注汽鍋爐水處理流程

1、注汽鍋爐水處理流程及控制 過程分析 一:水處理流程過程分析 注汽鍋爐水質(zhì)的好壞直接影響到鍋爐的安全運(yùn)行和使用壽命。注汽鍋爐水處理系統(tǒng)的作用:連續(xù)不斷地向鍋爐提供數(shù)量充足、質(zhì)量合格的鍋爐用水。不合格的水質(zhì)對(duì)鍋爐的危害不合格的水質(zhì)對(duì)鍋爐的危害:1)結(jié)垢:它使鍋爐爐管傳熱能力降低,并由此造成管壁過熱使其強(qiáng)度下降,甚至變形或發(fā)生爆管事故。2)積鹽:它能使鍋爐熱效率下降,積鹽嚴(yán)重時(shí)可引起管壁爆裂。3)腐蝕:在蒸汽鍋爐中,爐水不斷蒸發(fā)、濃縮,堿性逐漸增大,造成對(duì)鍋爐的腐蝕。鍋爐用水評(píng)價(jià)指標(biāo)1)懸浮物:表示水中顆粒較大一類雜質(zhì)的指標(biāo).單位為mg/L.2)含鹽量:表示水中溶解鹽類的總和.單位為mg/L.3)硬

2、度:表示水中鈣、鎂離子的總含量.單位為mg/L4)堿度:表示水中能接受氫離子的物質(zhì)的量.單位為mg/L5)PH值:表示水的酸堿性的指標(biāo).6)溶解氧:溶解在水中的氧.注汽鍋爐對(duì)水質(zhì)的要求1)硬度0.002 mg/L.2)含鐵量0.01 mg/L.3)含氧量0.007 mg/L.4)PH值 7.5-8.35)含鹽量600mg/L6)給水穩(wěn)度75總硬度、暫時(shí)硬度、永久硬度總硬度:水中各種鈣鎂鹽類的總含量叫水的總硬度.總硬度可分為碳酸鹽和非碳酸鹽硬度兩種.暫時(shí)硬度:即碳酸鹽硬度.即水中Ca(HCO3)2 、 Mg(HCO3)2的含量.天然水中碳酸根很少,所以碳酸鹽硬度看作是鈣、鎂的碳酸氫鹽,此類鹽在加

3、熱過程中產(chǎn)生沉淀,形成水垢.它們是注汽鍋爐結(jié)垢的最主要物質(zhì).永久硬度:即非碳酸鹽硬度.指水中鈣、鎂的硫酸鹽,氯化物及硅酸鹽等的含量.由于這些鹽類加熱后不能析出沉淀,其性質(zhì)比較穩(wěn)定,所以叫永久硬度 水垢的形成 給水中雜質(zhì)進(jìn)入鍋爐后,隨著水溫不斷升高或蒸發(fā)濃縮,在爐管水側(cè)表面生成的固體附著物,叫水垢.其形成主要有以下幾種方式:1)受熱分解:水被加熱時(shí), Ca(HCO3)2 CaCO3 +H2O+CO2水中重碳酸鹽受熱分解, 生成難溶的沉淀物 Mg(HCO3)2 MgCO3 +H2O+CO2附著在爐管表面形成水垢. 2)隨著鍋水的溫度升高, MgCO3 + H2O Mg(OH)2 +CO2鍋水中某些

4、鹽類溶解度下降, 如CaSO4 、CaSiO3等3)水不斷受熱蒸發(fā),水中鹽類隨之逐漸濃縮,當(dāng)達(dá)到飽和濃度后便沉淀析出附著爐管表面.水垢的危害 1)浪費(fèi)燃料、降低鍋爐熱效率 2)影響鍋爐安全運(yùn)行. 3)水垢能導(dǎo)致垢下金屬腐蝕. 4)降低鍋爐出力. 5)降低鍋爐的使用壽命.水處理系統(tǒng)系統(tǒng)組成:水處理裝置主要由沙濾器、軟水器、熱力除氧器、鹽系統(tǒng)、化學(xué)除殘硬、化學(xué)除氧裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)和檢測(cè)儀表等八部分組成.影響水處理裝置制水量的因素水處理制水量與下列因素有關(guān)1)生水硬度的高低2)離子交換劑交換能力的大小3)離子交換劑劑量的多少4)離子交換劑再生效果的好壞鈉離子(樹脂)交換的原理 硬水通過鈉離子交換劑

