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篇1

關(guān)鍵詞：真空；冷凝；過(guò)濾；節(jié)能減排

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）35-8128-02

Key words： vacuum； condensation； filtration； energy conservation

1 真空回潮機(jī)簡(jiǎn)介

1.1結(jié)構(gòu)

如圖1所示，真空回潮機(jī)由回潮箱1、真空系統(tǒng)（由4、6、8、9及相關(guān)管道、儀表、執(zhí)行器件組成）、加潮系統(tǒng)Ⅰ、液壓系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)（由2、5、7、10、11、12、13、14等組成）、氣動(dòng)系統(tǒng)、單機(jī)電控系統(tǒng)等組成。

1.2原理

真空回潮機(jī)是利用真空泵抽吸回潮箱內(nèi)的空氣，使箱內(nèi)達(dá)到預(yù)定的真空度，然后由加潮系統(tǒng)將水蒸氣和水混合后以低壓濕蒸汽的形式輸入箱內(nèi)，被煙葉吸收而回軟。

冷卻水循環(huán)系統(tǒng)在此過(guò)程起的作用是：由位于多個(gè)真空泵之間的冷凝器將蒸汽冷凝，得到更高的真空度，且減少蒸汽使用量。

其工作流程如下：

2 設(shè)備現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

真空回潮機(jī)在使用一段時(shí)間后，出現(xiàn)

1）真空度不穩(wěn)定甚至達(dá)不到真空度要求；2）物料出口水分偏?。?/p>

以上現(xiàn)象存在并有差距逐漸拉大的趨勢(shì)。這樣，不利于真空回潮機(jī)工藝任務(wù)的實(shí)現(xiàn)。

3 原因分析

造成真空度不穩(wěn)定甚至達(dá)不到真空度要求，物料出口水分偏小的原因，推斷有以下幾點(diǎn)：

1）蒸汽壓力偏低及壓力波動(dòng)，蒸汽含水量過(guò)多：蒸汽壓力偏低及壓力波動(dòng)對(duì)真空泵的能力有較大影響，因此蒸汽壓力不應(yīng)低于要求的工作壓力；而壓力波動(dòng)會(huì)引起真空泵性能不穩(wěn)定。蒸氣含水量過(guò)大將導(dǎo)致各流量下真空度的波動(dòng)，造成泵的工作不穩(wěn)定。

2）蒸汽噴射泵噴嘴磨損或堵塞：蒸汽噴嘴的磨損或堵塞將影響抽真空效果。

3）真空箱體門密封圈密封不好、氣動(dòng)閥不到位、管路連接處或閥類器件損壞而造成的微小泄漏；

以上因素引起的泄露將直接影響到抽真空過(guò)程。

4）冷卻水水質(zhì)較差，影響熱交換性能，使蒸汽難于冷凝，從而影響真空度；

5）冷卻水供水量不足或溫度太高：進(jìn)入冷凝器的冷卻水量不足，會(huì)使冷凝器中排氣溫度上升，從而使未冷凝的蒸汽量增多，使下一級(jí)蒸汽噴射泵被抽的混合物量增加，導(dǎo)致其吸入壓強(qiáng)上升，真空泵能力下降。并且冷卻水水溫越高，耗用的蒸汽量越多。

4 現(xiàn)象排查

1）對(duì)于原因分析中的1：檢查氣源壓力表示數(shù)大于0.8Mpa，且示數(shù)穩(wěn)定，未有壓力波動(dòng)；真空回潮入口蒸汽管路疏水良好，是干度較高的工作蒸汽。

2）對(duì)于2：檢查噴嘴，未出現(xiàn)磨損或堵塞現(xiàn)象。

3）對(duì)于3：結(jié)果為箱體密封和管路無(wú)泄漏、各閥類器件均正常。

4）對(duì)于4：將冷凝水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的冷凝水放干凈，人工清理循環(huán)水池，重新注入純凈的軟化水。經(jīng)過(guò)試機(jī)，真空度仍然上不去。

5）對(duì)于5：在對(duì)進(jìn)水管道閥類器件法蘭端拆卸后，發(fā)現(xiàn)存在銹皮、焊渣等雜物。而清理干凈后，真空度達(dá)到要求，且物料出口水分正常。

因此，判斷出，管道堵塞，冷凝水水量不足是造成真空度不達(dá)標(biāo)、蒸汽量消耗增多的原因。

為防止此類問(wèn)題再次發(fā)生，需對(duì)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行改造。

5 改進(jìn)措施及方案優(yōu)點(diǎn)

5.1改進(jìn)措施

5.2方案優(yōu)點(diǎn)

1）進(jìn)水管道加裝過(guò)濾器，用來(lái)消除冷卻水中的雜質(zhì)，使進(jìn)入冷凝器中冷卻水量充足，降低冷凝器的排氣溫度，減少未冷凝的蒸汽量，實(shí)現(xiàn)真空度要求。并在過(guò)濾器下方加裝蝶閥，便于拆卸清理濾筒。

2）增加自循環(huán)水系統(tǒng)，并附加溫度檢測(cè)儀。自循環(huán)水系統(tǒng)即：水池循環(huán)水系統(tǒng)。當(dāng)溫度超過(guò)32°以上，水池循環(huán)水系統(tǒng)的水泵自動(dòng)開(kāi)啟，進(jìn)入自循環(huán)，便于循環(huán)水熱量能夠排出。

3）水箱底部開(kāi)排污口。定期打開(kāi)水箱底部排污閥排除水箱底部污垢，便于水箱水泵的正常工作。同時(shí)，對(duì)水箱進(jìn)行清洗，保證水質(zhì)清潔。

6 效果與總結(jié)

經(jīng)過(guò)實(shí)地改進(jìn)，并跟蹤檢測(cè)，此項(xiàng)改造取得了良好效果，具體體現(xiàn)在：

冷卻水供量充足，冷凝器不再發(fā)熱，真空度穩(wěn)定且達(dá)到要求；蒸汽的滲透性和煙葉的吸濕性增強(qiáng)，回潮速度快且效果好，保證了工藝質(zhì)量；如表1所示。

表1

[＼&改造前（平均）＼&改造后（平均）＼&最低真空度＼&0.67Kpa＼&0.49Kpa＼&冷卻水進(jìn)水最高溫度＼&33.7°＼&31.1°＼&出口水分＼&12.24%＼&13.66%＼&]

2）冷卻水溫度降低，使真空泵負(fù)荷降低，減少了抽真空所耗用的蒸汽量，一定程度上降低了能耗，為企業(yè)的節(jié)能減排做出了貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐灝.新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995：368.

[2] 電機(jī)工程手冊(cè)編委委員會(huì).機(jī)械工程手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982.

篇2

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能 熱水循環(huán)節(jié)能環(huán)保

中圖分類號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著世界人口的增加，礦產(chǎn)資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)，可利用的礦產(chǎn)資源越來(lái)越少，礦產(chǎn)資源的消耗帶來(lái)的污染也越來(lái)越嚴(yán)重，本著節(jié)約資源、降低能耗、減少環(huán)境污染的思想，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，社會(huì)的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，建筑也向著節(jié)能、環(huán)保的方向迅速發(fā)展，其中太陽(yáng)能環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的特性得到了充分的應(yīng)用，太陽(yáng)能的技術(shù)的應(yīng)用早已成為世界各國(guó)科學(xué)家研究的課題，其中太陽(yáng)熱水器已進(jìn)入千家萬(wàn)戶，方便了廣大老百姓的生活，但是，目前太陽(yáng)能熱水器絕大數(shù)為一家一戶獨(dú)立單獨(dú)的簡(jiǎn)單的小系統(tǒng)，熱源、水源（熱水未能循環(huán)，開(kāi)始使用需將管內(nèi)冷水放盡才到熱水）浪費(fèi)也較大，而未形成集中統(tǒng)一的大型、復(fù)雜、多功能、更節(jié)能、更環(huán)保的熱水供應(yīng)系統(tǒng)，在公共住宅建筑中（如學(xué)校宿舍樓、大型賓館的熱水供應(yīng)系統(tǒng)還采用鍋爐燒水供應(yīng)）未能得到充分利用。

中國(guó)科學(xué)院研究生院（現(xiàn)更名為中國(guó)科學(xué)院大學(xué)），新園區(qū)學(xué)生宿舍的熱水供應(yīng)擬采用太陽(yáng)能熱水集中、統(tǒng)一供水、熱水循環(huán)，且進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的供應(yīng)系統(tǒng)。且其設(shè)計(jì)設(shè)想如下：

一、工程概況

1、中國(guó)科學(xué)院研究生院新園區(qū)5標(biāo)段，總建筑面積：79000平米，由A、B、C、D、E五個(gè)組團(tuán)及三食堂組成，層數(shù)6-9層，共計(jì)478間宿舍，可容納4300名學(xué)生住宿。遠(yuǎn)程控制室及泵房擬設(shè)在三食堂地下設(shè)備房。

2建筑狀況：樓頂建筑為平頂；

3用水類型：學(xué)生宿舍沐浴及生活用水；

4熱水用量：每人每日熱水定額為50L計(jì)算

本工程分為A區(qū)、B區(qū)，其中A區(qū)為2棟樓，B區(qū)為3棟樓，考慮到屋面上集熱器實(shí)際擺放數(shù)量以及熱水用量的需求，現(xiàn)將實(shí)際熱水用量設(shè)置如下：

A區(qū) A1號(hào)樓，日熱水用量20噸；

A2號(hào)樓，日熱水用量20噸。

B區(qū) B1號(hào)樓，共計(jì)3個(gè)單元，每單元日熱水用量12噸；

B2號(hào)樓，共計(jì)3個(gè)單元，每單元日熱水用量12噸；

B3號(hào)樓，共計(jì)2個(gè)單元，每單元日熱水用量12噸；

5用水方式：24小時(shí)用熱水；

6熱水溫度：55℃，溫度也可以調(diào)節(jié)；

7控制系統(tǒng)：智能控制器控制。

二、、設(shè)計(jì)說(shuō)明:

根據(jù)國(guó)家節(jié)能減排及綠色工房的相關(guān)要求，本工程學(xué)生宿舍擬配套建設(shè)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，宿舍屋頂安裝集熱器及水箱，利用太陽(yáng)能加熱水，用于學(xué)生沐浴及生活用水。

設(shè)計(jì)為24小時(shí)供應(yīng)熱水，熱水設(shè)計(jì)水溫為55℃（可調(diào)）。系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能集熱器、儲(chǔ)熱水箱、循環(huán)管路及水泵、控制系統(tǒng)組成。其中太陽(yáng)能集熱器、太陽(yáng)能集熱水箱均安裝在建筑的屋頂，實(shí)現(xiàn)一體化結(jié)構(gòu)，整套熱水系統(tǒng)由智能控制器控制，自動(dòng)化運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

1.建筑與太陽(yáng)能一體化 ：

考慮太陽(yáng)能與建筑結(jié)構(gòu)匹配，外觀美觀大氣，使用輕鋼結(jié)構(gòu)作支架，斜坡類型、顏色、尺寸盡可能接近，不出現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，整體建筑風(fēng)格應(yīng)保持一致。

2.建筑自身負(fù)荷：

太陽(yáng)能平均負(fù)荷約為70kg／㎡，加之輕鋼結(jié)構(gòu)對(duì)屋面都產(chǎn)生一定影響，所以設(shè)計(jì)時(shí)盡量考慮全面，避免屋面沉降；其次，屋面與輕鋼結(jié)構(gòu)接觸，考慮與隔熱防水層銜接完好。

3.太陽(yáng)能與輕鋼結(jié)構(gòu)聯(lián)接盡可能考慮鏍栓聯(lián)接，接口做過(guò)防銹處理，鏍栓鏍帽使用不銹鋼或熱鍍鋅材料。

4.太陽(yáng)能售后檢修通道，日常維護(hù)通過(guò)應(yīng)考慮檢修通道便于檢修。

5.太陽(yáng)能與鋼結(jié)構(gòu)防風(fēng)、防雷擊、防銹蝕。太陽(yáng)能主機(jī)，聯(lián)箱，管道，鋼結(jié)構(gòu)支架等進(jìn)行防銹處理；同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮防臺(tái)風(fēng)的增強(qiáng)措施，太陽(yáng)能在建筑頂層，防雷擊措施到位。

