YG-111 防腐剂

1、湖南化工职业技术学院 锅炉水预处理自控工程设计1引 言锅炉水预处理是比较简单的一个流程，在这个流程的设计中，通过查阅大量资料和相关数据，再经过同组人的反复讨论，最终确定了以成分为主要参数、液位其次的简单控制方案。 本次设计中涉及到的主要设备包括清水箱、砂滤器、阳床、阴床、除碳器、除盐水箱等。该设计采用DCS控制系统，一共设计了两个简单成分控制回路、一个简单液位控制回路，同时在除盐水箱液位控制中为了克服阴床带来的纯滞后影响，在这里设置了一个以流量为副参数、液位为主参数的串级控制回路。从稳定生产操作、降低生产成本、提高产品质量和经济效益、改善劳动条件、保证生产安全、保护生态环境、节能等方面考虑，结

2、合设计项目的实际情况加以说明，结合情况采用可靠的新技术，减少进口设备的材料，综合利用资源、节约资源等。由于该项目流程较为简单、而且没有特别控制要求，所有仪表均采用普通本安型。在这次设计中，包括初步设计的基本资料，主要工艺流程数据和有关的图纸文件等资料、工艺过程机理介绍、工艺管理及设备安装布置图、工艺操作指标、物性指标、对控制的要求等。 通过整个设计过程让我对该项目有了深刻的认识，我体会到了实践对于学习的重要性，以前只是明白理论，没有经过亲身实践，对知识的理解不够明确，通过这次的毕业设计，真正做到了理论与实际相结合。2 锅炉水预处理工艺流程说明2.1 简单流程说明图2-1 简单工艺流程图锅炉水处

3、理工艺主要是讲工业水经过一系列的处理，祈祷一个净化的作用，从而提高锅炉的使用寿命及效率，为生产节约成本。首先，工业水经过砂滤器，将工业水中含有的悬浮物，固体颗粒等物质过滤掉，从砂滤器出来的水进入阳离子树脂床，在阳离子树脂床里，由于阳离子交换树脂的作用，将水中的纳、镁、钙等阳离子洗手，然后进除碳器内除掉水中的CO2再由脱碳水送入脱盐泵送到阴离子交换器内，除掉水中的硫酸根、氯根等离子，制成合格的脱盐水送入除盐水管内。然后经除盐水泵加压到0.4MPa,再送到热力除氧器内除掉水中的溶解氧，然后经给水泵加压到6.0MPa，送往锅炉。阳离子交换器内的阳离子交换机失效后，用HCL溶液再生，循环使用。阴离子交

4、换器内的阴离子交换机失效后，用NaOH溶液再生，循环使用。2.2 原辅材料说明2.2.1 离子交换树脂离子交换机树脂是有交联结构的高分子骨架与能离解的活性基因团两个基本部分组成的高分子电解质。交换剂本体是主分了化合物和交联剂组成的共聚物。交联剂的作用是使高分子化合物聚合为固体，并使其形成网状结构，以增大其交换能力，交换基因是由能起交换作用的阴/阳离子和与交换剂本体连结在一起的阴/阳离子组成。2.3 生产原理2.3.1 机械过滤原理原水中带有一些微小的杂质颗粒会加重水处理的负担，污染交换树脂，增加交换器的运行阻力，因此要将其除去。我厂选用砂滤器除去这些颗粒，砂滤器的工作原理包括机械过滤，薄膜过滤

5、，渗透过滤三种过滤方式，经过一段时间，这些杂质的重叠和架桥等作用。滤层表面形成附加滤膜，在滤膜形成后，滤膜过滤已起主导作用，水在通过滤层中间孔道时杂质也会被截留，称为渗透过滤。常用的滤料是石英砂，是白色的颗粒，不宜用于碱性水的过滤，砂滤器本体是有钢板卷制而成的，上、下有封头，其内部配置有进水管系，排水管系及滤料，本体外装有进出水管，空气管及阀门。影响砂滤器过滤效果的因素：过滤速度：一般控制在812/时，滤速过大，过滤周期缩短，出水水质容易恶化，影响过滤效果，滤速过小，薄膜形成时间长，影响过滤设备的处理能力，造成不经济，水流均匀性。水流不均匀易造成过滤设备使用周期短，出水水质难以保证，滤料承托层

