鍋爐軟水劑的配比

1. 鍋爐中PH多少叫軟水怎麼測定PH多少叫硬水怎麼測定

A. 硬水是指含有較多可以溶解的鈣鹽、鎂鹽的水，其中含碳酸氫鈣，碳酸氫鎂較多的水叫暫時硬水，這種水被煮沸後，可溶性鈣、鎂鹽就變成碳酸鹽（石頭的主要成分之一），大部分析出，井水就是暫時硬水；而含硫酸鈣（石膏的主要成分）、硫酸鎂較多的水叫永久硬水，這種水煮沸時，所含鹽不能析出，海水就是永久硬水。
和硬水不同，軟水是只含少量或不含可溶性鈣鹽、鎂鹽的水，煮沸時不發生明顯的變化。
人們把水的軟、硬程度分為許多「度」，統稱為硬度，可以分類為0～30度（德國分類法），0～4度叫很軟的水，26～30度叫很硬的水。軟水中放入肥皂易產生大量泡沫，而硬水中的鈣鹽、鎂鹽能與肥皂起作用產生沉澱，使肥皂失去去污能力，不易產生泡沫。如果將硬水用作鍋爐用水，會有較多水垢產生而附著在鍋爐壁上，妨礙傳熱而多燒燃料，甚至會使鍋爐產生裂縫而引起爆炸。通常家中燒水用的壺壁上的白垢，就是硬水受熱產生的沉澱。人常喝太硬的水不利於身體健康，所以，現在提倡喝通過處理的水，工業上也將硬水先軟化後再使用。
硬度單位是ppm，1ppm代表水中碳酸鈣含量1毫克/升（mg/L）
水的軟化方法有：①加熱法；②石灰蘇打法：用石灰降低暫時硬水硬度，用燒鹼（蘇打）降低非碳酸鹽硬水的硬度；③離子交換法：用離子交換劑除去鈣鎂離子，目前家用「凈水器」多採用這種方法。

原理:乙二按四乙酸二鈉（EDTA-2Na）在PH為10的條件下與水中的鈣、鎂離子生成無色可溶性絡合物，指示劑鉻黑T則與鈣、鎂離子生成紫紅色絡合物。用EDTA—2Na滴定鈣、鎂離子至終點時，鈣、鎂離子全部與EDTA—2Na絡合而使鉻黑T游離，溶液即由紫紅色變為藍色.

水質監測中測硬度一般用容量法，用EDTA來滴定水中鈣鎂離子。也可以用原子吸收分別測出鈣鎂離子，然後相加算出總硬度。
硬度片劑使用方法：
1、 取一潔凈容器，隔著鋁箔包裝將一片硬度測定片劑用硬物敲碎，然後全部加入容器中，以少量待測水樣（V1）溶解之，此時溶液呈藍色；
2、繼續加入待測水樣至溶液變紅色為止（V2）；
3、計算紅色溶液體積V1+V2=V，查體積硬度換算表，即可得總硬度值。
附註：若所加待測水樣體積數值表內未列出，請用公式：CaCO3(mg/L)=1242/V 計算。

B. 硬度是以度計：以每升水中含10mg CaO為1度，如果是Mg之類的就用物質的量換算成CaO，再算度數。
水的鹼度是指水中含有能接受氫離子的物質的量,例如氫氧根,碳酸鹽,重碳酸鹽,磷酸鹽,磷酸氫鹽,硅酸鹽,硅酸氫鹽,亞硫酸鹽,腐植酸鹽和氨等,都是水中常見的鹼性物質,它們都能與酸進行反應.因此,選用適宜的指示劑,以酸的標准溶液對它們進行滴定,便可測出水中鹼度的含量.