5、時(shí),水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換劑中的鈉離子置換,這樣硬水流過鈉離子交換劑層后,就除去了可形成水垢的鈣、鎂離子,而成為合格的軟化水.CaR2+ Na2NaRMgR2+ Na2NaR離子交換劑(樹脂)的再生樹脂在水處理過程中,由于水中鈣、鎂等陽離子與其鈉離子交換,使離子交換劑喪失了交換能力,這種現(xiàn)象叫做失效.失效后的離子交換劑由于失去了交換能力,不能再起到軟化水的作用.為了使離子交換劑重復(fù)使用,就必須對(duì)離子交換劑進(jìn)行再生處理,使其重新獲得再生能力.鈉離子交換劑失效后,常用食鹽做交換劑 CaR2NaClNaRCaCl2 MgR2NaClNaRCaCl2 注汽鍋爐水處理裝置的特點(diǎn)1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方

6、便.2)兩組水處理不同時(shí)運(yùn)行,不能同時(shí)再生生.3)程序控制較簡(jiǎn)單,容易掌握.4)操作方便.注汽鍋爐水處理裝置運(yùn)行流程 作用:生水通過兩級(jí)交換器后,生成合格的軟化水,供鍋爐使用.一 級(jí)二 級(jí)水泵另一組另一組來的軟水去鍋爐1、正常運(yùn)行時(shí)的流程注汽鍋爐水處理裝置再生反洗流程 作用:清除樹脂床積存的雜質(zhì),使樹脂顆粒膨脹,并重新均勻分布. 反洗流量是以反洗時(shí)樹脂能夠均勻浮起,而又不流失為依據(jù)來確定的.過大會(huì)沖出樹脂,過小起不到反洗作用. 反洗時(shí)間由排出污水的混濁情況而定,既排出污水清潔無雜質(zhì)為止.一 級(jí)二 級(jí)另一組另一組來的軟水去鍋爐水泵2、反洗注汽鍋爐水處理裝置再生進(jìn)鹽流程 作用:用納離子置換出吸附在

7、樹脂表面的鈣、鎂離子.一 級(jí)二 級(jí)去鍋爐另一組來的軟水水泵6810鹽池來水3、鹽水再生注汽鍋爐水處理裝置再生置換流程 作用:進(jìn)鹽結(jié)束后,用軟化水替換掉留在軟水器及進(jìn)鹽管線內(nèi)的鹽水,可使鹽水充分利用.增強(qiáng)樹脂的還原效果. 置換時(shí)間是根據(jù)排污水中含鹽量小于1.5時(shí)而確定的.一 級(jí)10二 級(jí)68另一組來的軟水去鍋爐水泵4、軟水反洗鹽水注汽鍋爐水處理裝置再生正洗流程 作用:清除殘余的再生劑及再生時(shí)的生成物（CaCl2、MgCl2等)一 級(jí)二 級(jí)另一組來的軟水水泵去鍋爐一級(jí)正洗95、一級(jí)正洗 二級(jí)正洗一 級(jí)二 級(jí)另一組來的軟水去鍋爐276、二級(jí)正洗水處理控制程序分析什么是可編程控制器 可編程控制器(簡(jiǎn)稱

8、PLC)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算電子裝置.它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器,在其內(nèi)部執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出來控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程.它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制.是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱之一.PLC的應(yīng)用 目前,PLC在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、機(jī)械等各個(gè)行業(yè).其使用情況可歸納以下幾點(diǎn):1)開關(guān)量的邏輯控制:這是其最基本最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域.目的是取代傳統(tǒng)的繼電器.2)模擬量控制:對(duì)生產(chǎn)過程中許多連續(xù)變化量, PLC可通過A/D及D/A轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制.3)運(yùn)動(dòng)控制: PLC可對(duì)圓周或直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行

9、控制.4)過程控制: PLC通過PID調(diào)節(jié)模塊,完成對(duì)生產(chǎn)過程中許多參數(shù)的閉環(huán)控制.5)數(shù)據(jù)處理PLC的特點(diǎn)1)高可靠性:由于采用大規(guī)模集成電路和先進(jìn)的制造工藝,內(nèi)部也采用了先進(jìn)的抗干擾措施, PLC具有很高的可靠性.2)豐富I/O接口:針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào), PLC都有相應(yīng)的I/O接口.3)采用模塊化結(jié)構(gòu)4)編程簡(jiǎn)單易學(xué)5)安裝簡(jiǎn)單維修方便PLC的硬件 PLC在運(yùn)行過程中,一般把CPU、存儲(chǔ)器和I/O系統(tǒng)三部分。稱為PLC的基本組成部分。編程器及其它外部設(shè)備如外存儲(chǔ)器、模擬I/O盤、通信接口、擴(kuò)展口以及測(cè)試設(shè)備等.它們是PLC的輔助部分.主要用于系統(tǒng)開發(fā),安裝調(diào)試和維護(hù).常見單元式PLC結(jié)