6、要有足够的机械强度和化学稳定性，要有一定的颗粒级配合的孔隙率。反洗：当砂滤器运行到一定水头损失时，就要用自下而上的进行反冲洗，以除去滤层上的泥渣和杂质滤料，防止滤料结块，保证孔隙率。2.3.2阳离子交换器工作原理阳离子交换器工作原理是利用水中的钠、钙、镁等阳离子和离子交换树脂中的同性氢离子的可交换性，而达到处理的目的，当原水通过交换树脂时，水中的钙、钠、镁等阳离子便被离子交换树脂吸附，置换，而离子交换树脂中所含可交换的氢离子便进入水中，从而除去水中的金属阳离子。主要化学反应方程式： (2-1)2HR + Mg= MgR+ 2H (2-2)HR + Na= NaR + H (2-3)当阳离子交换

7、树脂失效后采用氯化氢溶液再生，其再生反应方程式为：CaR+ HCL = 2HR + CaCl (2-4)NaR + HCL = HR +NaCl (2-5)2.3.3阴离子交换器工作原理阴离子交换器工作原理是利用水中的硫酸、氯、硅酸等阴离子和离子交换树脂中的同性氢氧离子的可交换性，而达到处理的目的。当原水中的硫酸、氯、硅酸等阴离子便被交换树脂吸附，置换，而离子交换树脂中所含可交换树脂中所含的可交换的氢氧离子便进入水中，从而除去水中的阴离子，制成合格的脱盐水。主要化学反应方程式：2ROH + HSO + 2HO (2-6) ROH +HCL =RCL + HO (2-7)2ROH + HSIO

8、= RSIO +2HO (2-8)当阴离子交换树脂失效后采用氢氧化钠溶液使其再生，其反应方程式为：RSO +2NaOH = 2ROH + NaSO (2-9)RCL + NaOH = ROH + NaCl (2-10)RSIO + 2NaOH = 2ROH + NaSIO (2-11)3 锅炉水处理方法3.1 锅炉水处理的意义3.1.1锅炉清洗、水处理的意义和作用一种合格的锅炉水处理剂必须有效地起到阻垢和缓蚀两作用。阻垢主要是指对锅炉本体的阻垢，而缓蚀的对象包括锅炉本体以及蒸汽所通过的管道，热交换器和凝结水管道。Ca2+、Mg2+是主要的成垢离子，目前市场上所使用的锅炉大都配有离子交换器来去除

9、它们。但水中其它的一些溶解性盐类由于锅水的浓缩蒸发，浓度不断增大，仍有超出其溶解度而结垢的可能。特别是在烟管等高温部位，由于水的急烈汽化，很可能引起某些盐类因局部浓度过高而结晶析出。这就是许多使用软化水的锅炉仍结垢的原因。虽然这种现象可通过增加排污量得到缓解，但这一方面浪费大量的能源，另一方面由于排污量的增大使得锅水碱度下降，常常低于国家标准的下限，加快了腐蚀的速度。所以，对锅水采取适当的阻垢措施是十分必要的。水中的溶解氧是造成锅炉腐蚀的主要因素。由于锅内温度高溶解氧与铁反应的速度很快。对于无除氧器的锅炉，采用化学除氧的措施是必不可少的，对于有除氧器的锅炉，由于目前的除氧器除氧不能彻底，特别是

10、一些非连续运行的锅炉，在每天刚开炉时，热力除氧器几乎起不到作用，所以采取化学除氧作为一种补救方式也是必要的。造成锅炉腐蚀的另一主要因子是Fe3+。现在的写字楼、宾馆等大都采用密闭式的加热系统，冷凝水回用可占锅炉补给水的80%左右，如果蒸汽管道，冷凝水管道，热交换器等部位无必要的缓蚀措施，管道表面的铁就溶解进入凝结水中，由于Fe3+具有较强的氧化性，可以大大加快锅炉腐蚀的速度。锅炉补给水中的CO2气体进入锅炉后由于受热从水中逸出，随蒸汽一同进入热交换器，又重新溶解于冷凝水中，使水呈酸性。在酸性条件下铁的腐蚀大大的加快，大量铁溶入凝结水中，有时不得不把凝结水排掉，由于凝结水温度较高，这势必造成能源

11、的大量浪费。3.1.2 凝结水处理 凝结水在循环过程中，会受到汽轮机凝汽器冷却水泄漏和系统腐蚀产物等引起的污染，有时也需要进行处理。其典型的处理流程为凝结水的处理量与锅炉的参数、炉型（如有无锅筒或分离器）和凝结水的污染情况有关。随着锅炉参数的提高，凝结水的处理量一般逐渐增加。对超临界压力锅炉应全部处理；对超高压及亚临界压力锅炉处理量为25100;对有锅筒的高压以下锅炉一般不进行处理。常用的凝结水处理设备有纤维素覆盖过滤器和电磁过滤器等。凝结水在其中除去腐蚀产物（氧化铜和氧化铁等）后，再进入混合床或粉末树脂覆盖过滤器进行深度除盐。 3.1.3 给水除氧 锅炉给水中的溶解氧会腐蚀热力系统的金属。腐

