火電廠(chǎng)循環(huán)水系統運行控制的計算機輔助設計

第9卷第14期2009年7月科學(xué)技術(shù)與工程Vol.9 No. 14 July 20091671-1819(2009)14-4189-04Science Technology and Engineering◎2009 Sci. Tech. Engng火電廠(chǎng)循環(huán)水系統運行控制的計算機輔助設計李紅衛王伯槐陳小輝(榆林學(xué)院計算機與網(wǎng)絡(luò )工程系,榆林719000摘要循環(huán)冷卻水現場(chǎng)運行管理 的重點(diǎn)是控制水質(zhì)指標和提高濃縮倍數。使用計算機編程監測數據、水質(zhì)變化與分析處理,及時(shí)調整、優(yōu)化水處理方案。該軟件采用VC+ +編寫(xiě),可實(shí)現計算、分析.判斷、敷據庫管理、繪制曲線(xiàn)和報表生成及打印輸出等功能,它的投入使用對實(shí)現循環(huán)水系統的高效、節水運行和水質(zhì)的自動(dòng)監測有一定的輔助作用。關(guān)鍵詞循環(huán)冷卻水濃縮倍數水質(zhì)計算 軟件帕法分類(lèi)號TP311. 52;文獻標志碼A在我國的火力發(fā)電廠(chǎng)中,由于循環(huán)冷卻水系統處更加突出，同時(shí)對循環(huán)冷卻水處理提出了更高的要理不當而引起的發(fā)電機組凝汽器腐蝕結垢問(wèn)題屢見(jiàn)求,所以應根據當地水質(zhì)情況采取相應的處理工藝。不鮮。凝汽器腐蝕易引起銅管穿孔、滲漏，縮短設備在水處理過(guò)程中,水質(zhì)數據的準確性尤為重的使用壽命,增加設備的檢修時(shí)間和次數,減少發(fā)電要。由于補充水的水質(zhì)不固定且波動(dòng)范圍很大,這量;另-方面凝汽器結垢降低換熱器的熱交換效率,就要求循環(huán)水系統在運行過(guò)程中及時(shí)了解進(jìn)出水凝汽器真空度下降、蒸汽出力減小,增加能源消耗,提的水質(zhì)情況,依據監測結果對運行參數及時(shí)調整。高運行成本。因此,做好循環(huán)冷卻水現場(chǎng)的技術(shù)管但由于運行條件和技術(shù)水平等的限制,不能及時(shí)準理,確保系統安全經(jīng)濟運行是非常重要的。確地進(jìn)行調整,導致處理效果差別很大。所以,開(kāi)循環(huán)冷卻水運行管理是一項技術(shù)性很強的工作,發(fā)了循環(huán)冷卻水系統運行控制軟件。該軟件可以一是要優(yōu)化水處理方案,嚴格控制水質(zhì)指標的合格對循環(huán)水水質(zhì)進(jìn)行模擬分析和計算,對循環(huán)水腐蝕率;二是要提高循環(huán)水濃縮倍數,實(shí)現循環(huán)水系統的與結垢傾向做出判斷;計算用以維持水量平衡的補高效、節水運行。此外,在循環(huán)冷卻水運行過(guò)程中,大充水水量以及對添加的藥劑進(jìn)行消耗量及費用計量的水質(zhì)分析、水質(zhì)監測、藥劑等數據需要保留和管算;對監測的水質(zhì)數據進(jìn)行全面的數據管理。理,這些都要借助計算機技術(shù)來(lái)解決[.,2]。1系統設計對于循環(huán)冷卻水系統,濃縮倍數的控制十分重1.1設計方法要,它是衡量水質(zhì)控制好壞的一個(gè)重要指標。除了針對本系統特點(diǎn),軟件應用程序在編寫(xiě)的過(guò)程中,節約用水,降低運行成本外,在補充水質(zhì)穩定的情采用面向對象程序設計方法。面向對象分析的目的是況下,濃縮倍數穩定有利于進(jìn)行化學(xué)處理。從循環(huán)對客觀(guān)世界的系統進(jìn)行建模,分析模型有明確問(wèn)題需水排污水處理考慮,循環(huán)水濃縮倍率越高,排污量求的用途”。面向對象程序設計方法強調通過(guò)重用提越少,用于水處理設備投人就少,運行成本就越低。高軟件的利用率、可擴充性和健壯性”。VC++開(kāi)發(fā)但是提高循環(huán)水濃縮倍率會(huì )使結垢和腐蝕問(wèn)題環(huán)境可配置,有很大靈活性,編出的程序結構緊湊、靈活而又便于調試和修改。應用程序由一個(gè)人機交互界200年3月25日收到陜西省榆林市科技計劃項(00711)資助面和后中國煤化工成。