三、太陽(yáng)能系統(tǒng)運(yùn)行原理

1.水位上水:系統(tǒng)采用水位上水方式，即當(dāng)儲(chǔ)熱水箱水位低于最低水位h1時(shí)，上水電磁閥F1開(kāi)啟，向水箱內(nèi)進(jìn)水，當(dāng)水位達(dá)到h2時(shí)，系統(tǒng)處于滿水狀態(tài)，即可進(jìn)入集熱過(guò)程。

2.溫差循環(huán):當(dāng)儲(chǔ)熱水箱達(dá)到最高水位h2后，上水電磁閥F1不再開(kāi)啟,系統(tǒng)自動(dòng)比較集熱器出口水溫T1與儲(chǔ)熱水箱出口水溫T2，當(dāng)T1-T2>8°C時(shí)，集熱循環(huán)泵P1自動(dòng)開(kāi)啟溫差循環(huán)，當(dāng)T1-T2

3.快速補(bǔ)水:如果用水量較大集熱器產(chǎn)水量不能滿足要求，儲(chǔ)熱水箱水位不斷下降至最低警戒水位h1時(shí)，上水電磁閥F1打開(kāi)，系統(tǒng)快速補(bǔ)水，避免系統(tǒng)斷水。若上水電磁閥F1出現(xiàn)故障，系統(tǒng)無(wú)法正常補(bǔ)水時(shí)，可開(kāi)啟手動(dòng)補(bǔ)水閥F2通過(guò)浮球閥進(jìn)行補(bǔ)水控制。

4.保溫循環(huán):用戶供熱管路設(shè)置自動(dòng)增壓循環(huán)泵，在保證系統(tǒng)管路壓力的恒定也能保證管路內(nèi)水溫的恒定。當(dāng)熱水回水管管路水溫T5低于40℃時(shí)，回水電磁閥F3打開(kāi)，進(jìn)行保溫循環(huán)，當(dāng)T4升至45℃時(shí)，回水電磁閥F3關(guān)閉，待管路內(nèi)壓力恢復(fù)設(shè)定值時(shí)水泵停止循環(huán)，保證用戶端水溫、水壓的恒定。

5.防凍循環(huán)：當(dāng)室外管路水溫T3低于6°C時(shí)，集熱循環(huán)泵自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行防凍循環(huán)，T3升至8°C時(shí)，停止循環(huán)，保證室外管路冬季不發(fā)生冰凍危險(xiǎn)。

四、太陽(yáng)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算

1、系統(tǒng)集熱面積的確認(rèn)

（1）設(shè)計(jì)用氣象參數(shù)

從上圖可看出，北京屬于我國(guó)太陽(yáng)能資源II類地區(qū)，地理位置：北緯39°56′；年平均日太陽(yáng)輻照量：16.014MJ/ m2；

（2）太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)面積的確定：

太陽(yáng)集熱器數(shù)量的確定（以春秋季節(jié)為依據(jù)），水溫要求55℃

（式——1）

——直接系統(tǒng)集熱器采光面積，㎡；

——日均用水量Kg；

——水的密度，0.983kg/L；

——儲(chǔ)水箱內(nèi)水的終止溫度（用水溫度）55℃；

——水的定壓比熱容，4.187KJ/（㎏·℃）；

—— 水的初始溫度，5℃；

——集熱器受熱面上年均日輻照量，16014KJ/m2

——太陽(yáng)能保證率，無(wú)量綱， 0.5；

——集熱器全日集熱效率，無(wú)量綱，0.55；

——管路及儲(chǔ)水箱熱損失率，無(wú)量綱，0.2；

本工程擬系統(tǒng)采用U型管式集熱器，型號(hào)為U1858-30，太陽(yáng)能集熱器的規(guī)格為φ58×1.8米×30支，每組集熱器30支集熱管，每支集熱管的集熱面積為0.16㎡，每組集熱器集熱面30×0.16＝4.8m2。

根據(jù)屋面的實(shí)際擺放情況，各樓集熱器擺放數(shù)量如下：

A區(qū) A1號(hào)樓，日熱水用量20噸，設(shè)置集熱器60組，集熱面積為288㎡；

A2號(hào)樓，日熱水用量20噸，設(shè)置集熱器60組，集熱面積為288㎡；

B區(qū) B1號(hào)樓，一單元日熱水用量12噸；設(shè)置集熱器30組，集熱面積為144㎡，

二單元日熱水用量12噸；設(shè)置集熱器28組，集熱面積為134.4㎡，

三單元日熱水用量12噸；設(shè)置集熱器30組，集熱面積為144㎡，

B2號(hào)樓，一單元日熱水用量12噸；設(shè)置集熱器30組，集熱面積為144㎡，

二單元日熱水用量12噸；設(shè)置集熱器28組，集熱面積為134.4㎡，

三單元日熱水用量12噸；設(shè)置集熱器30組，集熱面積為144㎡，

B3號(hào)樓，一單元日熱水用量12噸；設(shè)置集熱器30組，集熱面積為144㎡，

二單元日熱水用量12噸；設(shè)置集熱器30組，集熱面積為144㎡，

（3）集熱器的布置

1）采用串并聯(lián)方式，集熱器采用串并聯(lián)的連接方式，通過(guò)角鋼支架傾角約15度左右敷設(shè)于屋面集熱器基礎(chǔ)上。

2）集熱器組前后排擺放時(shí)，為了放置前排的太陽(yáng)能集熱器不遮擋后排必須使得后排集熱器不在前排集熱器的投影里。

3）集熱器安裝平臺(tái)：本工程安裝在建筑的樓頂上，在屋面上預(yù)置混凝土基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上搭建鋼結(jié)構(gòu)支架（與預(yù)埋在基礎(chǔ)上的金屬構(gòu)件焊接）作為太陽(yáng)能集熱器的安裝平臺(tái)。

4）太陽(yáng)能集熱器的連接組合：對(duì)于強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，太陽(yáng)能集熱器采用串聯(lián)、并聯(lián)相結(jié)合的方式進(jìn)行連接。

2、太陽(yáng)能循環(huán)泵設(shè)計(jì)：

1）水泵選擇：水循環(huán)泵

2）型號(hào)選擇：根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的條件，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，查看威樂(lè)水泵揚(yáng)程流量曲線，各個(gè)系統(tǒng)選擇水泵型號(hào)為：

A區(qū)：A1、A2號(hào)樓的20噸熱水系統(tǒng)分別設(shè)置兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，則每個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的集熱循環(huán)泵為PH-251E——輸入功率為500W，全揚(yáng)程為7.5m，最大流量為13.8T/h，電源220v。

B區(qū)：B1樓由3個(gè)單元組成，B2樓由3個(gè)單元組成、B3樓由2個(gè)單元組成，現(xiàn)將每個(gè)單元作為一套獨(dú)立的熱水系統(tǒng)設(shè)置，每單元用水量為12噸，則集熱循環(huán)泵為PH-251E——輸入功率為500W，全揚(yáng)程為7.5m，最大流量為13.8T/h，電源220v。

型號(hào) 電源 功率（W） 揚(yáng)程（m) 流量（l/min) 管徑（mm） 重量（kg)

輸入 輸出 最大 額定 最大 額定

PH-251E 220V/50Hz 410 250 7.5 4 230 190 65 17

3、系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)

1、管材選型：選用襯塑復(fù)合管。

2、管徑確定：由上述所計(jì)算的集熱器循環(huán)流量及流速要求，太陽(yáng)能集熱循環(huán)管路的管徑為：DN50；

3、管路保溫：采用橡塑保溫棉材料，室外明露部分管路保溫棉外包鋁皮防護(hù)。

4、儲(chǔ)熱水箱設(shè)計(jì)

A區(qū)：A1、A2號(hào)樓的分別設(shè)置1個(gè)20噸水箱。

B區(qū)：B1、B2、B3樓的每單元分別設(shè)置1個(gè)12噸水箱。

水箱形式為不銹鋼方形拼裝水箱，保溫材料為聚氨酯發(fā)泡保溫，厚度5cm。

保溫材料性能：聚胺脂發(fā)泡性能表

參數(shù)

性 能 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) 單位 測(cè)試說(shuō)明 測(cè)試結(jié)果 備注

密度 GB6343-86 Kg/m3 —— 35.82

壓縮

強(qiáng)度 GB8813-88 Kpa —— 172.5

導(dǎo)熱

系數(shù) GB10295-88 W/Mk 熱板溫度25℃

冷板溫度 5℃

平均溫度15℃ 0.0193

尺寸

穩(wěn)定性 GB8811-88 % 方向

條件 L W T 平均值 L：長(zhǎng)度

W: 寬度

T: 厚度

-20℃，24h 0.23 0.18 0.46 0.30

100℃，24h 0.63 0.46 0.69 0.60

閉孔率 GB10799-89 % 體積膨脹法23℃ 95.10

5、輔助熱源的確立

（1）、空氣源熱泵輔助加熱：在太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中最惡劣的狀況就是連陰天，考慮學(xué)生洗浴規(guī)律，選用KRS-17Ⅱ型（5P）熱泵機(jī)組5臺(tái)。其設(shè)備制熱量105KW，輸入功率25KW，小時(shí)產(chǎn)水量2250Kg。保證在7個(gè)小時(shí)內(nèi)能將15噸恒溫水箱中的熱水從基礎(chǔ)溫度10℃加熱到40℃。

（2）、電加熱：本項(xiàng)目采用外置式水電分離電加熱機(jī)組，選用功率為90Kw電加熱機(jī)組，分三級(jí)控制，連陰天時(shí)可保證學(xué)生正常用水。

（3）、熱交換站熱水利用：如果學(xué)校建設(shè)熱交換站，也可作為太陽(yáng)能系統(tǒng)的輔助熱源，本熱源運(yùn)行成本較上兩種都比較經(jīng)濟(jì)，可最大程度節(jié)約常規(guī)能源。

6、控制系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)（系統(tǒng)運(yùn)行原理）

（1）電控系統(tǒng)采用自動(dòng)控制儀表。

（2）考慮到太陽(yáng)能系統(tǒng)設(shè)置在建筑樓頂，對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控比較麻煩，現(xiàn)設(shè)計(jì)遠(yuǎn)距離顯示與簡(jiǎn)單控制的太陽(yáng)能遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

系統(tǒng)控制原理如下圖所示：

現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)

控制信號(hào)控制信號(hào)

五、主要材料的選用

1、太陽(yáng)能集熱器選用“銅鋁復(fù)合式”新型U形管式真空管型太陽(yáng)能集熱器，該集熱器導(dǎo)熱能力墻、得熱量高，熱量轉(zhuǎn)化完全、熱損失小、抗凍能力強(qiáng)；

2、集熱器聯(lián)箱，外側(cè)采用優(yōu)質(zhì)彩鋼板，內(nèi)膽選用優(yōu)質(zhì)不銹鋼，采用優(yōu)質(zhì)聚氨酯，特有的三重保溫芯技術(shù)。

3、控制系統(tǒng)選用遠(yuǎn)程型智能控制柜。

4、水泵選用太陽(yáng)能集熱循環(huán)泵和熱水變頻泵，功率根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇，需滿足要求，并安裝減振設(shè)備。

5、水管管道及保溫：冷水管 熱水管 均選用天津友發(fā)國(guó)標(biāo)化優(yōu)質(zhì)鋼塑復(fù)合管道。外裹橡塑膠保溫棉，以鋁皮外包防護(hù)，耐腐蝕，美觀、整潔。

6、水箱：選用食品級(jí)SUS304不銹鋼板材制作而成，各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)水箱主體不銹蝕，不漏水，不滋生藻類。確保水源無(wú)二次污染。水箱保溫采用5CM厚的聚氨酯發(fā)泡，可保證儲(chǔ)熱水箱保溫。

六、系統(tǒng)安全要求

防風(fēng)雪 系統(tǒng)支架為整體結(jié)構(gòu)，并與樓面預(yù)留的地墩固定，承重基礎(chǔ)做好防水。

防凍 系統(tǒng)室外水管和循環(huán)上水管安裝有自限溫電伴熱帶，可保證冬季不凍。

防雷擊 系統(tǒng)如不在原建筑防雷設(shè)施防護(hù)區(qū)內(nèi)，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做防雷設(shè)施。

