0引言
北京第九水廠采用日本OECF貸款,經(jīng)過招投標、分三期建設。1988年一期投產(chǎn),1994 年二期投產(chǎn),2000年三期投產(chǎn)運行,現(xiàn)日供水能力150萬m3,占北京市總供水量的6 0%,是亞洲最大的水廠之一。
由于運行設備、儀器儀表復雜多樣,給自控系統(tǒng)的正常運行和穩(wěn)定控制提出了很多題目,在解決這些問題的過程中,我們有收獲、有教訓。在此,對第九水廠現(xiàn)已全面穩(wěn)定運行的自控系統(tǒng)作較完整的介紹,經(jīng)便同行對此有更新的了解。
1 供水工藝及運行方式
北京第九水廠包括一座凈配水廠(位于清河)、一座污泥處理廠(位于清河)、兩座取水廠( 懷柔取水廠、密云取水廠)。水源取自密云水庫和懷柔水庫,經(jīng)3條DN2 200的管線輸送到凈配水廠。
(1)密云取水廠工藝:密云水庫調流閥調節(jié)流量加氯送水至清河凈配水廠。其中主要設備為DN1 600調流閥和電動蝶閥各2臺,加氯機3套等。
(2)懷柔取水廠工藝:懷柔水庫隔網(wǎng)隔柵攔污加氯取水泵送水至清河凈配水廠。其中主要設備為兩種調速取水機組共3套,取水機組3套,液壓球閥6臺,兩種加氯機共6套。
(3)一期凈水主要工藝:配水井加藥反應、沉演(機械加速澄清池)砂濾(虹吸)炭濾( 虹吸)加氯清水池出水泵房。其中主要設備為排泥閥60個,氣動隔膜閥192個,(一、二期共用一個加藥加氯間和一個配水泵房)。
(4)二期凈水主要工藝:配水井加藥反應、沉演煤濾炭濾加氯清水池出水泵房。其中主要設備為炭電動調節(jié)進水堰14臺,刮泥機4臺,攪拌機8臺,煤、炭濾池各24個( 采用電動執(zhí)行裝置),反沖風機3套,反沖泵3套;一、二期共用一個加藥加氯間和一個配尿泵房,采用加氯機13臺,兩種加藥泵共14套,調速配水機組4套,定速配水機組2套,液壓轉芯閥5臺,加氨機6套等。
(5)三期凈水主要工藝:配水井加藥反應、沉演煤濾炭濾加氯清水池出水泵房。其中主要設備為電動調節(jié)堰8臺,電動進水堰8臺,吸泥機8魘,攪拌機10臺,煤、炭濾池各24個(采用氣動執(zhí)行裝置),反沖風機3套,反沖泵3套,加藥泵6套,加氯機7套,調速配水機組2套。定速配水機組3套,液壓轉心閥5臺,加氨機5套等。
第九水廠運行人員根據(jù)供水集團公司中心調度室下發(fā)的調度指令,通過設置在各控制室的自控裝置,控制有關設備,進行取水、配水、凈水等一系列的自動控制、調節(jié)、監(jiān)視操作。
2 自控系統(tǒng)構成及控制原則
北京第九水廠自動控制系統(tǒng)采用日本橫河cenrum、μ XL和CS3000系統(tǒng);二、三期濾池控制部分采用modicon PLC控制。整個自動控制系統(tǒng)的監(jiān)控量為:DI4 300點、DO1 500點、AI1 212點、AO210點、PI30點。本著第九水廠是一個整體的原則,一、二、三期只有一個中心調度室,集中管理、控制全廠的生產(chǎn)運行。
所有運行設備的控制層次分為兩級:現(xiàn)場電器控制盤操作(現(xiàn)場級)、遠方計算機監(jiān)控(中央級)??刂圃瓌t為:現(xiàn)場級優(yōu)先、電器設備的繼電保護由現(xiàn)場電器盤自行完成。
2.1密云取水廠
密云取水廠采用日本橫河μ XL系統(tǒng),由一個操作站和兩個控制單元構成,監(jiān)控數(shù)據(jù)通過通訊管理機、電臺與凈配水廠中心控制室進行雙向傳輸。
運行人員根據(jù)凈配水廠中心控制室的水量要求,通過調節(jié)2臺調流閥控制取水量。夏季進行加氯,以防輸水管道內(nèi)的藻類滋生。同時原水水質,并與密云水局進行數(shù)據(jù)傳輸。
圖1 凈配水廠監(jiān)控系統(tǒng)結構示意
2.2懷柔取水廠
懷柔取水廠采用日本橫河CS3000系統(tǒng),由一個師操作站、一個現(xiàn)場控制站和4個RI/O 組成,監(jiān)控數(shù)據(jù)通過通訊管理機、電臺與凈配水廠中心控制室進行雙向傳輸。
運行人員根據(jù)凈配水廠中心控制室的水量要求,通過啟/停取水泵(3調3定)控制取水量。夏季進行加氯,以防輸水管道內(nèi)的藻類滋生。同時原水水質,并與懷柔水利局進行數(shù)據(jù)傳輸。
2.3凈配水廠
整個凈配水廠有操作監(jiān)視站21個、控制站18個、遠程I/O(RI/O)10個,通過HF總線、V net 、 E net網(wǎng)連接在一起,各監(jiān)控站均可互相監(jiān)視、互相控制(由于運行的安全可靠要求,采用分組方式進行監(jiān)控限制)。凈配水廠監(jiān)控系統(tǒng)結構見圖1。
2.3.1預處理
凈配水廠預處理設備基本采用CRT手動控制方式,運行人員根據(jù)運行要求在監(jiān)控站處對調節(jié)堰、進水堰、攪拌機、刮泥機等進行調控,同時監(jiān)視原水水質參數(shù)和設備運行狀態(tài)。
2.3.2加氯和加藥
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