1、注汽鍋爐水處理流程及控制 過(guò)程分析,一:水處理流程過(guò)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:,1)結(jié)垢:它使鍋爐爐管傳熱能力降低,并由此造成管壁過(guò)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(lèi)雜質(zhì)的指標(biāo).單位為mg/L. 2)含鹽量:表示水中溶解鹽類(lèi)的總和.單位為mg/L. 3)硬度:表示

2、水中鈣、鎂離子的總含量.單位為mg/L 4)堿度:表示水中能接受氫離子的物質(zhì)的量.單位為mg/L 5)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 7.5-8.3 5)含鹽量600mg/L 6)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(lèi)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

3、酸氫鹽,此類(lèi)鹽在加熱過(guò)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(lèi)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(O

4、H)2 +CO2 鍋水中某些鹽類(lèi)溶解度下降, 如CaSO4 、CaSiO3等 3)水不斷受熱蒸發(fā),水中鹽類(lèi)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.,熱力除氧器,軟水器,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

5、多少 4)離子交換劑再生效果的好壞,鈉離子(樹(shù)脂)交換的原理,硬水通過(guò)鈉離子交換劑時(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(guò)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.,Ca(HCO3)2,+,CaR2,+,Na(HCO3)2,Mg(HCO3)2,2NaR,MgR2,+,Na(HCO3)2,2NaR,+,離子交換劑(樹(shù)脂)的再生,樹(shù)脂在水處理過(guò)程中,由于水中鈣、鎂等陽(yáng)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

6、,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,CaR2,+,NaCl,NaR,+,CaCl2,MgR2,NaCl,+,NaR,CaCl2,+,注汽鍋爐水處理裝置的特點(diǎn),1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便. 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(guò)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(lái)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(shù)脂床積存的雜質(zhì),使樹(shù)脂顆粒膨脹,并重新均勻分布. 反洗流量是以反洗時(shí)樹(shù)脂能夠均勻浮起,

7、而又不流失為依據(jù)來(lái)確定的.過(guò)大會(huì)沖出樹(shù)脂,過(guò)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(wú)雜質(zhì)為止.,一 級(jí),二 級(jí),另一組,另一組來(lái)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樹(shù)脂表面的鈣、鎂離子.,一 級(jí),二 級(jí),去鍋爐,另一組來(lái)的軟水,水泵,6,8,10,鹽池來(lái)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(xiàn)內(nèi)的鹽水,可使鹽水充分利用.增強(qiáng)樹(shù)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),6,8,另一組來(lái)的軟水,去鍋爐,水泵

8、,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(lái)的軟水,水泵,去鍋爐,一級(jí)正洗,9,5、一級(jí)正洗,二級(jí)正洗,一 級(jí),二 級(jí),另一組來(lái)的軟水,去鍋爐,2,7,6、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(chēng)PLC)是一種專(zhuān)門(mén)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(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出來(lái)控制各種類(lèi)型的機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程.它主要用來(lái)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

9、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(kāi)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(guò)程中許多連續(xù)變化量, PLC可通過(guò)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制. 4)過(guò)程控制: PLC通過(guò)PID調(diào)節(jié)模塊,完成對(duì)生產(chǎn)過(guò)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

10、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(guò)程中,一般把CPU、存儲(chǔ)器和I/O系統(tǒng)三部分。稱(chēng)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(pán)、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(kāi)發(fā),安裝調(diào)試和維護(hù).常見(jiàn)單元式PLC結(jié)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(xiàn),系統(tǒng)程序,用戶(hù)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(lèi)似于人的大腦。它能夠識(shí)別用戶(hù)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

11、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(hù)所輸入的控制指令序列的格式和語(yǔ)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(hù)程序存儲(chǔ)器兩部分組成。分別存儲(chǔ)系統(tǒng)程序和用戶(hù)程序。其中系統(tǒng)程序由生產(chǎn)廠(chǎng)家預(yù)先編制的監(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(hù)程序是由用戶(hù)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(guò)程狀態(tài)與參數(shù)輸入到