防冰雹 系統(tǒng)配置的真空管可抗擊Φ2.5CM冰雹。

防漏電 采用漏電開(kāi)關(guān)和接地雙重保護(hù)，確保用電安全。

防水垢 在系統(tǒng)管路上安裝阻垢劑裝置，并控制熱水溫度不超過(guò)60℃。

防滲漏 嚴(yán)格按施工工藝要求做好防水防滲工序。

承重 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)情況，水箱放在預(yù)留承重梁上，集熱器放在承重水泥基礎(chǔ)上（由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位驗(yàn)算結(jié)構(gòu)頂板承載力）。

篇3

關(guān)鍵詞：熱電廠；循環(huán)水系統(tǒng)；處理技術(shù)；問(wèn)題與建議

1.前言

首先，先對(duì)熱電廠的循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行了解。其是通過(guò)泵將循環(huán)水輸送到凝汽器中，在經(jīng)過(guò)換熱之后通過(guò)升溫的方式，在達(dá)到一定溫度之后在送至冷卻塔中將熱水從塔頂向下噴淋，以此形成水滴。其中，途經(jīng)的空氣會(huì)同熱水氣進(jìn)行接觸，以此形成熱交換。而輸入到冷卻塔中的熱水在使用完之后，或者達(dá)不到熱水標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，則會(huì)通過(guò)再循環(huán)方式進(jìn)行再次使用。因水蒸氣在噴淋過(guò)程中與空氣所接觸，所以在一定程度上提升了循環(huán)水中離子的數(shù)量，如果在使用中達(dá)不到循環(huán)水要求，則只有通過(guò)不斷的注入新鮮水才能將鹽分保持在合理范圍內(nèi)達(dá)到循環(huán)水應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，以此才能正常運(yùn)行。而對(duì)于循環(huán)水同補(bǔ)充水之間所具有的離子比值則要與循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)相符。[1]如果是熱電廠特定的循環(huán)水系統(tǒng)對(duì)新鮮水的含鹽量進(jìn)行合理調(diào)整也能夠達(dá)到循環(huán)水系統(tǒng)所具有的濃縮倍數(shù)值，才能確保循環(huán)水系統(tǒng)在穩(wěn)定環(huán)境中所運(yùn)行。

2.熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)概況

3.熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中必然會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生一定的腐蝕，如水垢或者微生物、粘泥等，都會(huì)對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生一定影響，甚者對(duì)設(shè)備造成破壞。這些問(wèn)題如得不到合理解決的話那么必然會(huì)對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)所用水質(zhì)產(chǎn)生影響，對(duì)熱電廠正常運(yùn)行上也會(huì)造成一定的影響。所以，為了熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，減少其對(duì)熱電廠正常運(yùn)行所造成的影響，只有對(duì)循環(huán)水合理有效的管理才能得以改善?，F(xiàn)今，國(guó)內(nèi)熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)處理技術(shù)主要有以下幾方面：

3.1對(duì)水垢的控制和清理

針對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備水垢問(wèn)題則要將循環(huán)水中的鈣離子和鎂離子進(jìn)行去除，循環(huán)水添加新鮮水的時(shí)候也要將水質(zhì)進(jìn)行軟化處理，并要將其中具有的鎂離子和鈣離子進(jìn)行去除，以此才能確保循環(huán)水系統(tǒng)中的設(shè)備不被水垢所腐蝕?，F(xiàn)今，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行軟化的方法主要有以下幾種：第一種，采取石灰進(jìn)行水質(zhì)軟化，此種方法較為簡(jiǎn)便，只需將石灰放置水中就可將水中的鈣離子進(jìn)行分離，以此產(chǎn)生CaCO3，產(chǎn)生沉淀物質(zhì)所進(jìn)行分離。[2]因此種方法較為簡(jiǎn)便，且所使用的成本相對(duì)較低。所以，如果熱電廠所用循環(huán)補(bǔ)充水較多的話，且在原水中存有大量的鈣離子，那么則可以使用這種方法將鈣離子進(jìn)行分離；第二種，通過(guò)加酸或者加入二氧化碳的方式，將水質(zhì)中的PH值進(jìn)行降低，保持水質(zhì)中的碳酸鹽具有恒久的穩(wěn)定性，以將重碳酸鹽保持在穩(wěn)定的狀態(tài)。其計(jì)算公式為：Ca（HCO3）2=CaCO3+H2O+CO2。

對(duì)于加酸方法的使用，在一些熱電廠中仍得到應(yīng)用，通過(guò)往水質(zhì)中添加硫酸的方式，以對(duì)水質(zhì)中鈣離子進(jìn)行游離。但是，使用這種方法要將酸量進(jìn)行控制，如果所加入的酸過(guò)多，那么則會(huì)對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備造成腐蝕，不但不會(huì)減少對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備的影響，反而加快了對(duì)設(shè)備的腐蝕作用。而使用二氧化碳?xì)怏w對(duì)水質(zhì)PH值進(jìn)行控制時(shí)，如果所使用PH值在控制上不能達(dá)到循環(huán)水系統(tǒng)對(duì)PH值的要求，那么則在經(jīng)過(guò)冷卻塔時(shí)就會(huì)因二氧化碳?xì)怏w的溢出造成塔內(nèi)出現(xiàn)CaCO3結(jié)晶的情況，雖然將水垢的影響進(jìn)行了轉(zhuǎn)移，但卻對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

3.2對(duì)污垢的控制

新鮮水要先進(jìn)行預(yù)處理以此才能夠?qū)⑵浯嬖诘奈蹪岷湍嗌车冗M(jìn)行處理；其次，針對(duì)循環(huán)水水質(zhì)存在的污垢給予重視，且通過(guò)有效方法將水質(zhì)進(jìn)行處理；第三，通過(guò)往水質(zhì)中投加一定比例的分散劑對(duì)污垢問(wèn)題進(jìn)行處理；最后，可通過(guò)增設(shè)過(guò)濾設(shè)備的方式將污垢問(wèn)題進(jìn)行控制。且在循環(huán)水系統(tǒng)中使用過(guò)濾設(shè)備則要對(duì)設(shè)備中所流出的污垢等進(jìn)行控制，以確保循環(huán)水在使用過(guò)程中減少污垢所造成的影響。[3]但是，污垢并不會(huì)完全去除，只能將污濁保持在水循環(huán)系統(tǒng)指標(biāo)范圍內(nèi)，以此減少污垢對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)所造成的影響。采取以上方法雖然能夠?qū)⒀h(huán)水系統(tǒng)中污垢問(wèn)題得以解決，但是以上方法都是借助其他物質(zhì)控制循環(huán)水系統(tǒng)中的污垢問(wèn)題，而并未從根本上將污垢問(wèn)題得以解決，并且對(duì)于鹽濃縮所造成的影響以及破壞等并未得到根治。并且，因采取傳統(tǒng)操作方法相對(duì)較為麻煩，在實(shí)際操作上程序較為復(fù)雜，且使用的藥劑費(fèi)用上也相當(dāng)高，這樣就導(dǎo)致熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)在運(yùn)行的成本上過(guò)高。

4.熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)處理新技術(shù)分析

對(duì)于熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)管理上存在的不足問(wèn)題，針對(duì)所用藥劑費(fèi)用較高，所以在對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)中所存在的水垢和污濁以及滋生細(xì)菌等問(wèn)題進(jìn)行解決，采取有效的方法降低熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，以達(dá)到節(jié)能減排的目的。因此，借助科學(xué)手段將循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)處理，采取過(guò)濾法、離子交換法第方法，以對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行循環(huán)水系統(tǒng)的處理。

4.1離子交換法

使用此種方法的話主要是采取物理方法將水質(zhì)中的離子化物質(zhì)進(jìn)行去除。但是，因水質(zhì)中還有部分非離子物質(zhì)，尤其是在污泥中存在部分有機(jī)物質(zhì)，且同固定離子間具有一定的結(jié)合力，如果只采取離子交換法的話則無(wú)法將循環(huán)水污垢問(wèn)題得以改善。除此之外，一些非離子物質(zhì)具有一定的氧化性，但是在性質(zhì)上不夠穩(wěn)定，如果采取離子交換方法的話在效果上不夠明顯。

4.2電滲析法

將離子交換膜作為介質(zhì)，借助離子通過(guò)性將水溶液中所具有的一些物質(zhì)進(jìn)行分離處理。電滲析法是現(xiàn)今熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)中所采取的一種新技術(shù)，能夠?qū)⒀h(huán)水中電解質(zhì)物質(zhì)進(jìn)行去除，且根據(jù)物理方法能達(dá)到一定效果。但是，對(duì)電滲析法進(jìn)行了解發(fā)現(xiàn)，其雖然取得效果較好，但是在運(yùn)行過(guò)程中所花費(fèi)成本較高，且在回收率上較低。因此，采取電滲透方法在熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)中應(yīng)用也存在較大不足，不但不能進(jìn)行再循環(huán)利用，且對(duì)熱電廠所取得的經(jīng)濟(jì)效益上也會(huì)產(chǎn)生影響，更與節(jié)能減排要求相差甚遠(yuǎn)。

4.3反滲透法

這種方法在國(guó)內(nèi)污水治理中以及水質(zhì)去鹽上應(yīng)用較多，其主要原理是將水質(zhì)中的離子以及分子進(jìn)行溶解和分離，以對(duì)物質(zhì)起到溶解作用。在操作的方法上也較為簡(jiǎn)單：將一定壓力融入水質(zhì)中，以此將溶劑水從滲透膜中進(jìn)行滲透，在一定時(shí)間內(nèi)就會(huì)變?yōu)榈苜|(zhì)則會(huì)被在應(yīng)用過(guò)程中變?yōu)闈馑?。通過(guò)此種方法能夠從含鹽水中將淡水去除，且能夠?qū)⑻幚磉^(guò)的濃水所具有的污濁物質(zhì)進(jìn)行溶解，以此還能被再利用。[4]采取這種方法不但在消耗上較低，并且所取得的效果較為明顯，具有一定的實(shí)用性。所以，熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)中采取此處理技術(shù)不但提高了效率，且符合節(jié)能減排需要，可以在熱電廠中被廣泛應(yīng)用。

5.結(jié)論與建議

雖然熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)在技術(shù)處理手段上取得了一定的成績(jī)，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中仍存在諸多問(wèn)題，可以通過(guò)以下方法得到改善：

5.1可以在循環(huán)水系統(tǒng)中增設(shè)旁濾裝置，雖然在投資費(fèi)用上較高，但是其在運(yùn)行過(guò)程中可以對(duì)水處理起到重要幫助，且在實(shí)際的運(yùn)行上所花費(fèi)費(fèi)用較低。因此，可以在循環(huán)水系統(tǒng)旁邊安置旁濾裝置，以此⒀環(huán)水中的部分污垢等進(jìn)行處理；

5.2對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控和檢測(cè)。對(duì)于一些重要部位應(yīng)安裝監(jiān)測(cè)掛片器，能夠隨時(shí)的對(duì)循環(huán)冷卻水處理的溫度和效果等有一定了解，確保循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備在穩(wěn)定環(huán)境中運(yùn)行；

5.3對(duì)循環(huán)水中存在的泥垢等應(yīng)進(jìn)行取樣，以對(duì)污濁物質(zhì)進(jìn)行研究和分析，對(duì)設(shè)備腐蝕情況有一定了解后才能根據(jù)實(shí)際情況提出合理解決方案；

5.4對(duì)循環(huán)水中所使用的藥劑等要進(jìn)行定期的檢查。因所使用的水處理藥劑不同對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備存在腐蝕作用，則對(duì)使用的藥劑應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)藥劑的質(zhì)量和性能等進(jìn)行評(píng)估，以確保水循環(huán)系統(tǒng)在合理范圍內(nèi)得到應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]H熱電廠循環(huán)水余熱回收項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理研究[J].張鶴群.吉林大學(xué).2015（06）：109-113.

