亮剑 发表于 2012-7-12 09:48:35

电解槽电压测量技术

MW100数据采集系统用于电解槽单元槽电压的测量


一、测量槽电压的重要性:
电解槽是离子膜项目中最关键的设备,电解槽中安装的电解极板和离子膜是整个装置中最昂贵的部件。
电解装置是多个装有离子膜的单元槽的串联,一般每台大槽有100个左右。每张离子膜是在通过一定直流大电流作用下而形成一定电压分布,影响槽电压的主要因素较多例如氢氧化钠浓度、阴/阳极液循环量、操作温度、盐水中杂质、阳极液PH值、阳极液中氯化钠浓度等。电解槽电压正常与否代表着膜的性能好坏以及单元槽阳极阴极活性状态,为了使离子膜能够长期稳定地保持较高的电流效率和较低的槽电压,进而稳定直流电耗,延长膜的使用寿命,不因误操作而使膜受到损害,同时最大限度地提高成品碱质量,所以需要对每个单元槽电压及时检测及记录,以便加强电槽数据准确分析提高生产管理水平,进而极大提高经济效益。
目前的现状是,以前已经建成的有些项目中不对每个单元或者分组进行测量,而新建的项目一般实施分组测量。分组测量又分传统转换器方式和采用新型总线式方法(仅有横河公司针对复极式离子膜装置专门开发并成功应用)。
传统的测量方法:

序号

方法

缺点

1

测量线直接引入控制室,电压隔离转换器安装在控制室内,转换器输出信号进DCS

使电解槽带电体延伸,信号线数量多,对电缆要求高,线路繁杂,本身存在太多的故障点,施工复杂;需要大量的DCS模块、电缆、桥架;同时需要现场人工测量;必须选用特制转换器模块;费用高;安全性低

2

测量线引入现场机柜,电压隔离转换器安装在现场机柜

虽然进行了信号转换,但信号线数量仍然多,线路繁杂,本身存在太多的故障点,施工复杂;需要大量的DCS模块、电缆、桥架;同时需要现场人工测量;必须选用特制转换器模块;费用高,安全性低

3

设置DCS远程测量单元在现场,测量线接入远程机柜

DCS部件安装于现场,对DCS部件技术要求高(抗共模电压),必须采用专用DCS机柜,DCS部件易受环境影响,降低DCS系统安全,总体费用高



以上方法最大的问题是对选定的隔离转换器要求极高,隔离转换器必须能够隔离耐抗直流共模电压信号,例如一般转换器测量0~5VDC电压没有任何问题,但要测量500~505VDC电压一般的电路是不行的。
针对以上测量问题,结合当前电解槽槽电压的测量方法,横河公司提出了一个降低故障点、降低日常维护工作量的省配线的新一代总线式智能测量系统MW/MX100,这个系统可以直接接入现场槽电压信号,不需要信号转化器和诸多电缆,可以根据需要来测量不同分组的电解槽槽电压,一旦发现电压值超过报警范围,则立即发出报警信号,现场操作人员就会马上了解电解槽的故障位置,大大缩短了故障点判定时间,减少现场人员逐点测量的工作量。通过使用MW100型系统,会帮助用户能在最短时间内对影响电解槽的问题做出适时的处理,减少了停车时间最大程度地避免损失。
二、使用MW/MX100的好处
1、减少费用
仅仅使用几根网络信号线,就实现了生产现场与中控室的联络,省去了原方案大量的电缆、电缆桥架、安装材料费用、DCS卡件、DCS机架。完全不用人现场实测,如果工程项目大电解槽多,还采用原来的方法,一人测量、一人记录、还需要一人输入到计算机,每班测2次的话,这三人将非常劳累。而且长期需要这3名人员,使用了MW/MX100将使岗位更精简,管理费用更低;
2、测量更快捷准确,长期记录,便于分析
现代化的理念是要更相信可靠的智能设备测量的数据,而不是依靠人的感官干预得出的数据,使用了MW/MX10系统不但测量快速而且准确,精度可达0.05级,由于数据可以通讯到DCS,测得的槽电压数据可以长自动记录,并可随时调用分析,而且有报警功能,超限可以启动联锁;
3、技术先进
  MW100同时有RS485通讯接口和以态网接口,通过Modbus或者通讯命令很容易与上位软件或DCS实现通讯。
  4、安全可靠
已经有较多的应用业绩,经过实践的检验,证明是可靠安全的,能够连续测量的共模电压600V,1分钟内可承受3700V的共模电压。
5、应用灵活
可以根据具体项目,按照可靠、实用、经济的综合考虑原则,可以每个单元槽都进行测量,也可以分组测量,经过和大多数专家的讨论,认为一般是每3个单元槽为一组测量最合理。:
  
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