精處理樹脂智能再生系統(tǒng)研發(fā)和技術分析

精處理樹脂智能再生系統(tǒng)研發(fā)和技術分析摘要：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機組精處理智能再生系統(tǒng)，通過對關鍵技術和實施方案的闡述，以及項目實施效果及效益的分析預測，論證智能再生系統(tǒng)應用于高塔法再生工藝的可行性和推廣價值。為同類型精處理再生系統(tǒng)自動化改造提供經(jīng)驗和參考。關鍵詞：精處理樹脂再生智能識別無人值守0引言現(xiàn)階段火力電廠凝結水精處理再生普遍采用技術較為成熟的美國U.S.Filter公司的高塔分離技術，其具有設備結構簡單、樹脂分離效果好、再生度高的特點。同時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)視樹脂界面并干預樹脂輸送終點；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控制方式，實現(xiàn)智能化監(jiān)控，提高精處理樹脂再生的自動化程度，是解決以上問題的有效途徑。[1]1項目研發(fā)背景和意義寧海電廠4×630MW亞臨界機組的凝結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。由于鍋內采用AVT處理，高速混床采用目前采取氫型運行方式，混床控制運行周期較短，精處理樹脂再生頻率較高。再生全程人工監(jiān)測和干預，操作人員工作強度大、工作效率低，人工干預樹脂輸送終點易造成樹脂量偏差。公司技術人員提出研發(fā)精處理智能再生改造的設想。利用智慧監(jiān)控系統(tǒng)基于深度學習的算法，建立了一種窗口料位的檢測技術，對樹脂再生過程中的各類界面進行持續(xù)、精確的監(jiān)控，實現(xiàn)精處理樹脂再生過程的全自動。2項目研發(fā)的技術原理和實施方案本項目擬研發(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“界面圖像智能識別單元”替代人為樹脂界面判斷，利用“自動再生控制單元”替代再生控制操作，將原先數(shù)個再生順控邏輯鏈接起來，實現(xiàn)精處理再生的“一鍵完成”。2.1技術原理樹脂智能再生控制系統(tǒng)是一種利用圖像智能識別技術與工業(yè)控制相結合的監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由視窗圖像采集單元、界面圖像智能識別單元、自動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)攝像機采集陰、陽兩種樹脂界面的圖像，并將動態(tài)實時畫面?zhèn)魉椭量刂茊卧?）界面圖像智能識別單元圖像智能識別技術基于深度學習算法，應用開發(fā)的樹脂界面圖像智能識別軟件，分析計算陰陽樹脂分層界面線的位置，當界面線到達設定位置時PLC發(fā)出指令信號。該系統(tǒng)的核心單元。圖2圖像智能識別控制系統(tǒng)原理圖自動再生控制單元對界面圖像智能識別單元發(fā)出的指令信號進行轉換，并將轉換后的信號發(fā)送至程控系統(tǒng)，實現(xiàn)對混合樹脂體外自動再生全過程的控制。2.2實施方案1）精處理自動再生改造需在精處理電子設備間增加樹脂智能識別控制柜；在再生間分離塔、陰塔和陽塔分別增加前端智能識別設備；原控制柜內增加AI\DO卡件，增加自動控制邏輯和監(jiān)控畫面。2）在精處理再生系統(tǒng)界面，增加自動再生相關的幾大參數(shù)顯示和設置模塊，主要分為四個部分：樹脂量識別顯示模塊、手自動切換模塊、自動再生參數(shù)設置模塊、補光燈控制框。3）分離塔、陰再生塔、陽再生塔安裝攝像識別裝置的位置，以及需求達到控制目如表1所示。表1再生塔攝像機分布位置及監(jiān)控項目攝像機分布位置圖像采集點監(jiān)控項目分離塔SPT上部SPT上部樹脂視窗樹脂界面識別混床輸送到分離塔里的樹脂量總量，并根據(jù)用戶需求進行報警分離塔SPT中部SPT中部樹脂視窗陰陽樹脂界線主要識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化進行分離塔SPT下部SPT下部樹脂視窗陰陽樹脂界線主要識別陽樹脂的輸送終點，防止過量輸送，導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別陰樹脂的輸入量，并在此基礎上實現(xiàn)進堿量的調控陰再生塔ART下部ART下部樹脂視窗樹脂界面主要識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別陽樹脂的輸入量，并在此基礎上實現(xiàn)進酸量的調控陽再生塔CRT下部CRT下部樹脂視窗樹脂界面主要識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項目實施效果及效益分析樹脂自動再生控制系統(tǒng)實施后，可完全取代其他檢測裝置以及現(xiàn)場運行人員對設備的操作，實現(xiàn)以下功能效果：1）界面識別率不受外界因素干擾，識別率高，完全取代運行人員在再生過程中實時監(jiān)控陰陽樹脂分層效果；能自動輸送陰、陽樹脂，自動判斷陰陽樹脂輸送終點。2）樹脂比例調整在不改變分離塔結構情況下，可根據(jù)實際需求調整陰陽樹脂比，實現(xiàn)混床運行周期的最大化。3）樹脂總量監(jiān)控與預警樹脂輸送總量實時監(jiān)控，樹脂量異常實時預警防止樹脂跑漏。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）項目實施后，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，高速混床出水水質更加優(yōu)良和穩(wěn)定，有利于提高爐內水汽品質。6）項目實施后，能實現(xiàn)遠程監(jiān)測及全自動控制樹脂再生過程，實現(xiàn)無人值守。4結論精處理智能再生系統(tǒng)的研發(fā)和應用，能大幅度提高現(xiàn)有精處理再生自動化程度，減小運行人員工作量和操作風險，徹底解決現(xiàn)有精處理再生系統(tǒng)中的諸多難點和痛點。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)生偏差的風險，進而提高爐內水汽品質，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)內具有較高的推廣應用價值。參考文獻：[1]張寶軍.凝結水經(jīng)處