C. 鹼度可分為酚酞鹼度和全鹼度兩種.酚酞鹼度是以酚酞作指示劑時所測出的量,其終點的pH值為8.3;全鹼度是以甲基橙作指示劑時測出的量,終點的pH值為4.2.若鹼度很小時,全鹼度宜以甲基紅-亞甲基藍作指示劑,終點的pH值為5.0.

硬度(即水中鈣鎂含量）的測定(EDTA滴定法)
在pH為10.0+-0.1的被測溶液中,用鉻黑T作指示劑,以乙二胺四乙酸二鈉鹽(簡稱EDTA)標准溶液滴定至藍色為終點,根據消耗EDTA標准溶液的體積,即可計算出水中硬度的含量.
暫時硬度又叫碳酸鹽硬度,永久硬度又叫非碳酸鹽硬度.一般硬度和鹼度都可以以碳酸鈣計.

D. 熱水鍋爐水質處理,硬度,鹼度,氯根如何計算?

現在有專門的儀器來檢測，只要把儀器的探頭放進爐水的樣品中，就立即測出來。如果要計算挺麻煩的，簡單介紹一下吧：鹼度計算：JD酚=C（1/2H2SO4)V1*10mmol JD全=C（1/2H2SO4)*（V1+V2)*10mmol
v1---第一次耗酸體積 V2----第二次耗酸體積
氯離子計算：CL-=（a-b)*1.0/V*1000毫克/升
a---滴定水樣消耗硝酸銀標准液的毫升數
b---滴定空白消耗硝酸銀標准液的毫升數
1.0---硝酸銀標准液的滴定度
V---所取水樣的體積（毫升）
硬度的計算：YD=a*N*2/V*1000mol/l
a---滴定時消耗EDTA標准液的體積毫升
N---滴定時所用EDTA標准液的濃度
V---所取水樣的體積（毫升）

E. 熱水鍋爐水質鹼度滴定終點怎麼看?

一般是分析甲基橙鹼度。用0.1N硫酸滴定。終點由黃色變為橙紅色。甲基橙PH3.1以下紅色，PH3.4--4.4橙色，PH4.4以上黃色。
PH為3.1-4.4時接近滴定終點。

F. 鍋爐水中鹼度過大怎麼辦
鍋爐水中的鹼度指標要求為大於等於20mgn/L現在我測得的值為100mgn/L 了，怎麼計算加入多少酸才能調節到20mgn/L。另外磷酸三鈉是鹽對吧，他只能起到除垢的作用，也就是他對鍋爐水的硬度有影響。我這樣說對嗎?
磷酸三鈉是一種軟水劑，可以防止鍋爐結鈣垢，條件是鍋水pH在10~12左右才最好，至於鍋爐水的鹼度過高可以採用如下兩種方法：1、加強排污（表面排污），2、添加降鹼劑（磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉），不要加酸

G. 鍋爐鹼度高怎麼辦?會有什麼危害?
鹼度高了自然會造成鹼性腐蝕。處理方法無非就是少加葯，加大排污。現在沒有人去在鍋爐裡面滴酸，對於酸，閃都還來不及，怎麼會再往裡頭加。鹼度過高的處理方法簡單只有上面那兩種：1。少加葯 2。加大排污。

H. 為什麼鍋爐水的鹼度高氯根很低？
鹼度和氯根沒有任何關系。影響鹼度的離子是碳酸根、碳酸氫根、氫氧根、磷酸根，因為這些離子能夠接受氫離子。而氯根就是氯根，化學性能很穩定，幾乎不和其他離子起反應。因此，鹼度高氯根低十分正常

I. 鍋爐水氯根達到550，鹼度只有4，這是什麼原因呢？
我們用的是4噸鍋爐，用自來水，自來水氯根50--65，但是鍋爐水氯根達到550，鹼度只有4，這是什麼原因呢?

這說明你的氯離子是在水軟化後才增高的。
氯根升高有2個途徑：
1、軟化水含鹽，就是殘余鹽（氯化鈉）進入了水系統；
2、鍋爐內水濃縮。
比較常見的現象是軟化水設備正洗的時間太短，沒把樹脂罐內的殘余鹽處理干凈，帶進鍋爐了，造成氯根升高。
自來水的氯根也很高，他是由於制水時用二氧化氯消毒，最後沒有沒有效的過濾掉而殘留的，從數據上看，這是超標的。

