CN116395898B - 一种海水淡化厂自动启停控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于海水淡化控制技术领域，具体提供一种海水淡化厂自动启停控制系统，包括DCS综合控制平台和与DCS综合控制平台连接的按照海水淡化工艺过程依次接受DCS综合控制平台启动控制的海水预处理系统、重力过滤系统、中间水泵系统、海水RO系统、二级RO系统、连续电除盐系统、高纯水系统和生活水系统；执行启动完成后，DCS综合控制平台根据海水来水及供水流量要求，对产水量进行相应的自动调整；执行自动停止程序时，从后级系统开始逐步过渡到前一级分系统或设备，最终实现自动停止。减少人工操作及调整，实现生产中自动启、停，过程中自动调整控制。

Description

一种海水淡化厂自动启停控制系统

技术领域

本发明涉及海水淡化控制技术领域，具体涉及一种海水淡化厂自动启停控制系统。

背景技术

由于人口增长、社会经济发展和消费模式变化等因素，全球用水量每年增长1％。到2050年，全求需水量预计保持同样的增速，相比目前用水量将增加20％-30％。占全球总水量约97％的海水资源将通过淡化处理，成为一个重要的淡水补充来源。

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓之海水淡化。海水淡化厂中，目前对海水的处理方式通常是两种方法。一种是采用热法蒸馏方式，海水淡化法工艺之蒸汽冷凝在蒸发器内，除海水盐度浓缩以外，还将产生大量的蒸汽，这些蒸汽必须及时凝结成淡水移走，才能使海水不断蒸发与浓缩，产出淡化水，另一种是采用膜法，该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透；通过渗透膜对海水进行过滤，产出淡化水。

如何在海水淡化系统工作过程中减少人工操作及调整，实现生产中自动启、停以及在过程中自动调整控制是本申请要解决的技术问题。

发明内容

如何在海水淡化系统工作过程中减少人工操作及调整，实现生产中自动启、停以及在过程中自动调整控制是本申请要解决的技术问题，本发明一种海水淡化厂自动启停控制系统。

本发明技术方案提供一种海水淡化厂自动启停控制系统，包括DCS综合控制平台和与DCS综合控制平台连接的按照海水淡化工艺过程依次接受DCS综合控制平台启动控制的海水预处理系统、重力过滤系统、中间水泵系统、海水RO系统、二级RO系统、连续电除盐系统、高纯水系统和生活水系统；

执行启动完成后，DCS综合控制平台根据海水来水及供水流量要求，对产水量进行相应的自动调整；

执行自动停止程序时，从后级系统开始逐步过渡到前一级分系统或设备，最终实现自动停止。

作为本发明技术方案的优选，海水预处理系统包括与DCS综合控制平台连接的海水取水调阀、用于检测取水水流量的第一超声波流量计、氯化铁加药泵和硫酸加药泵和PH值检测模块；

DCS综合控制平台用于当重力过滤系统的DMGF水位不高于第一设定液位值时，控制海水取水调阀打开，通过平衡海水取水流量和所需的供水流量维持所有已投运DMGF的平均水位在设定值水平；

DCS综合控制平台获取加药计量ppm、海水取水量、氯化铁药液浓度和密度以及氯化铁加药泵的性能参数，并根据获取的信息计算氯化铁加药泵的转速，若计算出的转速大于氯化铁加药泵的最低转速时，控制氯化铁加药泵以计算出的转速启动运行；否则，氯化铁加药泵自动停运；

DCS综合控制平台根据PH值检测模块检测的澄清水池处的PH值以及硫酸加药泵的性能参数计算硫酸加药泵的转速，若计算出的转速大于硫酸加药泵的最低转速时，控制硫酸加药泵以计算出的转速启动运行；否则，硫酸加药泵自动停运。

作为本发明技术方案的优选，重力过滤系统包括与DCS综合控制平台连接的DMGF水位传感器、DMGF进水阀、滤池液位传感器和滤水调阀；

DMGF水位传感器，用于检测DMGF水位，DCS综合控制平台根据DMGF水位传感器的检测信息控制海水取水调阀的开和关；

DCS综合控制平台根据中间水箱的水位控制DMGF进水阀的开和关，根据滤池液位传感器的检测信息判断滤池的液位达到第二设定液位值时控制滤水调阀打开，通过平衡中间水泵系统供水流量和给水流量控制维持中间水箱水位稳定在设定值。