10、構(gòu)框圖:CPU輸入/輸出系統(tǒng)編程及外用設(shè)備系統(tǒng)總線系統(tǒng)程序用戶程序存儲(chǔ)器一:中央處理器 中央處理器(CPU):它是PLC的核心,其作用類似于人的大腦。它能夠識(shí)別用戶按照特定的格式輸入的各種指令,并按照指令的規(guī)定,根據(jù)當(dāng)前的現(xiàn)場(chǎng)I/O信號(hào)的狀態(tài),發(fā)出相應(yīng)的控制指令,完成預(yù)定的控制任務(wù)。另外,它還能識(shí)別用戶所輸入的控制指令序列的格式和語法錯(cuò)誤。還具有系統(tǒng)電源、I/O系統(tǒng)、存儲(chǔ)器及其接口的測(cè)試與診斷功能。它在系統(tǒng)程序的控制下,完成邏輯運(yùn)算、數(shù)字運(yùn)算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分工作的任務(wù)。二：存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器由系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器兩部分組成。分別存儲(chǔ)系統(tǒng)程序和用戶程序。其中系統(tǒng)程序由生產(chǎn)廠家預(yù)先編制的

11、監(jiān)控程序、模塊化應(yīng)用功能程序、命令解釋和功能子程序的調(diào)用管理程序及各種系統(tǒng)參數(shù)等。用戶程序是由用戶編制的梯形圖、輸入輸出狀態(tài)，計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)值以及系統(tǒng)運(yùn)行必須的初始值，其它參數(shù)等。三：輸入輸出系統(tǒng)的輸入輸出系統(tǒng)是過程狀態(tài)與參數(shù)輸入到以及實(shí)現(xiàn)控制時(shí)控制信號(hào)輸出的通道。對(duì)輸入輸出接口有兩個(gè)主要要求。一是接口有良好的抗干擾能力。二是接口能滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)各類信號(hào)的匹配要求。PLC的軟件PLC的軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件.1)系統(tǒng)軟件:由廠家編制,固化在存儲(chǔ)器中并永久保存2)應(yīng)用軟件:又叫用戶程序.它是用戶為了達(dá)到某種控制目的,采用PLC廠家提供的編程語言自主編制的程序.它包括開關(guān)量邏輯控制程序、模擬量運(yùn)算程序

12、、閉環(huán)邏輯控制程序、和操作站系統(tǒng)控制程序等.3)常用應(yīng)用軟件編程語言:用戶程序的編制需使用PLC廠家提供的編程語言編制.常見的有:梯形圖、語句表、功能圖、功能模塊圖和結(jié)構(gòu)化文本編程語言.梯形圖梯形圖是一種以圖形符號(hào)及圖形符號(hào)在圖中的相互關(guān)系表示檢測(cè)關(guān)系的一種語言,是從繼電器電路演變過來的. FUSB1 SB2 KM KM FR NX0 X1Y0 Y0 語句表語句表也叫指令表,它和單片機(jī)程序中的匯編語言有點(diǎn)類似,由語句指令依一定的順序排列而成.一般分為兩部分,一為助記符,二是操作數(shù).指令表和梯形圖有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系.不同的PLC有不同的指令系統(tǒng).GE公司歐姆龍公司功能說明STRLD以常開觸點(diǎn)開始一

13、個(gè)邏輯行STR NOTLD NOT以常閉觸點(diǎn)開始一個(gè)邏輯行OUTOUT輸出ANDAND串聯(lián)常開觸點(diǎn)OROR并聯(lián)常開觸點(diǎn)AND NOTAND NOT串聯(lián)常閉觸點(diǎn)OR NOTOR NOT并聯(lián)常閉觸點(diǎn)AND STRAND LD并聯(lián)支路的串聯(lián)OR STROR LD并聯(lián)支路的并聯(lián)以前一梯形圖為例:(歐姆龍公司PLC) LD XO OR Y0 AND NOT X1 OUT Y0 NX0 X1Y0 Y0 注汽鍋爐水處理PLC控制系統(tǒng)是根據(jù)注汽鍋爐水處理使用現(xiàn)狀，開發(fā)成功的新一代的注汽鍋爐水處理PLC控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)通過觸摸屏將集中顯示系統(tǒng)流程、運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)，并通過它對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行修改，因此操作者可以直觀

14、、全面地了解水處理運(yùn)行的工況，方便地設(shè)置參數(shù)，根據(jù)故障提示能快速地對(duì)發(fā)生的事故進(jìn)行分析和采取措施。水處理流程畫面顯示內(nèi)容見圖，水處理分為A、B兩組，交替工作，每一組由一級(jí)罐和二級(jí)罐組成，由PLC通過對(duì)流程中的氣動(dòng)閥的控制實(shí)現(xiàn)制水、反洗、進(jìn)鹽、正洗等步驟。水處理再生水處理再生有三種方式：1）手動(dòng)再生：手動(dòng)再生時(shí)，再生的每一步都有人工控制，這時(shí)的PLC不起作用。因控制柜內(nèi)有20個(gè)三向開關(guān)，第一個(gè)開關(guān)是運(yùn)行方式選擇開關(guān)：當(dāng)此開關(guān)在最下位置時(shí)，為手動(dòng)再生。此時(shí)如運(yùn)行A組。則讓開關(guān)A1、A2、A3處于最下位置。如再生A組。則讓開關(guān)A1、A2 、A3處于中間位置。當(dāng)反洗時(shí)，則讓開關(guān)A4、A5處于最下位置。