2. 請問鍋爐水處理一次加多少碳酸鈉才合適2噸鍋爐

鍋內加葯處理是作為鍋爐補給水、凝結水、生成返回水處理的補充處理。其作用是使隨給水帶入鍋爐內的結垢物質與所加葯劑反應，生成懸浮顆粒，呈分散狀態，通過加葯裝置加入鍋爐排污排出鍋內，或使其成為溶解狀態存在於鍋水中，不會沉積在鍋爐管壁上，以達到防垢的目的。
目前，我國對大型鍋爐的給水與蒸汽質量指標要求十分嚴格，加葯裝置因而需要對爐水品質連續監控。對於鍋爐給水加葯測控裝置，已經實現了加葯系統的自動化，但無自動配葯設備，仍需根據汽水實驗室的化驗結果人工配葯，這樣不僅工作強度大，而且所加的氨、聯胺均屬有劇毒易揮發物質，會給操作者造成嚴重危害，並導致環境污染。 給出以下參數供實際操作中參考。
一. 聯氨的需用量的計算：
N2H4= c*d*v*1000/w (kg)
式中：c——欲配溶液的百分比濃度
d——所配製溶液的比重（稀聯氨溶液可取1.0g/m3）
v——所配稀聯氨溶液體積m3
w——濃聯氨的百分比 濃度（一般為40%）
加註方式：一般連續加入.
二. 氫氧化鈉和碳酸鈉加葯量的計算：
(1) 空鍋上水時給水所需加鹼量
X1=(YD-JD +JD+ JDGMV
式中 :X1 ——空鍋上水時 , 需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g;
YD ——給水總硬度 ,mmol/L;
JD ——給水總鹼度 ,mmol/L;
JDG——鍋水需維持的鹼度 ,mmol/L;
V ——鍋爐水容量 ,m3;
M ——鹼性葯劑摩爾質量 ; 用 NaOH 為 40 g/mol, 用Na2C03 為 53g/mol 。
三、 鍋爐運行時給水所需加鹼量：
1) 對於非鹼性水可按下式計算
X2=(YD-JD +JDGP)M
式中 :X2 一一每噸給水中需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g/t;
PL 一鍋爐排污率 ,10-2;
其餘符號同上式。
如果 NaOH 和 NazC03 同時使用時 , 則在上述各公式中應分別乘以其各自所佔的質量分數 , 如 NaOH 的用量占總量的 η×10-2, 則 Na2C03 占 (1-η) ×10-2 , 兩者的比例應 根據給水水質而定。一般對於高硬度水、碳酸鹽硬度高或續 硬度高的水質宜多用 NaOH, 而對於以非碳酸鹽硬度為主的 水質 , 應以 Na2C03 為主 , 少加或不加 NaOH 。
2) 對於鹼性水,也可按上式計算,但如果當 JDG 以標准 允許的最高值代入後 , 計算結果出現負值 , 則說明原水鈉鉀 鹼度較高 ,將會引起鍋水鹼度超標 , 宜採用偏酸性葯劑 , 如 Na2HP04 、 NaHJ04 等。
四、磷酸三納 (Na3P04·12H20)用量計算：
磷酸三納在鍋內處理軟水劑中 , 一般用來作水渣調解劑和消除殘余硬度用。當單獨採用鍋內水處理時 , 加葯量是按經驗用量計算。
〈 1) 空鍋上水時磷酸三鈉用量 Yl 的經驗計算式 :
Y1=(65 十 5YD)VU)(7-8)
(2) 鍋爐運行時磷酸三鈉 (Y2) 的經驗計算式 :
Y2=5YDU/m3)
五、其他常用有機葯類的用量：
有機類防垢劑一般每噸水的經驗用量如下 :
(1) 拷膠 :5~1Og/t;
(2) 腐殖酸銷 : 每lmrnol/L 的給水硬度投加了3~5g;
(3) 有機聚磷酸鹽或有機聚寵酸鹽 : 根據不同的水質 , 一般在1~lOg/t 。
上述各式的加葯量僅為理論計算值,實際加葯裝置運行時,由於 Vh 各種因素如(鍋爐負荷、實際排污率的大小等)的影響, 加葯裝置加葯後的鍋水的實際鹼度有時與欲控制的鹼度會有一定差別,這時應根據實際情況,適當調解加葯量和鍋爐排污量,使鍋水指標達到國家標准。
偉焱鍋爐希望可以幫到您，望採納

