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1、毕业设计说明书(论文)作 者： 艾鹏龙 学 号： 0707240113 学 院：自动化工程学院 班 级： 自动071 专 业：自动化 测控技术与仪器所 在 系：控制科学与工程 仪器科学与技术题 目： 火电厂循环冷却水杀菌剂自动 加药控制系统设计 指导者： 曹生现 副教授 签字： 评阅者： 2011 年 6 月 吉 林摘 要摘 要 循环冷却水是火力发电厂用水量的主要成分，是保证发电系统正常运行的必备物质条件，循环冷却水系统运行质量的提高，对于综合节水和提高经济效益具有重要作用。循环冷却水中的微生物的生长会产生大量粘泥从而降低换热器的冷却效果并且引起设备腐蚀，因此，需要按照工艺要求向循环冷却水里投
2、加缓蚀阻垢剂、氧化剂与非氧化性杀菌剂，以此来保证优良的水质。本课题针对火电厂循环冷却水自动加药技术，结合循环冷却水稳定性在线监测技术，研究阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂定量加药控制技术，依据药剂浓度、循环冷却水的补充水流量、循环水流量、污水排放量、进水温度、出水温度等多种因素，研究循环冷却水自动加药控制装置，根据冷却塔运行工况，人工设定加药浓度，可自动运行及在就地手动操作，能在水网控制室对其进行监控及远操，也可在就地手动操作。加药点设在工业水至冷却塔的回流水管上。加药装置就地控制盘有泵、搅拌电机的状态指示、启停按钮及搅拌器自动定时器、远方/就地切换和溶液箱高、低及低低液位声光报警，低低液位自动停泵等必
3、要的连锁保护、并能满足工作人员对其进行远方启停和调节的要求。加药系统所有控制设备的动力控制回路在就地柜中实现，控制盘并能送出远传信号和接受控制系统来的指令信号。最终集成一套监控一体式水质稳定处理控制手段，实现物化自动处理和在线预测水质稳定性。关键词：自动加药；杀菌灭藻剂；循环冷却水；腐蚀I东北电力大学学士学位论文ABSTRACTRecirculated cooling water is the main component of water comsumption in a heat power plant,and it is to ensure the normal operation of
4、 power generation systems necessary material conditions, circulating cooling water system to improve operation quality, comprehensive water conservation and improve economic efficiency for an important role.The growth of micro-organisms in circulating cooling water will produce a large number of sti
5、cky mud to reduce the cooling effect of heat exchangers and cause corrosion to equipment, therefore, need to follow the process required the addition to the circulating cooling water corrosion and scale inhibitors, oxidizers and non-oxidative bactericidal agents, in order to ensure good water qualit
6、y. This topic automatically power plant cooling water dosing technology, combined with the stability of cooling water line monitoring technique to study the corrosion inhibitor, sterilization quantitative increase in drug control technology, based on the concentration of pharmaceutical, supplementar
7、y cooling water Water flow, the circulating water flow, water discharge, water temperature, water temperature and other factors, of cooling water automatic dosing control device, according to the cooling tower operating conditions, artificial setting plus concentration, can be run automatically and
8、In the local manual operation, the control room in its water network monitoring and remote operation, but also in local manual operation. Dosing point located in the industrial water cooling towers to return water pipes. Dosing pump device local control panel has stirring motor status indicator, aut
9、omatic start and stop buttons and agitator timer, remote / local switch and the solution tank high and low, and low on sound and light alarm level, low on level Automatically stop the pump and other necessary chain protection, and to meet staff and adjust its requirements of remote start and stop. D
10、osing system all the power control loop control equipment cabinets in place to implement, control panel and can send and receive remote control signals to the command signal. Final integration and stability of a water quality monitoring integrated process control means to achieve the physical and ch
11、emical water quality of automatic processing and online prediction stability.Keywords: Automatic Dosing; Algicide; Recirculated Cooling Water; Corrosion 目 录目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪 论11.1 课题背景与意义11.2 国内外的发展概况21.3 发展展望31.4 本文主要工作3第2章 循环冷却水系统简介42.1循环水流动过程42.2水质监测参数浓缩倍率52.3加药控制方法62.3.1人工加药控制62.3.2 自动加药控制6
12、第3章 自动加药设计113.1 概述113.2 系统实现的功能123.3系统构成与工作原理123.4设计电气控制电路133.5上位机系统设计143.5.1上位机硬件143.5.2软件的实现143.6下位机PLC控制系统设计163.6.1自动加药的控在PLC中实现163.7硬件结构以及选型183.7.1电导、pH、ORP传感器183.7.2 Sigma950AV面积/流速流量计183.7.3液位指示器193.7.4流量计203.7.5双金属温度计203.7.6执行器件203.7.7配置管线与容器21结 论23参考文献24致 谢2623第1章 绪 论第1章 绪 论1.1 课题背景与意义当今世界，资
13、源紧缺和环境恶化问题日益突出，节水已成为各个国家面临的一个严峻的课题。循环冷却水作为工业企业的血液，占我国工业取水量的70%以上，但它的循环重复利用率低，因排放而形成的浪费和污染现象十分普遍1。火电厂作为耗水大户，占我国工业取水量的一半，生产过程中需要用循环水对设备进行冷却以保证“生产装置”的正常工作，但冷却水长期循环使用后，必然会带来沉积物附着、金属腐蚀和微生物滋生等问题，从而缩短生产设备的使用寿命并且影响了电力生产的经济性2。冷却水中的微生物在适宜的温度及光照射等条件下滋生繁殖，分泌出的粘液亦将使水中漂浮的灰尘杂质粘附在一起形成生物粘泥，会形成氧的浓差电池引起腐蚀，进而也会导致沉积物腐蚀；
14、生物粘泥的导热系数只有0.4kcal/m h，它的允许厚度只有0.020.08，比CaCO3垢允许厚度更小，因此它对凝汽器传热效率的影响更为严重3。由此看来，对火电厂循环水的处理显得尤为重要。火电厂循环冷却水处理的关键是按照工艺要求投加缓蚀阻垢剂、氧化剂与非氧化性杀菌剂，以此来保证优良的水质。传统的人工加药方式需人工对循环水的水质进行定期的检查化验，根据化验结果与规程标准的偏差情况，向系统投加一定量的药剂，或启动药泵投加4。由于整个过程时间长、工作量大、存在人为因素干扰以及很难实现连续加药等缺点，所加的药剂量不能随循环冷却水系统中的水质以及相关工艺参数的变化而变化，不能保证药剂的投加既精确又能
15、经济合理地起到它应起的作用。因而迫切需要开发出自动化程度较高的工业循环水自动加药控制系统5。循环冷却水计算机自动加药控制系统能根据现场实际负荷、排放等因素引起的浓缩倍数的变化量、补充水流量变化、以及药剂浓度等参数,综合计算加药量，始终保持水中药剂浓度,避免过量加药,浪费药剂.同时依据浓缩倍数的变化,不会因异常状况造成低浓缩倍数,形成欠量加药,使得水质不好,对系统造成腐蚀或结垢等现象.计算机自动加药系统实现了循环冷却水系统的自动监控节省了人力,提高了生产技术水平,达到了抑制水垢、防腐、灭藻等目的。基于单片机、PLC、微机的自动加药监控系统，是目前逐步应用于生产的控制方式6。整套控制系统主要由工业控制计算机、联网通信接口、PLC可编程控制器、现场传感器及计量泵组成。传感器检测如下参数:循环水流量、电导率、pH值、ORP氧化还原电位、腐蚀率,补充水