篇4

關(guān)鍵詞：循環(huán)水處理；控制系統(tǒng)；上位機(jī)；PLC

引言

工業(yè)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)一般為敞開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)，敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的主要設(shè)備之一就是冷卻塔。冷卻塔的種類很多，按照塔內(nèi)空氣流動(dòng)的動(dòng)力可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)式。自然通風(fēng)最常見(jiàn)的是風(fēng)筒式冷卻塔，機(jī)械通風(fēng)式又分為抽風(fēng)式和鼓風(fēng)式兩種。在工業(yè)冷卻水循環(huán)處理中抽風(fēng)式冷卻塔的應(yīng)用最為普遍，風(fēng)機(jī)安裝在冷卻塔頂部，抽風(fēng)時(shí)塔內(nèi)空氣處于負(fù)壓，有利于水的蒸發(fā)散熱，傳熱效果好，但缺點(diǎn)是風(fēng)機(jī)的電能消耗很大。工作時(shí)：循環(huán)水由水泵輸送到供水總管，再分別進(jìn)入各臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備，流過(guò)需冷卻的部位后匯集到回水總管，再經(jīng)過(guò)冷卻水塔上方的布水管向下噴淋。冷卻水塔頂部的風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，回水在填料層中與空氣流進(jìn)行充分的熱交換后流回到塔下吸水池中。

按照以前的常規(guī)做法，循環(huán)水處理系統(tǒng)的監(jiān)視控制都采用了常規(guī)模擬儀表，由于常規(guī)模擬儀表受到傳輸信號(hào)傳輸距離短，不便于全廠集中管理，分散控制，自動(dòng)化水平低等原因的限制，在瑞星項(xiàng)目中，循環(huán)水系統(tǒng)的控制采用了可編程邏輯控制器（PLC）來(lái)完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和自動(dòng)控制功能，重要監(jiān)控參數(shù)通過(guò)光纖通訊至DCS進(jìn)行監(jiān)控?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）以其可靠性高、接線方便，編程簡(jiǎn)單，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)大大提高了裝置整體自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)，并大大降低了維修費(fèi)用。

1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 概述

循環(huán)水處理系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)要求配置為：十臺(tái)離心式水泵（八用兩備），在正常負(fù)荷運(yùn)行條件下八臺(tái)水泵就可滿足生產(chǎn)需要，另外兩臺(tái)水泵備用，以便在有水泵處于檢修狀態(tài)時(shí)仍能滿負(fù)荷生產(chǎn)。另外配置十臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)。

十臺(tái)循環(huán)水泵電機(jī)和十臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承和定子測(cè)溫以及裝置內(nèi)水管上測(cè)溫共計(jì)熱電阻輸入信號(hào)104個(gè)，裝置內(nèi)水管壓力、流量及塔下吸水池液位測(cè)量共計(jì)模擬量輸入信號(hào)14個(gè)，循環(huán)水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)及塔下吸水池液位調(diào)節(jié)閥限位開(kāi)關(guān)信號(hào)共計(jì)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)24個(gè)，循環(huán)水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖停機(jī)信號(hào)及塔下吸水池液位調(diào)節(jié)閥開(kāi)關(guān)信號(hào)共計(jì)開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)25個(gè)。

為了便于全廠集中管理，分散控制，本循環(huán)水控制系統(tǒng)可分為兩部分：上位機(jī)監(jiān)控部分和控制部分。其中，控制部分包括了三套PLC系統(tǒng)，分別用于加藥系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)換熱器系統(tǒng)和除此之外裝置內(nèi)所有循環(huán)水系統(tǒng)的監(jiān)視控制（加藥控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)換熱器控制系統(tǒng)由設(shè)備廠家成套供貨）。本項(xiàng)目通過(guò)采用可靠性高、技術(shù)成熟、先進(jìn)實(shí)用且具有最優(yōu)性價(jià)比的PLC控制系統(tǒng)，將提高裝置整體自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)，并大大降低維修費(fèi)用。

由于上位機(jī)監(jiān)控部分和控制部分相距較遠(yuǎn)，為了保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行及未來(lái)擴(kuò)展的方便性，這兩部分之間采用光纖通訊。此系統(tǒng)可通過(guò)增加I/O單元來(lái)縱向擴(kuò)展，橫向可通過(guò)以太網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的增加。當(dāng)設(shè)備增加時(shí)無(wú)需更換先前的系統(tǒng)，就可以使新系統(tǒng)加入到網(wǎng)絡(luò)中來(lái)，可擴(kuò)展性好。另外，系統(tǒng)采用光纖通訊，減少了信息傳輸過(guò)程中信號(hào)的干擾和丟失，增加了上位機(jī)監(jiān)控部分和控制部分的傳輸距離，同時(shí)采用光纖通訊也有利于施工。

1.2 控制系統(tǒng)組成及體系結(jié)構(gòu)

根據(jù)整個(gè)裝置內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)規(guī)模，設(shè)置3個(gè)PLC過(guò)程控制站（加藥控制系統(tǒng)過(guò)程控制站、監(jiān)測(cè)換熱器控制系統(tǒng)過(guò)程控制站、循環(huán)水控制系統(tǒng)過(guò)程控制站），一個(gè)操作站，用于完成對(duì)整個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)工藝參數(shù)檢測(cè)顯示、設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)顯示、控制和信息存儲(chǔ)、報(bào)表、打印等?？刂葡到y(tǒng)基本原理如下：現(xiàn)場(chǎng)工藝參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位等經(jīng)傳感變送器測(cè)量變送后由PLC模擬量輸入卡送至PLC CPU卡進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算處理；現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)量如循環(huán)水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)和閥門限位開(kāi)關(guān)信號(hào)等由PLC數(shù)字量輸入卡送至PLC CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；PLC CPU將現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)的模擬量信號(hào)和數(shù)字量信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理后送至操作站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的監(jiān)控顯示，現(xiàn)場(chǎng)輸出信號(hào)經(jīng)PLC判斷處理后由數(shù)字量輸出卡送至現(xiàn)場(chǎng)并改變現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)（如閥門開(kāi)關(guān)信號(hào)，電機(jī)啟停信號(hào)）和燈的指示狀態(tài)（燈的亮和滅）等。

圖1 自動(dòng)化控制系統(tǒng)示意圖

控制系統(tǒng)硬件體系結(jié)構(gòu)：如圖2所示，系統(tǒng)硬件部分選用西門子S7-300PLC一臺(tái)，CPU采用標(biāo)準(zhǔn)型的CPU314，適用于對(duì)程序量有中等要求的應(yīng)用，對(duì)二進(jìn)制和浮點(diǎn)數(shù)有較高的處理性能。另外，配備電源模塊3塊，接口模塊3塊，8通道熱電阻輸入卡13塊，8通道模擬量輸入卡8塊，16通道數(shù)字量輸入卡3塊，16通道數(shù)字量輸出卡2塊，形成了一個(gè)主機(jī)架，2個(gè)擴(kuò)展機(jī)架，所有的模塊用DIN35導(dǎo)軌安裝在主機(jī)架和擴(kuò)展機(jī)架上。主機(jī)架和擴(kuò)展機(jī)架之間用接口模塊進(jìn)行通信。

圖2 系統(tǒng)硬件體系結(jié)構(gòu)圖

2 系統(tǒng)過(guò)程測(cè)控站

2.1 概要

過(guò)程控制站是循環(huán)水控制系統(tǒng)直接與現(xiàn)場(chǎng)打交道的I/O處理系統(tǒng)，它主要有控制柜，S7-300PLC，內(nèi)部供配電系統(tǒng)等組成。承擔(dān)并完成循環(huán)水現(xiàn)場(chǎng)儀表和測(cè)控裝置系統(tǒng)的供配電，現(xiàn)場(chǎng)工藝參數(shù)的檢測(cè)、處理和傳輸，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)、傳輸和控制等功能。

2.2 主要功能

2.2.1 變送檢測(cè)功能?，F(xiàn)場(chǎng)物理量如溫度、壓力、流量、液位等通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)儀表轉(zhuǎn)換成過(guò)程站PLC可接受的信號(hào)，由PLC對(duì)其完成檢測(cè)處理和向上傳輸；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)，如閥門的開(kāi)與關(guān)，電機(jī)的開(kāi)與停，工藝參數(shù)的正?；驁?bào)警由檢測(cè)裝置送至過(guò)程站PLC，由PLC對(duì)其完成檢測(cè)處理和向上傳輸。

2.2.2 控制功能。循環(huán)水控制系統(tǒng)過(guò)程控制站具備PLC可編程順序控制功能，可對(duì)各設(shè)備的啟停進(jìn)行順序條件控制，實(shí)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)各工藝設(shè)備的自動(dòng)控制。

2.2.3 供配電功能。循環(huán)水控制系統(tǒng)過(guò)程控制站除完成測(cè)控功能外，同時(shí)還具有供配電功能，完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)流量?jī)x表、各類變送器的供配電功能。

3 系統(tǒng)監(jiān)控管理站

3.1 概要

系統(tǒng)監(jiān)控管理站安放于就地控制室內(nèi)，主要由一臺(tái)觸摸屏、打印機(jī)、編程軟件、通訊卡等組成，觸摸屏采用西門子的彩色觸摸屏，10.4寸，并帶編程軟件。系統(tǒng)監(jiān)控管理站承擔(dān)并完成對(duì)循環(huán)水控制系統(tǒng)的上位監(jiān)控和管理功能。

3.2 主要功能

3.2.1 信號(hào)檢測(cè)處理功能。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)模擬量和開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和處理，判斷是否有異常情況發(fā)生，對(duì)重要參數(shù)的超限發(fā)出聲光報(bào)警，提示操作人員注意并確認(rèn)。

3.2.2 畫(huà)面顯示功能。畫(huà)面顯示分檢測(cè)儀表顯示畫(huà)面、工藝流程顯示功能、設(shè)備狀態(tài)顯示畫(huà)面、報(bào)警信息匯總顯示畫(huà)面、趨勢(shì)曲線記錄顯示畫(huà)面等，要求畫(huà)面顯示直觀、色彩鮮艷、操作簡(jiǎn)便。

3.2.3 趨勢(shì)曲線記錄功能。系統(tǒng)對(duì)模擬量有歷史趨勢(shì)曲線顯示記錄功能。

3.2.4 操作保護(hù)功能。為防止非授權(quán)人員操作測(cè)控系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)重要的操作均設(shè)有密碼保護(hù)功能，以保證系統(tǒng)操作的安全性。

3.2.5 報(bào)表功能。根據(jù)生產(chǎn)要求制定各類報(bào)表格式和內(nèi)容，具備統(tǒng)計(jì)和計(jì)算功能，對(duì)報(bào)表進(jìn)行打印輸出。

3.2.6 在線參數(shù)調(diào)整功能。系統(tǒng)能簡(jiǎn)單方便地的對(duì)檢測(cè)點(diǎn)的各種信息如量程、上下限報(bào)警、單位、遷移量等進(jìn)行授權(quán)在線修改。

4 結(jié)束語(yǔ)

在循環(huán)水控制系統(tǒng)中，采用中規(guī)模的S7-300 PLC控制器后，系統(tǒng)的可靠性，安全性，可擴(kuò)展性，全廠的自動(dòng)化水平等都得到了很大的提升。同時(shí)采用光纖通訊，減少了信息傳輸過(guò)程中信號(hào)的干擾和丟失。在系統(tǒng)監(jiān)控管理站中，采用PLC控制器后，可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)等進(jìn)行畫(huà)面監(jiān)控，清晰直觀，操作方便。

參考文獻(xiàn)

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[3]廖常初.S7-300/400 PLC應(yīng)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

篇5

關(guān)鍵詞：節(jié)能減排 天臺(tái)降雨積水 水循環(huán)利用

中圖分類號(hào)：TU 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-925X(2012)O8-0129-01

我國(guó)是水資源短缺非常嚴(yán)重的國(guó)家，且城市缺水問(wèn)題尤為突出，全國(guó)666個(gè)城市中，有400多個(gè)城市缺水，100多個(gè)城市嚴(yán)重缺水，水資源短缺和水污染嚴(yán)重已經(jīng)成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的突出問(wèn)題[1]。

調(diào)查顯示城市居民生活平均日用水量構(gòu)成中洗澡占（25%），洗衣服占（17%），做飯占（14%），洗滌占（11%）沖廁占（9%）洗漱占（7%），飲用占（2%），其他占（15%）。如果把其中洗衣、洗滌、洗漱用水中較為干凈的二手水用于廁所的沖洗那么廁所沖洗用水便不再要用潔凈的自來(lái)水了。這樣既節(jié)省9%的沖廁用水量，也減少了更多的臟水排放量。同時(shí)降雨水的循環(huán)利用也越來(lái)越受到重視，各大城市中，越來(lái)越多的社區(qū)和單位為了收集利用雨水，使用上了眾多高科技的手段，在北京更是把降雨水的收集利用寫(xiě)入地方性法規(guī)。