3. 鍋爐給水如何加鹼

鍋內加葯處理是作為鍋爐補給水、凝結水、生成返回水處理的補充處理。其作用是使隨給水帶入鍋爐內的結垢物質與所加葯劑反應，生成懸浮顆粒，呈分散狀態，通過加葯裝置加入鍋爐排污排出鍋內，或使其成為溶解狀態存在於鍋水中，不會沉積在鍋爐管壁上，以達到防垢的目的。
目前，我國對大型鍋爐的給水與蒸汽質量指標要求十分嚴格，加葯裝置因而需要對爐水品質連續監控。對於鍋爐給水加葯測控裝置，已經實現了加葯系統的自動化，但無自動配葯設備，仍需根據汽水實驗室的化驗結果人工配葯，這樣不僅工作強度大，而且所加的氨、聯胺均屬有劇毒易揮發物質，會給操作者造成嚴重危害，並導致環境污染。 給出以下參數供實際操作中參考。
一. 聯氨的需用量的計算：
N2H4= c*d*v*1000/w (kg)
式中：c——欲配溶液的百分比濃度
d——所配製溶液的比重（稀聯氨溶液可取1.0g/m3）
v——所配稀聯氨溶液體積m3
w——濃聯氨的百分比 濃度（一般為40%）
加註方式：一般連續加入.
二. 氫氧化鈉和碳酸鈉加葯量的計算：
(1) 空鍋上水時給水所需加鹼量
X1=(YD-JD +JD+ JDGMV
式中 :X1 ——空鍋上水時 , 需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g;
YD ——給水總硬度 ,mmol/L;
JD ——給水總鹼度 ,mmol/L;
JDG——鍋水需維持的鹼度 ,mmol/L;
V ——鍋爐水容量 ,m3;
M ——鹼性葯劑摩爾質量 ; 用 NaOH 為 40 g/mol, 用Na2C03 為 53g/mol 。
三、 鍋爐運行時給水所需加鹼量：
1) 對於非鹼性水可按下式計算
X2=(YD-JD +JDGP)M
式中 :X2 一一每噸給水中需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g/t;
PL 一鍋爐排污率 ,10-2;
其餘符號同上式。
如果 NaOH 和 NazC03 同時使用時 , 則在上述各公式中應分別乘以其各自所佔的質量分數 , 如 NaOH 的用量占總量的 η×10-2, 則 Na2C03 占 (1-η) ×10-2 , 兩者的比例應 根據給水水質而定。一般對於高硬度水、碳酸鹽硬度高或續 硬度高的水質宜多用 NaOH, 而對於以非碳酸鹽硬度為主的 水質 , 應以 Na2C03 為主 , 少加或不加 NaOH 。
2) 對於鹼性水,也可按上式計算,但如果當 JDG 以標准 允許的最高值代入後 , 計算結果出現負值 , 則說明原水鈉鉀 鹼度較高 ,將會引起鍋水鹼度超標 , 宜採用偏酸性葯劑 , 如 Na2HP04 、 NaHJ04 等。
四、磷酸三納 (Na3P04·12H20)用量計算：
磷酸三納在鍋內處理軟水劑中 , 一般用來作水渣調解劑和消除殘余硬度用。當單獨採用鍋內水處理時 , 加葯量是按經驗用量計算。
〈 1) 空鍋上水時磷酸三鈉用量 Yl 的經驗計算式 :
Y1=(65 十 5YD)VU)(7-8)
(2) 鍋爐運行時磷酸三鈉 (Y2) 的經驗計算式 :
Y2=5YDU/m3)
五、其他常用有機葯類的用量：
有機類防垢劑一般每噸水的經驗用量如下 :
(1) 拷膠 :5~1Og/t;
(2) 腐殖酸銷 : 每lmrnol/L 的給水硬度投加了3~5g;
(3) 有機聚磷酸鹽或有機聚寵酸鹽 : 根據不同的水質 , 一般在1~lOg/t 。
上述各式的加葯量僅為理論計算值,實際加葯裝置運行時,由於 Vh 各種因素如(鍋爐負荷、實際排污率的大小等)的影響, 加葯裝置加葯後的鍋水的實際鹼度有時與欲控制的鹼度會有一定差別,這時應根據實際情況,適當調解加葯量和鍋爐排污量,使鍋水指標達到國家標准。

