电厂化学水处理认识

电厂化学水处理认识（精选8篇）

电厂化学水处理认识 篇1

——水寿

摘要：对用水进行较好的净化处理才能防止热力设备的结垢、腐蚀，避免爆管事故，有效防止过热器和汽机的积盐，以免汽轮机出力下降甚至造成事故，从而保证锅炉、汽机等重要设备的安全、有序运行。本文介绍了电厂化学水处理技术的发展特点，以及常规的方法与应用。

关键词：化学水处理；特点；方法

前言：电厂的化学水处理主要是指锅炉用水的给水处理，这个过程的好坏直接关系到相关设备是否可以安全经济运行，所以说化学水处理是电厂生产的重要过程。因此必须在建设前期从设计上严把关，深入研究化学处理的工艺，做好预控工作，建设过程中慎重对待化学水处理的施工和设备安装，为以后电厂顺利投产运营打下坚实的基础。基于该背景，本文对电厂化学水处理的发展特点、常见方法和工艺进行了综述，方便更好的理解该该部分技术内容为以后工作打下坚实的基础，同时也作为本人的学习总结。1 化学水处理的技术特点

水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同，水质常有较大的差别。因此根据实用的需要，人们常给予这些水以不同的名称，具体为原水、锅炉补给水、给水、锅炉水、锅炉排污水、凝结水、冷却水和疏水等，通常情况下为了方便又简单的分为炉内水和炉外水。电厂化学水处理主要包括补给水处理和汽、水监督工作，补给水处理也叫炉外水处理，是净化原水、制备热力系统所需质量合格的补给水，是锅炉水质合格的重要保障。汽水监督工作是改善锅炉运行工况、防止汽水循环不良的安全保障。随着当前技术的不断发展进步，现代电厂化学水处理呈现出集中、多元化、环保等特点，下面分别阐述。1.1 分布集中化

在以往的电厂化学水处理过程中，常常设有多种处理系统，一般按照功能分为净水预处理系统、锅炉补给水处理系统、汽水的取样监测分析、循环水处理系统、加药处理系统、废水处理系统等等。这种按照功能作用设立的多种处理系统占地面积大、需要的维护人员多、给生产管理造成了不便。现在为了提高化学水处理设备的利用率、节约场地及管理方便，化学水处理设备的布置呈现紧凑、集中、立体的结构。根据相关文献的研究，该种结构的布局满足了整体流程的需要，是一种效果较好的结构模式。1.2 处理工艺多元化

化学水处理的传统常用工艺为混凝过滤、离子交换、磷酸酸化处理，随着科学技术的不断发展，电厂化学水处理工艺向着多元化的方向发展。当前水处理工艺发展为利用微生物对水质进行处理，利用膜处理技术对化学水进行反渗透、细微过滤也已经广泛应用于水处理，超滤、流动电流技术也在化学水处理中发挥着积极的作用。

处理控制系统也越来越集中化，把各个子系统合为一整套系统，然后采用PLC加上位机的控制结构。其中，PLC负责对各个子系统进行控制和数据采集，通过通信接口与PLC连接起来的上位机负责对各个子系统进行集中监控、分开操作，实现自动控制。1.3 处理工艺环保化

随着国家对污染监督力度的加大以及人们环保意识的提高，电厂化学水处理方式呈现出节能环保的特点。一方面在处理过程中，处理药品选用没有污染，无毒，少用，甚至不要用化学药品，环保观念已经深入人心，化学水处理正在朝着“减少排污、减少清洗、循环用水”的方向发展。另一方面，为了节约水资源，提高水的利用率，电厂化学水处理正在依靠科学技术实现水的循环利用。1.4 处理的检测方法科学化

为了保证机组的安全运行，预防意外事故的发生，需要在化学水处理过程中进行检测与诊断。检测与诊断已经从传统的手工分析上升到了在线诊断，变传统的事后分析为现代的事前防范，科学化的检测方法促进了化学水处理技术的发展。2 化学水处理技术 2.1锅炉补给水处理

工艺流程按照功能一般分为：预处理部分、一级除盐部分、精除盐部分。处理工艺上从传统的离子交换、混凝、澄清过滤向膜分离技术发展。由于离子交换法操作复杂、运行费用高、有酸碱废液排放，同时自动化程度低，已逐渐被膜法所替代。随着反渗透的开创应用和近几年来EDI技术的发展，使水处理工艺越来越符合环保要求，符合现代工业技术的发展潮流。

锅炉补给水水处理工艺预处理的主要目的是去除小的颗粒悬浮物、胶体、微生物、有机污染物和活性氯。水中含有这些杂质，倘若不先除去会引起管道堵塞、泵与测量配件的磨损，以至影响后阶段工艺中离子交换器的正常运行，例如使其交换容量降低，有时还会使出水水质变坏。特别是在有铁、铝化合物的胶体进入锅炉时，会引起锅炉内部结垢；如有有机物胶体进入锅炉则容易使锅炉内水起泡，从而使水位上升、蒸汽品质恶化。预处理的一般工艺是对水进行混凝澄清、过滤，出水浊度降到规定范围以下。根据需要，决定是否加氯杀菌；当余氯含量高时，决定是否需用还原剂或吸附脱氯。原水经预处理后除去了悬浮物、胶体和其他杂质后，还需要进行一级除盐和精除盐才能满足机组补给水的水质要求。一级除盐过程通过很多化学方法来完成，普遍采用的几种脱盐技术有：离子交换技术、反渗透技术、电渗析技术等。

离子交换技术是指当含有各种离子的原水通过H型阳离子交换树脂时，水中的阳离子被树脂吸附，树脂上的可交换H+ 被交换到水中，与水中的阴离子组成相应的无机酸；之后再通过OH型阴离子交换树脂时，水中的阴离子被树脂吸附，树脂上的可交换OH-被交换到水中，并与水中的H+ 组合成水。平常所说的混床离子交换技术就是把阳、阴离子交换树脂放在同一个交换床中，并在运行前混合均匀。混床可以看作是由许多阳、阴树脂交错排列而组成的多级式复床。在混床中，由于阳、阴树脂是相互混合均匀的，所以阳、阴离子交换反应几乎是同时进行的，或者说水中的阳离子交换和阴离子交换是多次进行的，其离子交换进行的很彻底，所以混床的出水质量较高。反渗透（Reverse Osmosis）技术是当前国内外最先进的净水处理技术之一。通常情况下，单级反渗透设备可去除水中97%的溶解性固体、无机盐，99%以上的有机物、胶体，几乎100%以上的细菌、病毒。并具有能耗小、运行成本低、设备自动化程度高、操作简单可靠等特点，得到了越来越多的应用。反渗透是利用半透膜的选择通过性，从溶质浓度高的溶液中施加大于渗透压的压力，将其中的溶剂也就是水渗透出来，以获得高质量的水。反渗透具有出水水质高和稳定，无使用酸碱带来的许多麻烦和环境污染问题，占地面积小，操作简单，可实现无人值守等优点，但是部分关键设备和部件仍依赖进口。

目前，常用的精除盐系统有混合离子交换器、二级反渗透、电渗析和连续电再生除盐技术（EDI）。前几种技术已经介绍，其中电渗析是指在电场作用下利用半透膜的选择透过性，使溶液中的带电粒子通过膜而迁移，以达到分离不同溶质粒子的方法。电渗析与反渗透相比价格上便宜，但是脱盐率要低一些。

EDI是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术，也称之为填充床电渗析脱盐法。它巧妙的将电渗析和离子交换技术结合，利用两端电极高压使水中带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除，从而达到水纯化的目的。在EDI除盐过程中，离子在电场作用下通过离子交换膜被清除，同时水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子，这些离子对离子交换树脂进行连续再生，以使离子交换树脂保持最佳状态。2.2锅炉给水处理