1、洗漱間廁所用水循環(huán)設(shè)備設(shè)計(jì)原理

1.1 設(shè)計(jì)原理及思路

圖1所示就是此次設(shè)計(jì)中的宿舍、家庭及公共洗手間洗漱用水池[2、3]。其中盆1通過(guò)B管用來(lái)排放太臟而不適合用于沖洗廁所的水，盆2通過(guò)C管把洗漱+洗頭+洗衣等較干凈的二手水儲(chǔ)存于水池，通過(guò)D管(D管需添加閥門）用于廁所的沖洗。因?yàn)樾钏徊荒艹^(guò)線a—b（因?yàn)樗怀^(guò)a—b，則水將涌出盆來(lái)），所以布設(shè)A管用于控制蓄水水位，使多余的水排出，其中E管則根據(jù)需要來(lái)添加。添加E管則可以把上下兩層樓的水池通過(guò)A管和E管連通（此時(shí)A管和E管功能相同，既起到控制水位作用，又使上下樓水池相連通），使上層樓多余的水通過(guò)E管流到下層樓的水池，使水得以充分循環(huán)利用。因?yàn)樵诰用駱呛退奚針菫榱瞬皇股舷聝蓪訕怯盟嗷ビ绊?，所以不宜添加E管（此時(shí)A管僅僅起控制水位作用，不連接下樓）。而在公共場(chǎng)所添加E管就比較合適。

1.2 需考慮的因素

a.此設(shè)計(jì)主要要考慮的因素是沖洗廁所用水的壓強(qiáng)。如果壓強(qiáng)不夠則需要通過(guò)調(diào)節(jié)D管的高度以及增大D管直徑以提高水位差達(dá)到增強(qiáng)壓強(qiáng)的效果。最理想的辦法就是把上層樓蓄水池的水用于下層樓的沖洗（這樣就有足夠的水位差），但考慮到下層樓受上層樓的影響，因此此種方法應(yīng)有選擇性的使用，而在公共廁所（例如學(xué)校的教學(xué)樓）通常都使用節(jié)水水箱沖水，因而可以把上層樓的蓄水直接輸送到下層樓的節(jié)水水箱，所以壓強(qiáng)因素可以解決。b.水池的清洗也是需要考慮的因素，可以把盆2設(shè)計(jì)成活動(dòng)式，清洗時(shí)把盆2提出就可以進(jìn)行水池的清洗。也可以在a—b上方設(shè)計(jì)開(kāi)口用于水池沖洗。當(dāng)然有了此種設(shè)施原有的廁所沖水設(shè)施也必須保留，使水池在沒(méi)有水時(shí)廁所仍可以正常沖洗。

2、天臺(tái)降雨水積蓄池設(shè)計(jì)原理

2.1 設(shè)計(jì)原理及思路

如圖2所示為天臺(tái)降雨蓄水池，原理簡(jiǎn)單實(shí)際，可用于積蓄雨水，同樣也起到隔熱作用。底部鋪瀝青用來(lái)隔水，上面再鋪上圖2所示小塊水泥板用來(lái)蓋住水面，在降低水的蒸發(fā)的同時(shí)也便于在天臺(tái)上行走。接上A管，再在每層樓道上接上水龍頭就可以利用天臺(tái)所積蓄的雨水?？梢杂么怂畞?lái)進(jìn)行許多清洗工作，也可以用來(lái)澆花等，因?yàn)橛晁^為潔凈所以有多種用途。

2.2 需考慮的因素

a.此設(shè)計(jì)需考慮降雨積水的水位，因?yàn)槿绻涤炅窟^(guò)大，積水過(guò)多，水位過(guò)高則會(huì)蓋過(guò)小水泥板，影響天臺(tái)空間的綜合利用。b.此設(shè)計(jì)還需考慮天臺(tái)樓板所能承受的壓力大小，所以積水所產(chǎn)生的壓強(qiáng)必須小于天臺(tái)所能承受壓強(qiáng)的能力。因此綜合以上兩個(gè)因素設(shè)計(jì)B管，用于控制蓄水的水位，使超量的水由B管排出。

本文設(shè)計(jì)的水循環(huán)系統(tǒng)，既降低了自來(lái)水的用量也大大減少了生活廢水的排放量，充分利用了降雨水，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)物具有造價(jià)低、使用方便、適用性較強(qiáng)等特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張燦,周從直.污水的資源化與回用[J].西南給排水,2002,24（6）:20-23

篇6

[關(guān)鍵詞] 循環(huán)水 加藥 自動(dòng)系統(tǒng)

目前，在電廠或能源站的生產(chǎn)設(shè)備中，工業(yè)循環(huán)水是不可缺少的部分，工業(yè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)在自然運(yùn)行時(shí)，會(huì)因循環(huán)水的硬度、堿度、PH值、濃縮倍數(shù)、氣溫、環(huán)境濕度等因素的綜合影響產(chǎn)生結(jié)垢或腐蝕傾向，兩者對(duì)循環(huán)冷卻系統(tǒng)的安全和運(yùn)行效率都會(huì)產(chǎn)生不良影響， 致使設(shè)備的使用壽命極大的縮短，給企業(yè)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，為了抑制結(jié)垢或者腐蝕發(fā)生，就需向水中人工投加緩蝕劑或阻垢劑，而傳統(tǒng)的循環(huán)水加藥過(guò)程主要是依靠人工進(jìn)行，人工投加藥物存在加藥量不能隨著循環(huán)冷卻水的水質(zhì)以及各類相關(guān)工藝參數(shù)的變化而相應(yīng)地變化的缺陷。近年來(lái)，對(duì)于提高工業(yè)循環(huán)水處理的自動(dòng)化程度，引起了人們的高度重視。新研制的循環(huán)水加藥系統(tǒng)采用自動(dòng)控制加藥裝置進(jìn)行藥劑的精確投加，從而有效的將化學(xué)藥劑經(jīng)濟(jì)、合理的加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，可以保證優(yōu)良的水質(zhì)，對(duì)延長(zhǎng)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行周期，降低能耗和生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益乃至環(huán)境的保護(hù)都具有重要意義。

一、循環(huán)水加藥系統(tǒng)的概述

常規(guī)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)加藥加酸處理，常用的緩蝕劑和阻垢劑包括聚磷酸鹽、鋅鹽、聚梭酸鹽和嶙酸鹽等等。雖然能夠起到一定的作用，但是要達(dá)到理想的效果，距離系統(tǒng)常年無(wú)垢運(yùn)行還有很大的差距。傳統(tǒng)的循環(huán)水加藥過(guò)程多以加入液態(tài)藥品為主，存在以下缺點(diǎn):1、需要配加藥泵，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耗能、維修麻煩的缺點(diǎn);2、要配備儲(chǔ)存液體的容器體積大、占地空間大;3、存在安全隱患:液體藥品易濺入眼睛、沾染身體;4、碳排放高。以上提到的各種問(wèn)題可能在冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行中綜合存在，而且隨著濃縮倍數(shù)的增加而更加嚴(yán)重。針對(duì)不同的水質(zhì)及設(shè)備型式，采取切合實(shí)際的水處理方案，確保裝置及水冷設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成為迫切需要。為了解決現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)水加藥存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、不安全和碳排放高等問(wèn)題，現(xiàn)研制了循環(huán)水的加藥系統(tǒng)，此系統(tǒng)具有占地面積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加藥方便可行、安全環(huán)保的特點(diǎn)，它既能保證加藥效果，以保持和穩(wěn)定循環(huán)水質(zhì)在一個(gè)良好的水平，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，又減輕運(yùn)行人員的負(fù)擔(dān)，節(jié)省人力物力。

二、循環(huán)水加藥系統(tǒng)的組成

循環(huán)冷卻水自動(dòng)加藥系統(tǒng)主要包括兩部分：一是自動(dòng)投加適量的阻垢劑、緩蝕劑和殺菌滅藻劑，二是自動(dòng)保持適宜的濃縮倍數(shù)或循環(huán)水電導(dǎo)率，兩者缺一不可。

（一）自動(dòng)投加適量的阻垢劑、緩蝕劑和殺菌滅藻劑

水處理工藝流程大都根據(jù)原水水質(zhì)壯況經(jīng)過(guò)物理、物理化學(xué)、化學(xué)和/或生物化學(xué)方法去除雜質(zhì)，使出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。目前，消除上述隱患的辦法有多種，如臭氧法、超低頻振動(dòng)法以及向水體中注入適量的添加劑（混凝劑/絮凝劑、氧化劑、中和劑、阻垢劑、緩蝕劑等，通稱“藥劑”）是水處理工藝經(jīng)常采用的技術(shù)路線，一次性設(shè)備投入較低，但對(duì)藥劑的投加有一定要求，如適量、均勻、連續(xù)或定時(shí)，否則可能達(dá)不到預(yù)期效果，或增加運(yùn)行費(fèi)用。實(shí)踐表明：采用自動(dòng)加藥技術(shù)及成套設(shè)備是提高設(shè)備效率、延長(zhǎng)使用壽命、減少運(yùn)行費(fèi)用、強(qiáng)化管理工作的有效手段。采用自動(dòng)加藥系統(tǒng)是提高水處理設(shè)備效率、減少運(yùn)行費(fèi)用的必要手段，也是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。

（二）自動(dòng)保持適宜的濃縮倍數(shù)或循環(huán)水電導(dǎo)率

濃縮倍數(shù)是循環(huán)水水質(zhì)管理的一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。隨著循環(huán)水水處理藥劑的發(fā)展，循環(huán)水處理都向高濃縮倍數(shù)(≥3.5)方向發(fā)展。濃縮倍數(shù)高，可減少排污量，有利于節(jié)約水資源，但水質(zhì)變差，影響熱交換效率，增加能耗；降低‘濃縮倍數(shù)’可使水質(zhì)狀況改善、熱交換效果好，但排污量加大、用水量增加，有悖節(jié)水方針。既降低了新鮮補(bǔ)水量，又可節(jié)約藥劑，降低運(yùn)行成本，同時(shí)減少排污水量，減輕對(duì)環(huán)境的污染。反之，濃縮倍數(shù)偏低，運(yùn)行成本上升。但在高濃縮倍數(shù)的運(yùn)行情況下，水中的結(jié)垢性和腐蝕性離子成倍增加，并且藥劑在系統(tǒng)中的停留時(shí)間延長(zhǎng)。因此，在高濃縮倍數(shù)運(yùn)行情況下如何判斷系統(tǒng)水質(zhì)是否具有惡化趨勢(shì)，及時(shí)調(diào)整運(yùn)行指標(biāo)和水穩(wěn)劑配方，顯得尤為重要。理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)表明，保持‘濃縮倍數(shù)’在2.5～3.5之間比較適宜，但須視具體環(huán)境、工藝和水質(zhì)狀況作適當(dāng)調(diào)整。保持‘濃縮倍數(shù)’的最佳手段就是采用‘濃縮倍數(shù)’自動(dòng)保持系統(tǒng)。此系統(tǒng)采用在線監(jiān)測(cè)循環(huán)水體電導(dǎo)率的技術(shù)路線，設(shè)定與最適濃縮倍數(shù)對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)率上限值，當(dāng)循環(huán)水體的電導(dǎo)率達(dá)到該設(shè)定值時(shí)自動(dòng)排污，隨著補(bǔ)充水在液位控制器的作用下不斷進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)，電導(dǎo)率的實(shí)測(cè)值不斷下降，到達(dá)電導(dǎo)率下限值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉排污閥，以此來(lái)保持在最適宜的范圍。循環(huán)冷卻水中的溶解鹽類呈離子狀態(tài)，具有一定的導(dǎo)電能力，因此可用溶液中的電導(dǎo)率間接地表示溶解鹽類的含量。電導(dǎo)率測(cè)定方法較簡(jiǎn)單，但由于系統(tǒng)中投入氧化性殺菌劑后會(huì)增加一些溶解性的Cl-，Br-等離子，同時(shí)系統(tǒng)的物料泄漏等原因會(huì)引起電導(dǎo)率的波動(dòng)。所以，對(duì)于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)而言，投入氧化性殺菌劑一般都是定期的，物料泄漏也不是經(jīng)常性的。因此用電導(dǎo)率測(cè)定循環(huán)水濃縮倍數(shù)具有一定的參考意義。

三、循環(huán)水加藥系統(tǒng)的功能

（一）AR-xy-01型

功能：① 加藥泵可工作在手動(dòng)/自動(dòng)兩種運(yùn)行模式。運(yùn)行在‘自動(dòng)’模式時(shí)，由可編程時(shí)間控制器設(shè)定加藥泵每天的運(yùn)行時(shí)間段；運(yùn)行在‘手動(dòng)’模式時(shí)，由操作人員按啟動(dòng)/停止按鈕；② 加藥泵為半自動(dòng)操作計(jì)量泵。設(shè)定加藥速度后即自行以恒定速率加藥；③ 藥箱內(nèi)藥劑液位低達(dá)下限時(shí)，自動(dòng)停泵和發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