12、蚀产物在锅炉热负荷较高处结成铜铁垢，使传热恶化，甚至造成爆管或在汽轮机高压缸中沉积，使汽轮机效率降低。因此，经过软化或除盐的补给水和凝结水，在进入锅炉之前一般都要除氧。常用的除氧方式有热力除氧和真空除氧等，有时还辅以化学除氧。所谓热力除氧,就是当给水在除氧器中被加热到沸腾时,气体在水中的溶解度降低,使气体从水中逸出,排入大气。按工作压力来分,应用较多的热力除氧器有0.12兆帕和0.6兆帕的。热力除氧时水必须加热到饱和温度，除氧水的表面积要大（如采用淋水或雾化播散装置），以便逸出的气体能够迅速地排出。真空除氧常在汽轮机凝汽器中进行。化学除氧就是在给水中添加联胺或亚硫酸钠，将水中含氧量进一步减少。

13、 3.1.4给水加氨和锅内加药处理 经补给水处理、凝结水处理和给水除氧后的锅炉给水，一般都要求添加氨或有机胺等以提高给水的pH值，防止酸性水对金属部件的腐蚀。对有锅筒的锅炉一般都要进行锅内处理。处理时，在锅筒内投加磷酸三钠或其他化学剂，把水中能形成水垢的盐类杂质变成可以在排污时排掉的泥渣，以防止或减缓水垢的形成。3.2 锅炉水处理方案3.2.1、锅炉日常保养药剂锅炉水处理药剂主要含有有机聚膦羧酸盐，分散剂、阻垢剂、除氧剂等成份,能在较广的温度范围和压力范围内都能保持高效性。锅炉水处理药剂针对不同情况下水垢的成型机理，选用多种针对性强效果好的阻垢剂科学地组合在一起，能有效地破坏水垢的晶格规序，使

14、水垢疏松脱落成粉末状，或把水垢均匀地分散在水中成胶状，或把成垢离子螯合成螯合物。通过多种方式防垢，还能把锅内原有的少量垢溶解去除。锅炉水处理药剂内的除氧剂，可有效地保护锅炉免遭腐蚀。内的多种气相缓蚀剂能与水一起参与循环，有效的保护凝结水管道。如锅炉配有除氧器则加药口应设在除氧口的出口端，若无除氧器则加药口设在软水箱的出口处，加药前先化验加药口处水的碱度、硬度、溶解氧、含盐量、含铁量指标，然后计算出须加入阻垢剂的浓度，根据给水泵的流量，调整加药泵的加药速度。加药泵与给水泵联动。初次加药量为：40-50PPM，水质稳定后加药量为：20-30ppm。加药后的前一段时间须每隔4小时测一次锅炉的各种控制

15、指标和药剂浓度，根据化验结果再对加药速度作一些调整，并确定排污频率，待一切正常后，可按常规监测锅炉。注意事项：（1）碱性较强，加药时应注意安全。（2）加药后锅水颜色将有略微加深，如影响测定时的终点判断，稀释后再作溶液。（3）加药后总溶固上限可上调至4500mg/L。（4）气温低时如药剂出现沉淀物，可摇匀后使用，不影响效果。巩义市联盛水处理材料有限公司所生产的阻垢剂适合与SoliSep MPT150有机絮凝剂并用，饮用水用合格认证(ANSI/NSF60认证)标准，有效控制碳酸钙、硫酸钙、硫酸锶结垢，高达+3.0LSI尚不致结垢，所有主要反渗透膜都能使用，籍由分散阻塞微粒来维持干净反渗透膜表面，进

16、水的PH从5-9仍属有效范围内 可直接添加或稀释使用，液状产品，使用简便。Hypersperse MDC150可用于控制膜分离系统结垢沉淀及减少微粒堵塞。此高效性能阻垢/分散剂配方是特别与SoliSep MPT150有机絮凝剂是否与阻垢/分散剂相容，否则会造成反渗透膜阻塞。补给水处理因蒸汽用途（供热或发电）和凝结水回收程度的不同，锅炉的补给水量也不相同。凝汽式电站锅炉的补给水量一般低于蒸发量的3,供热锅炉的补给水量可高达100。补给水处理流程如下图3-1。图3-1 补给水处理（1）预处理：当原水为地表水时，预处理的目的是除去水中的悬浮物、胶体物和有机物等。通常是在原水中投加混凝剂（如硫酸铝等）