目前用氨和联氨的挥发性处理在炉水处理运用上较为广泛，但它存在一定的局限性，用于给水除氧也存在缺点与不足：在除氧效率上不如亚硫酸钠，水温低时除氧速度慢，只能在较高的温度下才能有效地与氧反应达到除氧的目的；分解温度很高，联氨是一种毒性较强的物质，并被怀疑有致癌作用，操作时容易溅到人的眼睛、皮肤和衣服上，极易被人体吸入，影响操作人员的健康；并且联氨挥发性强、易燃、易爆，给运输、贮存和使用带来了麻烦。基于此，许多发达国家已经相继摒弃了联氨的使用，开发和应用新型的有机除氧剂。2.3锅炉炉内水处理

对汽包锅炉进行炉水的加药处理和排污，即为炉内水处理对汽包锅炉进行加药处理和排污是为了防止在汽包锅炉中产生钙垢，在锅炉水中投加某些药品，使随给水进入锅炉内的钙离子在内部不形成水垢，而形成水渣随锅炉排污排除。随着发电机组不断向大容量、高参数发展，对水汽品质提出了更高的要求，但是发现汽轮机叶片上沉积大量的磷酸盐垢和铁垢，造成这种现象的主要原因是给水、炉水PH值控制偏差较大。平衡磷酸盐处理既保持了磷酸盐处理的缓冲性，又可以彻底避免发生磷酸盐暂时消失现象，其技术的关键是通过试验找出不发生磷酸盐暂时消失现象的炉水磷酸盐允许最大浓度（即平衡点），使炉水磷酸盐含量降低至平衡浓度以下，同时为了避免PH偏低，向炉水中加入少量NaOH，此外Na/PO4≥315，以避免磷酸盐和氧化铁反应生成复杂的难溶水垢。2.4凝结水处理

随着发展目前绝大多数高参机组设有凝结水精处理装置，其中再生系统是高塔分离装置、锥底分离装置。但是真的能够实现长周期氨化运行目的的精处理装置屈指可数，实现氨化运行从环保、经济角度出发将成为今后精处理系统的发展方向。现在的运用考虑需注意设备投资、设备布置、工艺优化方面，应注重设施的利用率，减少树脂再生用风机、混床再循环泵等。3 结语

锅炉补给水处理系统主要由原水预处理、化学除盐系统等组成，根据不同水处理技术可分为离子交换技术、膜技术和电去离子净化技术，比较常见的处理工艺分为三种：一是预处理+阴阳离子交换树脂+混床；二是预处理+RO+混床；三是预处理+RO+EDI。接着是汽水监督工作，它具有同样重要的地位，是改善锅炉运行状况、防止汽水循环不良的安全保障。

本文重点对其中涉及到的部分技术做了简要梳理，系统的总结了这近一年时间内对电厂化学水处理知识的学习，为以后的进一步深入学习和工作奠定良好基础。

参考文献：

电厂化学水处理认识 篇2

关键词：电厂,化学水处理,地沟腐蚀,防腐蚀工艺,渗漏

我国目前在电厂的化学水处理中存在着很多的安全问题, 尤其是设备腐蚀问题,它可能造成设施的破损现象,甚至可能引发爆炸。在众多的安全隐患中,地沟腐蚀情况较为常见, 需要相关部门针对此部位进行防腐蚀处理。可降低腐蚀产生的可能性,同时,也可提高防止腐蚀的效果,最终实现电厂的规范、安全生产。

1情况说明

某电厂在水处理系统上采用的是二级除盐水系统,水源主要为低硅水。在水处理系统中包含6# 阳床、6# 阴床、5# 混床、 3# 除碳器和2个中间水箱,具有较完善的水处理技术和操作流程。该电厂的化学水处理地沟是在建厂时期完成的,在废水的不断冲刷中,地沟表面极易发生瓷砖破损的现象。在该电厂投入使用后,一直未对地沟的防腐层做全面检查,因此较易发生地沟腐蚀问题[1]。

2012年冬季,该电厂在处理离子交换器的再生工作中, 发现2# 阳床正排地沟出现瓷砖冲脱的现象,并产生小坑。因此,该电厂对所有的地沟进行了检查,并发现部分地沟的腐蚀现象较为严重,主要表现是防腐层的破损。其中,交换器的正拍地沟和反排地沟腐蚀最为明显,耐酸瓷砖被冲脱,水泥浇筑层也出现破损和开裂,裂缝的宽度已扩大到4.5mm左右。 酸碱废液经由裂缝直接渗漏到地沟的两侧,产生空洞,操作人员用铁丝检查空洞的深度,发现个别深度已达1.6m,多数空洞的深度在0.7m左右。所有空洞中,绝大部分位于交换器的底部范围,这对交换器的承重能力具有很大影响,从而威胁到设备的安全性。

2情况调查

2.1地沟情况调查

该电厂的地沟布置主要为:自北向南的方向有阳床、阴床以及混床地沟;自西向东有阳床、阴床以及混床之间的联络地沟。阳床和阴沟的地沟长度均为62m,混床地沟的长度为55m,自北向南方向到达混床的联系地沟长度为11m,化学水处理的室内地沟长度为220m,最西侧的地沟宽度为55cm,深度为65cm。最东侧的地沟宽度为55cm,深度为95cm。2012年, 为了达到隔开酸性废水与碱性废水的目的,对它们进行分道收集,在各个联络地沟的中间部位都安装了闸阀。该电厂从1990年投产到发现渗漏问题,化学水处理地沟投入使用22a之久。地沟在建设时,将两种防腐蚀的工艺进行有效结合:沟底贴100mm×100mm×10mm的耐酸瓷砖,沟壁贴上6层环氧性质的玻璃钢布[2]。

2.2地沟运行情况

该电厂在对阳床进行再生工作时,进酸浓度严格控制在2% 左右;阴床再生工作时,进碱浓度严格控制在1.8% 左右;混床进行再生工作时,进酸浓度和进碱浓度都严格控制在2.5% 左右。交换器的再生流量控制在18m3/h左右,正洗的流量范围控制在10m3/h,地沟每天对酸性废水的排放量为600m3左右, 碱性废水的排放量500m3左右。

3改造处理技术

3.1多种条件限制

(1)化学水处理地沟是形式较老的地沟模式,环氧玻璃钢布在破损程度上不尽相同,若利用环氧玻璃钢布完成修补工作,新、旧环氧玻璃钢布很可能产生粘结性差的问题[3]。

(2)若地沟的防腐层依然使用100mm*100mm*10mm的耐酸瓷砖,酸性与碱性废水仍然可以冲击并且腐蚀地沟的水泥浇筑层,并不能达到保护的目的。

(3)在建设中,处于沟壁和沟底的环氧玻璃钢布与耐酸瓷砖在接缝处的密封工作没有做好,地沟中一旦出现积水, 就会对接缝处造成腐蚀,从而导致环氧玻璃钢布的脱落,造成地沟的腐蚀现象。

(4)地沟的开裂处可以通过水泥的灌埋进行修补,但修补完成后依然有水从空洞的开裂处流出,使修补完成的环氧玻璃钢布不易干透。

(5)化学水处理地沟在最初建设时就已安装好交换器的正排、反排以及中排的管道,这对施工作业有负面影响,在进行施工时,由于空间狭小,不利于工作的展开[4]。

(6)化学水处理地沟在生产系统中占据重要位置,若地沟同时停运,会导致生产系统的停运。因此,只能对地沟进行分批和分期的改造工作,这种方式容易造成地沟的隔绝不严,从而产生有水渗漏到施工区域的现象。

(7)该电厂的地沟腐蚀问题在冬季被发现,由于冬季生活区要进行暖气供应,需要7套制水系统同时运作,因此这项改造工作需要在供暖系统运行之前完成,具体施工时间只有两个月,施工工期较短。

3.2具体处理方法

在上述条件的限制下,该电厂进行综合分析以后决定, 运用花岗岩砌筑法,对地沟的改造处理工作分3批进行,具体的步骤如下:

