АВТОМАТИЗАЦИЯ И КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССА ОСВЕТЛЕНИЯ ВОДЫ НА ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ ТАШКЕНТСКОЙ ТЭС
Многолетний опыт работы на ВПУ ТашТЭС показывает, что существенной проблемой является обеспечение стабильной работы осветлителей со взвешенным слоем, в которых наблюдается периодический вынос шлама.
Рис. 1. Графики сравнения удельных электропроводимостей (УЭП) раствора коагулянта, подаваемого на осветлители (а) с УЭП воды канала Боз-су и обработанной воды после осветлителей (б).
С использованием ранее созданной автоматизированной системы мониторинга технологических процессов на водоподготовительной установке ТашТЭС (АСМТП ВПУ) [1] с мая 2011 года осуществлено постоянное измерение удельной электропроводимости (УЭП) раствора коагулянта, подаваемого в осветлители ВПУ. На рис.1 (а) приведены значения УЭП раствора коагулянта, подаваемого на осветлители в течение двух суток с 10.05. 2011г.
Из графика а) видно, что отклонения УЭП раствора коагулянта от среднего значения могут превышать 25%, а это приводит к нестабильности работы осветлителей, выносу шлама и сокращению фильтроциклов механических фильтров. Механические фильтры, установленные на ВПУ ТашТЭС, имеют низкую грязеёмкость и не всегда обеспечивают требуемого качества осветленной воды перед последующим обессоливанием (железо и алюминий менее 100 мкг/дм3, взвешенные вещества менее 2 мг/дм3).
На ВПУ ТашТЭС [1] ведется постоянный мониторинг значений УЭП сырой воды с канала Боз-су и осветленной воды, см. рис.1(б).
Из рис. 1(б) видно, что исходная сырая вода имеет достаточно стабильное значение УЭП в течение длительного времени, а значение УЭП осветленной воды характеризуется значительными колебаниями во времени. Эти колебания указывают на изменение качества осветленной воды, что может приводить к нестабильностям работы всей обессоливающей установки ВПУ.
Пропуск недостаточно осветленной воды на механические фильтры может вывести из строя не только их, но и последующие ионообменные фильтры, что может привести к значительным расходам реагентов на их восстановление и даже к замене дорогостоящей ионообменной загрузки фильтров.
Исходя из вышесказанного, на ВПУ ТашТЭС ведутся работы по созданию автоматизированной системы управления и контроля технологического процесса осветления воды, эскизная схема которой приведена на рис.2.
По этой схеме непрерывная информация о величине УЭП с кондуктометрических датчиков Ki, К2, К3 .... поступает в АСМТП ВПУ, запоминается, а затем поступает в контроллер дозатора коагулянта и кислоты (ДК и К). В ДК и К непрерывно поступает также информация о величине рН обработанной воды в осветлителях. По регламенту ВПУ ТашТЭС величина рН после осветлителей должна находиться в интервале 5,5 -7,5 для оптимального протекания гидролиза коагулянта, сернокислого алюминия (Al2(SO4)3 x18 H2 O).
Для непрерывного контроля прозрачности обрабатываемой воды разработан и испытан 5-ти канальный измеритель прозрачности воды (ИВП рис.2). Вода с канала Боз- су, с 3-х осветлителей и обессоленная вода поступают в отдельный модуль, в котором коллимированный пучок с инфракрасного светодиода АЛ119А мощностью излучения до 40 мВт и X = 935 нм проходит через подаваемую воду и попадает на фотодиод ФД 256. Величина измеряемой прозрачности проградуирована в единицах Д (см) максимальной толщины воды, через которую виден «крест» согласно регламенту ВПУ.
Сигнал с ИВП используется в дозаторе коагулянта и кислоты (ДК и К, рис. 2) при управлении электроприводом УП2 на клапане подачи коагулянта из мерника в эжектор.
Исходя из прозрачности сырой воды, ДК и К с помощью УП2 открывает клапан подачи коагулянта до достижения после эжектора регламентированного значения УЭП и держит это значение в заранее фиксированном окне с помощью УП2.
Раствор коагулянта имеет кислую реакцию и при высоких концентрациях раствора коагулянта рН обрабатываемой воды попадает в интервал 5,5 7,5. В случае, когда сырая вода имеет значения Д>25 см, концентрация раствора коагулянта невысока и для поддержания рН в необходимом интервале из мерника кислоты в мерник коагулянта подается кислота H2SO4.
В автоматизированной системе эту операцию выполняют ДК и К, управляя приводом УП1.
Таким образом, автоматизированная система управления и контроля технологического процесса осветления воды на ВПУ ТашТЭС обеспечивает дозированную подачу коагулянта на осветлители с поддержанием оптимального значения рН обрабатываемой воды. Информация со всех датчиков К1, К2 , К3..., рН и приборов ДК и К и ИПВ поступает в АСМТП ВПУ и архивируется, а все текущее состояние системы можно наблюдать в окнах «обзор» и «диаграммы» монитора ПЭВМ. Вызвав данные и графики из архива ПЭВМ, можно получить информацию о работе автоматизированной системы в любой заданный промежуток времени с момента её запуска.
Главное достоинство автоматизированной системы управления и контроля технологического процесса осветления воды на ВПУ заключается в том, что она дает оперативную on-line информацию о ходе процесса осветления, обеспечивает технологический регламент, что в свою очередь, гарантирует стабильную и безаварийную работу всей ВПУ ТашТЭС.