17、，使上述杂质凝聚成大的颗粒，借自重而下沉，然后过滤成清水。当以地下水或城市用水作补给水时，原水的预处理可以省去，只进行过滤。常用的澄清设备有脉冲式、水力加速式和机械搅拌式澄清器；过滤设备有虹吸滤池、无阀滤池和单流式或双流式机械过滤器等。为了进一步清除水中的有机物，还可增设活性炭过滤器。 （2）软化：采用天然或人造的离子交换剂,将钙、镁硬盐转变成不结硬垢的盐，以防止锅炉管子内壁结成钙镁硬水垢。对含钙镁重碳酸盐且碱度较高的水，也可以采用氢钠离子交换法或在预处理（如加石灰法等）中加以解决。对于部分工业锅炉，这样的处理通常已能满足要求，虽然给水的含盐量并不一定明显降低。 （3）除盐：随着锅炉参数的不断

18、提高和直流锅炉的出现，甚至要求将锅炉给水中所有的盐分都除尽。这时就必须采用除盐的方法。化学除盐所采用的离子交换剂品种很多，使用最普遍的是阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，简称“阳树脂”和“阴树脂”。在离子交换器中，含盐水流经树脂时，盐分中的阳离子和阴离子分别与树脂中的阳离子(H+)和阴离子(OH-)发生变换后被除去，如图3-2。图3-2 常用的给水化学除盐系统示意图 3.3 锅炉水处理当水的碱度较高时，为了减轻阴离子交换器的负担，提高系统运行的经济性，在阳离子交换器之后一般都要求串联脱碳器以除去二氧化碳。含盐量特别高的水，也可采用反渗透或电渗析工艺，先淡化水质，再进入离子交换器进行深度除盐。对高

19、压以上的锅筒锅炉或直流锅炉，还必须除去给水中的微量硅；中、低压锅炉则按含量情况处理。 凝结水处理凝结水在循环过程中，会受到汽轮机凝汽器冷却水泄漏和系统腐蚀产物等引起的污染，有时也需要进行处理。处理流程如图3-3。图3-3 凝结水处理凝结水的处理量与锅炉的参数、炉型（如有无锅筒或分离器）和凝结水的污染情况有关。随着锅炉参数的提高，凝结水的处理量一般逐渐增加。对超临界压力锅炉应全部处理；对超高压及亚临界压力锅炉处理量为25100;对有锅筒的高压以下锅炉一般不进行处理。常用的凝结水处理设备有纤维素覆盖过滤器和电磁过滤器等。凝结水在其中除去腐蚀产物（氧化铜和氧化铁等）后，再进入混合床或粉末树脂覆盖过滤

20、器进行深度除盐。 给水除氧锅炉给水中的溶解氧会腐蚀热力系统的金属。腐蚀产物在锅炉热负荷较高处结成铜铁垢，使传热恶化，甚至造成爆管或在汽轮机高压缸中沉积，使汽轮机效率降低。因此，经过软化或除盐的补给水和凝结水，在进入锅炉之前一般都要除氧。常用的除氧方式有热力除氧和真空除氧等，有时还辅以化学除氧。所谓热力除氧,就是当给水在除氧器中被加热到沸腾时,气体在水中的溶解度降低,使气体从水中逸出,排入大气。按工作压力来分,应用较多的热力除氧器有0.12兆帕和0.6兆帕的。热力除氧时水必须加热到饱和温度，除氧水的表面积要大（如采用淋水或雾化播散装置），以便逸出的气体能够迅速地排出。真空除氧常在汽轮机凝汽器中进

21、行。化学除氧就是在给水中添加联胺或亚硫酸钠，将水中含氧量进一步减少。 给水加氨和锅内加药处理经补给水处理、凝结水处理和给水除氧后的锅炉给水，一般都要求添加氨或有机胺等以提高给水的pH值，防止酸性水对金属部件的腐蚀。对有锅筒的锅炉一般都要进行锅内处理。处理时，在锅筒内投加磷酸三钠或其他化学剂，把水中能形成水垢的盐类杂质变成可以在排污时排掉的泥渣，以防止或减缓水垢的形成。 我国近几年的调查报告，约有三分之一的锅炉使用单位，未进行水质处理，特别是偏远地区更为严重，而采用水处理的单位，效果较好的和效果不明显的各占一半。未进行水处理的单位，大部分是对水处理的认识不足，缺乏产品和技术，进行水处理效果不明显