作为本发明技术方案的优选，中间水泵系统包括中间水箱和与DCS综合控制平台连接的中间水泵和供水流量计；中间水箱中设置有与DCS综合控制平台连接的超声波液位传感器；

DCS综合控制平台根据超声波液位传感器的检测信息判断中间水箱的水位大于第三设定液位值时，根据供水流量计的检测信息控制设定数量的中间水泵工作维持供水流量在设定值。

作为本发明技术方案的优选，中间水泵系统还设置有与DCS综合控制平台连接的中间水泵供水ORP检测模块；

海水RO系统包括与DCS综合控制平台连接的还原剂加药泵、阻垢剂加药泵、氢氧化钠加药泵、SWRO设备、用于检测SWRO设备产水电导的第一检测模块；

DCS综合控制平台，用于根据中间水泵供水流量计的检测信息判断供水量超过第一流量阈值时，控制还原剂加药泵、阻垢剂加药泵工作，控制还原剂加药泵工作使还原剂加药维持供水ORP在第一阈值；根据经中间水泵供水ORP检测模块的检测信息判断当中间水泵供水ORP不高于第二阈值且阻垢剂加药泵正常运行时，控制备用时间最长的SWRO设备将率先启动，SWRO设备启动中根据第一检测模块检测的信息判断产水电导低于第三阈值并稳定第一时间阈值后，控制SWRO设备切至正常产水，开始正常运行；

SWRO设备启动时，DCS综合控制平台获取加药计量ppm、SWRO用水量、氢氧化钠药业浓度和密度以及氢氧化钠加药泵的性能参数，根据获取的信息计算氢氧化钠加药泵的转速，若计算出的转速大于氢氧化钠加药泵的最低转速时，控制氢氧化钠加药泵以计算出的转速启动运行；否则，氢氧化钠加药泵自动停运。

作为本发明技术方案的优选，SWRO设备处理后的水进入缓冲罐，所述缓冲罐内设置有与DCS综合控制平台连接的缓冲罐液位计；

二级RO系统包括与DCS综合控制平台连接的SPRO设备、用于检测SPRO设备产水电导的第二检测模块和用于检测SPRO设备产水PH值的第三检测模块；

当正常运行的SWRO设备多于正常运行SPRO设备时，DCS综合控制平台根据缓冲罐液位计的检测信息判断缓冲罐水位高于第四阈值时，控制备用时间最久的SPRO设备启动，当SPRO设备给水泵运行后，若正常运行的SWRO设备仍多于SPRO设备，且缓冲罐水位依然高于第四阈值，控制启动下一套SPRO设备，根据第二检测模块和第三检测模块的检测信息判断产水电导低于第六阈值且产水PH值小于第五阈值时，控制SPRO设备切至正常产水，开始正常运行。

作为本发明技术方案的优选，高纯水系统包括高纯水水箱，高纯水水箱内设置有与DCS综合控制平台连接的液位计；高纯水系统包括与DCS综合控制平台连接的高纯水泵组，高纯水泵的出口设置有与DCS综合控制平台连接的用于检测高纯水泵出水压力的压力传感器；

DCS综合控制平台根据输入的高纯水需求信息以及高纯水水箱内液位计的检测信息判断是否启动高纯水泵组；启动时，DCS综合控制平台将按备用时间长短依次启动最多两台高纯水泵；并根据压力传感器检测的出水口的压力控制各高纯水泵的工作状态维持出口压力在设定压力值。

作为本发明技术方案的优选，连续电除盐系统包括与DCS综合控制平台连接的CEDI设备。

当高纯水泵未启动，第一套SPRO设备运行后，DCS综合控制平台控制CEDI设备的给水泵启动开维持供水压力；

当高纯水泵启动后，DCS综合控制平台通过平衡CEDI设备产水流量和高纯水供水流量，自动计算CEDI设备产水设定值，控制CEDI设备按照计算的产水设定值工作。

作为本发明技术方案的优选，生活水系统包括与DCS综合控制平台连接的、第一PH检测模块、二氧化碳加药泵、第二PH检测模块、氢氧化钠加药泵、二氧化氯加药泵、排海阀和供水阀；