（二）AR-xy-02型

功能：有些用戶要求帶有攪拌機(jī)，故在Bj-xy-01型基礎(chǔ)上增加攪拌機(jī)及其控制器。

（三） AR-xy-03型

功能：藥液多為濃縮型或粉劑，必須注入適當(dāng)水量稀釋或溶解粉劑。配置同Bj-xy-02型，增加配藥用遠(yuǎn)傳水表、注水電磁閥和控制電器。加入濃縮藥液或粉劑后，按照設(shè)定的水流量值自動(dòng)注入自來(lái)水，直至達(dá)到設(shè)定值時(shí)停止注水；與此同時(shí)自動(dòng)開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)工作。

（四）AR-xy-04型

功能：① 在線監(jiān)測(cè)循環(huán)水體的電導(dǎo)率，間接反映‘濃縮倍數(shù)’（循環(huán)電導(dǎo)率/補(bǔ)充水電導(dǎo)率）。當(dāng)電導(dǎo)率達(dá)到上限值時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟排污閥和充水閥；當(dāng)電導(dǎo)率恢復(fù)到下限設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉排污閥和補(bǔ)充水閥。② 其他功能同Bj-xy-02型。

（五） 集中操作型（PLC控制）

適用于多套空調(diào)機(jī)組集中控制，控制柜操作盤(pán)上印有模擬控制流程圖.根據(jù)用戶實(shí)際需求可增加測(cè)量補(bǔ)充水電導(dǎo)率儀1臺(tái)，冷卻塔進(jìn)、出口溫度變送器各1臺(tái)，集水池液位計(jì)1臺(tái)以及pH計(jì)、濁度計(jì)、余氯分析儀等。

四、循環(huán)水加藥系統(tǒng)的功效

循環(huán)水的加藥系統(tǒng)采用固體加藥的形式進(jìn)行循環(huán)水處理，具有占地面積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加藥方便可行、安全環(huán)保的特點(diǎn)，它既能保證加藥效果，又減輕運(yùn)行人員的負(fù)擔(dān)，節(jié)省人力物力。由于新型的固體藥品含有有機(jī)物鰲合劑和分散劑的混合物，可控制礦物質(zhì)和有機(jī)物污垢，同時(shí)也含有緩蝕劑，保護(hù)系統(tǒng)金屬材質(zhì)。產(chǎn)品不含任何重金屬，長(zhǎng)效持久，安全無(wú)害，綠色環(huán)保，有效控制水垢沉積，不需使用加藥泵，符合低碳排放，有效控制污垢，減少工人勞動(dòng)力和設(shè)備的維護(hù)。確保循環(huán)水水質(zhì)情況下，緩解或可能情況下解決甲方循環(huán)水系統(tǒng)及凝汽器鋼管結(jié)垢的問(wèn)題。同時(shí)還可提高循環(huán)水濃縮倍率，降低循環(huán)水的排污量。

五、總結(jié)

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展，冷卻水的使用不僅用量越來(lái)越大，同時(shí)大量循環(huán)交換設(shè)備中存在的水垢由于得不到科學(xué)的清洗，導(dǎo)致了能源的消耗和環(huán)境的破壞，在設(shè)備遭到損害的同時(shí)降低了運(yùn)行效率。①循環(huán)水加藥系統(tǒng)采用自動(dòng)控制加藥裝置進(jìn)行藥劑的精確投加，提高了經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

【關(guān)建詞】盾構(gòu)機(jī) 內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng) 換熱效率

一、改造前盾構(gòu)機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)原理簡(jiǎn)介

1.盾構(gòu)機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)由外循環(huán)水回路和內(nèi)循環(huán)水回路組成。

2.改造前循環(huán)水系統(tǒng)原理簡(jiǎn)介：

1）外循環(huán)水回路：

提供溫度 28°、壓力7bar的外循環(huán)水對(duì)板式冷卻器的內(nèi)循環(huán)水進(jìn)行冷卻，對(duì)水箱進(jìn)行加水；在回水回路上并聯(lián)一臺(tái)3KW的多級(jí)離心泵，其主要功能是對(duì)泡沫箱、螺旋機(jī)、人閘、土倉(cāng)、注漿系統(tǒng)供水。

2）內(nèi)循環(huán)水回路

通過(guò)5.5KW的多級(jí)離心泵將水箱的冷卻水以通徑為DN50的鋼管作為主進(jìn)水管經(jīng)臺(tái)車、連接橋及減壓閥（5bar）后輸送到盾體，對(duì)主驅(qū)動(dòng)內(nèi)外密封及主驅(qū)動(dòng)減速箱進(jìn)行冷卻，然后以通徑為DN50的鋼管作為主回水管經(jīng)板式冷卻器冷卻后回水箱（該循環(huán)水回路在下文中簡(jiǎn)稱為主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路）；

通過(guò)7.5KW的多級(jí)離心泵將水箱的冷卻水以通徑為DN50的鋼管作為主進(jìn)水管經(jīng)臺(tái)車后分三路，分別對(duì)空氣壓縮機(jī)、主油箱液壓油、注漿泵油箱液壓油冷卻器供水冷卻，并最終與主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路的回水管串聯(lián)后，以通徑為DN50的鋼管作為主回水管，經(jīng)板式冷卻器冷卻回水箱（該循環(huán)水回路在下文中簡(jiǎn)稱為空壓機(jī)及液壓油冷卻水回路）。

二、盾構(gòu)機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)勘驗(yàn)

1、 改造前盾構(gòu)機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)：

1）板式冷卻器主要參數(shù)：工作壓力10bar，進(jìn)出口通經(jīng)DN65，散熱面積18平方米；2）7.5KW水泵型號(hào)為CR20-6，當(dāng)流量Q=20m3/h，揚(yáng)程H=72米；3）5.5KW水泵型號(hào)為CR20-4；當(dāng)流量Q=20m3/h，揚(yáng)程H=49米；4）通往主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路的減壓閥（5bar）已被拆除；5）整個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)管路內(nèi)表面生銹及水垢情況嚴(yán)重。

2.向業(yè)主技術(shù)人員咨詢循環(huán)水系統(tǒng)使用狀況：

1）盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過(guò)程中，出現(xiàn)過(guò)循環(huán)水系統(tǒng)水溫高達(dá)50°以上，盾構(gòu)機(jī)自動(dòng)停機(jī)；2）盾構(gòu)機(jī)在使用過(guò)程中，主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路的回水溫度與水箱冷卻水的水溫基本一致；3）使用中發(fā)現(xiàn)，主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路經(jīng)過(guò)減壓閥后，出水量很小，拆除減壓閥（現(xiàn)場(chǎng)減壓閥已經(jīng)拆除），出水量相對(duì)增大；4）使用中，對(duì)板式冷卻器加裝30片散熱片后，冷卻水溫相對(duì)降低，但效果不大，本次維修中業(yè)主要求繼續(xù)加裝散熱片以加強(qiáng)冷卻器的冷卻效果。

三、盾構(gòu)機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)故障分析

根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)原理圖及故障勘驗(yàn)，循環(huán)水系統(tǒng)溫度過(guò)高主要由以下幾方面造成。

1）首先分析水泵的功率是否滿足使用需求主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路的供水泵為：5.5KW，型號(hào)CR20-4 空壓機(jī)及液壓油冷卻水回路的供水泵為：7.5KW，型號(hào)CR20-65.5KW水泵（CR20-4）為主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路的供水泵，系統(tǒng)原理圖顯示回路中減壓閥壓力為5bar，通過(guò)觀察性能曲線圖，該泵正常使用時(shí)，出口壓力在5bar 左右，與減壓閥的出口壓力基本相同，所以該泵的壓力偏小，選型存在問(wèn)題。

2）通過(guò)系統(tǒng)PLC程序可以了解到，內(nèi)循環(huán)水溫度達(dá)到40°時(shí)，回水壓力變送器把信號(hào)反饋到PLC，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，當(dāng)內(nèi)循環(huán)水溫度達(dá)到50°及以上時(shí)，回水壓力變送器把信號(hào)反饋到PLC，刀盤(pán)自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，因此必須把系統(tǒng)水溫控制在40°以下。

3）系統(tǒng)將主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路和空壓機(jī)及液壓油冷卻水回路的回水串接在一根DN50的鋼管上，由于空壓機(jī)及液壓油冷卻水回路供水泵功率比主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路供水泵功率大，且回路長(zhǎng)度短、沿程損失小，則相對(duì)回水流量、壓力高，容易造成主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路回水不暢、回路水溫高，建議將這兩條回水回路分開(kāi)，單獨(dú)回水箱。

4）根據(jù)業(yè)主反饋對(duì)板式冷卻器加裝30片散熱片后，冷卻水溫相對(duì)降低，這反映原板式冷卻器散熱面積不夠，選型參數(shù)存在問(wèn)題。經(jīng)與板式冷卻器專業(yè)廠家溝通，廠家反饋，繼續(xù)在原板式冷卻器加裝散熱片效果不佳，建議更換一臺(tái)工作壓力10bar，進(jìn)出口通經(jīng)DN80 ，散熱面積27平方米的板式冷卻器可滿足系統(tǒng)需求。

5）針對(duì)業(yè)主反饋拆除內(nèi)外密封及主驅(qū)動(dòng)減速箱冷卻水進(jìn)水回路減壓閥后，出水量相對(duì)增大的情況，減壓閥可能存在故障（閥芯卡死）。

四、盾構(gòu)機(jī)循環(huán)水改造方案

根據(jù)以上對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)水溫過(guò)高故障的的分析，現(xiàn)做出以下幾點(diǎn)解決方案：

1、增大主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路的供水泵功率，且鑒于本次維修改造中，業(yè)主要求另外增加一條循環(huán)回路（供水壓力3bar）對(duì)土倉(cāng)密封進(jìn)行冷卻（該循環(huán)水回路在下文中簡(jiǎn)稱為土倉(cāng)密封冷卻水回路），因此建議把主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路供水泵由5.5KW更換為7.5KW，流量為20m3/h，揚(yáng)程為72米。

2、由于專業(yè)廠家提供散熱面積為27平方米的板式冷卻器外形尺寸超出臺(tái)車安裝位置，因此建議在保留原板式冷卻器的基礎(chǔ)上，采購(gòu)增加一臺(tái)散熱面積20平方米，進(jìn)出口通經(jīng)DN65的板式冷卻器，單獨(dú)對(duì)主驅(qū)動(dòng)內(nèi)外密封、主驅(qū)動(dòng)減速箱及新增的土倉(cāng)密封循環(huán)水進(jìn)行冷卻。

3、對(duì)舊板式冷卻器進(jìn)行拆檢，清洗冷卻器散熱片，單獨(dú)對(duì)空氣壓縮機(jī)、主油箱液壓油、液壓泵油箱液壓油進(jìn)行冷卻。

4、回水管由一路改為三路（主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路回水管、新增的土倉(cāng)密封冷卻水回路回水管、空壓機(jī)及液壓油冷卻水回路回水管）。關(guān)于水管的定位及布局，改造前水管定位是采用單層塑料管碼定位到臺(tái)車，改造后可通過(guò)二層和三層塑料管碼把水管進(jìn)行疊加安裝，便于操作且節(jié)省空間。

5、在主驅(qū)動(dòng)冷卻水回路和新增加的土倉(cāng)密封冷卻水供水回路中分別增加減壓閥（減壓閥進(jìn)水和出水口自帶壓力表），在回水回路上增加視鏡（帶葉輪）。通過(guò)觀察視鏡的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度可以判別兩回路的回水量是否正常。

6、在主驅(qū)動(dòng)內(nèi)外密封管道和液壓油冷卻器管道放置除垢劑，用水浸泡24小時(shí)，然后用循環(huán)水進(jìn)行循環(huán)沖洗。

7、原循環(huán)水管全部作廢，采用熱浸鋅水管進(jìn)行代替。

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【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)構(gòu)成 分層監(jiān)控 工藝要求

中圖分類號(hào)：TP 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009―914X（2013）35―351―01