4. 鍋爐水處理的方法

鍋爐內水處理的方法是通過向鍋爐內加入一定數量的軟水劑 , 使鍋爐給水中的污垢轉變成泥垢然後將泥垢從鍋內排出,從而達到防止水垢結生或減緩的目的。這種處理水的方法是在鍋爐內部進行的,所有被稱為鍋爐內水處理。
二、鍋內水處理常用葯劑配方
1.「三鈉一膠」法
「三鈉一膠」法指的是磷酸三鈉、碳酸鍋、氫氧化鍋和栲膠。這種方法在我國鐵路系統有一套完整的使用方法和理論,管理得好,防垢率高。
2.「四鈉」法
「四鈉」法指的是磷酸三鈉、碳酸鍋、氫氧化鍋和腐殖酸鍋,這種方法處理的效果優於三鈉一膠法,適合於各種水質。
3. 純鹼法
這種方法主要是向鍋內放入純鹼 (Na2C03),純鹼在一定壓力作用下,雖然能分解成部分氫氧化鈉, 但對於成分復雜的給水,不能答到讓人滿意的效果。
4. 純鹼一腐殖酸鈉法
此法又要比純鹼一栲膠法效果好,主要是栲膠的水處理效果沒有腐殖酸鈉的水處理效果。
5. 有機聚磷酸鹽 有機聚竣酸鹽和純鹼法。
這種方法是近幾年才發展起來的阻垢劑配方,效果較好。
6. 純鹼一栲膠法
由於栲膠和純鹼的共同協作的結果,要比單用純鹼效果好。
7. 有機聚磷酸鹽、有機聚起酸鹽、腐殖酸鈉和純鹼法。
這種方法中的純鹼不僅其本身具有良好的防垢作用,而且還為有機聚竣酸鹽和有機聚磷酸鹽提供了良好的阻垢條件,腐殖酸做是很好的泥垢調解劑,效果更理想。

三、鍋內水處理常用葯剩用量的計算水處理葯劑的用量一般需要根據原水的硬度、鹼度和鍋 水維持的鹼度或葯劑濃度及鍋爐排污率大小等來確定。通常 無機葯劑可按化學反應物質的量進行計算 ; 而有機葯劑 ( 如栲膠、腐殖酸鍋、磷酸鹽或竣酸鹽等水質穩定劑 ) 則大多按 實驗數據或經驗用量進行加葯。

5. 鍋爐加葯量怎麼確定

鍋內加葯處理是作為鍋爐補給水、凝結水、生成返回水處理的補充處理。其作用是使隨給水帶入鍋爐內的結垢物質與所加葯劑反應，生成懸浮顆粒，呈分散狀態，通過加葯裝置加入鍋爐排污排出鍋內，或使其成為溶解狀態存在於鍋水中，不會沉積在鍋爐管壁上，以達到防垢的目的。

