自动加药系统在石化行业锅炉水处理中的应用
摘要：介绍了由水质在线分析仪 (如PH表、磷表)与PLC和变频器组成闭环自动控制加药系统在抚顺石油二厂炉内协调磷酸盐处理中的应用。由在线分析仪、PLC、变频器组成的闭环控制自 动加药系统，增强了控制先进性和可靠性。此套自动加药系统的投入彻底改变了以前人工加药不准带来的经济损失且对于节省人力、降低消耗、确保炉水安全、保证 水质的稳定性，产生良好的经济效益和社会效益。关键词：水质在线分析仪；计量泵；协调磷酸盐处理；闭环控制
0 引 言
当今随着以半导体功率器件为核心的电力电子技术的发展和以计算机为代表的控制技术的突飞猛进，水质在线监测仪表、变频器技术和PLC的应用已深入到工业生 产和社会生活的各方面。水质在线仪表是生产现场最直接的检测设备，被称为自动化的“眼睛”，其准确性直接影响到自动化控制的精度。变频技术的不断发展和成 熟，以其明显节能效果、高可靠性、较高功率因数及效率等诸多优点，成为当今电气拖动系统的佼佼者。可编程序逻辑控制器(PLC)，是近年来发展起来的并得 到广泛应用的新一代工业自动化控制装置，它已成为解决自动控制问题的最有效工具之一， 它编程简单并且稳定可靠越来越受到人们的重视，PLC可以用于各种 工业过程的闭环控制。当前自动加药系统已广泛采用PLC自动控制技术、变频调速技术取代传统的直流调速系统。
1 我厂投入炉内协调磷酸盐自动加药系统的原因及控制目标
引入原因：由于锅炉在运行中，因凝汽器的渗泄漏和炉水大量蒸发而引起的炉水盐分极度浓缩，会造成炉管积盐、结垢。以前我厂投入的一套手动加药系统每天人员 分几班倒，人工取样实验室分析炉水的PH值和磷酸根值，靠人为经验配药后开启手动加药泵加药。因取样不及时、实验室仪表不准确、人的素质参差不齐等因素造 成了系统加药不理想，该加的时候不加，不加的时候又大量加，这样不仅浪费了大量的人力物力，最关健的是造成了锅炉设备腐蚀程度严重加剧。因而我方经过考查 研究引入了这套自动协调磷酸盐加药系统，该方法要求严格控制PH值和磷酸根值，从而实现R值(钠离子的量浓度与磷酸根炉离子的量浓度比)的严格控制以保证 协调磷酸盐处理的水质工况。协调磷酸盐自动加药系统常采用开关量控制二钠和三钠的选择，加药泵选用进口机械隔膜计量泵，使用交流电机驱动。当磷酸盐超过给 定值时停泵；当磷酸盐低于给定值时启动泵。
控制目标：自动连续分析炉水磷酸根和PH值，输出信号送上位机系统和PLC系统，加药量，根据水质、水量的变化，实现实时自动调节，达到最佳处理效果。当某泵故障时，备用泵自动投入使用，调节池液位实施连锁，低液位自动停泵并报警。
根据工艺参数要求自动开启二钠和三钠药箱电磁阀加相应的药，低液位时开启补水阀补除盐水。
实现数据处理、汇总、打印，上位机出现故障时，PLC可脱离上位机独立运行。
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