一、系統(tǒng)概述

本鋼超薄板循環(huán)水站控制系統(tǒng)采取“集中監(jiān)測(cè)、分散控制”的方式，有中央控制室和分控的PLC200及變頻器（凈水器裝置，過(guò)濾器裝置，系統(tǒng)加藥裝置，冷卻塔變頻系統(tǒng)，提升泵變頻系統(tǒng)）組成工業(yè)局域網(wǎng)。分控200系統(tǒng)及變頻器對(duì)相應(yīng)設(shè)備及生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制管理，PLC通過(guò)工業(yè)局域網(wǎng)將設(shè)備及生產(chǎn)情況傳至中央控制室的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由上位機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并可執(zhí)行相應(yīng)控制功能。

二、系統(tǒng)選型及特點(diǎn)

根據(jù)我公司長(zhǎng)期從事自動(dòng)化控制系統(tǒng)工程安裝、調(diào)試及選型的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，我們?cè)诜治霰容^國(guó)內(nèi)外知名公司工控產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，選用了西門子公司的SMATIC S7-400可編程控制器和研華工控機(jī)構(gòu)成自控系統(tǒng)，再配以先進(jìn)的WINCC監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，能完全滿足自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求。

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與配置

本系統(tǒng)是一個(gè)基于PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)。系統(tǒng)最底層是設(shè)備控制層，主要完成生產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)控制與監(jiān)測(cè)。第二層是監(jiān)控層，主要完成全部系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)，并向設(shè)備控制層下達(dá)控制指令。第二層向上可連接到公司級(jí)管理層ERP系統(tǒng)，接受其下達(dá)的任務(wù)，同時(shí)也可向ERP系統(tǒng)提供在線設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)。

1、監(jiān)控層（中央控制室）

本控制系統(tǒng)采用WINCC組態(tài)軟件，它承擔(dān)了數(shù)據(jù)管理、工廠數(shù)據(jù)采集、報(bào)警、趨勢(shì)、數(shù)據(jù)記錄及中文報(bào)表等工作。在中央控制室設(shè)有操作員工作站，操作員通過(guò)操作終端詳細(xì)了解整個(gè)循環(huán)水站的生產(chǎn)運(yùn)行情況，并可下達(dá)操作控制指令，指揮生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

操作人員可在上位機(jī)直觀的觀察到現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和相關(guān)儀表的數(shù)據(jù)，便于宏觀控制整個(gè)系統(tǒng)。上位機(jī)的報(bào)警系統(tǒng)有助于操作人員及時(shí)處理發(fā)生的相關(guān)問(wèn)題，防止生產(chǎn)問(wèn)題的發(fā)生。

2.分控系統(tǒng)

分控系統(tǒng)包括凈水器裝置、冷卻塔變頻系統(tǒng)、提升泵變頻系統(tǒng)、過(guò)濾器裝置及系統(tǒng)加藥裝置。其中凈水器裝置、過(guò)濾器裝置及系統(tǒng)加藥裝置為西門子公司PLC200系統(tǒng)，冷卻塔變頻系統(tǒng)、提升泵變頻系統(tǒng)為ABB變頻器，分控系統(tǒng)均由PROFIBUS組成工業(yè)局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與控制，各裝置自成系統(tǒng)，可自行更具需要進(jìn)行自動(dòng)化控制。

2.1、凈水器裝置：

凈水器裝置負(fù)責(zé)凈化由工業(yè)管網(wǎng)進(jìn)入循環(huán)水站的用水。

2.2、過(guò)濾器裝置

過(guò)濾器裝置負(fù)責(zé)凈化吸水井中的存水。

2.3、系統(tǒng)加藥裝置

系統(tǒng)加藥裝置負(fù)責(zé)在進(jìn)入凈水器的水中投入藥劑。

2.4、冷卻塔系統(tǒng)

冷卻塔系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制吸水井存水溫度。

2.5、提升泵系統(tǒng)

提升泵系統(tǒng)為變頻調(diào)速泵，根據(jù)供水管網(wǎng)的壓力自動(dòng)變頻。

四、控制畫(huà)面及相關(guān)要求

控制畫(huà)面由西門子WINCC監(jiān)控軟件完成，實(shí)現(xiàn)功能的同時(shí)保證美觀大方，并可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，靈活方便，并于同為西門子公司的SMATIC S7-400有很好的兼容性，保證了網(wǎng)絡(luò)的安全通暢。

1、監(jiān)控系統(tǒng)功能

系統(tǒng)之間連鎖功能，按設(shè)計(jì)要求或生產(chǎn)設(shè)備廠家提供的工藝要求實(shí)現(xiàn)。完成凈水器、過(guò)濾器及連帶泵組的自動(dòng)控制過(guò)程控制和監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)加藥裝置、冷卻塔、消防水泵系統(tǒng)的通訊連接和監(jiān)控功能，高壓電機(jī)啟停及連鎖控制功能。

2、監(jiān)控系統(tǒng)畫(huà)面

系統(tǒng)畫(huà)面包括全部工藝設(shè)備畫(huà)面，過(guò)濾器畫(huà)面，凈水器畫(huà)面，加藥裝置畫(huà)面，儀表參數(shù)畫(huà)面，報(bào)警畫(huà)面，趨勢(shì)畫(huà)面和報(bào)表畫(huà)機(jī)

五、結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，數(shù)據(jù)采集量大，網(wǎng)絡(luò)連接形式靈活，系統(tǒng)可靠性要求較高。但通過(guò)采用SIEMENS產(chǎn)品和技術(shù)，系統(tǒng)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行效果較好。

篇9

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù)；循環(huán)水系統(tǒng)；應(yīng)用分析

1、基本概況

循環(huán)水系統(tǒng)的主要作用是冷卻汽機(jī)低壓缸排氣溫度，降低低壓缸排氣壓力，使得主蒸汽在通過(guò)汽輪機(jī)時(shí)最大限度的釋放能量做功轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。循環(huán)水泵的作用是將冷卻水壓入凝汽器中與作過(guò)功的過(guò)熱蒸汽進(jìn)行熱交換，降低汽輪機(jī)末端排壓。吸收熱量的循環(huán)水被輸送至冷卻塔后峨淋，經(jīng)逆流自然通風(fēng)冷卻后循環(huán)使用。

長(zhǎng)期以來(lái)，人多數(shù)機(jī)組的循環(huán)水系統(tǒng)采用開(kāi)停泵方式運(yùn)行。通常存在循環(huán)水系統(tǒng)開(kāi)一臺(tái)流量不夠，開(kāi)兩臺(tái)流量過(guò)大的情況，夏季運(yùn)行流量卻不足等現(xiàn)象。這就無(wú)法保證機(jī)組的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)性穩(wěn)定運(yùn)行，而且一直以來(lái)沒(méi)有合理的控制和調(diào)節(jié)手段，無(wú)法實(shí)現(xiàn)循環(huán)泵的功耗跟隨機(jī)組負(fù)荷調(diào)整，循環(huán)泵能耗居高不下。

如何實(shí)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行，降低循環(huán)水系統(tǒng)在機(jī)組低負(fù)荷下的能耗水平，成為一個(gè)重要的研究課題。隨著機(jī)組密封技術(shù)和運(yùn)行效率評(píng)價(jià)體系的完善，變頻調(diào)速技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用，使得采用自動(dòng)運(yùn)行方式控制凝汽器真空實(shí)現(xiàn)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)遠(yuǎn)行成為可能。

在循環(huán)水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速技術(shù)，根據(jù)機(jī)組負(fù)荷大小、不同季節(jié)的環(huán)境溫度變化等兇素，合理控制循環(huán)水流量維持凝汽器排汽壓力最佳真空度，主要可以在以下幾個(gè)方面取到良好的效果：

(1)提高機(jī)組運(yùn)行效率，降低煤耗水半。

(2)降低循環(huán)水泵單耗，節(jié)約大量電能。

(3)降低冷卻塔循環(huán)水蒸發(fā)量損失。

(4)避免冬季冷卻塔回水溫度過(guò)低，結(jié)冰等問(wèn)題。

2、系統(tǒng)分析

通過(guò)對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備及運(yùn)行工藝分析，結(jié)合變頻技術(shù)在環(huán)環(huán)水系統(tǒng)中應(yīng)用和產(chǎn)生的影響，進(jìn)行針對(duì)性的分析論證。

2.1　循環(huán)水泵調(diào)速

在循環(huán)水泵上應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，主要是用于機(jī)組在額定負(fù)甜以下運(yùn)行時(shí)，循環(huán)泵運(yùn)行參數(shù)向下調(diào)整的需要。即：運(yùn)行頻率在≤50Hz范圍內(nèi)調(diào)整。通過(guò)對(duì)循環(huán)泵、管網(wǎng)特性曲線和機(jī)組流量需求情況分析，循環(huán)泵的流量調(diào)整空間有限；且轉(zhuǎn)速下降時(shí)流量降低，壓力降低幅值不大，不會(huì)產(chǎn)生較大影響、系統(tǒng)能夠接受循環(huán)泵在一定的范同內(nèi)實(shí)現(xiàn)調(diào)速方式運(yùn)行。

2.2　凝汽器真空度及最有利真空的實(shí)現(xiàn)

真空度是指凝汽器的真空值與當(dāng)?shù)卮髿鈮旱谋戎档陌俜謹(jǐn)?shù)，也就是我們控制循環(huán)水系統(tǒng)的直接影響變量，是影響發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益的重要參數(shù)。由于二次蒸汽在凝汽器中與冷卻水進(jìn)行熱交換凝結(jié)成水時(shí)，由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，體積迅速變化，這就在凝汽器內(nèi)形成高度真空，同時(shí)在汽輪機(jī)的排汽口建立并保持高度真空，使進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽能膨脹到盡可能低的壓力，提高了蒸汽對(duì)汽輪機(jī)的做功能力。

在實(shí)際的工程應(yīng)用中，采用汽輪機(jī)效率(N1)和循環(huán)水泵的運(yùn)行電耗(N 2)達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)方法上，很難通過(guò)函數(shù)運(yùn)算和過(guò)程控制的方式來(lái)達(dá)到機(jī)組最佳經(jīng)濟(jì)效果。通常采用汽輪機(jī)在出廠時(shí)確定的最佳背壓范圍米作為控制的目標(biāo)，從而改善機(jī)組運(yùn)行工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)凝汽器壓力隨機(jī)組負(fù)荷變化，經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。因此，在循環(huán)泵中采用變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)最佳控制，就需要提出更新的控制策略，而采用熱力動(dòng)態(tài)平衡理論，則有助于系統(tǒng)優(yōu)化控制的實(shí)現(xiàn)。

2.3　凝結(jié)水的過(guò)冷卻度問(wèn)題

凝結(jié)水過(guò)冷會(huì)產(chǎn)生不町逆的汽源損失，是一項(xiàng)影響經(jīng)濟(jì)性的小指標(biāo)。正常運(yùn)行時(shí)，凝汽器過(guò)冷度一般為0.5-2℃。凝汽器過(guò)冷卻度每升高1℃，熱耗增加0.014％，過(guò)商會(huì)導(dǎo)致煤耗水平增加。導(dǎo)致凝結(jié)水過(guò)冷的兇素也很多，其中循環(huán)水的流最及入口溫度對(duì)凝結(jié)水的過(guò)冷具有明顯影響。需在系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過(guò)程中考慮此問(wèn)題，使得機(jī)組綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)取得最佳。

2.4　冷卻塔蒸發(fā)水量損失與冬季結(jié)冰問(wèn)題

在一定的環(huán)境溫度下，冷卻塔的主要水量損失豐要取決于循環(huán)水流量及冷卻水出人口溫度端差。也就是說(shuō)，合理榨制冷卻塔循環(huán)水流量及冷卻水出人口溫度端差能夠有效降低冷卻塔水量損失。在循環(huán)水變頻控制系統(tǒng)滿足凝汽器真空的前提下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)水運(yùn)行。在北方冬季由于氣候寒冷，環(huán)境溫度接近0℃時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)冷卻塔局部結(jié)冰現(xiàn)象。在冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口結(jié)成冰簾從而減小進(jìn)風(fēng)而積，導(dǎo)致進(jìn)風(fēng)量下降，影響冷卻塔的運(yùn)行效果。在冷卻塔內(nèi)部甚至?xí)斐商盍纤?，塔體內(nèi)混凝由于多次凍融而影響使用壽命。為了避免在冬季氣溫較低時(shí)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，在循環(huán)水系統(tǒng)的控制中增加防凍控制子系統(tǒng)；控制凝汽器的回水溫度，可有效避免在冷卻塔蒸發(fā)降溫后出現(xiàn)結(jié)冰的現(xiàn)象。