以提高給水PH值防止給水管道腐蝕為目的的最大加葯量（濃度100%計算）

qm=(1～2)qv g/h

qv——給水流量，m3/h

加入管道（水箱）內氨液的體積：

V=qm*10-6/cρ，m3/h；

c——計量箱中氨液的濃度，一般為0.5%～5%；

ρ——在c下氨液的密度g/cm3

(5)鍋爐軟水劑的配比擴展閱讀：

鍋內加葯處理法是最基本的水處理方法 , 又是鍋外化學水處理的繼續和補充。經過鍋外水處理以後還可能有殘余硬度 , 為了防止鍋爐結垢與腐蝕 , 仍加一定的水處理葯劑。

鍋內加葯處理法對環境沒有污染 , 它不像離子交換等 水處理法 , 處理掉天然水多少雜質 , 再生後還排出多少雜質 , 而且還排出大量剩餘的再生劑和再生後產物。而鍋內加葯處 理方法是將水中的主要雜質變成不溶性的泥垢 , 對自然不會 造成污染。

鍋內加葯純理法使用的配方需與給水水質匹配 , 給水硬度過高時 , 將形成大量水渣 , 加快傳熱面結垢速度。因而 一般不適用於高硬度水質。

6. 哪位能提供一下鍋爐軟水劑——磷酸三鈉的使用加葯說明

鍋爐抄給水應加磷酸三襲鈉，由於鍋爐水處在沸騰條件下，要求PH值在9～10.5，磷酸三鈉可以調節PH值。鍋爐運行中要求，水中磷酸根-有一定過剩量，過剩量太小，防垢效果差，過剩量過大，會造成葯品消耗上升、爐水含鹽量增加、形成磷酸鎂垢及發生磷酸鹽「隱藏」現象等，中壓鍋爐一般控制在5～15mg/L。

7. 鍋爐軟水劑有毒嗎

沒有，都是物理性質的，除去水中鈣鎂離子，不至於鍋爐結水垢嚴重！

8. 那裡有鍋爐軟水劑，鍋爐除垢劑賣

現在初裝的鍋爐一般都用軟化器，直接燒軟化水
已經用了的鍋爐，除垢劑也可以。但是效果一般。
建議你要是初裝鍋爐的話用個軟化器吧！

9. 急急急！！！鍋爐水處理該加多少葯

各種加葯計算

1. 濃聯氨的需用量的計算：
N2H4= c*d*v*1000/w (kg)
式中：c——欲配溶液的百分比濃度
d——所配製溶液的比重（稀聯氨溶液可取1.0g/m3）
v——所配稀聯氨溶液體積m3
w——濃聯氨的百分比 濃度（一般為40%）
2.一般是程序控制,連續加入.

1. 氫氧化鈉和碳酸鈉加葯量的計算
(1) 空鍋上水時給水所需加鹼量
X1=(YD-JD +JD+ JDGMV
式中 :X1 一一空鍋上水時 , 需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g;
YD 一一給水總硬度 ,mmol/L;
JD 一一給水總鹼度 ,mmol/L;
JDG 一一鍋水需維持的鹼度 ,mmol/L;
V 一一鍋爐水容量 ,m3;
M 一一鹼性葯劑摩爾質量 ; 用 NaOH 為 40 g/mol, 用Na2C03 為 53g/mol 。

(2) 鍋爐運行時給水所需加鹼量
1) 對於非鹼性水可按下式計算
X2=(YD-JD +JDGP)M
式中 :X2 一一每噸給水中需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g/t;
PL 一鍋爐排污率 ,10-2;
其餘符號同上式。
如果 NaOH 和 NazC03 同時使用時 , 則在上述各公式中應分別乘以其各自所佔的質量分數 , 如 NaOH 的用量占總鹼 量的 η×10-2, 則 Na2C03 占 (1-η) ×10-2 , 兩者的比例應 根據給水水質而定。一般對於高硬度水、碳酸鹽硬度高或續 硬度高的水質宜多用 NaOH, 而對於以非碳酸鹽硬度為主的 水質 , 應以 Na2C03 為主 , 少加或不加 NaOH 。
2) 對於鹼性水 , 也可按上式計算 , 但如果當 JDG 以標准 允許的最高值代入後 , 計算結果出現負值 , 則說明原水鈉鉀 鹼度較高 , 將會引起鍋水鹼度超標 , 宜採用偏酸性葯劑 , 如 Na2HP04 、 NaHJ04 等。