第一作者簡(jiǎn)介:李紅衛(1966-) ,男,碩士,副教授,研究方向: Web1.2CNMH G技術(shù)。Emilybyhw@ yahoo. com. cn。整個(gè)系統由系統控制中心、水質(zhì)指標計算、實(shí)4190科學(xué)技術(shù)與工程9卷時(shí)數據采集、趨勢分析、系統維護等主要模塊和- -關(guān)。 本程序塊用-一個(gè)函數來(lái)完成此項功能，如圖2些輔助模塊組成。實(shí)時(shí)數據采集模塊完成對循環(huán)所示。從圖2中可以看出K和蒸發(fā)損失率是并行水質(zhì)數據的實(shí)時(shí)采集、異樣數據分析,計算出當前計算的,這樣設計是為了提高計算速度。K值計算工況循環(huán)水質(zhì)參數,在界面上顯示并寫(xiě)人數據庫。由如下公式來(lái)完成(2):趨勢分析模塊進(jìn)行水質(zhì)分析和對比,顯示水質(zhì)腐E =a(R-B)蝕、結垢趨勢。水質(zhì)計算模塊依賴(lài)補充水質(zhì)指標和a=e(h -2)(2)輸人循環(huán)水質(zhì)指標,計算得出當前水質(zhì)的基本參D=(0.2% ~ 0.5% )R(3)數,為藥劑添加提供理論依據。水質(zhì)指標計算模塊M=E+D+B+F完成濃編倍數K值的計算、離子濃度及藥物添加量式中,E為蒸發(fā)損失,單位:m/h;a為蒸發(fā)損失的計算等。輔助模塊可以完成實(shí)驗室對水質(zhì)分析率,以百分比表示;e為損失系數,與季節有關(guān);R為數據的輸人,報表生成和打印等功能。系統框圖如系統循環(huán)水量,單位m'/h;B為系統排污水量,單圖1所示,本控制系統由多個(gè)模塊組成，各參數的計位:m'/h;q以為循環(huán)冷卻水進(jìn)、出冷卻塔的溫度,算和分析依賴(lài)于實(shí)時(shí)數據采集數據庫中歷史數據單位 :C ;D為風(fēng)吹損失,單位:m2/h;F為滲漏損失,或實(shí)驗室數據,通過(guò)主控程序完成計算任務(wù)。單位:m'/h;M為補充水量,單位:m'/h。當風(fēng)吹損。實(shí)時(shí)趨勢分失很小和系統無(wú)滲漏時(shí)F=0,K=( E/B)+1。 其.數據流I數據庫中損失系數e是與季節有關(guān)的,春夏秋冬各異,根據報表生成歷史數據水質(zhì)指標理論計算值本地氣候和經(jīng)驗數據給出,進(jìn)而計算出a值。做與實(shí)驗數值與打印查詢(xún)l 對比與分析水質(zhì)數據C參數計算<個(gè)| K值計算離子濃度及藥物載的汗算~實(shí)時(shí)數值[「控制指令K值計算(蒸發(fā)損失*計算)參數異樣實(shí)時(shí)系統維護傳感器件數據分析數值顯示↓圖1系統框圖( 讀取水質(zhì)數據庫)1.3水質(zhì)指標計算業(yè)根據已知的循環(huán)水的運行條件和補充水的水質(zhì)數(計算各物質(zhì)及物質(zhì)的量據,計算出加入補充水后循環(huán)水實(shí)際運行的堿度、pH和-些離子含量等項目,并根據計算結果對水質(zhì)的腐蝕與結垢趨勢做出模擬分析與判斷,作為選擇化學(xué)處圖2參數計算活動(dòng)圖理方案的參考。針對本模塊中涉及的補充水和循環(huán)水1.3.2 離子濃度計算[6]的大量數據,建立了相應的水質(zhì)數據庫,包括添加數K值確定后就能進(jìn)行循環(huán)水中各離子濃度的計據,查詢(xún)數據修改數據、刪除數據等數據庫基本功能。算。常用濃縮倍數K來(lái)控制循環(huán)水中含鹽的濃度通過(guò)數據導人功能還可以把該庫的數據調到水質(zhì)分析關(guān)系:K = Cp/Cw(其中CR為循環(huán)水某成分的濃度,判斷的計算界面直接計算，無(wú)須進(jìn)行逐項輸入[9。Cw中國煤化工要輸人補充水中各1.3.1 濃縮倍數計算離MHCNMHG可確定循環(huán)水中各離子濃度的確定與濃縮倍數K、蒸發(fā)損失率有離子的依度。