系统启动时，控制生活水系统的排海阀打开，供水阀关闭；

汇集到混水室中的水进矿化物前根据第一PH检测模块的检测信息，控制二氧化碳加药泵工作使PH值维持在第一范围值，出矿化池后根据第二PH检测模块的检测信息控制氢氧化钠加药泵和二氧化氯加药泵工作使PH值维持在第二范围值内，控制供水阀立即打开，排海阀随之关闭。

作为本发明技术方案的优选，DCS综合控制平台包括六套相互独立的PLC、两台相互冗余的服务器、三台双显示器操作员站、一个双显示器工程师站及相应交换机和网络连接线缆；

六套相互独立的PLC均与服务器连接；

两台相互冗余的服务器、三台双显示器操作员站、一个双显示器工程师站通过相应交换机和网络连接线缆组成局域网。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

把所有分系统自动控制集成为一个系统，实现一键启动，一键停止功能，工作过程中根据各参数变化自动调整，减少了人为操作失误，降低了人力资源成本。海水淡化系统正常生产情况下，减少人工操作及调整，实现生产中自动启、停，过程中自动调整控制，实现生产过程中的安全，经济运行。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的系统的示意性框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种海水淡化厂自动启停控制系统，包括DCS综合控制平台和与DCS综合控制平台连接的按照海水淡化工艺过程依次接受DCS综合控制平台启动控制的海水预处理系统、重力过滤系统、中间水泵系统、海水RO系统、二级RO系统、连续电除盐系统、高纯水系统和生活水系统；执行启动完成后，DCS综合控制平台根据海水来水及供水流量要求，对产水量进行相应的自动调整；执行自动停止程序时，从后级系统开始逐步过渡到前一级分系统或设备，最终实现自动停止。

海水预处理系统包括与DCS综合控制平台连接的海水取水调阀、用于检测取水水流量的第一超声波流量计、氯化铁加药泵和硫酸加药泵和PH值检测模块。

DCS综合控制平台用于当重力过滤系统的DMGF水位不高于第一设定液位值时，控制海水取水调阀打开，通过平衡海水取水流量和所需的供水流量维持所有已投运DMGF的平均水位在设定值水平。

DCS综合控制平台获取加药计量ppm、海水取水量、氯化铁药液浓度和密度以及氯化铁加药泵的性能参数，并根据获取的信息计算氯化铁加药泵的转速，若计算出的转速大于氯化铁加药泵的最低转速时，控制氯化铁加药泵以计算出的转速启动运行；否则，氯化铁加药泵自动停运。

DCS综合控制平台根据PH值检测模块检测的澄清水池处的PH值以及硫酸加药泵的性能参数计算硫酸加药泵的转速，若计算出的转速大于硫酸加药泵的最低转速时，控制硫酸加药泵以计算出的转速启动运行；否则，硫酸加药泵自动停运。

重力过滤系统包括与DCS综合控制平台连接的DMGF水位传感器、DMGF进水阀、滤池液位传感器和滤水调阀。

DMGF水位传感器，用于检测DMGF水位，DCS综合控制平台根据DMGF水位传感器的检测信息控制海水取水调阀的开和关。

DCS综合控制平台根据中间水箱的水位控制DMGF进水阀的开和关，根据滤池液位传感器的检测信息判断滤池的液位达到第二设定液位值时控制滤水调阀打开，通过平衡中间水泵系统供水流量和给水流量控制维持中间水箱水位稳定在设定值。