12、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(mǎn)足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)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(chǎng)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(hù)程序.它是用戶(hù)為了達(dá)到某種控制目的,采用PLC廠(chǎng)家提供的編程語(yǔ)言自主編制的程序.它包括開(kāi)關(guān)量邏輯控制程序、模擬量運(yùn)算程序、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(yǔ)言:用戶(hù)程序的編制需使用PLC廠(chǎng)家提供的編程語(yǔ)言編制.常見(jiàn)的有:梯形圖、語(yǔ)句表、功能圖、功能模塊圖和結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言.,梯形圖,梯形圖是一種以圖形符

13、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(yǔ)言,是從繼電器電路演變過(guò)來(lái)的.,FU,SB1,SB2,KM,KM,FR,N,X0,X1,Y0,Y0,語(yǔ)句表,語(yǔ)句表也叫指令表,它和單片機(jī)程序中的匯編語(yǔ)言有點(diǎn)類(lèi)似,由語(yǔ)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).,以前一梯形圖為例:(歐姆龍公司PLC) LD XO OR Y0 AND NOT X1 OUT Y0,N,X0,X1,Y0,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(kāi)發(fā)成功的新一代的注汽鍋爐水處理PLC控制系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)通過(guò)觸摸屏

14、將集中顯示系統(tǒng)流程、運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)，并通過(guò)它對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行修改，因此操作者可以直觀(guān)、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(huà)面顯示內(nèi)容見(jiàn)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(guò)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(kāi)關(guān)，第一個(gè)開(kāi)關(guān)是運(yùn)行方式選擇開(kāi)關(guān)：當(dāng)此開(kāi)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(kāi)關(guān)A1、A2、A3處于最下位置。如再

15、生A組。則讓開(kāi)關(guān)A1、A2 、A3處于中間位置。當(dāng)反洗時(shí)，則讓開(kāi)關(guān)A4、A5處于最下位置。進(jìn)鹽時(shí)，則讓開(kāi)關(guān)A6、A8、A10處于最下位置。置換和正洗依此類(lèi)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(kāi)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(guò) A1A10到達(dá)電磁閥，從而控制氣動(dòng)閥的開(kāi)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(kāi)始. 當(dāng)計(jì)數(shù)器C002計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí), HR0002帶電閉合

16、 ,反洗結(jié)束.同時(shí)HR0001 觸點(diǎn)斷開(kāi),進(jìn)鹽開(kāi)始.,C002 0015,25400,01600,HR0001,HR0002,N,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(kāi)始. 當(dāng)計(jì)數(shù)器C003計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí), HR0004觸點(diǎn)斷開(kāi),置換結(jié) 束.同時(shí)HR0005觸點(diǎn)帶電閉 合, 一級(jí)正洗開(kāi)始.,N,C003 0030,N,C002 0015,25400,25400,01600,01600,HR0004,HR0005,HR0006,HR0005,置換,一級(jí)正洗,二級(jí)正洗,N,C005 0020,25400,01600,HR0005,HR0007,二級(jí)正洗,續(xù)梯形

17、圖 C002帶電計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí),C002的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合, 移位寄存器線(xiàn)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.,T010,T020,HR0000,06000,C002,C003,C004,C005,T010,T020,HR0001,HR0002,HR0004,HR0005,HR0006,00015,00015,A組,B組,反洗,進(jìn)鹽,00011,置換,一級(jí)正洗,二級(jí)正洗,跳步,A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(kāi),反洗開(kāi)始.,

18、HR0001,HR0002,HR0004,HR0005,HR0006,00103,00104,00106,00105,1SV-4/5,1SV-6/8/10,1SV-1/2/9,1SV-1/7,反洗,進(jìn)鹽與置換,一級(jí)正洗,二級(jí)正洗,續(xù)梯形圖,HR0001,T010,HR0002,T020,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(jiàn)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(wú)法正常運(yùn)行。常見(jiàn)故障有： 1）氣動(dòng)閥不開(kāi)或開(kāi)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(méi)鹽水。 鹽水池加鹽水。 b:鹽泵出口閥未開(kāi) 打開(kāi)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(guò)濾器堵塞。 清洗過(guò)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