(1)对交换器系统采用分期隔离工作,具体为:暂停1到2# 阴床和阳床的运行,同时停运1到2# 混床,用砖头将3# 阴床、阳床,3# 混床的最西侧进行隔断,用水泥砌好。在接缝处主要做好防水工作,并定时进行检查,在出现渗漏现象时, 要用干抹布及时擦干,并刷一层防水胶,要保证施工地沟始终处于干燥状态。

(2)及时拆除已经停运的交换器,避免它们影响到正排、 反排以及中排管道的施工工作。

(3)对地沟两侧的环氧玻璃钢布进行铲除工作,并砸掉贴在沟底处的耐酸瓷砖,将它们及时清理干净。

(4)在地沟已经开裂的部位凿出“V”形沟槽,并运用水泥净浆灌埋该沟槽,需要注意的是:在水泥净浆中加入速凝剂, 保证沟槽快速干透。

(5)将环氧树脂涂于地沟的整个底部,并及时找平,再将花岗岩按照地沟底面的面积进行切割和铺设,在交换器的正排、反排以及中排管道贴上尺寸合适的大块花岗岩。

(6)地沟两侧的花岗岩铺设要使用环氧树脂进行粘贴,在铺设完成以后,对花岗岩之间的缝隙用该树脂进行勾缝处理。

(7)施工结束以后,要等到砂浆完全干透以后将正排、 反排以及中排管道安装完成,再恢复系统工作。

(8)在1至2# 阴床和阳床、1至2# 混床地沟施工完全结束后,重新操作第一至第七步骤,对3至4# 阳床和阴床、3至4# 混床以及5至6# 阴床和阳床、5# 混床和2至3# 过滤器进行地沟改造工作。

在上述步骤的操作中,要及时做好检查、清理的工作, 对已经出现鼓包现象的防腐层要彻底的铲除,周边的防腐层也要做好维护工作。尤其注意对花岗岩的抹平工作,要保证其平整性[6]。

4改造效果

该电厂采用的花岗岩砌筑方法是众多防腐蚀工艺中最符合实际情况的方法,在工期短、难度较大的限制下,取得了较好的改造效果。该电厂选用的花岗岩厚度在20mm左右,在砌筑过程中,以环氧树脂胶泥作为主要的勾缝材料,改造后的地沟在使用中与前期效果相同,具有很明显的优势,例如具有较高的耐腐蚀性、耐冲蚀性,固化的时间较短,使用寿命变长等。

该项处理技术对于地沟修补中的渗漏现象有很大作用, 干燥是地沟尽快完成修补,有效工作的前提,因此,这项技术具有实用价值。在其他电厂进行地沟腐蚀改造处理时,要首先对产生原因做出判断,再根据实际情况选择适用的处理技术,在改造之前应制定出完整的方案,以便工作顺利进行。

5结束语

本文以某电厂为例,对电厂中地沟腐蚀渗漏现象做出分析,对具体的渗漏情况做出明确阐述,并将改造的方法一一列举。经过科学合理的改造措施,地沟腐蚀问题已经得到初步解决,改造效果较为明显。对其他电厂的地沟腐蚀处理技术具有一定的指导作用。

参考文献

[1]赵品华.电厂化学水处理系统的特点与发展思考[J].化工管理,2013,9(24):149-149.

[2]周钦.浅析电厂化学水处理技术发展与应用[J].科技视界,2015,7(22):266-266,323.

[3]程远立,程远新.电厂化学水处理系统的特点与发展思考[J].三角洲,2014,3(5):157-158.

浅析电厂化学水处理的发展现状 篇3

关键词：电厂 化学水处理技术 发展 应用 环保

化学水处理系统是电厂中一个很重要的组成部分，自然水中含有对设备有害的物质成分，直接利用自然水则会对工厂设备产生腐蚀性的破坏，必须经过一套工序的处理才能被利用。

热力发电厂中，由于汽水品质不良，会引起热力设备结垢和腐蚀，引起过热器和汽轮机积盐，为了保证热力系统中有良好的水质，必须对水进行适当的净化处理和严格地监督汽水质量，热力发电厂的水处理工作主要包括以下四处：

1、锅炉补给水处理

工艺流程按照功能一般分为：预处理部分、一级除盐部分、精除盐部分。处理工艺上从传统的离子交换、混凝、澄清过滤向膜分离技术发展。因离子交换法操作复杂、运行费用高、有酸碱废液排放，同时自动化程度低，已逐渐被膜法所代替。上世纪70年代反渗透的开创应用和近几年EDI技术的发展。这些技术的发展使水处理工艺越来越符合环保要求，符合现代工业技术的发展潮流。

锅炉补给水水处理工艺预处理的主要目的是去除小的颗粒悬浮物、胶体、微生物、有机污染物和活性氯。预处理的一般工艺是对水进行混凝澄清、过滤，出水浊度降到1～ZNTU以下。根据需要，决定是否需要加氯杀菌；当余氯含量高时，决定是否需用还原剂或吸附脱氯。

一级除盐过程一般是用很多化学方法来完成，现在普遍采用的几种脱盐技术有：离子交换技术、反渗透技术、电渗析技术等。

目前，常用的精除盐系统有混合离子交换器、二级反渗透、电渗析和连续电再生除盐技术（EDI）。混合离子交换器是成熟的精除盐技术，出水水质比较高，可以达到出水二氧化硅小于20μg/l，出水电导率小于0.2μs/cm。但存在以下缺点：再生操作复杂，有酸碱废水排放，树脂交换容量的利用率低、树脂损耗大。反渗透脱盐率高，可以达到95%以上，但是，反渗透对对二氧化硅的脱除率较差。EDI装置是近十年发展起来的新工艺，是将电渗析和离子交换除盐技术组合在一起的精脱盐，

2、锅炉给水处理

目前用氨和联氨的挥发性处理在炉水处理运用上较为广泛，但它存在一定的局限性，用于给水除氧也存在缺点与不足：在除氧效率上不如亚硫酸钠，水温低时除氧速度慢，只能在较高的温度下才能有效地与氧反应达到除氧目的；分解温度很高；联氨是一种毒性较强的物质，并被怀疑有致癌作用，操作时容易溅到人的眼睛、皮肤或衣服上，极易被人体吸入，影响操作人员的健康；并且联氨的挥发性强、易燃、易爆，给运输、贮存和使用带来了麻烦。虽然如此，国内许多电厂还是采用联氨除氧，但欧、美、日等国家已相继摒弃联氨，开发和应用新型的有机除氧剂。

3、锅炉炉内水处理

对汽包锅炉进行炉水的加药处理和排污，即为炉内水处理。

对汽包锅炉进行加药处理和排污为了防止在汽包锅炉中产生钙垢，在锅炉水中投加某些药品，使随给水进入锅内的钙离子在锅内不形成水垢，而形成水渣，随锅炉排污排除。随着发电机组不断向大容量、高参数发展， 对水汽品质提出了更高的要求。但是，机组大修时， 发现许多汽轮机叶片上沉积了大量的磷酸盐垢和铁垢。分析认为， 造成这种现象的主要原因是给水、炉水pH 值控制偏差较大。平衡磷酸盐处理既保持了磷酸盐处理的缓冲性， 又可以彻底避免发生磷酸盐暂时消失现象。其技术关键是通过试验找出不发生磷酸盐暂时消失现象的炉水磷酸盐允许最大浓度（即平衡点） ，使炉水磷酸盐含量降低至平衡浓度以下， 同时为了避免pH 偏低，向炉水中加入少量NaOH。此外，Na/PO4比应≥315， 以避免磷酸盐和氧化铁反应生成复杂的难溶水垢。

4、凝结水处理

随着发展目前绝大多说高参数机组设有凝结水精处理装置，这些装置多以进口为主，其中再生系统是高塔分离装置、锥底分离装置。但真的实现长周期氨化运行的目的的精处理装置屈指可数，实现氨化运行从环保、经济角度出发将成为今后精处理系统发展方向。现在的运用考虑需注意设备投资、设备布置、工艺优化方面，应注重原有的公用系统的利用率，例如减少树脂再生用风机、混床再循环泵等。