水庾訂異的運仃齊面,如圖3所示:14期李紅衛，等:火電廠(chǎng)循環(huán)水系統運行控制的計算機輔助設計4191橋環(huán)水水顧許樂(lè )劉輸入補充水水質(zhì)指標:;輸入循環(huán)水運行參數:溶解固體量:410.00mgL濃縮信數:3.0總硬度(XMgiH):52.00mgL總堿度[X.CaC03計]:203.00mg/L循環(huán)水pH值:8.2循環(huán)水溫度:I 40.00補充水pH值8.00修正系統入的值:1.00系統總客積:5000.00m/h排污蒸發(fā)損失:300.00修正系統z的值:計算結果:鈣離子濃度: 165.72mg/L碳酸根:[282. mg/L pH值: 8.5鎂離子濃度: 156.00mg/L氯離子:車(chē)119.51mg/L總堿度[182鈉離子:165mg/L硫酸根:全220mg/L電導率: 398uscm鐵離子:0.098mg/L硅酸根:字12.4”mg/L細菌總數: 1004功能:。實(shí)時(shí)計算了國復位數據導入9歷史數據導出生成報表退出圖3水質(zhì)計算界面1.3.3物質(zhì)質(zhì)量的確定者先配,少者后配。本系統在實(shí)現循環(huán)水樣的配選過(guò)程中,根據溶物質(zhì)的量與物質(zhì)的分子式對應問(wèn)題的解決,是液中陰、陽(yáng)離子物質(zhì)的量平衡來(lái)配制,且各離子濃在數據庫中 ,物質(zhì)的量與物質(zhì)的分子式分別存放在度都以mmo/L來(lái)計算。在陰、陽(yáng)離子配對以給出兩個(gè)數組中,輸出時(shí)由各自下標值相同的數組單元配水所需物種時(shí)調用相應的數據庫。數據庫中存一--對應。在輸出具體物質(zhì)的量時(shí),通過(guò)判斷配對有40多種常規待選試劑,且若干試劑還以多種形式陰、陽(yáng)離子兩者量的多少,以離子量少的來(lái)確定。存在,如有不含結晶水的,有含結晶水的和含結晶水2結束語(yǔ)個(gè)數不等的。這樣,配制水樣時(shí),可供使用者挑選。40多種常規待選試劑據相關(guān)文獻和循環(huán)冷卻水常規計算機水質(zhì)計算輔助系統,以其操作簡(jiǎn)單、計配制的實(shí)際需要所確定,基本覆蓋了循環(huán)水系統中常算精確的特點(diǎn),減輕了工作人員的勞動(dòng)強度,保證見(jiàn)的無(wú)機陰陽(yáng)離子,用戶(hù)也可添加這個(gè)數據庫以滿(mǎn)足系統安全、經(jīng)濟運行,并且對鍋爐補給水等其他水自己的需要。物質(zhì)選用按如下規則確定[7,3: .質(zhì)計算有-定的參考價(jià)值。若能將循環(huán)冷卻水中(1)少量存在的離子如Fe'*、PO:-等先選配,各離子濃度信號輸人工控機中，同時(shí)對比在線(xiàn)檢測形式上-般跟比它量多的離子結合起來(lái)。的主要參數,利用控制系統的邏輯控制關(guān)系,最終(2)- -些物質(zhì)個(gè)別配制,如Si02,根據常規- -般實(shí)現水處理的自動(dòng)控制。另外,可以對循環(huán)水系統需要選用Na,SiO,●9H20。運行時(shí)實(shí)時(shí)采集的水質(zhì)數據,根據一定的算法,對(3)水樣中常見(jiàn)的離子有Ca2*,Mg*,K*,比所中國煤化工集到的異常數據。Na* ,Cl- ,C0?- , HCO;等,采用動(dòng)態(tài)配制,先比較同THCN M H C驗室水質(zhì)數據和理它們的量,同電荷極性的,按量由多到少排序,量多論計異效諾，分析頭時(shí)效循米秉的可靠性,把實(shí)時(shí)4192科學(xué)技術(shù)與工程9卷數據顯示于主界面的同時(shí)同步寫(xiě)人數據庫中。5唐聿名,黨艷春,劉斕川,等 工業(yè)循環(huán)冷卻水模擬分析軟件.工業(yè)水處理,006;26<7):94- -96參考文獻6陸柱,陳中興,蔡蘭坤,等.水處理技術(shù)(第二版).上海:華東理工大學(xué)出版社2061李元培. 火力發(fā)電廠(chǎng)水處理及水質(zhì)控制.北京:中國電力出版7趙芳如何做好循環(huán)冷卻水現場(chǎng)管理.工業(yè)水處理, 2004 ,24社,208(4)67-692陳朝東. 循環(huán)冷卻水處理技術(shù)問(wèn)答.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20068周桃玉,施兵兵,沈林花計算計算機輔選水處理實(shí)驗室常規配3唐學(xué)忠UMIL面向對象分析與建模北京:電子工業(yè)出版杜,2008水方案.工業(yè)水處理,2002 ;2(12):48- -514鄭阿奇. C++面向對象實(shí)用教程.