Организационная структура управления ВПУ обеспечивает круглосуточное оперативное управление оборудованием. Управление выполняется ОТ установки.
Производство переключений в схеме установки и выполнение ручных химических анализов осуществляют аппаратчики ВПУ (численность зависит от производительности установки, размещения оборудования и др.).
Обслуживание СХР (как правило, только в дневную смену) выполняет аппаратчик СХР, в обязанности которого входит приготовление растворов реагентов для ВПУ, БОУ, энергоблоков и др.
Контроль за работой ВПУ, БОУ, водно-химическим режимом теплосилового и теплосетевого оборудования, за локализацией аварий, восстановлением режима работы, а также подготовкой оборудования к производству работ, взаимоотношениями с персоналом цехов ТЭС, связанных по работе с химическим цехом, выполняется НС ХЦ.
Рабочие места ОТ и НС ХЦ размещаются, как правило, на щите ВПУ; НС ХЦ может размещаться в отдельном помещении здания ВПУ.
2.1.2 Оборудование ВПУ (основное и вспомогательное) различается по задачам автоматизации и делится на четыре категории:
- осветлители с устройствами дозирования реагентов;
- фильтры разного назначения и конструкции;
- баки (мерники) с устройствами подачи среды (насосами, эжекторами);
- склад химических реагентов.
2.1.2.1 Технологический процесс в осветлителях с устройствами дозирования реагентов непрерывный. Из функций АСУ ТП основной является автоматическое регулирование технологических параметров, в том числе нагрузки каждого осветлителя, дозирования коагулянта в каждый осветлитель и др. Обслуживание осветлителей - дежурное. Основную долю информации в АСУ ТП ВПУ от участка "Осветлители" составляет аналоговая информация.
2.1.2.2 Фильтры выполняют различные технологические функции и имеют различные конструктивные схемы (механические, катионитные, анионитные, смешанного действия, прямоточные, противоточные и др.). Технологический процесс на фильтре - периодический (режимы: работа ® регенерация ® работа или резерв). Обслуживание фильтров - дежурное. Из функций АСУ ТП основной является ФГУ регенерацией фильтров с участием автоматических регуляторов, работающих периодически по программе. Основную долю информации в АСУ ТП ВПУ от участка "Фильтры" составляет дискретная информация, в основном, от ИМ запорной арматуры. В количественном отношении она преобладает в общем потоке информации от ВПУ.
2.1.2.3 Баки (мерники) разного назначения с устройствами подачи среды работают в периодическом режиме (все, кроме установленных на основном потоке воды). Обслуживание - дежурное. Из функций АСУ ТП основной является ФГУ, в том числе:
- заполнение баков (мерников) растворами кислоты, щелочи и других реагентов;
- приготовление в баках (мерниках) растворов рабочей концентрации объемным способом (концентрат + вода ® перемешивание);
- нейтрализация регенерационных вод в баках (заполнение ® нейтрализация ® сброс ® заполнение).
Основную долю информации в АСУ ТП от участка "Баки (мерники) разного назначения" составляет дискретная информация.
2.1.2.4 Оборудование СХР составляют ячейки хранения извести, коагулянта, соли, фильтры соли и коагулянта, баки кислоты и щелочи, насосы. Склад химических реагентов назначен для хранения суточного (месячного) запаса концентрированных реагентов и подачи их на ВПУ, БОУ, энергоблок (для коррекционной обработки питательной и котловой воды). Из функций АСУ ТП основной является контроль уровней в баках хранения, расходных баках разного назначения. Основной информацией в АСУ ТП ВПУ является аналоговая информация.
Примерные периодичность выполнения технологических операций и объем химического контроля (автоматического и ручного лабораторного) на ВПУ, выполненной по схеме двухступенчатого обессоливания, приведены в разделе Б.5 приложения Б.
2.2 Состав и краткая характеристика оборудования
В состав оборудования ВПУ (в обобщенном виде) входят:
- осветлители со вспомогательным оборудованием;
- разнофункциональные фильтры со вспомогательным оборудованием;
- оборудование СХР.
2.2.1 Осветлители со вспомогательным оборудованием
Осветлители представляют собой аппараты безнапорного типа и предназначены для предварительной обработки сырой воды химическим методом осаждения солей в виде шлама.
Осветлители различаются по производительности (номенклатурный ряд от 50 до 1000 т/ч) и составу вводимых для обработки воды химических реагентов: коагулянта, извести, соды, полиакриламида, щелочи.
Основными условиями качественной работы осветлителей являются поддержание гидравлического и температурного режимов, а также непрерывное дозирование химических реагентов для обработки воды.
Дозирование реагентов осуществляется из мерников с помощью РК, поршневых насосов-дозаторов с регулируемой подачей или насосов-дозаторов с постоянной подачей.