相关环保问题

电厂水处理的环保问题，主要是指在补给水处理过程中产生的污水处理不当，在补给水过程中都添加了一定的化学药剂，对环境产生的危害不断增加。因此，如何通过锅炉补给水的污水回收再利用技术，以达到节能减排的环保目标就至关重要。这需要我们结合不同的水质情况而运用相应的处理技术开展工作，其主要包括三个等级的处理，即：一级处理、二级处理和进行深度处理。污水处理技术按其作用机理又可分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等。各种水处理方法进行合理组合，结合起来处理污水。

但即使再成熟的技术也仍然需要人来操作实施，所以管理问题就成了一个核心问题。当前，在锅炉补给水的管理中也确实在一定程度上存在着重视不够、管理不严、执行不力等一系列的问题。加强在水处理工作中的管理要在国家或行业管理规范的基础上，一是要结合电厂水处理的实际情况，制度符合单位实际的管理和监督制度，对责任管辖进行明确，二是要针对制度的条款要求以此来督促制度的落实，三是要开展好培训工作，对新技术及时进行讲解，以利于在实践中操作的准确性，提高工作效率。

我国电厂水的处理还是存在很大的问题的，与先进国家相比還是存在很大差距的，学习国外的先进技术来发展，已是势在必行。但也应看到我国电厂处理已发展几十年，在有些方面已经较完善，水处理的发展是稳步前进，在发展的同时也应结合我国国情进行研究技术创新。水处理工作伴随着科学技术的进步和国家行业的要求，仍然需要在改革中进行创新，在继承中进行发展，需要我们用科学发展的眼光、用开拓进取的思维模式、用与时俱进的工作作风进行探索和思考。

参考文献：

[1]陈进生.大型电厂水处理技术进展和应用探讨[J].机电信息，2004

[2]马福刚.浅谈电厂化学水处理方法[J].科技论坛，2011

电厂化学水处理系统的仿真研究 篇4

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电厂化学水处理认识 篇5

文章编号：1005—6033(2010)22—0189—03收稿日期：2010—06—21 PLC控制在电厂化学水处理系统中的应用 许阳..(大唐三门峡华阳发电有限责任公司，河南三门峡，472143)摘要：依据某电厂化学供水系统的原理及工艺流程，重构了以PLC控制的化学水处 理自动控制系统，介绍了该控制系统的构成、原理以及功能的实现。关键词：PLC控制；化学水处理系统；电厂 中图分类号：X703文献标识码：A 1我国影响化学水处理系统投入自动运行的原因

发电厂化学水处理系统大致由凝结水处理系统、补给水处

理系统、汽水取样监督系统及加药系统构成。在化学水处理系统 中要实现其自动化运行，一直是一代又一代人的愿望。但在国内 化学水处理系统投入自动运行的不多，原因主要有以下几点：..(1)化学水处理系统工艺复杂，现实中会出现许多异常情 况，实现自动化运行有很大困难。..(2)除新建电厂外，大部分厂只是改造旧的已有控制系统，对化学水处理系统不进行再更新，所以化学水处理系统的自动 程序不能正常运行。..(3)化学分析仪表大部分不过关，不能长期提供一个较稳定 的终点信号，制约了自动系统的投入。..(4)各厂对电厂化学水处理的重视程度不够，不舍得在化学 水处理系统上投资。..(5)部分电厂搞化学水处理系统的人力资源配备不高，不能

很好地领会控制系统的思想，也不能很好地维护控制系统，或者 根本就不相信程控系统。2系统分析

三门峡发电厂..1号、2号机组为..30万..kW，分别于..19 992年 和..19 994投产发电，控制系统采用的是早期的欧姆龙PLC产品，经过多年的运行，接线、继电器及执行元件都已经老化，必须进 行控制系统的改造才能满足系统良好运行的要求。3系统原理及改造设计..3．1工艺系统及自动控制要求

三门峡发电厂2x300MW机组补给水系统水源为宏农涧河

河谷的地下水，由两条供水管线送至厂区。化学水处理用水由2 台生水泵提供。来水经过混凝澄清、an-氧化氯杀菌、空气擦洗 滤池过滤、活性炭吸附过滤及一级除盐加混床深化处理后，供锅 炉用水。一级除盐设备按单元式串联连接，空气擦洗滤池、活性 炭过滤器和混床为并联连接。其中澄清池、空气擦洗滤池采用就 地远方操作，预处理活性炭过滤器、一级除盐、二级除盐混床设 备采用手动、程控操作。整个系统分为3块，即活性炭过滤器、一 级除盐系列、二级除盐混床。3个系统以除盐系列为主动系统，即 系列除盐启动，过滤器及混床随之启动；除盐系列停止，过滤器 及混床相应停止。过滤器正洗4步加反洗共有6步，除盐系列再 生程序共有l6步，混床再生共有19步，以导电度、运行时间和 制水量作为周期终点，其他各自有不同的参数进行相应的控制。三门峡发电厂2~300MW机组凝结水精处理采用高速混床低

压运行系统，不设前置过滤器。高混按单元制配备，每台机组配2台 高速混床，凝结水..lo oo％~理，不设备用床，每台机组配备..1套体外

再生装置。高速混床采用..HVOH一运行方式，正常运行出力3430

kN／h，最大出力4468．8kN／h，运行最高水温<50℃。高速混床的投运、停止、树脂输送采用远方控制和程序控制2种操作方式。再生系统 采用体外再生空气擦洗，当其中一个运行床失效后，传至体外再生 罐中进行再生。体外再生系统采用就地操作、远方控制及程序控制 操作3种方式。凝结水运行程序共3步，传指程序共..15步，再生程 序共..4 44步。凝结水系统运行周期以导电度、时间为终点。此次改造 后系统已经实现..1号、2号机组凝结水精处理控制室小室可不设值 班员，在化学水处理系统控制室集中监视控制。..3．2自动控制系统构成及原理

改造后的三门峡发电厂..1号、2号机组化学水处理自动控制 系统是具有较高自动化程度的现代化水处理控制系统。..3．2．1 PLC控制系统

该控制系统网络采用冗余星型网络结构，以..10 00MB速率的..TCP／IP光纤以太网作为信息传递和数据传输的媒体。网络连接 设备选用冗余以太网交换机，中心交换机连接操作员站、数据库 服务器和各控制系统，并通过网关与SIS或全厂辅助车间控制系 统网络连接。化学水控制系统网络在锅炉补给水控制室和..1号、2号机组凝结水精处理控制小室各设..1对网络交换机。..3．2．2化学水控制系统

化学水控制系统在锅炉补给水车间设集中控制室。该控制 室内设3台功能相同的操作员站，通过冗余以太网可对网络内 任一系统进行监控。1号、2号机组凝结水精处理控制室各设置..1 套操作员站，1号、2号机组凝结水精处理通过光纤与化学水控 制系统联网。设备调试完毕，l号、2号机组凝结水精处理控制室 小室可不设值班员，在一期化水系统控制室集中监视控制。..3．2．3锅炉补给水控制系统..189

许阳..PLC控制在电厂化学水处理系统巾的应j}j 锅炉补给水控制系统原则上采用MODICON昆腾系列产品，其主机采用昆腾系列的..14CPU43412型主机。主机、网络及交换 器均冗余配置。监控软件采用INTOUCH8．0。1号、2号机组凝结 水精处理控制系统各设置..1套主机，其主机采用昆腾系列的..14CPU43412型主机。主机、网络及交换器均冗余配置。..3．3 LCD操作员站..(1)LCD操作员站是化学水控制系统网络的监视控制中心，具有实时数据存取..(储存量：不小于800点，大于2周储存时 间)、C实时趋势冈调} }}、参