2. 磷酸三納 (Na3P04 • 12H20) 用量計算
磷酸三納在鍋內處理軟水劑中 , 一般用來作水渣調解劑
和消除殘余硬度用。當單獨採用鍋內水處理時 , 加葯量是按 經驗用量計算。
〈 1) 空鍋上水時磷酸三鈉用量 Yl 的經驗計算式 :
Y1=(65 十 5YD)VU)(7-8)
(2) 鍋爐運行時磷酸三鈉 (Y2) 的經驗計算式 :
Y2=5YDU/m3)

3. 常用有機葯類的用量 有機類防垢劑一般每噸水的經驗用量如下 :
(1) 拷膠 :5~1Og/t;
(2) 腐殖酸銷 : 每 l mrnol/L 的給水硬度投加了 3~5g;
(3) 有機聚磷酸鹽或有機聚寵酸鹽 : 根據不同的水質 , 一
般在 1~lOg/t 。 dc
上述各式的加葯量僅為理論計算值 , 實際運行時 , 由於 Vh 各種因素如 ( 鍋爐負荷、實際排污率的大小等 ) 的影響 , 加 t 葯後的鍋水的實際鹼度有時與欲控制的鹼度會有一定差別 , 這時應根據實際情況 , 適當調解加葯量和鍋爐排污量 , 使鍋 水指標達到國家標准ρ -aA

1 引 言

目前，我國對大型鍋爐的給水與蒸汽質量指標要求十分嚴格，因而需要對爐水品質連續監控。測量pH值大多採用傳統的PID控制演算法，但在反應過程中，因其中和點附近的高增益使得難以調整傳統PID控制器參數。因此只能採用很小的比例增益，否則系統不穩定，而比例增益過小，又將使系統的動態特性變壞。對於鍋爐給水加葯測控裝置，已經實現了加葯系統的自動化，但無自動配葯設備，仍需根據汽水實驗室的化驗結果人工配葯，這樣不僅工作強度大，而且所加的氨、聯胺均屬有劇毒易揮發物質，會給操作者造成嚴重危害，並導致環境污染。為此，提出變增益三區段非線性PID和積分模糊控制（IFC）演算法的兩種新型pH值控製法。通過對帶有時滯的pH值中和過程進行數字模擬，結果表明，這兩種控制演算法均具有魯棒性強，響應速度快和控制精度高的特點，尤其是IFC演算法能克服pH值中和過程中的較大時滯。通過在某電廠的實際應用，已實現了鍋爐給水配葯、加葯系統的全自動控制。

2 pH值控制方法的研究

2.1 常規PID控制

PID控制是按偏差的比例（P—Proportional）、積分（I—Integral）和微分（D—Derivative）線性組合的控制方式。圖1為常規的PID控制系統。其中，r為參考輸入信號；PID為控制器；P為被控對象模型；d為干擾量；e（k）為系統誤差；u（k）為控制量；pH（k）為被控過程輸出量。由圖可見，常規PID控制中的比例作用實際上是一種線性放大或縮小作用，很難適應酸鹼中和過程中被控對象非線性的特點。

圖1 典型pH值控制系統

2.2 變增益三區段非線性PID控制

將pH值變化按拐點分為：一個高增益區和兩個增益系數不同的低增益區。高增益區控制器採用較低增益;低增益區控制器採用不同的高增益，以滿足系統期望的性能指標。此外為防止積分飽和，採用帶死區和輸出限幅的PID控制演算法。