中间水泵系统包括中间水箱和与DCS综合控制平台连接的中间水泵和供水流量计；中间水箱中设置有与DCS综合控制平台连接的超声波液位传感器。

DCS综合控制平台根据超声波液位传感器的检测信息判断中间水箱的水位大于第三设定液位值时，根据供水流量计的检测信息控制设定数量的中间水泵工作维持供水流量在设定值。

中间水泵系统还设置有与DCS综合控制平台连接的中间水泵供水ORP检测模块。

海水RO系统包括与DCS综合控制平台连接的还原剂加药泵、阻垢剂加药泵、氢氧化钠加药泵、SWRO设备、用于检测SWRO设备产水电导的第一检测模块。

DCS综合控制平台，用于根据中间水泵供水流量计的检测信息判断供水量超过第一流量阈值时，控制还原剂加药泵、阻垢剂加药泵工作，控制还原剂加药泵工作使还原剂加药维持供水ORP在第一阈值；根据经中间水泵供水ORP检测模块的检测信息判断当中间水泵供水ORP不高于第二阈值且阻垢剂加药泵正常运行时，控制备用时间最长的SWRO设备将率先启动，SWRO设备启动中根据第一检测模块检测的信息判断产水电导低于第三阈值并稳定第一时间阈值后，控制SWRO设备切至正常产水，开始正常运行。

SWRO设备启动时，DCS综合控制平台获取加药计量ppm、SWRO用水量、氢氧化钠药业浓度和密度以及氢氧化钠加药泵的性能参数，根据获取的信息计算氢氧化钠加药泵的转速，若计算出的转速大于氢氧化钠加药泵的最低转速时，控制氢氧化钠加药泵以计算出的转速启动运行；否则，氢氧化钠加药泵自动停运。

SWRO设备处理后的水进入缓冲罐，所述缓冲罐内设置有与DCS综合控制平台连接的缓冲罐液位计。

二级RO系统包括与DCS综合控制平台连接的SPRO设备、用于检测SPRO设备产水电导的第二检测模块和用于检测SPRO设备产水PH值的第三检测模块。

当正常运行的SWRO设备多于正常运行SPRO设备时，DCS综合控制平台根据缓冲罐液位计的检测信息判断缓冲罐水位高于第四阈值时，控制备用时间最久的SPRO设备启动，当SPRO设备给水泵运行后，若正常运行的SWRO设备仍多于SPRO设备，且缓冲罐水位依然高于第四阈值，控制启动下一套SPRO设备，根据第二检测模块和第三检测模块的检测信息判断产水电导低于第六阈值且产水PH值小于第五阈值时，控制SPRO设备切至正常产水，开始正常运行。

高纯水系统包括高纯水水箱，高纯水水箱内设置有与DCS综合控制平台连接的液位计；高纯水系统包括与DCS综合控制平台连接的高纯水泵组，高纯水泵的出口设置有与DCS综合控制平台连接的用于检测高纯水泵出水压力的压力传感器。

DCS综合控制平台根据输入的高纯水需求信息以及高纯水水箱内液位计的检测信息判断是否启动高纯水泵组；启动时，DCS综合控制平台将按备用时间长短依次启动最多两台高纯水泵；并根据压力传感器检测的出水口的压力控制各高纯水泵的工作状态维持出口压力在设定压力值。

连续电除盐系统包括与DCS综合控制平台连接的CEDI设备，当高纯水泵未启动，第一套SPRO设备运行后，DCS综合控制平台控制CEDI设备的给水泵启动开维持供水压力；当高纯水泵启动后，DCS综合控制平台通过平衡CEDI设备产水流量和高纯水供水流量，自动计算CEDI设备产水设定值，控制CEDI设备按照计算的产水设定值工作。

生活水系统包括与DCS综合控制平台连接的、第一PH检测模块、二氧化碳加药泵、第二PH检测模块、氢氧化钠加药泵、二氧化氯加药泵、排海阀和供水阀；系统启动时，控制生活水系统的排海阀打开，供水阀关闭；汇集到混水室中的水进矿化物前根据第一PH检测模块的检测信息，控制二氧化碳加药泵工作使PH值维持在第一范围值，出矿化池后根据第二PH检测模块的检测信息控制氢氧化钠加药泵和二氧化氯加药泵工作使PH值维持在第二范围值内，控制供水阀立即打开，排海阀随之关闭。

具体的控制过程：

预处理段：同时投入取水阀、DMGF和中间泵站系统。

海水取水调阀：设定80％DMGF水位值，并将所有三台调阀打自动。此时，如果DMGF水位高于设定，取水调阀并不会打开；否则调阀会依次逐渐打开最多两个调阀，通过平衡海水取水流量和IPS供水流量，并适当补偿已投运DMGF的平均水位与设定水位的偏差的方式，来维持所有已投运DMGF的平均水位在设定值水平。