LD臧面显示、_ __j历史趋势图调朋打印、数处理、越限报警、制表打印、报表(存储时问大于2年)等功能，其巾趋势图可南操作员点取画面参数进行添加成组功能，每组 趋势图模拟量点数不小于5点，且能以不同颜色区分，能同时设 置的趋势图组数应不小于..5组。..(2)LCD画面能显示工艺流程及测量参数、控制方式、顺序

运行状况、控制对象状态，也能显示成组参数。当参数越限报警、控制对象故障或状态变化时，应以不同颜色显示，对于参数的越 限报警，以CRT软报警光字牌的形式进行声光闪烁报警。按照工 艺流程图设计LCD画面，设有足够的幅数以保证工艺系统和控 制对象的完整性及整个系统的运行和控制状况。..(3)LCD站有256种颜色，LCD为53．34em(21英寸)液晶显 示器，分辨率至少为..1280xi024。..(4)化学水控制系统网络在锅炉补给水控制室配备..3台功

能相同的操作员站，在..1号、2号机组凝结水精处理控制小室各 配备..1台操作员站。锅炉补给水控制室配备的3台操作员站从 任一台操作员站上都能对网络内任一系统进行监控，并且可以 定义任一台操作员站为化学水控制系统的工程师站，通过该..LCD操作员站可以对各工艺系统的控制系统进行编程。..(5)鼠标器作为光标定位装置，调用画面的击键次数不大于 2次。..(6)每台LCD操作员站应配备..1个键盘。每个键盘具有完整 的数字、字母键，使运行人员能直接调出各种所需的画面。这些 操作键的用途，能由编程人员重新定义。..(7LWidw形式的界面，)CD操作员站使..nos画面为全汉化。..(8)使用的软件支持双网通信。..(9)在LCD上能同时显示不少于4幅画面，LCD操作响应时

间和画面刷新时间不大于2S，LCD画面响应时间不大于..18。显 卡具有至少48MB的存储容量。..(1O)上位机采用工控机，主频不小于2．4GHz，内存不小于..512MB，硬盘容量不小于..8OGB，并配有..1．4 44MB的软盘驱动器

和不低于..48倍速的光驱。..(11)操作员站具备多媒体音响报警功能，配备..32位即插即 用声卡和多媒体防磁音箱。

上位机画面采用了三维绘图方式，使得整个画面立体感极

强。由于在改造前进行了多方考察，参考了很多先进的控制画面 的制作，【大J而在操作画面的设计上力求实用、简单、美观。主要操 作功能如下：

第一，自动方式。系统在自动方式下运行不需要任何人为参 与，整个系统严格按照系统工艺要求和程序要求自动进行。..19O 本刊E-albbxnont mi：j@sif．e科技论坛

第二，半自动方式。半自动方式是程序控制方式最为灵活、包含内容最多的一种方式，在半自动方式下设有程序暂停、干 预、跳步、强制启动、紧急停止几种功能。

在半自动方式下运行时，只是在几个大的步序设置中断点，此时需要人工参与才能进行下一段程序。典型控制按钮的说明 如下。

暂停键：按暂停键时，在程序暂停时相应系统的所有阀门、转机都将停止运行，程序计时停止，取消干预后，程序重新开始 运行。

跳步键：只有按下暂停键后，跳步功能才有效，按跳步键程 序将在本段程序内循环跳步。当取消暂停时，系统将从跳步后的 程序开始运行。

干预键：按干预键时，相应的系统或程序仍然保持原有状

态，程序计时停止，但系统内的阀门和转机可以进行手动开关、启停等操作，当取消干预时系统恢复原始运行状态。

强制肩动：当运行、反洗或再生等程序启动时，系统要进行 外部条件判断，当条件不满足时，不允许启动，但有时外部信号 会出现误动或拒动的情况..(这些条件会以醒目的红色显示在条 件判断对话框里)，此时，运行人员经过检查确认此条件已满足 时，可按下此按钮启动程序。

紧急停止：当运行、反洗或再生等程序进行中，系统出现紧

急情况，此时按下此按钮，系统停止所有转机，关闭所有阀门，停 止系统运行，转入停止状态。

通过这些特殊按钮实现的功能，在处理一些紧急和异常情 况时，大大方便了运行操作。

第三，数据统计报表功能。1号机所有的在线仪表数据在上 位机画面都能显示，并且每点都有实时趋热功能，0mi 能观察1 n 内的参数变化。部分数据(如系列人口流量、过滤器入口流量、阴 床入口流量、反洗流量等)具有累积功能。所有数据通过处理进 行统计报表。报表分为日报表、周报表、月报表，这些报表能在微 机上长期保存，以便以后查找。

第四，报警功能。所有的转机故障、水位低／高、浓度低腐、流 量低／N和一些重要的阀门的开关都设有报警。出现报警时弹出 报警信息对话框，经运行复位报警消失。

第四，无扰切换。在任何运行或再生中，可以在全自动，半自

动，手动之间切换，对运行结果无影响，有较高的稳定性和安全性。4结语

本系统基本上是将原来控制系统全部废除后重新构筑的。

改造后的效果非常好，由于各个控制终点更精确了。使得整个系 统的自动化水平有了较大的提高，人为的因素少了，使得我厂..1 号、2号机组凝结水系统实现无人值班，大大降低了生产成本。在 改造完成后控制系统的可靠率和自动投入率都有很大的提高，提升了设备的管理水平。..(责任编辑：胡建平)第一作者简介：许阳，女，1978年8月生，20 007年毕业于

中国地质大学，工程师，大唐---fq峡华阳发电有限责任公司，河 南省三门峡市，472143．

科技情报开发与经济..SITCNFMAIEEOPNCN21第2第2 22期

C—EHIORTONDVLMET＆EOOMY 00年0卷

文章编号：1005—6033(2010)22—0191—02收稿日~：2010—06—06 汾河二坝河道淤积土层作为上坝土料可行性分析 计庆宝..(水利部山西水利水电勘测设计研究院，山两太原，030 0024)摘要：介绍了汾河二坝枢纽工程的地质概况、地层岩性及物理力学性质指标，说明了 清淤段淤积物的化学分析和击实试验，对河道淤积土层作为防洪堤加固所用土料的可 行性进行了评价。

关键词：汾河二坝；河道淤积土层；防洪堤；上坝土料 中图分类号：TV64文献标识码：A 分为第④层和第⑤层。现分述如下： 1汾河二坝清淤工程概况

第②层岩性主要为低液限粉土，局部夹低限黏土层及级配

汾河二坝枢纽工程位于汾河中游的清徐县长头村西，始建不良砂层透镜体，呈灰黑色，有臭味，稍密，很湿，厚度0．8m～1．6 于1967年，系一低水头拦河引水闸坝T程，属大(2)型水闸，为m，分布于河道清淤段表层。低液限粉土层天然含水率为24．3％～..Ⅱ等工程。汾河二坝工程担负着太原、晋中、．m土74平均值为312天然密度为16／I3201／m3平均值

吕梁的56万h3．％，．％；．Ogcn-．..gc 地的灌溉用水任务，河道内淤积严重。清淤工程范嗣为坝址至潇为1．85g／cm；干密度为1．18g／cm’1．62g／cm’，平均值为1．41 河人汾口，总长3．5km，最高蓄水位764．4m。该河段内河谷宽..ca；饱和快剪凝聚力为7．9kPa一18．0kPa，平均值为14．3kPa；内 30n60m，0m左右，3。摩擦角为2．。2．。平均值为2．。黏粒为3896平均 0I4主河道宽3河流流向为$3W。清淤工3575，57；．％一．％，程拟将二坝拦河闸前蓄水区及上游主河道拓宽至150m以上，为5．9％。并延伸至潇河口。清淤河段的两岸堤防进行加高培厚，培厚堤顶第③层岩性主要为低液限粉土，局部夹低液限黏土、含砂低