22、的情况各异：有的是采用的方法不适应水质的要求，特别是有些用户受商家违反科学性的宣传，将循环水冷却的药剂用锅炉；有的是药剂质量问题；有的是药剂失效；有的是操作方法不正确。对未进行水处理和进行水处理而效果不明显这两种情况，归纳起来是缺乏水处理的认识，在某种程度上讲，国家在宏观上存在着弊端，即使国家有宏观指令，但用户的理解和认识存在差距。一种习惯性的认识是，原水经过软化后，水的PH值提高了，因而水的腐蚀性也降低了，实际上，锅炉钢在原水软化后的腐蚀性更大，按照锅炉腐蚀标准，属于事故性腐蚀级。为什么说软化水比原水腐蚀性更大，因原水中含有天然缓蚀剂重碳酸钙，它是一种阴极性缓蚀剂，当在钢表面同阴极反应产物氢

23、氧根离子相遇时，即生成碳酸钙沉淀而覆盖于阴极表面。由于阴极过程被抑制，钢的腐蚀速度减小。当原水被软化后，随着硬度成分被除去，水中的原有的天然缓蚀剂已不存在，因而水的腐蚀性增加了。同时，腐蚀产物覆盖于金属表面而成垢的情况变得严重了，因此，对使用软化水的锅炉，更有必要 采用防腐蚀措施。单独采用软化水设备不采用其它措施，也是锅炉使用寿命缩短的主要原因之一。      面对发达国家的水处理发展优势，我们不得不承认我们国家在水处理方面存在的不足和漏洞。所以我呼吁大家要更加珍惜爱护水资源，合理利用水资源。4 自控方案的确定确定自动化控制方案，就是根据生产过

24、程的机理和工艺要求来确定反馈控制系统。在技术上主要考虑被控变量的选择，确定测量点的位置和阀的安装位置，选择实现测量和控制的手段。在设计方法上，首先应该了解工艺要求，摸清情况，从实际出发，做到工艺上合理可行，从全局出发，充分考虑各个设备前后的联系，统筹兼顾相互协调，从实际使用考虑，做到操作可靠，简便易行，还要考虑经济性、技术性和先进性的统一，考虑现代仪表的兼容性，一般都选用电III型仪表。4.1 方案的确定在锅炉水预处理控制系统中，主要有压力、流量、液位和成分这四项参数，控制方案采用DCS控制，所用的DCS型号为浙大中控的CS2000，使锅炉水预处理过程融入先进的控制思想，达到过程操作的自动化。

25、(1)清水箱的液位控制清水箱的作用主要是蓄水，工业水通过清水泵加压后送往砂滤器，要清水泵能够正常工作，清水箱的液位就不能为零。因此在这里采用一个液位简单控制回路对清水箱液位进行控制，当清水箱液位发生变化时，通过对清水箱进水调节阀的控制，使清水箱的液位保持相对稳定。控制原理如图4-1。图4-1 清水箱的液位控制(2)砂滤器的进水流量和中间水箱的液位控制如果砂滤器的过滤速度过快，就会使一些悬浮物和固体颗粒进入阳床，从而影响阳床的工作效率和使用寿命，因此，我们需要对砂滤器的进水流量进行控制。除此之外，中间水箱的水不是通过中间水泵送给阴床的，为了不影响系统的正常工作，中间水箱的液位不能为零，所以在这里

26、我们也需要对中间水箱的液位进行控制。为了克服滞后问题，我们采用一个串级控制回路对这两个变量进行控制，中间水箱的液位控制作为主回路，砂滤器的进水流量作为副回路。(3)除盐水箱的液位控制为使系统稳定，在除盐水箱中的除盐水必须保持一定的压力和流量进入除氧器中，为此，需要对其中的液位进行控制，通过除盐水泵的加压将除盐水送入除氧器。通清水箱一样，这里采用一个液位简单控制回路，保证除盐水箱中的液位始终维持在一定范围，从而使系统能够排除一定干扰正常运行。控制原理图如下图4-2。图4-2 阳床离子成分控制原理图(4)除盐水泵出口的压力控制除盐水泵的主要作用是为去除氧器的除盐水提供0.5MPa的衡压，在此，我们