Мерники заполнены растворами реагентов рабочей концентрации, которая приготавливается в мернике объемным способом (вода + концентрат) или смешением воды и концентрата в потоке с подачей готового раствора в мерник.
Кроме сырой воды, в осветлитель подается вода из цикла ВПУ с целью повторного использования. Для этого установлен бак (баки) с насосами, подающими воду в осветлитель (периодически или постоянно в зависимости от производительности ВПУ и качества сырой воды).
Шлам, образующийся в осветлителе, сбрасывается в баки шламовых вод (непрерывная и периодическая продувки), а затем насосами подается на шламозолоотвал или фильтр-прессы, что решается отдельно для конкретного объекта.
Осветленная вода на выходе из осветлителя должна иметь прозрачность (концентрацию взвешенного в воде шлама) не более 30 мг/л.
2.2.2 Разнофункциональные фильтры со вспомогательным оборудованием
Осветленная вода после осветлителей собирается в баки и насосами подается на осветлительные (механические) и далее на ионообменные фильтры. Фильтры загружены зернистым материалом, обладающим способностью задерживать механические примеси или ионы солей. Фильтры представляют из себя напорные аппараты (pраб = 0,6 МПа) и различаются не только по выполняемым функциям, но и конструктивно (прямоточные, противоточные, смешанного действия, одно-, двух- и трехкамерные и т.п.). Типовой ряд диаметров фильтров от 1,0 до 3,4 м.
Схемы соединения фильтров разделяются на параллельные (однофункциональные фильтры в количестве, обеспечивающем заданную производительность, подключаются по входу и выходу к общим коллекторам) и блочные (разнофункциональные фильтры, соединяются в последовательную цепочку (блок), обеспечивающую полный цикл обработки воды).
В зависимости от производительности ВПУ для группы однофункциональных фильтров предусматриваются один, два и более комплектов оборудования регенерационного узла, с которого на фильтр (блок фильтров) поступают растворы реагентов и вода на СН.
В состав оборудования регенерационного узла входят мерники реагентов с дозирующими устройствами (РК, насосы-дозаторы, эжекторы) и баки с насосами для подачи воды на СН фильтра (блока фильтров).
Для сбора и нейтрализации регенерационных вод фильтров устанавливаются баки-нейтрализаторы с насосами рециркуляции и дозирующими устройствами нейтрализующего реагента (как правило, известкового молока).
2.2.3 Насосное оборудование и режимы его работы
Насосы ВПУ подразделяются:
- по режиму работы на:
работающие постоянно, установленные на основном потоке воды (коагулированно-известкованной, частично-обессоленной и обессоленной (умягченной));
работающие периодически (в составе ФГУ с заданной цикличностью)
- по типу на:
центробежные;
мембранные;
поршневые с постоянной (нерегулируемой) подачей (в схемах ВПУ используются также в качестве регулирующего устройства в режиме импульсного дозирования реагента);
поршневые с регулируемой подачей (в схемах ВПУ используются в качестве регулирующего устройствах режиме непрерывного дозирования реагента);
- по характеристикам электропривода на:
трехфазный асинхронный двигатель с напряжением питания схемы управления ~ 220 В;
- по способам управления:
на ВПУ с АСУ ТП - с ЩУ ВПУ и по месту (аварийная кнопка "Стоп"); на действующих ВПУ, не оснащенных АСУ ТП - с ЩУ ВПУ и (или) по месту (кнопки "Пуск", "Стоп").
2.2.4 Запорная арматура и режимы ее работы
Водоподготовительные установки оснащаются разнотипной запорной арматурой: задвижками, клапанами, вентилями, затворами. В качестве привода к арматуре применяются:
- электроприводы (одно- и многооборотные);
- гидро- или пневмоприводы с преобразователями сигналов и системой подготовки, разводки и подачи управляющей воды (или сжатого воздуха).
По условиям работы запорная арматура должна иметь:
- плотность закрытия по классу А;
- время полного закрытия для Dу до 150 мм не более 30 с, для Dу 200 ¸ 400 мм - не более 45 с. Для ВПУ, выполненных по новым противоточным технологиям, требуется время полного закрытия до 5 ¸ 7 с.
Для выполнения задач управления ВПУ рекомендуется к применению запорная арматура двухпозиционного действия: полностью "Открыть/Закрыть" (промежуточного положения не требуется). Периодичность полного открытия/закрытия запорной арматуры составляет в среднем -10 циклов в сутки.
В связи с основной долей ФГУ в общем объеме управления ВПУ надежность действия арматуры с приводом и устройствами контроля её положения должна быть на уровне остальных элементов системы управления (вероятность безотказной работы не ниже 0,98 в течение гарантийного срока).
Запорная и регулирующая арматура управляется:
- с ЩУ ВПУ (АРМ ОТ) - для ВПУ с АСУ ТП;
- по месту (как правило) - для ВПУ, не оснащенных АСУ ТП.