2.3 模糊控制

模糊控制演算法概括為：根據本次采樣得到的系統輸出值，計算出輸入變數；將輸入變數的精確量變為模糊量；根據輸入變數（模糊量）及模糊控制規則，按模糊推理合成規則計算控制量（模糊量）；由上述得到的控制量（模糊量）計算精確的控制量。

3 電廠鍋爐給水加葯控制系統

某發電廠共有4台300 MW的發電機組，分為兩個單元，一單元為1#、2#機組，二單元為3#和4#機組。每個單元加葯計量泵包括鍋爐補給水（生水經各種水處理方式凈化後，用於補充火力發電廠的汽水損失）和爐水兩種用水。現以二單元為例，加葯系統採用兩用一備共3台加葯計量泵，即3#和4#機組各用l台加葯計量泵，當其中1台出現故障時切換到備用泵。在該系統中通過檢測pH值來控制爐水中磷酸鹽的加入量，pH值要求控制在914～9.78，當其中1台機組的pH值低於9.4時，啟動相應機組的加葯泵。此時，磷酸鹽加葯箱內的磷酸鹽溶液經過管道（管道上的閥門都為手動閥，正常時為打開狀態）被泵入相應機組的除氧器出水管加葯點。若3#機組的加葯計量泵出現故障，則打開備用泵與其相連管道上的閥門，備用泵接替3#機組的加葯計量泵，為3#機組的爐水加葯；4#機組亦然。由於爐水中加入了適當的磷酸鹽及氫氧化鈉，可提高爐水的緩沖性能，並有利於維持爐水pH值的穩定性，從而防止鍋爐水冷壁的結垢和腐蝕。

該系統將爐水水樣經過減溫減壓裝置引入磷酸表及pH表探頭進行測量，經過模擬量轉換，再經控制系統PID運算後控制變頻器輸出，控制加葯泵轉速，從而實時控制爐水的加葯量，使爐水的磷酸根濃度與pH較好地保持在合格的范圍內。圖2給出其控制流程圖。該控制分為調節器、執行器、被控對象及變送器4部分。其中，調節器由S7-200 PLC和相應控制軟體組成；執行器由變頻器、電機和計量泵組成；被控對象為爐水；變送器採用分析儀表，即pH表。

圖2 控制流程圖

3.1 控制流程

圖3給出3#機組的爐水加葯控制系統。該系統從在線分析儀表（磷酸根表、pH表）中提取4～20mA信號，根據運行工藝參數和確定的數學模型進行窗口式PID復合運算，中間結果送變頻器，控制加葯泵加葯量以實現加葯的自動閉環調節。

圖3 3#機組爐水加葯控制系統

3.2 控制系統組成

該控制系統選用上位機軟體WinCC+西門子PLC的組合方案。PLC系統通過PorfiBus匯流排方式與上位機WinCC連接。如圖4所示。其中上位監控部分由工業計算機（WinCC）來完成。監控工作人員可通過CRT實時監控系統的運行狀況.設定或修改系統的運行參數，同時通過CRT遠程軟體控制系統運行。上位工控機進行數據處理和管理，並與MIS系統等聯網。上位機可對控制器進行組態，組態范圍包括控制器的網路地址和時間、選擇控制演算法、設定演算法參數、設定控制量的設定點、選擇演算法中輸入量及輸出量的通道等。下位控制部分由安裝在現場的一套可編程式控制制器（PLC）來完成。它是自動加葯控制系統的核心，用於採集相應的水質數據。由於化學加葯系統具有純滯後性質，會導致控製作用不及時，引起系統產生超調或振盪，而利用計算機可方便實現滯後補償。採用改進的數字PID控制演算法和模糊控制演算法，使控制器利用輸出控制信號調節現場的交流變頻器，進而控制電機的轉速，以調節加葯泵。電氣部分的控制方式設計為遠程和本地兩種，以實現手動/半自動/自動三種功能，後兩種功能由上位機切換。

圖4 控制系統組成