FeCl3加药：全厂启动时，FeCl3加药系统也同步投入。加药计量ppm由操作员决定，加药泵转速由DCS根据加药计量、海水取水量、FeCl3药液浓度和密度以及加药泵特性等参数综合计算得出。运算得出的加药泵转速高于加药泵最低转速时，加药泵就会自动启动，否则加药泵自动停运。

H2SO4加药：全厂启动时，H2SO4加药系统也同步投入。H2SO4加药系统可以像FeCl3一样按操作员设定的加药计量控制，也可以直接设定澄清水池处的PH。直接设定澄清水池处的PH时，如果给水PH高于设定，DCS就会自动提升H2SO4加药泵转速设定值，转速设定大于加药泵最低转速就会自动起泵；反之DCS就会自动降低H2SO4加药泵转速设定，直到该设定低于最低转速自动停泵。

DAF：DAF系统默认不随全厂启动程序自动启动，而是根据需要由操作员手动投入。DAF投入前需要手动启动DAF空压机，空压机启动后默认每100分钟自动切换一次。DAF投入时，会依次打开旁路挡板，投入FeCl3、H2SO4和聚电解质加药，启动混凝池和絮凝池搅拌器，启动DAF再循环水泵投入ADV建立气浮，最后投入刮泥机定期清理水面浮物。不过DAF启动程序并不判断加药泵状态；这样，即使加药无法投入，DAF也依然可以正常运行。DAF投入后，作为其附属系统的淤泥处理系统也会定期启动，默认每72小时开一次排泥阀，每次开20秒或直到淤泥池液位高为止。

DMGF：设定80％中间水箱水位，投入所有可用的DMGF。此时，所有DMGF进水阀都会打开，每个滤池都会在液位达到70％时打开其滤水调阀，通过平衡IPS供水流量和给水流量，并补偿中间水箱水位与设定水位的偏差的方式维持中间水箱水位稳定在设定值。如果中间水泵因水箱水位低暂无法启动，则默认IPS供水流量为500m3/h。

水池反洗条件：产水阀开度超过80％持续1小时，且流量低于设定值。

IPS：待中间水箱水位达到60％以上时，以流量控制方式依次启动最多两台中间水泵，维持系统供水流量在设定值(默认1000m3/h)。

SWRO阶段：

SWRO：中间水泵运行且供水量超过200m3/h即自动投入还原剂和SWRO阻垢剂加药。其中还原剂加药将维持供水ORP在250mV水平，而阻垢剂加药将至少以最低转速启动一台加药泵。当中间水泵供水ORP不高于300mV且阻垢剂加药泵正常运行时，备用时间最长的SWRO将率先启动，启动过程中的产水走不合格产水阀排到反洗水箱。当其高压泵运行后，如果工作点需要启动更多SWRO，下一套SWRO即可顺序启动。启动中产水电导低于1500uS/cm并稳定1分钟后，该SWRO切至正常产水，开始正常运行。

SWRO的NaOH加药：SWRO启动时，其NaOH加药系统也同步投入。加药计量ppm由操作员决定，加药泵转速由DCS根据加药计量、SWRO用水量、NaOH药液浓度和密度以及加药泵特性等参数综合计算得出。运算得出的加药泵转速高于加药泵最低转速时，加药泵就会自动启动，否则加药泵自动停运。

SPRO阶段：

SPRO：正常运行的SWRO多于正常运行(含启动中)的SPRO时，待break tank水位高于40％，备用时间最久的SPRO即会率先启动，启动过程中的产水通过不合格产水阀排到反洗水箱。当其给水泵运行后，如果正常运行的SWRO仍多于SPRO，且break tank水位依然高于40％，下一套SPRO即可顺序启动。产水电导低于60uS/cm且产水PH<10.8时，SPRO将切至正常产水，开始正常运行。

SPRO加药：

阻垢剂：SPRO启动时，其阻垢剂加药系统也同步投入。加药计量ppm由操作员决定，加药泵转速由DCS根据加药计量、SPRO用水量、阻垢剂浓度和密度以及加药泵特性等参数综合计算得出。运算得出的加药泵转速高于加药泵最低转速时，加药泵就会自动启动，否则加药泵自动停运。