27、通过一个压力简单控制回路来达到工艺要求。当管道内水的压力高于0.5MPa时，回流阀门调大，泵的出口压力减小，使除盐水的压力降低，当管道内的水压力低于0.5MPa时，回流阀调小，泵的出口压力增大，从而使除盐水的压力增大。从而达到工艺要求。控制系统原理图如下图4-3。图4-3 除盐水泵的出口压力控制原理图锅炉系统用一级或二级除盐水、锅炉水和蒸汽凝结水的物理或化学处理技术。即通过除盐水pH调节控制给水系统的酸均匀腐蚀，除氧器和除氧剂控制锅炉热力系统的氧腐蚀，炉内化学处理控制炉内的结垢、腐蚀、沉积和夹带，凝结水腐蚀控制，防止蒸汽凝结水系统的酸和氧腐蚀。4.2 工业锅炉水处理技术在锅炉水处理过程中，锅炉

28、设备和管线易发生的主要问题是：腐蚀、结垢/沉积物、锅水夹带问题。为了保持这些主要问题在控制状态下，实施综合的处理方案是必要的。4.2.1 给水腐蚀处理锅炉给水中的杂质可以分为三种类型：溶解固体；溶解气体；悬浮物质。对于中压锅炉，目前的给水预处理已经可以将盐类物质处理在很低的水平，电导率一般都会小于5u/cm2(高压锅炉小于0.2)，硬度为0，因此结垢问题不会在给水管线和设备上发生，但进入锅炉后，由于锅炉的蒸发浓缩，会产生硅及腐蚀产物的沉积问题。然而，由于给水中的溶解气体(O2和CO2)和回水中的腐蚀产物(Fe或Cu)，会导致给水系统的腐蚀问题，进而影响锅炉设备的腐蚀控制。 许多腐蚀问题发生在锅

29、炉的热交换区域-蒸发器、水冷壁、隔板、排污阀和过热器。其它常见问题的区域包括：除氧器、给水预热器和省煤器。控制给水系统腐蚀的关键是：稳定调节给水pH值，清除给水中的溶解O2。 4.2.2 稳定调节给水pH值为了防止给水系统的腐蚀，国标要求给水的pH值应控制8.8-9.2范围内。 但常规氨水调节有其负面效应： （1）相同温度下，CO2的分配系统比NH3的大得多，即汽相中CO2的浓度较高，所以蒸汽冷凝时，水相中的NH3/CO2比值比气相中的大；而当蒸发时，气相中的NH3/CO2比值比水相中的小。因此，给水进行氨调整时，热力系统中有些部位可能出现氨量过剩，有些部位可能出现氨量不足，从而影响氨的处理效

30、果。导致不同部位产生pH差异。 （2）给水pH值超过9.2，也就意味着水、汽系统中氨的量较多，在氨的富集区，容易引起铜合金材料的腐蚀，因为这时NH3将与Cu形成可溶性的铜氨络离子Cu(NH3)42+，即发生铜合金的氨腐蚀。 （3）氨水有很难闻的气味，使用不方便，操作环境比较恶劣，会对操作人员的建康造成危害。操作存在安全隐患。4.2.3 清除给水中的溶解氧给水中的溶解氧是锅炉及辅助设备腐蚀的主要原因。 如果腐蚀产物夹带进入锅炉，将会沉积在锅炉表面，将会导致换热效率下降，和可能的炉管故障。为了防止溶解氧产生的氧腐蚀，必须对给水进行除氧。高效的除氧器能清除补充水中的绝大部分氧，能机械的将氧清除在15

31、甚至7ppb以下的水平。然而，这仍然不够，因为腐蚀仍可能因氧在锅炉的浓缩，在高温、中压下于锅炉系统中产生，还需通过化学方法将其完全除去，如果溶解超过15，达到30-50ppb，热力系统的腐蚀将非常严重，表现在蒸汽和凝液的铁含量严重超标。氧导致的腐蚀主要包括给水管线、泵和排污阀等的腐蚀；省煤器腐蚀；锅炉汽水分离设备腐蚀；蒸汽凝结水管线腐蚀等。4.2.4 炉水结垢和腐蚀处理锅炉的蒸发会导致杂质浓缩。锅炉中的垢在热交换表面的沉积，或悬浮物质沉积在金属表面上，变硬、变粘。锅炉中的高温会分解一些矿物质，引起其它物质溶解度降低。 水中的杂质和沉积物会导致结垢和沉积物，如：二氧化硅、悬浮物，或溶解的铁、油和