3、系統(tǒng)控制方案

該控制策略采用多參量計(jì)算、單一量平衡算法，通過(guò)改變循環(huán)泵流量控制凝汽器真空，同時(shí)將能量守恒定律和熱力學(xué)傳導(dǎo)理論引入到循環(huán)水系統(tǒng)的控制策略當(dāng)中。從而，使得循環(huán)泵的流量控制不再以單純的凝汽器真空作為控制目標(biāo)。將機(jī)組負(fù)荷變化對(duì)凝汽器真空的不同要求，冷卻循環(huán)水的運(yùn)行端差，環(huán)境溫度等參數(shù)作為主調(diào)節(jié)回路的綜合調(diào)節(jié)指標(biāo)。在滿足機(jī)組運(yùn)行對(duì)凝汽器真空要求的同時(shí)，降低凝結(jié)水過(guò)冷度，把冷卻循環(huán)水的運(yùn)行端差控制在合理范圍內(nèi)。從而，起到降低機(jī)組煤耗和冷卻塔蒸發(fā)

為了，保證機(jī)組在不同負(fù)荷下經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行，機(jī)組在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中有一條負(fù)荷與排氣壓力的關(guān)系曲線。在原有的運(yùn)行模式下，循環(huán)水系統(tǒng)依靠開(kāi)停方式調(diào)節(jié)，經(jīng)濟(jì)性無(wú)法保證，只能通過(guò)循環(huán)水維持凝汽器真空盡可能低值運(yùn)行，該曲線主要用于機(jī)組保護(hù)。在循環(huán)水控制應(yīng)用中，將該曲線作為調(diào)節(jié)的參考量，進(jìn)行保守值控制。

通過(guò)熱力學(xué)傳導(dǎo)理論可知：進(jìn)行熱交換過(guò)程并非是溫度差值越大越好，也不是流量越多越好，而是將溫度端差控制在4.5-6.5℃范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)5℃左右的出入口端差調(diào)節(jié)對(duì)于熱交換系統(tǒng)才是最經(jīng)濟(jì)的。溫度差值大，系統(tǒng)熱交換效能下降，交換介質(zhì)流量過(guò)高，運(yùn)行成本增加，但是并不能帶來(lái)更好的效果。在保證凝汽器真空的同時(shí)，根據(jù)季節(jié)差異調(diào)節(jié)循環(huán)水流量，將出人口

考慮到夏天氣溫高，機(jī)組滿負(fù)荷時(shí)需求量大，可以通過(guò)變頻技術(shù)發(fā)揮循環(huán)泵的潛在空間充分提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)；冬季氣溫低，容易導(dǎo)致凝結(jié)水過(guò)冷、冷卻塔結(jié)冰等因素，可以充分利用變頻的調(diào)節(jié)范圍寬、響應(yīng)速度快等特性滿足低負(fù)荷運(yùn)行需要。在控制策略的設(shè)計(jì)中，取接近算法，以真空指標(biāo)為主，兼顧輔助控制學(xué)標(biāo)，從而使系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過(guò)程中具備了多樣性和靈活性，避免調(diào)節(jié)過(guò)程波動(dòng)大，真空指標(biāo)不穩(wěn)，影響機(jī)組運(yùn)行安全和機(jī)組效

結(jié)束語(yǔ)

篇10

【關(guān)鍵詞】水循環(huán)；社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)；水資源

1、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)概念及其研究意義

社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)指社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)利用及各種人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)的影響。水資源管理的管理對(duì)象是人類在開(kāi)發(fā)利用水資源過(guò)程中影響自然水系統(tǒng)的各種主要行為。社會(huì)水循環(huán)概念提供了一個(gè)將人類在開(kāi)發(fā)利用水資源過(guò)程中影響自然水系統(tǒng)的各種主要行為有機(jī)綜合在一起的理論框架，并為科學(xué)定義水資源管理之概念提供了理論工具。

目前，人類正面臨越來(lái)越多主要來(lái)自社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的水問(wèn)題，這一客觀形勢(shì)正推動(dòng)水科學(xué)領(lǐng)域的一些學(xué)者關(guān)注水在社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的循環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。開(kāi)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)研究出于兩個(gè)背景：一是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必須有足夠數(shù)量和質(zhì)量的淡水供給，二是人類開(kāi)發(fā)利用水資源及其它活動(dòng)對(duì)水循環(huán)的影響越來(lái)越顯著。

有學(xué)者中肯地指出： “水文學(xué)在其發(fā)展過(guò)程中，出現(xiàn)了又一次重大轉(zhuǎn)折，進(jìn)入了水資源水文學(xué)發(fā)展階段，從此水文學(xué)不僅要研究水在自然界中的循環(huán)、平衡和變化，還要擴(kuò)展到人類社會(huì)之中，研究水在開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中的循環(huán)、平衡和變化”。

2、可持續(xù)水資源和水資源安全研究

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)和人口不斷增加，水、土地、能源、礦產(chǎn)等資源不足的矛盾越來(lái)越突出，生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的形勢(shì)日益嚴(yán)峻。而水資源循環(huán)轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)性和水資源在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的紐帶作用，必須對(duì)水資源進(jìn)行綜合管理。水資源綜合管理包括多個(gè)方面和層次：水資源的發(fā)電、航運(yùn)、生活、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生態(tài)等各種用途的綜合管理，強(qiáng)調(diào)生態(tài)保護(hù)前提下的水資源需求管理和優(yōu)化配置。走可持續(xù)發(fā)展道路是社會(huì)發(fā)展的必然?？沙掷m(xù)發(fā)展形成于20世紀(jì)80年代初，最早見(jiàn)于《世界保護(hù)戰(zhàn)略》（world conservation strategy），并有眾多定義。[1]其基本思想是，既能滿足當(dāng)代人的需要，又不對(duì)后代人滿足其需要構(gòu)成危害的發(fā)展。[2]它的核心是資源在當(dāng)代人群之間以及當(dāng)代人和后代人之間公平合理地分配，前提是每一發(fā)展階段保證社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

水資源的可持續(xù)利用和綜合管理已成為國(guó)內(nèi)外與水資源有關(guān)的所有機(jī)構(gòu)的共識(shí)。聯(lián)合國(guó)、世界銀行、國(guó)際水管理研究所等都在大力推行水資源綜合管理。

水資源安全及淡水供給安全，定義為“以可承受的價(jià)格為生活、生產(chǎn)和生態(tài)提供足夠安全的水”。近二十年來(lái)，隨著工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，越來(lái)越多外源環(huán)境污染直接排放、轉(zhuǎn)換、遷移進(jìn)入水生態(tài)環(huán)境，已使我國(guó)主要淡水水系的部分流域或近海水域環(huán)境出現(xiàn)不同程度的污染失衡現(xiàn)象。水體環(huán)境污染物失衡及災(zāi)害已成為制約社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步持續(xù)發(fā)展的主要因素。水資源安全的實(shí)質(zhì)是水資源的供需平衡。由于很多地區(qū)常規(guī)水資源量有限而開(kāi)發(fā)程度很高，增加供給的潛力非常有限，因此水資源需求管理成為實(shí)現(xiàn)水資源安全的最重要措施之一。[3]

3、水資源社會(huì)經(jīng)濟(jì)研究

水資源的經(jīng)濟(jì)研究以水資源的主要社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題為研究對(duì)象，研究經(jīng)濟(jì)學(xué)原理在水資源經(jīng)濟(jì)實(shí)踐中運(yùn)用，論述水資源、水經(jīng)濟(jì)、水環(huán)境、水文明等各種水問(wèn)題，由此促進(jìn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。這個(gè)工作在目前中國(guó)來(lái)講是非常必要的，對(duì)解決中國(guó)水資源問(wèn)題具有極強(qiáng)的理論指導(dǎo)性，是未來(lái)水資源發(fā)展中的指引方向。[4]

3.1水資源管理體制

水資源經(jīng)濟(jì)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，只是由于這一支柱長(zhǎng)期在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中處于“隱性”的狀態(tài)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，客觀上要求我們探索這一國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“有形化”問(wèn)題。這就要求經(jīng)濟(jì)在水資源的管理中發(fā)揮真正的作用，通過(guò)社會(huì)市場(chǎng)化的經(jīng)濟(jì)思路，把使用中嚴(yán)重背離水資源“價(jià)值規(guī)律“的現(xiàn)象加以改正和消除，最終利用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)這一手段完成對(duì)水資源的改造，形成水資源的良好經(jīng)濟(jì)脈絡(luò)系統(tǒng)。[5]

3.2 水價(jià)制度與改革研究

水資源的社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)是一個(gè)龐大的工程，關(guān)系到水資源的方方面面，但最核心最直接的還是水價(jià)改革問(wèn)題。這是因?yàn)樗畠r(jià)改革是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，既涉及到宏觀經(jīng)濟(jì)政策，又涉及到水利的投入、運(yùn)營(yíng)管理和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活的諸多方面。盡管中國(guó)水利在水價(jià)改革上遇到諸多問(wèn)題：全國(guó)水價(jià)發(fā)展不平衡、水價(jià)形成機(jī)制不盡完善等，但我們?nèi)匀辉谝员M快建立符合社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)要求的水價(jià)形成機(jī)制和管理機(jī)制為目標(biāo)，進(jìn)一步解放思想、加大水價(jià)改革力度，理順機(jī)制，推行科學(xué)的水價(jià)分類制度，充分發(fā)揮經(jīng)濟(jì)杠桿作用，營(yíng)造良好的水利發(fā)展環(huán)境，促進(jìn)水資源的合理開(kāi)發(fā)利用和優(yōu)化效益。

3.3 水資源利用效率研究

提高水的利用效率，增加地下水道建設(shè)，發(fā)展城市污水處理廠，開(kāi)辟第二水源。這里主要是水資源質(zhì)量的提高，城市的高速發(fā)展使生活工業(yè)污水量不斷的增加，如何把這些水資源二次利用好的課題越來(lái)越突出?，F(xiàn)在日本和美國(guó)的水資源重復(fù)利用率均超過(guò)80%，而我國(guó)不超過(guò)40%，較低的利用率使的本已匱乏的水資源更加緊張。尤其在國(guó)家出現(xiàn)大旱情況下，節(jié)水及提高重復(fù)水資源利用率的話題更是尤為迫切，也更有現(xiàn)實(shí)意義。[6]

不斷的提高水資源的數(shù)量和質(zhì)量，最終把水資源的總量搞上去，這是進(jìn)行水資源經(jīng)濟(jì)體制改革的基本出發(fā)點(diǎn)。

3.4 水資源市場(chǎng)配置規(guī)律研究

水資源的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)化以社會(huì)為主體，不僅是純經(jīng)濟(jì)、純水資源的問(wèn)題，更是在社會(huì)發(fā)展中如何提高水資源配置效率和水資源經(jīng)濟(jì)資本化經(jīng)營(yíng)效率，緊密的聯(lián)系社會(huì)，達(dá)到合理的水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用。

4、中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水循環(huán)研究展望

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注，如何使生態(tài)保持平衡已成為焦點(diǎn)問(wèn)題。關(guān)于水資源危機(jī)和水環(huán)境的問(wèn)題人們正在做出努力尋求解決方案，而所有的行動(dòng)告訴我們，面對(duì)當(dāng)今水資源多方問(wèn)題的挑戰(zhàn)，人類必須從實(shí)際出發(fā)，遵循和利用自然規(guī)律和社會(huì)規(guī)律，轉(zhuǎn)變實(shí)踐活動(dòng)方式，逐步達(dá)到水資源的社會(huì)經(jīng)濟(jì)化，以最少的水資源消耗達(dá)到最佳的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，最終實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]（英）伊恩.莫法特.可持續(xù)發(fā)展―原則、分析和政策[M].宋國(guó)君，譯.北京：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2002.

[2]李文華.開(kāi)創(chuàng)生態(tài)農(nóng)業(yè)新紀(jì)元[N].人民日?qǐng)?bào)，2002-03-23.

[3]甘泓，王浩.水資源需求管理―水利現(xiàn)代的重要內(nèi)容[J].中國(guó)水利，2002（10）：66-68.

[4]王春元.水資源經(jīng)濟(jì)學(xué)及其應(yīng)用[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，1999.