NaOH：SPRO启动时，其NaOH加药系统也同步投入。SPRO的NaOH加药系统可以像阻垢剂一样按操作员设定的加药计量控制，也可以直接设定SPRO给水PH。直接设定SPRO给水PH时，如果给水PH低于设定，DCS就会自动提升NaOH加药泵转速设定值，转速设定大于加药泵最低转速就会自动起泵；反之DCS就会自动降低NaOH加药泵转速设定，直到该设定低于最低转速自动停泵。

后处理阶段：

高纯水泵组：高纯水泵组启停由操作员根据高纯水箱水位和客户需求决定。启动时，水泵组将按备用时间长短依次启动最多两台泵。各工作泵通过维持自身出口压力在设定水平以间接维持供水压力稳定，压力设定同样完全由操作员根据客户需求决定。

CEDI及其给水泵组：全厂启动初期可能不会启动高纯水泵，CEDI也就没有产水需求。此时操作员可以手动给CEDI适当的产水流量设定。这样，当第一套SPRO运行后，只要至少一套CEDI处于备用状态，CEDI给水泵就会启动以维持供水压力。与高纯水泵一样，各工作泵通过维持自身出口压力在设定水平间接维持供水压力稳定，压力设定完全由操作员决定，一般设置为5.3barg。CEDI给水泵运行后，CEDI就会按设定产水流量向高纯水箱制备高纯水。

如果客户一直没有高纯水需求，操作员就需要及时干预，适时停运CEDI及其给水泵组，以免高纯水箱溢流产生浪费。如果高纯水泵组及时启动，操作员应当把CEDI产水流量设定切到自动，此时DCS会通过平衡其产水流量和高纯水供水流量，并适当补偿高纯水箱液位与其设定的偏差自动计算CEDI产水设定，以维持高纯水箱液位不致太高，也不会太低，从而保证高纯水源源不断地供给客户。

生活水供应：CEDI用不了的SPRO产水、CEDI浓水，加药系统及SPRO用不了的SWRO产水等都会统一汇入生活水矿化池前的混水室，并从这里分配到各矿化池。进矿化池前加适当CO2维持PH在5.2左右，出矿化池后加适当NaOH和ClO2维持PH在7.9-8.5并杀灭细菌等。全厂启动初期，生活水排海阀打开，供水阀关闭，把不满足供水标准的矿化池出水排入大海；达到供水标准后，供水阀立即打开，排海阀随之关闭。此后，如果产水品质达不到供水标准的情况超过一定时间，如一小时，DCS会连锁打开排海阀，随后关闭供水阀，直到产水品质合格。此外，系统还提供了一键排水功能：不论产水是否满足供水标准，只要操作员点按Reject按钮，排海阀就会打开，供水阀随之关闭；再次点击Reject按钮后，系统会根据产水指标自动决定是否供水。

执行过程中，例如流量信号通过就地安装的传感器采集，采集信号后通过通讯传入DCS，DCS根据流量参数情况发布控制指令，再通过通讯信号调整阀门开度或泵的频率变化，实现流量控制。其它压力、温度等参数控制均与此类似。

本申请DCS综合控制平台的第一预处理PLC控制取水和重力过滤器，第二预处理PLC控制中间泵站和重力过滤器，第一反渗透PLC控制SWRO#1-3和SPRO#1-3，第二反渗透PLC控制SWRO#4/5和SPRO#4/5及CIP设备，后处理PLC控制CEDI系统PLC接口和高纯水系统，ESD系统PLC处理全厂关键参数(如ORP等)。DCS自电厂侧取时钟分发给各PLC及其第三方系统，系统监控由各操作员站经服务器实现；服务器仅提供操作接口和历史功能，故障时DCS仍能正常工作，但无法监控。工程师站除具备操作员站的基本功能外，也可以读取、修改控制逻辑并实现其他DCS组态；操作员站则只能监控，无法读取逻辑。

另外，本项目大量设备和仪表经Fieldbus总线接入DCS综合控制平台，第三方PLC主要通过Modbus与DCS综合控制平台通讯，电气系统电压、电流等参数通过IEC61850与DCS综合控制平台通讯，加药泵则大多通过Profibus与DCS综合控制平台通讯。