32、其它工艺污染物。 二氧化硅通常在水中不会大量出现，但在某种条件下会形成硬垢。尤其是在原水处理不彻底的情况下，胶体硅进入化学水系统，且不能被离子交换工艺去除，必然进入锅炉系统，必然增大硅垢形成的趋势，从而降低蒸汽的品质。 硅酸化合物在水中的溶解度很小，大部分却在水中进行聚合而成为双分子或三分子聚合物，最后成为完全不溶解的多分子聚合物，即称为胶体硅。它们在水中处于动平衡状态，并随pH值而变化，当pH值高时，较多转变为可溶性硅。因此控制炉水的pH>9.5相当关键。硅酸化合物存在于水和蒸汽中的危害很大，一旦进入锅炉后，胶体硅随着压力及pH值升高而转化为溶硅，从而使炉水中的含硅量不断增加，有时即使

33、加大排污量也难以改变炉水含硅量，为此，必须控制给水的含硅量，并使用化学品防止炉水的夹带。主要工艺指标见表4-1。 表4-1 主要工艺指标浊度5mg/L硬度0umol/L钠离子浓度150ug/L电导率5us/cmPH值79CL浓度5mg/L5 检测仪表及控制阀的选型生产过程自动化的实现，不仅需要制定合理的自动化方案，而且还需要正确的选取自动化仪表，在自动化工程设计中，这项工作通常称为仪表选型。工业自动化仪表的类型有很多，品种、规格各式样千差万别。因此，在仪表选型时，应该遵循有关设计原则和标准，根据实际需要，查阅产品目录，选型样本和使用说明书等技术资料，通过比较和分析，选定最终合适的仪表。5.1

34、仪表选型的原则5.1.1仪表选型的原则随着工厂新机试修的完善，需要购进的温度仪表越来越多，现在对仪表选型进行系统分析，从经济、功能、用途、应用环境等角度介绍，给大家以提供帮助。工业中常用接触式温度计：工业中常用接触式温度计选用原则：（1）满足对测温范围的要求。（2）满足对测温准确度的要求。（3）满足对指示、记录和报警及温度控制方面的要求。（4）满足对使用环境条件的要求。（5）在满足上述前提下选用价格低廉，坚固耐用，维修方便的仪表。玻璃温度计：一般使用范围0300，分普通和精密两种，普通用温度计:选用1.5级或l级。精密测量用温度计:应选用0.5级或0.25级。线性度好，响应一般，仅作现场显示，

35、不需要配其他仪表，带电接点的可作位控用。结构简单、使用方便、价格便宜以及精度高等优点，但不便远距离测温，结构脆弱、易碎，不允许超过温度计上限，不能与记录和控制仪表连接。压力式温度计：一般使用范围0125，分气体式和液体式两种，气体式使用范围-100500，1.01.5%精度，液体式使用范围-50500，1.02.5%精度。结构简单，价格一般，抗震性好，可近距离远传测量设备内气体、液体、蒸汽温度，仪表刻度清晰，带电接点的可作位控用，对环境条件要求不高，但仪表时间常数大，准确度不是太高，避免使用标尺前1/3的位置，不能与记录和控制仪表连接。双金属温度计：适合测量中、低温的现场检测工业仪表，可用来直

36、接测量气体、液体、和蒸汽的温度。线性度好，响应慢，准确度低，只做作现场显示，不能与记录和控制仪表连接，带电接点的可作位控用。他们与工业水银温度计相比较，具有无汞害，易读数，坚固和耐振等优点，可代替工业玻璃水银温度计。热电偶（1）检出（测）元件热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。必须配二次仪表，其优点是：测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。测量范围广。常用的热电偶从-50+1600均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269（如金铁镍铬），最高可达+2800（如钨-铼）。构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，

37、用起来非常方便。（2）根据温度测量范围及精度，选用相应分度号的热电偶、使用温度在13001800，要求精度又比较高时，一般选用B型热电偶；要求精度不高，气氛又允许可用钨铼热电偶，高于1800一般选用钨铼热电偶；使用温度在10001300要求精度又比较高可用S型热电偶和N型热电偶；在1000以下一般用K型热电偶和N型热电偶，低于400一般用E型热电偶；250下以及负温测量一般用T型电偶，在低温时T型热电偶稳定而且精度高。（3）使用气氛的选择S型、B型、K型热电偶适合于强的氧化和弱的还原气氛中使用，J型和T型热电偶适合于弱氧化和还原气氛，若使用气密性比较好的保护管，对气氛的要求就不太严格。（4）型