15、進(jìn)鹽時(shí)，則讓開關(guān)A6、A8、A10處于最下位置。置換和正洗依此類推。當(dāng)再生完成后，則A1A10處于中間位置。A組待運(yùn)。2）由PLC控制下的再生：此種情況下的再生也分為自動(dòng)再生與手動(dòng)再生。但不管是自動(dòng)再生與手動(dòng)再生，此時(shí)再生選擇開關(guān)都應(yīng)處于最上位置。而A1A10也處于最上位置。這樣PLC發(fā)出的信號(hào)才能通過 A1A10到達(dá)電磁閥，從而控制氣動(dòng)閥的開閉。再生程序分析反洗(梯形圖） 當(dāng)25400和HR0001觸點(diǎn)帶電閉合 后,C002帶電計(jì)數(shù), 反洗開始. 當(dāng)計(jì)數(shù)器C002計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí), HR0002帶電閉合 ,反洗結(jié)束.同時(shí)HR0001 觸點(diǎn)斷開,進(jìn)鹽開始. C00200152540001600 HR

16、0001 HR0002置換和一級(jí)正洗 當(dāng)25400和HR0004帶電閉合 后,C003帶電計(jì)數(shù),置換開始. 當(dāng)計(jì)數(shù)器C003計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí), HR0004觸點(diǎn)斷開,置換結(jié) 束.同時(shí)HR0005觸點(diǎn)帶電閉 合, 一級(jí)正洗開始. C0030030C002001525400254000160001600 HR0004 HR0005 HR0006 HR0005置換二級(jí)正洗C00500202540001600 HR0005 HR0007續(xù)梯形圖 C002帶電計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí),C002的常開觸點(diǎn)閉合, 移位寄存器線圈帶電.移位寄存器把設(shè)定值復(fù)位, 以便下次再生時(shí)設(shè)定的數(shù)據(jù)重新使用.由于進(jìn)鹽 由鹽水流量計(jì)00011觸

17、點(diǎn)控制.當(dāng)進(jìn)鹽結(jié)束后,鹽 水流量計(jì)發(fā)出信號(hào),使00011觸點(diǎn)失電.T010T020 HR0000 06000 C002 C003 C004 C005 T010 T020 HR0001 HR0002 HR0004 HR0005 HR0006 00015 00015A組B組 00011A組B組續(xù)梯形圖 當(dāng)HR0001閉合時(shí), 00103帶電,A組4、5氣 動(dòng)閥開,反洗開始. HR0001 HR0002 HR0004 HR0005 HR0006 00103 00104 00106 00105 1SV-4/5 1SV-6/8/10 1SV-1/2/9 1SV-1/7續(xù)梯形圖 HR0001 T010 H

18、R0002T020 HR0004 HR0005 HR0006 00110 00107 00111 00213 00214 反洗指示 進(jìn)鹽指示 置換指示 一級(jí)正洗指示 二級(jí)正洗指示A組B組水處理常見控制故障及排除方法 由PLC控制的各種設(shè)備，如果程序正確。那么因軟件而出現(xiàn)的故障可能性極小。大多是控制部件或外部設(shè)備故障造成設(shè)備無法正常運(yùn)行。常見故障有：1）氣動(dòng)閥不開或開關(guān)不到位 a:未啟空壓機(jī) 啟動(dòng)空壓機(jī) b:供氣系統(tǒng)有故障 檢查供氣系統(tǒng) c:氣動(dòng)閥膜片損壞 更換膜片 d:氣動(dòng)閥閥桿阻力大 閥桿打黃油 e:電磁閥不帶電或損壞 檢查電路及更換電 磁閥2）再生時(shí)進(jìn)不去鹽： a:鹽水池內(nèi)沒鹽水。 鹽水池加鹽水。 b:鹽泵出口閥未開 打開鹽泵出口閥。 c:進(jìn)鹽時(shí)，控制6、8、10 檢修電磁閥或氣動(dòng)閥。號(hào)閥的電磁閥有故障，或6、8、10號(hào)氣動(dòng)閥本身有故障。 d: 進(jìn)鹽過濾器堵塞。 清洗過屢器。 e:布鹽器堵塞。 疏通布鹽器。 f: 集水器堵塞。 沖洗集水器。 g:鹽泵壞。 修復(fù)或更換鹽泵