DCS综合控制平台包括六套相互独立的PLC、两台相互冗余的服务器、三台双显示器操作员站、一个双显示器工程师站及相应交换机和网络连接线缆；

六套相互独立的PLC均与服务器连接；

两台相互冗余的服务器、三台双显示器操作员站、一个双显示器工程师站通过相应交换机和网络连接线缆组成局域网。

本系统由燃机GT24电站供给11KV A、B段电源，11KV负荷包括5台高压水泵电源和4台11KV/400V变压器；11KV A、B段设置母联开关并配置HSBT设备，保证设备稳定可靠运行。4台11KV/400V供给全厂低压设备电源(工作PC、应急保安PC、SWRO MCC、应急保安MCC、HVACMCC、辅助电源MCC)，各PC段均设置母联开关和ACO设备，保证设备稳定可靠运行。

ppm就是百万分之一,也就是毫克/升,假如你的水流量是100吨,加药量是5ppm,那么你每小时的加药量就是100吨的百万分之五,结果就是500克/小时。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种海水淡化厂自动启停控制系统，其特征在于，包括DCS综合控制平台和与DCS综合控制平台连接的按照海水淡化工艺过程依次接受DCS综合控制平台启动控制的海水预处理系统、重力过滤系统、中间水泵系统、海水RO系统、二级RO系统、连续电除盐系统、高纯水系统和生活水系统；

执行启动完成后，DCS综合控制平台根据海水来水及供水流量要求，对产水量进行相应的自动调整；

执行自动停止程序时，从后级系统开始逐步过渡到前一级分系统或设备，最终实现自动停止；

海水预处理系统包括与DCS综合控制平台连接的海水取水调阀、用于检测取水水流量的第一超声波流量计、氯化铁加药泵和硫酸加药泵和PH值检测模块；

DCS综合控制平台用于当重力过滤系统的DMGF水位不高于第一设定液位值时，控制海水取水调阀打开，通过平衡海水取水流量和所需的供水流量维持所有已投运DMGF的平均水位在设定值水平；

DCS综合控制平台获取加药计量ppm、海水取水量、氯化铁药液浓度和密度以及氯化铁加药泵的性能参数，并根据获取的信息计算氯化铁加药泵的转速，若计算出的转速大于氯化铁加药泵的最低转速时，控制氯化铁加药泵以计算出的转速启动运行；否则，氯化铁加药泵自动停运；

DCS综合控制平台根据PH值检测模块检测的澄清水池处的PH值以及硫酸加药泵的性能参数计算硫酸加药泵的转速，若计算出的转速大于硫酸加药泵的最低转速时，控制硫酸加药泵以计算出的转速启动运行；否则，硫酸加药泵自动停运；

重力过滤系统包括与DCS综合控制平台连接的DMGF水位传感器、DMGF进水阀、滤池液位传感器和滤水调阀；

DMGF水位传感器，用于检测DMGF水位，DCS综合控制平台根据DMGF水位传感器的检测信息控制海水取水调阀的开和关；

DCS综合控制平台根据中间水箱的水位控制DMGF进水阀的开和关，根据滤池液位传感器的检测信息判断滤池的液位达到第二设定液位值时控制滤水调阀打开，通过平衡中间水泵系统供水流量和给水流量控制维持中间水箱水位稳定在设定值；

中间水泵系统包括中间水箱和与DCS综合控制平台连接的中间水泵和供水流量计；中间水箱中设置有与DCS综合控制平台连接的超声波液位传感器；

DCS综合控制平台根据超声波液位传感器的检测信息判断中间水箱的水位大于第三设定液位值时，根据供水流量计的检测信息控制设定数量的中间水泵工作维持供水流量在设定值；

中间水泵系统还设置有与DCS综合控制平台连接的中间水泵供水ORP检测模块；

海水RO系统包括与DCS综合控制平台连接的还原剂加药泵、阻垢剂加药泵、氢氧化钠加药泵、SWRO设备、用于检测SWRO设备产水电导的第一检测模块；

DCS综合控制平台，用于根据中间水泵供水流量计的检测信息判断供水量超过第一流量阈值时，控制还原剂加药泵、阻垢剂加药泵工作，控制还原剂加药泵工作使还原剂加药维持供水ORP在第一阈值；根据经中间水泵供水ORP检测模块的检测信息判断当中间水泵供水ORP不高于第二阈值且阻垢剂加药泵正常运行时，控制备用时间最长的SWRO设备将率先启动，SWRO设备启动中根据第一检测模块检测的信息判断产水电导低于第三阈值并稳定第一时间阈值后，控制SWRO设备切至正常产水，开始正常运行；