38、式的选择装配式热电偶适用于一般场合;铠装式热电偶适用于要求耐振动或耐冲击，以及要求提高响应速度的场合。（5）耐久性及热响应性的选择线径大的热电偶耐久性好，最高使用温度上限相对高，但响应较慢一些，对于测量梯度大的温度时，控温就差。（6）注意热电偶的型号与补偿导线的型号一致；保护管根据使用环境及温度详细选择。1Cr18Ni9Ti、-200800具有高温耐蚀性，通常作为一般耐热钢使用。5.2 压力测量仪表选型的一般原则（1）本系统需测量清水箱进水管道和除盐水泵出水管道内水的压力，设置了压力自动记录，可以选用弹簧管压力表。弹簧管压力表具有结构简单，范围大，精度高，价钱低，产品成熟等优点。（2）压力表量

39、程的选择根据被测压力的大小，确定仪表量程。在测量稳定压力时，最大压力值应不超过满量程的四分之三，正常压力应在仪表刻度上限的三分之二到二分之一处，在脉动压力测量时，最大压力值不超过满量程的三分之二。在测量中，正常操作压力不应超过仪表刻度上限的二分之一。（3）精度等级的选择根据生产允许的最大测量误差以及经济性，确定仪表的精度。一般生产用1.5或2.5级已经足够，科研或精密测量和校验压力表时，可选用0.5级，0.35级或更高等级。（4）使用环境及性能的考虑由于本系统是对水的预处理过程，主要介质是工业水，没有腐蚀性，也没有易燃易爆的危险，不结晶，因此对压力检测仪表没有特殊要求。5.3 液位测量仪表的选

40、择的一般原则不同类型的流量仪表性能和特点各异，选型时必须从仪表性能、液体特性、安装条件、环境条件和经济因素等方面进行综合考虑。仪表性能：精确度，重复性，线性度，范围度，压力损失，上、下限流量，信号输出特性，响应时间。液体特性：液体温度，压力，密度，粘度，化学性质，腐蚀，脏污，磨损，比热容，电导率和导热系数等。安装条件：管道布置方向，流动方向，上下游管道长度，管道口径，维护空间，管道震动，防爆等。环境条件：环境温度，安全性，电磁干扰，维护空间。经济因素：购置费，安置费，维修费，使用寿命，运行费，备品备件等。5.4 调节阀的选型5.4.1 调节阀的电动、气动型式的选择本系统选用电动仪表来进行自动控

41、制，其优点是工频电源取用方便，不需要增添专门设备；动作灵敏，精度高，信号传递快，传输距离远，在电源中断时，电动执行装置保持原位不动，不影响主设备的安全；与控制装置配合方便，安装接线简单。这是从生产食品操作程度，投资设备的经济性，使用维护，可靠性，安全性，现有仪表的兼容性等各方面分析，综合考虑得出来的，这是因为变送器或控制阀的显示控制仪表间的信号传送距离超过150mm以上，要求在高度食品管理的中央管理的中央控制室操作、检测、控制时，并且还须注意一个工程中，应力求仪表产品和规格统一，以一家或少数几家仪表厂的产品为主，尽量避免使用对人体产生危害介质的仪表，尽量选用专用的防腐仪表，仪表与工艺介质，直接

42、接触的部件，必须考虑介质对部件的腐蚀问题，还要考虑防水、防爆、防堵、防漏、防震等因素对仪表的特殊要求。5.4.2 调节阀的选用主要从下面几个方面来考虑（1）合理选用阀型和阀体、阀内件的材质这方面主要从被控液体的种类，腐蚀性和粘度、液体的温度、压力、最大和最小流量及正常流量时的压差等因素来决定。（2）正确确定控制阀的口径阀的口径确定是根据工艺数据提供的有关参数，计算出流量系数Kv来确定的。（3）选择合适的流量特性控制阀的流量特性，考虑对系统的补偿及管路阻力情况来确定，自控设计人员在系统设计时应予以考虑。（4）控制阀开闭形式的确定开闭形式的确定主要是从生产安全的角度来考虑的，当阀上控制信号中断时，应避免设备和伤害人员。如事故情况下控制阀处于关闭位置时危险较小，则选用气开式，反之，应选用气关式。6 DCS系统控制室的设计6.1 控制室的布局机柜室：又称主机房（简称机房），或辅助室。室内安置仪表的主要设备。其他工作室，根据需要在仪表控制室设置。控制室设计如图6-1。图6-1 控