宽8m；清淤区域两侧填筑土围埝，嗣埝与河道堤防之间利用清液限粉(黏)土及级配不良砂层透镜体，呈浅黄色，厚0．6m一4．5 淤淤泥回填，I342．％，64％；

表面覆土并恢复植被。n。低液限粉土层天然含水率为2．％一84平均值为2．..汾河二坝地貌单元属汾河洪冲积平原区，分布于晋中盆地天然密度为19／m~．2scn平均值为19／m； ．3gc320／I，．8gc干密度为..中南部，地势平坦、地形沿汾河南北东向西南微倾。出露地．3gc。16／m，平均值为15／I 开阔，15／m．1gc．7gcn3；饱和快剪凝聚力为..表地层在汾河河道内为新近淤积物，岩性主要为低液限粉土、低6．5kPa一8．3kPa，平均值为7．4kPa；内摩擦角为25．0。27．5。，平均 液限黏土，局部夹砂层透镜体，厚度1．5nl～6．5m，分布于汾河河值为26．3。，黏粒为2．2％一10．5％，平均为7．1％。道内。汾河两岸为第四系全新统洪冲积，岩性主要为低液限粉第④层岩性主要为级配不良砂层，夹有低液限黏土和含砂

土、低液限黏土、级配不良砂及粉土质砂层。汾河二坝河道清淤低液限粉土层透镜体，呈褐黑色，稍密，稍湿，局部含大量白云 段主要由汾河河道和两岸河流阶地组成，母厚28I39I土层顶面高程在7851 111725m。砂层天 河流弯曲凸岸河道宽，．n一1．n，5．..～6．10 00m． ．．370m，凹岸由于河流冲刷作用，大多紧靠现有防洪堤。然含水率为18．1％-23．7％，平均值为21．3％；天然密度为154 m，～..2．O0g／cm，平均值为..1．90g／cm’；干密度为..1．28s／c一1．69g／cm，2地层岩性及物理力学性质指标平均值为1．7 n；00ka1．..P，5i，饱和快剪凝聚力为1．P～83ka平均 地表上部地层为新近淤积物，按岩性分为第②层和第③层；值为14．2kPa；内摩擦角为25．5。28．5。，平均值为27．0。。

下部为第四系全新统洪冲积物，在勘探深度20in范围内按岩性第⑤层岩性主要为低液限黏土，呈浅黄色，最大揭露厚..1 11．1

TheApplicationofPLCControlintheChemicalWaterTreatmentSystem ofPowerPlant XU Yang ABSTRACT：Accrnoteprncpeadpoesfwohmiatrspyssenacranpwerpla，hi odigthiilnrcslofceclwaeuplytmietiontts paperreconstructsanautomaticcontrolsystem andintroducesthecomponentsand

ofchemicalwaterbasedonPLCcontrol，prniefhiotoytmadilmettofhucinsohiotoytm．

电厂水处理值班员复习题中级 篇6

理论：

一、简答题

1.什么叫水的溶解固形物?它和含盐量有什么关系？

答案:答：水的溶解固形物是水经过过滤、蒸干，最后在105～110℃下干燥后的残留物质。水的溶解固形物与含盐量两者之间是有一定差别的，含盐量≈溶解固形物＋1/2[HCO3]。

2.简述凝结水处理覆盖过滤器的工作原理。

答案:答：覆盖过滤器的工作原理是预先将粉状滤料覆盖在特制滤元上，使滤料在其上面形成一层均匀的微孔滤膜，水由管外进入，经滤膜过滤后，通过滤元上的孔进入管内，汇集后送出，从而起到过滤作用。当采用树脂粉末时，兼有脱盐作用。

3.简述隔膜柱塞计量泵不出药的原因。

答案:答：隔膜柱塞计量泵不出药的原因主要有：①泵吸入口高度太高；②吸入管道堵塞；③吸入管漏气；④吸入阀或排出阀（指止回阀）有杂物堵塞；⑤油腔内有气；⑥油腔内油量不足或过多；⑦泵阀磨损关不严；⑧转数不足或冲程量太小。

4.简述一个典型的反渗透处理系统。

答案:答：原水经除浊过滤后，污染指数降至5以下，再经过保安（微孔）过滤器（采用5μm左右的滤元）和高压泵，通过反渗透膜组件，将出水送至水箱。反渗透的膜组件部分可以根据水质条件设置多级串联、多段组合等方式以提高水的回收率或脱盐率。

5.反渗透停用时，如何进行膜的保护？

答案:答：停用时间较短，如5天以下，应每天进行低压力水冲洗；冲洗时，可以加酸调整pH值在5～6。若停用5天以上，最好用甲醛冲洗后再投用。如果系统停用2周或更长一些时间，需用0.25%甲醛浸泡，以防微生物在膜中生长。化学药剂最好每周更换一次。

二、计算题

1.500.00mL溶液中含有98.00g H3PO4，求其在下列反应中的物质的量浓度（反应式为H3PO4＋NaOH＝NaH2PO4＋H2O）。

答案:解：M（H3PO4）＝98.00 n（H3PO4）＝m（H3PO4）/M（H3PO4）＝98.00/98.00＝1.000 c（H3PO4）＝n（H3PO4）/V（H3PO4）

＝1.000/（500.00×103）＝2.000（mol/L）答：H3PO4在这一反应中的物质的量浓度为2.000mol/L。

2.试求10℃的水在直径d＝200mm的管道中以流量q＝100m/h流动时，水的流动状态是

3层流还是紊流（10℃水的运动黏度系数ν＝1.306×106m2/s。当雷诺数大于2300，水流状态为紊流；计算雷诺数的公式为Re＝cd/ν，其中c为水在管道中的平均流速）？ 答案:解：管道中平均流速为

c＝＝0.885（m/s）

雷诺数Re＝cd/ν＝0.885×0.2/（1.306×106）＝135528 因为

135528＞2300

所以此流动为紊流。

答：水的流动状态是紊流。

三、绘图题

1.画出重力式无阀滤池结构示意图。答案:答：如图E-13所示。

图E-13 1—进水分配槽；2—进水管；3—虹吸上升管；4—顶盖；5—挡板；6—滤料层；7—承托层；8—配水系统；9—集水室；10—连通渠；11—水箱；12—出水管；13—虹吸辅助管；14—抽气管；15—虹吸下降管；16—水封井；17—虹吸破坏斗；18—虹吸破坏管；19—冲洗强度调节器

2.画出阳离子交换器失效时杂质离子在树脂层中的分布示意图。答案:答：如图E-14所示。

图E-14

六、论述题

1.试述过滤处理的滤层膨胀率和其反洗强度的关系。

答案:答：在滤料粒度、水温、滤料密度一定的情况下，反洗强度越大，滤层膨胀率就越高。但反洗强度和滤层膨胀率过大，虽可使水流的剪切力增大，但颗粒之间相互碰撞几率减小，将影响反洗效果。反洗时，所采用的反洗强度以能使滤层的膨胀率达到25%～50%为宜。

技能：

1、叙述电导率仪使用中应注意事项。

答案:答：（1）根据溶液的电导率大小选用不同型号的电导电极。

（2）根据溶液电导率的大小来确定仪器使用的电源频率，一般对于纯水或较纯的水，使用低频电源。

（3）如果仪器上无电极常数校正装置，那么溶液的电导率应该是测得的电导值乘上该测量电极的电极常数。

（4）如仪器上无电导率的温度补偿装置，则对溶液的电导率还需进行温度换算。（5）在进行测量前，还应仔细检查电极的表面状况，应清洁无污物。

2、除碳器除碳效果的好坏对除盐水质有何影响?

