精处理树脂智能再生系统研发和技术分析

精处理树脂智能再生系统研发和技术分析摘要：为解决高塔法树脂再生在中存在的问题，宁海电厂研发4×630MW机组精处理智能再生系统，通过对关键技术和实施方案的阐述，以及项目实施效果及效益的分析预测，论证智能再生系统应用于高塔法再生工艺的可行性和推广价值。为同类型精处理再生系统自动化改造提供经验和参考。关键词：精处理树脂再生智能识别无人值守0引言现阶段火力电厂凝结水精处理再生普遍采用技术较为成熟的美国U.S.Filter公司的高塔分离技术，其具有设备结构简单、树脂分离效果好、再生度高的特点。同时高塔法树脂再生过程中，由于树脂分离、输送步续较多，且分离塔底部视镜光电感应元件受外界干扰大、故障率高，需要全过程人工监视树脂界面并干预树脂输送终点；此外由于再生工艺的限制，某一套树脂量控制产生的偏差会影响后续树脂阴阳配比紊乱。因此，优化高塔法再生工艺的自动控制方式，实现智能化监控，提高精处理树脂再生的自动化程度，是解决以上问题的有效途径。[1]1项目研发背景和意义宁海电厂4×630MW亚临界机组的凝结水精处理采用中压高速混床处理系统，精处理树脂采用高塔法再生。由于锅内采用AVT处理，高速混床采用目前采取氢型运行方式，混床控制运行周期较短，精处理树脂再生频率较高。再生全程人工监测和干预，操作人员工作强度大、工作效率低，人工干预树脂输送终点易造成树脂量偏差。公司技术人员提出研发精处理智能再生改造的设想。利用智慧监控系统基于深度学习的算法，建立了一种窗口料位的检测技术，对树脂再生过程中的各类界面进行持续、精确的监控，实现精处理树脂再生过程的全自动。2项目研发的技术原理和实施方案本项目拟研发一套树脂智能再生系统，研发的核心思路是利用“界面图像采集单元”替代人眼监视树脂界面，利用“界面图像智能识别单元”替代人为树脂界面判断，利用“自动再生控制单元”替代再生控制操作，将原先数个再生顺控逻辑链接起来，实现精处理再生的“一键完成”。2.1技术原理树脂智能再生控制系统是一种利用图像智能识别技术与工业控制相结合的监控系统，系统主要由视窗图像采集单元、界面图像智能识别单元、自动再生控制单元三部分组成。1）界面图像采集单元利用高分辨率工业摄像机采集阴、阳两种树脂界面的图像，并将动态实时画面传送至控制单元。2）界面图像智能识别单元图像智能识别技术基于深度学习算法，应用开发的树脂界面图像智能识别软件，分析计算阴阳树脂分层界面线的位置，当界面线到达设定位置时PLC发出指令信号。该系统的核心单元。图2图像智能识别控制系统原理图自动再生控制单元对界面图像智能识别单元发出的指令信号进行转换，并将转换后的信号发送至程控系统，实现对混合树脂体外自动再生全过程的控制。2.2实施方案1）精处理自动再生改造需在精处理电子设备间增加树脂智能识别控制柜；在再生间分离塔、阴塔和阳塔分别增加前端智能识别设备；原控制柜内增加AI\DO卡件，增加自动控制逻辑和监控画面。2）在精处理再生系统界面，增加自动再生相关的几大参数显示和设置模块，主要分为四个部分：树脂量识别显示模块、手自动切换模块、自动再生参数设置模块、补光灯控制框。3）分离塔、阴再生塔、阳再生塔安装摄像识别装置的位置，以及需求达到控制目如表1所示。表1再生塔摄像机分布位置及监控项目摄像机分布位置图像采集点监控项目分离塔SPT上部SPT上部树脂视窗树脂界面识别混床输送到分离塔里的树脂量总量，并根据用户需求进行报警分离塔SPT中部SPT中部树脂视窗阴阳树脂界线主要识别阴阳树脂分界层面情况，避免出现阴阳树脂交叉输送的状况，同时可以根据用户需求，在人为提高阳树脂比例的前提下，仍旧保证树脂再生的自动化进行分离塔SPT下部SPT下部树脂视窗阴阳树脂界线主要识别阳树脂的输送终点，防止过量输送，导致阴阳树脂输送混合阴再生塔ART中部ART中部树脂视窗树脂界面主要识别阴树脂的输入量，并在此基础上实现进碱量的调控阴再生塔ART下部ART下部树脂视窗树脂界面主要识别阴树脂是否输送彻底，未发生树脂堵塞现象阳再生塔CRT中部CRT下部树脂视窗树脂界面主要识别阳树脂的输入量，并在此基础上实现进酸量的调控阳再生塔CRT下部CRT下部树脂视窗树脂界面主要识别阴阳混合树脂是否输送彻底，未发生树脂堵塞现象3项目实施效果及效益分析树脂自动再生控制系统实施后，可完全取代其他检测装置以及现场运行人员对设备的操作，实现以下功能效果：1）界面识别率不受外界因素干扰，识别率高，完全取代运行人员在再生过程中实时监控阴阳树脂分层效果；能自动输送阴、阳树脂，自动判断阴阳树脂输送终点。2）树脂比例调整在不改变分离塔结构情况下，可根据实际需求调整阴阳树脂比，实现混床运行周期的最大化。3）树脂总量监控与预警树脂输送总量实时监控，树脂量异常实时预警防止树脂跑漏。4）优化再生参数后，有利于提高精处理混床周期制水量，避免过量的再生药剂损耗，降低了高含盐再生废水的产生量。5）项目实施后，树脂的分离与输送精度提高，树脂配比发生混乱的现象基本消除，高速混床出水水质更加优良和稳定，有利于提高炉内水汽品质。6）项目实施后，能实现远程监测及全自动控制树脂再生过程，实现无人值守。4结论精处理智能再生系统的研发和应用，能大幅度提高现有精处理再生自动化程度，减小运行人员工作量和操作风险，彻底解决现有精处理再生系统中的诸多难点和痛点。此外，智能再生系统能显著提高精处理再生合格率和稳定性，降低树脂量产生偏差的风险，进而提高炉内水汽品质，减少酸碱使用量和废水产生量，降低环境影响因素。在行业内具有较高的推广应用价值。参考文献：[1]张宝军.凝结水经处