北京第九水厂自控系统介绍

0引言

           
　　北京第九水厂采用日本OECF贷款，经过招投标、分三期建设。1988年一期投产，1994             年二期投产，2000年三期投产运行，现日供水能力150万m3，占北京市总供水量的6 0%，是亚洲最大的水厂之一。

           
　　由于运行设备、仪器仪表复杂多样，给自控系统的正常运行和稳定控制提出了很多题目，在解决这些问题的过程中，我们有收获、有教训。在此，对第九水厂现已全面稳定运行的自控系统作较完整的介绍，经便同行对此有更新的了解。            

           
1　供水工艺及运行方式

           
　　北京第九水厂包括一座净配水厂(位于清河)、一座污泥处理厂(位于清河)、两座取水厂(             怀柔取水厂、密云取水厂)。水源取自密云水库和怀柔水库，经3条DN2 200的管线输送到净配水厂。

           
　　(1)密云取水厂工艺：密云水库调流阀调节流量加氯送水至清河净配水厂。其中主要设备为DN1             600调流阀和电动蝶阀各2台，加氯机3套等。

           
　　(2)怀柔取水厂工艺：怀柔水库隔网隔栅拦污加氯取水泵送水至清河净配水厂。其中主要设备为两种调速取水机组共3套，取水机组3套，液压球阀6台，两种加氯机共6套。            

           
　　(3)一期净水主要工艺：配水井加药反应、沉演(机械加速澄清池)砂滤(虹吸)炭滤(             虹吸)加氯清水池出水泵房。其中主要设备为排泥阀60个，气动隔膜阀192个，(一、二期共用一个加药加氯间和一个配水泵房)。

           
　　(4)二期净水主要工艺：配水井加药反应、沉演煤滤炭滤加氯清水池出水泵房。其中主要设备为炭电动调节进水堰14台，刮泥机4台，搅拌机8台，煤、炭滤池各24个(             采用电动执行装置)，反冲风机3套，反冲泵3套；一、二期共用一个加药加氯间和一个配尿泵房，采用加氯机13台，两种加药泵共14套，调速配水机组4套，定速配水机组2套，液压转芯阀5台，加氨机6套等。            

           
　　(5)三期净水主要工艺：配水井加药反应、沉演煤滤炭滤加氯清水池出水泵房。其中主要设备为电动调节堰8台，电动进水堰8台，吸泥机8魇，搅拌机10台，煤、炭滤池各24个(采用气动执行装置)，反冲风机3套，反冲泵3套，加药泵6套，加氯机7套，调速配水机组2套。定速配水机组3套，液压转心阀5台，加氨机5套等。            

           
　　第九水厂运行人员根据供水集团公司中心调度室下发的调度指令，通过设置在各控制室的自控装置，控制有关设备，进行取水、配水、净水等一系列的自动控制、调节、监视操作。            

           
2　自控系统构成及控制原则

           
　　北京第九水厂自动控制系统采用日本横河cenrum、μ XL和CS3000系统；二、三期滤池控制部分采用modicon   PLC控制。整个自动控制系统的监控量为：DI4 300点、DO1 500点、AI1 212点、AO210点、PI30点。本着第九水厂是一个整体的原则，一、二、三期只有一个中心调度室，集中管理、控制全厂的生产运行。

           
　　所有运行设备的控制层次分为两级：现场电器控制盘操作(现场级)、远方计算机监控(中央级)。控制原则为：现场级优先、电器设备的继电保护由现场电器盘自行完成。            

           
2.1密云取水厂

           
　　密云取水厂采用日本横河μ             XL系统，由一个操作站和两个控制单元构成，监控数据通过通讯管理机、电台与净配水厂中心控制室进行双向传输。

           
　　运行人员根据净配水厂中心控制室的水量要求，通过调节2台调流阀控制取水量。夏季进行加氯，以防输水管道内的藻类滋生。同时原水水质，并与密云水局进行数据传输。            

　　图1　净配水厂监控系统结构示意

           
　　2.2怀柔取水厂

           
　　怀柔取水厂采用日本横河CS3000系统，由一个师操作站、一个现场控制站和4个RI/O             组成，监控数据通过通讯管理机、电台与净配水厂中心控制室进行双向传输。

           
　　运行人员根据净配水厂中心控制室的水量要求，通过启/停取水泵(3调3定)控制取水量。夏季进行加氯，以防输水管道内的藻类滋生。同时原水水质，并与怀柔水利局进行数据传输。            

           
2.3净配水厂

           
　　整个净配水厂有操作监视站21个、控制站18个、远程I/O(RI/O)10个，通过HF总线、V net 、 E             net网连接在一起，各监控站均可互相监视、互相控制(由于运行的安全可靠要求，采用分组方式进行监控限制)。净配水厂监控系统结构见图1。            

           
2.3.1预处理

           
　　净配水厂预处理设备基本采用CRT手动控制方式，运行人员根据运行要求在监控站处对调节堰、进水堰、搅拌机、刮泥机等进行调控，同时监视原水水质参数和设备运行状态。            

           
2.3.2加氯和加药

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