答案:答：原水中一般都含有大量的碳酸盐，经阳离子交换器后，水的pH值一般都小于4.5，碳酸可全部分解CO2。CO2经除碳器后可基本除尽，这就减少了进入阴离子交换器的阴离子总量，从而减轻了阴离子交换器的负担，使阴离子交换树脂的交换容量得以充分利用，延长了阴离子交换器的运行周期，降低了碱耗。同时，由于CO2被除尽，阴离子交换树脂能较彻底地除去硅酸。因为当CO2与HSiO3同时存在水中时，在离子交换过程中，CO2与H2O反应，能生成HCO3，HCO3比HSiO3易于被阴离子交换树脂吸附，妨碍了硅的交换；除碳效果不好，水中残留的CO2越多，生成的HCO3量就多，不但影响阴离子交换器除硅效果，也可使除盐水含硅量和含盐量增加。

3、什么叫反渗透装置的背压，产水背压会有什么不良后果？

电厂化学水处理系统的优化设计 篇7

关键词：电厂,化学水处理系统,优化设计

引言

在电厂控制系统中使用标准化、开放的工业以太网功能将不同厂家的控制系统连接起来已成为一种技术发展的必然, 控制方式由原来的分散控制逐渐发展为集中控制。由于PLC具有体积小, 抗干扰能力强, 组态灵活等优点已成为火力发电厂控制系统中主要应用系统。

1 电厂化学水处理系统介绍

1.1 电厂化学水处理系统分类

电厂化学水处理系统一般按照系统的功能进行分类, 其中包括:来水预处理、凝结水精处理、汽水取样监测分析、炉内加药系统、综合的水泵房、反渗透预脱盐、循环水加氯、锅炉补给水处理、废水及污水处理等子系统。

1.2 电厂化学水处理系统存在问题

从电厂的化学水处理控制系统运行状况分析, 主要存在以下特点及问题:

(1) 无论是继电器还是PLC的控制系统, 其位置都处在较为分散的状态, 不容易进行集中控制。

(2) 无论是哪种系统, 都保留着多个化学水处理的运行值班岗位, 但由于岗位太多会出现监管不到位的问题, 易造成事故的发生。

(3) 运行的工作量较大, 巡检点过多, 增加了劳动成本。

(4) 化学仪表管理水平处在落后状态, 不能及时有效的标定表计, 造成表计测量不准确。

(5) 子系统较多, 设备繁杂, 控制系统的备品备件种类过多, 资金积压比较严重, 人员技术水平差异不等。

(6) 控制不精细, 制水及加药成本过高。

(7) 控制工艺技术不完善, 机械自动化水平不高, 自动干预能力不强。

2 电厂化学水处理系统的PLC设计

2.1 可编程控制器的基本特征

从整体上来看, 可编程控制器其自身的主要特点概括来讲主要是以下几个:

(1) 机型的系列化。

(2) 采用的是多个处理器来进行使用。

(3) 具有较强的存储的能力。

(4) 具有强大的输入以及输出的接口。

(5) 其功能都很强大, 同时都采用了智能的外围接口。

(6) 方便实现网络化, 能过实时进行监控。

(7) 紧凑型高、可靠性强、保密性好的特点。

(8) 在进行编程的过程中, 选用的编程语言较为通俗易懂。

PLC系统的运行流程:当工艺参数、阀门开关及设备运行状况在PLC中被设置后, PLC利用组态中的驱动实现与上位机的通讯;上位机在获得现场数据后对现场设备的运行状况进行监控;操作者根据状态参数利用键盘或鼠标实现设备的控制;PLC在接到指令后按照程序完成逻辑运算, 将结果在输出模块中送出, 利用输出信号实现设备的控制, 进而达到系统的正常运行。

可编工业程控制器的特点决定了系统比较容易与工业的控制系统相互组成一个新的整体, 其自身的机型在系列化的特点可以使得用户有余地的去选择自身所需要的型号, 而且可以对可编程控制器的功能进行扩充, 方便现场技术人员能够及时根据现场实际情况修改工艺流程, 进而优化整体系统。

2.2 化学水处理监控系统

在进行化学水处理工艺流程的控制过程中, 其操作台上所进行操作的时候, 需要根据现场实际情况进行实时监控, 并且去完成如下工作:

(1) 通过化学水处理系统的工艺模拟的流程显示和实时运行操作。

(2) 通过化学水处理系统预处理工艺模拟流程的显示和设备运行操作。

(3) 通过化学水处理系统预处理过程, 在进行供电时保证模拟的画面的显示和设备实时操作。

(4) 根据化学水处理系统流程显示主要的工艺参数, 并能够及时汇总在报表中。

(5) 根据化学水处理系统流程将报警汇总在记录中进行显示。

2.3 化学水处理PLC系统应用要求

PLC系统在化学水处理系统中主要是为了更好的监视和控制整个电厂中的化学水的处理流程和整个系统的设备运行, 便于监控整个化学水处理系统的正常运行。有关水处理的系统在工艺流程上的控制、各种闸门以及相关的阀门的控制、水泵的启/停控制、化学水的处理过程的控制等等, 都属于计算机的监控系统所能检测到的是否正常或者异常的状态, 以保证系统能够进行安全高效的运行。

2.4 解决的相关技术关键以及主要的创新点

2.4.1 项目的技术关键

项目的技术关键主要是通过PLC系统便于集中控制来实现电厂中化学水处理的自动监控, 开发出相关的控制软件, 实现系统的自动化。

2.4.2 系统的创新点

系统的创新点主要是将所有操作以及数据的监视都在一台计算机中进行, 实现了电厂所有水处理 (含污水处理、加药处理等) 系统的集中控制, 将所有设备控制集中在几个画面上, 根据每个子系统运行的需求, 启停不同的设备来配合完成整体流程的运行, 在有效的缩短了工艺调整时间之后, 让工艺过程在最佳的经济点上进行运行。

2.5 系统中所存在问题的改进意见

将PLC系统及时进行软硬件的更新, 通过对卡件的及时更换, 可以提高系统的运行速度, 提升阀门、水泵、温度元器件、流量等的反馈时间, 达到精细化运行。不断优化系统的运行方式, 将手动控制全部改造为自动控制, 进行反馈信号与输出信号的迟滞时间优化, 将迟滞时间进一步压缩, 增强误操作的反应时间。加强技术人员的现场培训, 在更新硬件后及时对相应软件进行优化, 保证技术人员的水平不断提高。

3 结束语

在使用PLC的系统之后, 化学水处理系统运行稳定可靠, 在通信数据时, 可以处于准确及时的状态中, 有效的提高设备的规范化管理, 并且大大提高了工作的效率, 将PLC系统作为其中央的处理的单元, 有效实现了系统的远程监控模式、手动以及自动的控制等等多种功能。

参考文献

[1]原铭良, 宗学军, 何戡, 等.电厂化学水处理控制系统中PLC控制系统设计与预测控制研究[J].自动化与信息工程, 2012, 4:35-39+42.

电厂化学水处理认识 篇8

摘要：电厂水处理是东北电力大学给水排水工程专业的特色专业课之一，是学生日后工作的优势科目，和学生对电厂水处理的理解和学习着重要的作用。由于水工艺的特殊性和复杂性，单纯通过讲授难以满足教学要求;受高校自身条件的限制，难以开展深入的课程实践活动，所以急需开展课程的改革以适应新时期教学要求，本研究以计算机辅助教学为基础思路，探讨了结合计算机的电厂水处理的先进课程改革方法并提出建议。

关键词：计算机辅助教学;电厂水处理;教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）32-0070-02

由于新时期教育改革的不断深化，高校教学尤其是专业课教学出现了很多新问题，一方面系统化的教学体系要求教师能在很少的课时内完成对一门课的讲授;另一方面，由于新技术、新工艺的出现，使得教材难以跟上发展现状，教学与实践脱节现象经常出现。CAI是计算机辅助教学（Computer Aided Instruction）的简称，是计算机应用于教育领域的一个主要方面，目前它正逐步形成为一门现代教育技术的新学科，并正向信息化的方向发展，是各国计算机应用和教育技术研究的重要课题。电厂水处理作为电力大学的优势科目，在教学改革中也遇到了相应的问题，找到一种方法能够妥善解决教育与实践之间的矛盾成为急需解决的问题。