北京:電子工業(yè)出版社,2009CAD of Circulating Water System Operation Control of Thermal Power PlantLI Hong-wei , W ANG Bo-huai ,CHENC Xiao-hui(Department of Computer & Network Engincering ,Yulin Cllge , Yulin 719000,P R. China)[ Abstract]How to control water quality index and to improve the condense cofficients are focal points of the op-eration management of circulating cooling water. Computer programming could be used to monitor data and thechange of water quality and to analysis , process , coordinate and optimize the water treatment program on time. Thissoftware is coded by VC++ and could realize many functions, such as counting, analyses , making decision, data-base management, drawing curve, report generation and printout. This software plays an assistant role in nunning ahighly eficient and water saving of and in automatic monitoring water quality.[Key words]circulating cooling watercondense cefficientswater quality calculation(上接第4188頁(yè))New (2,n ) Threshold Secret Sharing Scheme withShare Refreshing Based on XOR OperationsLIU Peng,LI Fei'(Ludong Univerity, Yantai 264025 ,P. R. China)[ Abstract ] The traditional Shamir (h,n) threshold serect sharing scheme needs a lot of complex computation inthe Galois field F。. So it can not be used in the resource-restricted environment such as sensor- networks and RFID.To solve such problems, Y. Fuji and N. Hosaka et al, proposed a new (2,n) threshold secret sharing schemewhich is much more eficient than Shamir's one. However, the secret share in their scheme can not be refreshed.With respect to this point, a new (2 ,n) threshold secret sharing scheme based on xor operation is proposed whoseshare can be refreshed in every new period. Because of good fficiency and key refreshment, our scheme is suitableto the resource-restricted environment such as sensor-networks ,RFI中國煤化工threshold secret sharing scheme XOR operaYHCNMHG