SWRO设备启动时，DCS综合控制平台获取加药计量ppm、SWRO用水量、氢氧化钠药业浓度和密度以及氢氧化钠加药泵的性能参数，根据获取的信息计算氢氧化钠加药泵的转速，若计算出的转速大于氢氧化钠加药泵的最低转速时，控制氢氧化钠加药泵以计算出的转速启动运行；否则，氢氧化钠加药泵自动停运。

2.根据权利要求1所述的海水淡化厂自动启停控制系统，其特征在于，SWRO设备处理后的水进入缓冲罐，所述缓冲罐内设置有与DCS综合控制平台连接的缓冲罐液位计；

二级RO系统包括与DCS综合控制平台连接的SPRO设备、用于检测SPRO设备产水电导的第二检测模块和用于检测SPRO设备产水PH值的第三检测模块；

当正常运行的SWRO设备多于正常运行SPRO设备时，DCS综合控制平台根据缓冲罐液位计的检测信息判断缓冲罐水位高于第四阈值时，控制备用时间最久的SPRO设备启动，当SPRO设备给水泵运行后，若正常运行的SWRO设备仍多于SPRO设备，且缓冲罐水位依然高于第四阈值，控制启动下一套SPRO设备，根据第二检测模块和第三检测模块的检测信息判断产水电导低于第六阈值且产水PH值小于第五阈值时，控制SPRO设备切至正常产水，开始正常运行。

3.根据权利要求2所述的海水淡化厂自动启停控制系统，其特征在于，高纯水系统包括高纯水水箱，高纯水水箱内设置有与DCS综合控制平台连接的液位计；高纯水系统包括与DCS综合控制平台连接的高纯水泵组，高纯水泵的出口设置有与DCS综合控制平台连接的用于检测高纯水泵出水压力的压力传感器；

DCS综合控制平台根据输入的高纯水需求信息以及高纯水水箱内液位计的检测信息判断是否启动高纯水泵组；启动时，DCS综合控制平台将按备用时间长短依次启动最多两台高纯水泵；并根据压力传感器检测的出水口的压力控制各高纯水泵的工作状态维持出口压力在设定压力值。

4.根据权利要求3所述的海水淡化厂自动启停控制系统，其特征在于，连续电除盐系统包括与DCS综合控制平台连接的CEDI设备；

当高纯水泵未启动，第一套SPRO设备运行后，DCS综合控制平台控制CEDI设备的给水泵启动开维持供水压力；

当高纯水泵启动后，DCS综合控制平台通过平衡CEDI设备产水流量和高纯水供水流量，自动计算CEDI设备产水设定值，控制CEDI设备按照计算的产水设定值工作。

5.根据权利要求4所述的海水淡化厂自动启停控制系统，其特征在于，生活水系统包括与DCS综合控制平台连接的、第一PH检测模块、二氧化碳加药泵、第二PH检测模块、氢氧化钠加药泵、二氧化氯加药泵、排海阀和供水阀；

系统启动时，控制生活水系统的排海阀打开，供水阀关闭；

汇集到混水室中的水进矿化物前根据第一PH检测模块的检测信息，控制二氧化碳加药泵工作使PH值维持在第一范围值，出矿化池后根据第二PH检测模块的检测信息控制氢氧化钠加药泵和二氧化氯加药泵工作使PH值维持在第二范围值内，控制供水阀立即打开，排海阀随之关闭。

6.根据权利要求5所述的海水淡化厂自动启停控制系统，其特征在于，DCS综合控制平台包括六套相互独立的PLC、两台相互冗余的服务器、三台双显示器操作员站、一个双显示器工程师站及相应交换机和网络连接线缆；

六套相互独立的PLC均与服务器连接；

两台相互冗余的服务器、三台双显示器操作员站、一个双显示器工程师站通过相应交换机和网络连接线缆组成局域网。