精處理樹脂智能再生系統(tǒng)研發(fā)和技術(shù)分析

精處理樹脂智能再生系統(tǒng)研發(fā)和技術(shù)分析摘要：為解決高塔法樹脂再生在中存在的問題，寧海電廠研發(fā)4×630MW機(jī)組精處理智能再生系統(tǒng)，通過對關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)施方案的闡述，以及項(xiàng)目實(shí)施效果及效益的分析預(yù)測，論證智能再生系統(tǒng)應(yīng)用于高塔法再生工藝的可行性和推廣價(jià)值。為同類型精處理再生系統(tǒng)自動(dòng)化改造提供經(jīng)驗(yàn)和參考。關(guān)鍵詞：精處理樹脂再生智能識(shí)別無人值守0引言現(xiàn)階段火力電廠凝結(jié)水精處理再生普遍采用技術(shù)較為成熟的美國U.S.Filter公司的高塔分離技術(shù)，其具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、樹脂分離效果好、再生度高的特點(diǎn)。同時(shí)高塔法樹脂再生過程中，由于樹脂分離、輸送步續(xù)較多，且分離塔底部視鏡光電感應(yīng)元件受外界干擾大、故障率高，需要全過程人工監(jiān)視樹脂界面并干預(yù)樹脂輸送終點(diǎn)；此外由于再生工藝的限制，某一套樹脂量控制產(chǎn)生的偏差會(huì)影響后續(xù)樹脂陰陽配比紊亂。因此，優(yōu)化高塔法再生工藝的自動(dòng)控制方式，實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控，提高精處理樹脂再生的自動(dòng)化程度，是解決以上問題的有效途徑。[1]1項(xiàng)目研發(fā)背景和意義寧海電廠4×630MW亞臨界機(jī)組的凝結(jié)水精處理采用中壓高速混床處理系統(tǒng)，精處理樹脂采用高塔法再生。由于鍋內(nèi)采用AVT處理，高速混床采用目前采取氫型運(yùn)行方式，混床控制運(yùn)行周期較短，精處理樹脂再生頻率較高。再生全程人工監(jiān)測和干預(yù)，操作人員工作強(qiáng)度大、工作效率低，人工干預(yù)樹脂輸送終點(diǎn)易造成樹脂量偏差。公司技術(shù)人員提出研發(fā)精處理智能再生改造的設(shè)想。利用智慧監(jiān)控系統(tǒng)基于深度學(xué)習(xí)的算法，建立了一種窗口料位的檢測技術(shù)，對樹脂再生過程中的各類界面進(jìn)行持續(xù)、精確的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)精處理樹脂再生過程的全自動(dòng)。2項(xiàng)目研發(fā)的技術(shù)原理和實(shí)施方案本項(xiàng)目擬研發(fā)一套樹脂智能再生系統(tǒng)，研發(fā)的核心思路是利用“界面圖像采集單元”替代人眼監(jiān)視樹脂界面，利用“界面圖像智能識(shí)別單元”替代人為樹脂界面判斷，利用“自動(dòng)再生控制單元”替代再生控制操作，將原先數(shù)個(gè)再生順控邏輯鏈接起來，實(shí)現(xiàn)精處理再生的“一鍵完成”。2.1技術(shù)原理樹脂智能再生控制系統(tǒng)是一種利用圖像智能識(shí)別技術(shù)與工業(yè)控制相結(jié)合的監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由視窗圖像采集單元、界面圖像智能識(shí)別單元、自動(dòng)再生控制單元三部分組成。1）界面圖像采集單元利用高分辨率工業(yè)攝像機(jī)采集陰、陽兩種樹脂界面的圖像，并將動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)畫面?zhèn)魉椭量刂茊卧?）界面圖像智能識(shí)別單元圖像智能識(shí)別技術(shù)基于深度學(xué)習(xí)算法，應(yīng)用開發(fā)的樹脂界面圖像智能識(shí)別軟件，分析計(jì)算陰陽樹脂分層界面線的位置，當(dāng)界面線到達(dá)設(shè)定位置時(shí)PLC發(fā)出指令信號(hào)。該系統(tǒng)的核心單元。圖2圖像智能識(shí)別控制系統(tǒng)原理圖自動(dòng)再生控制單元對界面圖像智能識(shí)別單元發(fā)出的指令信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)發(fā)送至程控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對混合樹脂體外自動(dòng)再生全過程的控制。