一、介绍

CAI的发展经历了由硬件发展到软件发展的过程，最初的计算机教学主要是利用计算机作为传统教具的替代，比如作为运算工具出现，此时的计算机教学多数停留在对硬件系统的开发上。而后，由于计算机硬件已经达到了教学所需要的“饱和”状态而不需要进一步开发，随着计算机语言的发展，越来越多的教学软件被提到了比较重要的研究方向上，很多高校开发出基于VB、C＼C++等高级语言的实验数据处理系统等教学软件[4]。这些教学软件极大的提高了教学效率，使原本在课堂上无法完成或者没有时间的完成的推导运算成为了可能。但是，大量的研究表明，单纯利用一种媒体是难以实现对教学手段的有效提升的，而且目前也找不到一种可以全方位体现优势的教学媒体，所以基于计算机的多媒体教学成为了目前研究的热点[1]。随着计算机程序开发的不断深入、计算机仿真技术的完善，目前计算机辅助教学已经不再局限于运算结果、实物图片演示而是拓展到教学的多个方面，如师生互动、仿真体验等。随着互联网的发展，这种互动克服了时间和空间的距离，能够适应多种教学目的的教学手段，在教学中将越来越起到关键的作用。

二、目前电厂水处理教学存在的主要问题

1.教学内容落后

由于目前传统教材的更新速度受到再版时间的制约，很难将新工艺和新规范与时代同步，甚至出现很多早已被淘汰的工艺还在教材中当作先进方法[2]。而且，教材的改版受到多方面的限制很难做到大篇幅、全方位的重新编制。目前，很多教师为了解决这个问题，采用自己补充课外资料的办法，但是这种补充受困于教师水平和教学态度的影响。由于各高校师资水平发展不同，这种差异造成了很难使不同学校的知识扩展达到相近水平，加上学校硬件、生源等诸多因素，使得不同学校的同一专业毕业生对同一门课程的理解有着很大的差异。

2.教学方式落后

作为专业课教师，大多数教师都无法做到专业以外的知识熟练应用，很多计算机仿真、模拟功能单单依靠授课的专业教师是无法开发利用的，所以虽然跨入了计算机为主导的网络时代，但是专业课的教学却远远没有利用先进的技术，还是停留在讲授为主、课后习题为次的状态，对于先进的教学方式使用不熟练，甚至完全不使用。学生作为接受新事物较快的群体，在进入高等教育前早已习惯计算机和网络带来的便利，很难接受这种与时代脱节的模式，旧有的教学模式很难吸引他们的注意力、唤起学习热情，所以这种教学效果很不理想。

3.教学计划落后

作为我校特色课程之一，电厂水处理曾经分配了较大的学时，由于教学总学时的调整，该课的学时不免受到影响，而这门课程需要大量的水处理相关知识做基础，是多种水处理工艺的综合体现，而且很多工艺与其他课程交叉，所以按照目前的学时安排很难深入讲解每个知识点。与其他水处理课程相比较，电厂水处理试验要求精度高，需要的实验设备昂贵，无法开展简单的实验课来增强学生的实践认识，而受到费用、学生安全等实际问题的制约不容易开展电厂实习活动。

三、CAI的优越性

1.CAI直观性强，信息容量大

目前的计算机技术已经得到飞速发展，不但硬件远超过教学使用要求的水平，各类教学软件也越来越适合教学应用。由于计算机辅助教学可以结合多种媒体，并将各种媒体的优势充分发挥出来，所以多种新型的教学手段被广泛的使用[3]。通过计算机，我们可以展示辨率高的图片甚至是FLASH动画等教材中无法体现的部分，表现出各处理单元间的动态联系，所以能够让学生更加直观的认识电厂水处理的工艺流程。在计算机仿真技术中，我们可以将一些实验室无法进行的实验让学生体验，比如吸附树脂的再生过程等，通过计算机可以将水处理单元中水质的变化展现出来。

2.CAI让即时可变与长久保存同时存在具有可能

传统教材的知识信息一旦落后，只能等待再版时补充新内容，由于受到多种原因的限制，即使再版也可能无法将所有新内容完全补充。但是计算机可以将数据库开放并结合在线更新，实现将新的知识单元及时补充。同时，计算机可以将大量的教学数据长期保存，并且通过对数据的分析调整教学安排和教学重点，可以做到在不抛弃传统工艺知识点的同时不断更新。目前的计算机存储技术已经十分成熟，海量的教学内容都可以非常方便快捷的保存;计算机软件的在线更新也十分便利，通过下载数据包，不但可以更新数据库而且可以更新软件功能。

3.CAI具有较强的互动性

在教学过程中，学生往往会提出各种问题，传统教学方式就是针对问题进行讲解，而受到教师水平和学生理解能力的限制，这种方式效果往往不好。计算机辅助教学可以增强师生之间的互动性，并通过更加直观便捷的方式给予辅导。此外，高等教育除了课堂外还有大量的学生自主完成的学习部分，通过设置学生自主学习模块，可以让学生在课外得到充分的计算机辅导教学，同时通过计算机的网络优势可以实现师生教学的实时互动，不但在课堂上可以提出问题，在課外遇到问题也同样可以提出问题。

四、CAI在电厂水处理教学的应用

电厂水处理作为一种特殊的水处理工艺，除了基础课中学习的一般水处理技术外，还需要掌握相当部分的特殊反应流程。在授课过程中，教师需要将逻辑关系理顺，尤其是要将各水处理单元（阴床、阳床等）的先后顺序及原理表述清楚，所以应该通过计算机设计一个条理清晰、逻辑关系明确的体系，使教学过程得以顺利实施。

根据课程的需要，我们将计算机辅助教学系统分为四个功能模块，分别为反应机理模块、反应单元模块、规范模块和师生互动模块。其中，反应机理模块是主要介绍各个反应单元的净水机理，而反应单元模块则是按实际处理工艺的流程将各个反应单元分别介绍，在工艺模块与反应单元模块间设置链接，使反应原理与反应单元对应起来，通过点击可以使学生清晰的将电厂水处理的工艺流程直观的体现，并将工艺的机理以生动的形式展现。规范模块分为规范条文和条文说明两个部分，将电厂水处理相关规范文件列入数据库，并同时实现各条文与条文说明的对应链接，这种设计可以在教师授课以及学生课后學习的过程中有效的提高授课以及学习效率，并使知识更加系统化。师生互动模块可以使用账号登陆，师生享有不同的权限，教师通过系统进行备课、教学内容更新、在线答疑等工作，学生登陆系统进行课后学习。这种计算机辅助教学系统不单单作为课堂上多媒体展示的工具，而且兼具了教学辅导、课后答疑、师生互动以及最为重要的知识更新的功能，其系统框架如图1：

五、CAI的发展方向与前景

计算机辅助教学的人机交互性和模拟仿真能力已经随着科技发展得到前所未有的进步和利用，随着计算机技术和网络技术的发展在未来将会得到更大幅度提高，是未来教育发展的趋势。电厂水处理所具有的水处理工艺的特殊性和复杂性，使得开发一种更直观、逻辑性更强的教学手段成为必须解决的问题，而计算机辅助教学恰好填补了这一空白。采用计算机辅助教学，能够有效的缓解目前电厂水处理教学学时缩短与新知识不断增多的矛盾，并且在一定程度上可以通过计算机的仿真性和互动性模拟部分试验并替代部分实习内容。

参考文献：

[1]刘艳.《现代教育媒体的使用》CAI课件设计研究[D].武汉：华中师范大学，2002.

[2]李勇帆.多媒体CAI课件设计制作[M].国防科技大学出版社，2002：32.

[3]黄成群.《电厂化学》专业改革探索[J].重庆电力高等专科学校学报，2005，10（4）：44-49.

[4]Lynne Grewe.Effective Computer Vision Instruetion Through Experimental Learning Experiences[J].International Journal of Pattern Recognition and Artificial Intelligence.2001，15（5）：810.