系统：凝结水系统还需要具备储存和供应水的功能。
储存系统通常包括水箱或水塔等设备，用于储存凝结水。
供应系统则包括输送管道、泵站等设备，用于将凝结水输送到需要的地方，供给其他工艺流程或其他系统使用。
凝结水系统的优点在于能够回收和利用工业过程中产生的废热，实现资源的最大化利用。
通过凝结水系统，废热中的水蒸汽可以被有效地回收和利用，不仅可以降低能源消耗和环境污染，还可以降低生产成本。
此外，凝结水系统还可以改善工业过程中的热工性能，提高产品质量和生产效率。