2.2實(shí)施方案1）精處理自動(dòng)再生改造需在精處理電子設(shè)備間增加樹脂智能識(shí)別控制柜；在再生間分離塔、陰塔和陽塔分別增加前端智能識(shí)別設(shè)備；原控制柜內(nèi)增加AI\DO卡件，增加自動(dòng)控制邏輯和監(jiān)控畫面。2）在精處理再生系統(tǒng)界面，增加自動(dòng)再生相關(guān)的幾大參數(shù)顯示和設(shè)置模塊，主要分為四個(gè)部分：樹脂量識(shí)別顯示模塊、手自動(dòng)切換模塊、自動(dòng)再生參數(shù)設(shè)置模塊、補(bǔ)光燈控制框。3）分離塔、陰再生塔、陽再生塔安裝攝像識(shí)別裝置的位置，以及需求達(dá)到控制目如表1所示。表1再生塔攝像機(jī)分布位置及監(jiān)控項(xiàng)目攝像機(jī)分布位置圖像采集點(diǎn)監(jiān)控項(xiàng)目分離塔SPT上部SPT上部樹脂視窗樹脂界面識(shí)別混床輸送到分離塔里的樹脂量總量，并根據(jù)用戶需求進(jìn)行報(bào)警分離塔SPT中部SPT中部樹脂視窗陰陽樹脂界線主要識(shí)別陰陽樹脂分界層面情況，避免出現(xiàn)陰陽樹脂交叉輸送的狀況，同時(shí)可以根據(jù)用戶需求，在人為提高陽樹脂比例的前提下，仍舊保證樹脂再生的自動(dòng)化進(jìn)行分離塔SPT下部SPT下部樹脂視窗陰陽樹脂界線主要識(shí)別陽樹脂的輸送終點(diǎn)，防止過量輸送，導(dǎo)致陰陽樹脂輸送混合陰再生塔ART中部ART中部樹脂視窗樹脂界面主要識(shí)別陰樹脂的輸入量，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)進(jìn)堿量的調(diào)控陰再生塔ART下部ART下部樹脂視窗樹脂界面主要識(shí)別陰樹脂是否輸送徹底，未發(fā)生樹脂堵塞現(xiàn)象陽再生塔CRT中部CRT下部樹脂視窗樹脂界面主要識(shí)別陽樹脂的輸入量，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)進(jìn)酸量的調(diào)控陽再生塔CRT下部CRT下部樹脂視窗樹脂界面主要識(shí)別陰陽混合樹脂是否輸送徹底，未發(fā)生樹脂堵塞現(xiàn)象3項(xiàng)目實(shí)施效果及效益分析樹脂自動(dòng)再生控制系統(tǒng)實(shí)施后，可完全取代其他檢測裝置以及現(xiàn)場運(yùn)行人員對設(shè)備的操作，實(shí)現(xiàn)以下功能效果：1）界面識(shí)別率不受外界因素干擾，識(shí)別率高，完全取代運(yùn)行人員在再生過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控陰陽樹脂分層效果；能自動(dòng)輸送陰、陽樹脂，自動(dòng)判斷陰陽樹脂輸送終點(diǎn)。2）樹脂比例調(diào)整在不改變分離塔結(jié)構(gòu)情況下，可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整陰陽樹脂比，實(shí)現(xiàn)混床運(yùn)行周期的最大化。3）樹脂總量監(jiān)控與預(yù)警樹脂輸送總量實(shí)時(shí)監(jiān)控，樹脂量異常實(shí)時(shí)預(yù)警防止樹脂跑漏。4）優(yōu)化再生參數(shù)后，有利于提高精處理混床周期制水量，避免過量的再生藥劑損耗，降低了高含鹽再生廢水的產(chǎn)生量。5）項(xiàng)目實(shí)施后，樹脂的分離與輸送精度提高，樹脂配比發(fā)生混亂的現(xiàn)象基本消除，高速混床出水水質(zhì)更加優(yōu)良和穩(wěn)定，有利于提高爐內(nèi)水汽品質(zhì)。6）項(xiàng)目實(shí)施后，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測及全自動(dòng)控制樹脂再生過程，實(shí)現(xiàn)無人值守。4結(jié)論精處理智能再生系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用，能大幅度提高現(xiàn)有精處理再生自動(dòng)化程度，減小運(yùn)行人員工作量和操作風(fēng)險(xiǎn)，徹底解決現(xiàn)有精處理再生系統(tǒng)中的諸多難點(diǎn)和痛點(diǎn)。此外，智能再生系統(tǒng)能顯著提高精處理再生合格率和穩(wěn)定性，降低樹脂量產(chǎn)生偏差的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而提高爐內(nèi)水汽品質(zhì)，減少酸堿使用量和廢水產(chǎn)生量，降低環(huán)境影響因素。在行業(yè)內(nèi)具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。參考文獻(xiàn)：[1]張寶軍.凝結(jié)水經(jīng)處