姚棟

安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司阜陽(yáng)卷煙廠，安徽 阜陽(yáng) 236020

前言

在香煙生產(chǎn)過程中，鍋爐水處理系統(tǒng)起著承上啟下的作用。但是當(dāng)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)鍋爐除氧水箱水溫不穩(wěn)、水質(zhì)品質(zhì)下降問題。除氧水箱受高溫鍋爐回水、冷凝水、軟、反滲透混水、自動(dòng)排污的熱沖擊，水溫波動(dòng)較大，影響了化學(xué)除氧的效果和鍋爐熱量的不平衡等問題。如何解決這些問題，是擺在我們面前一項(xiàng)重要的任務(wù)。

1 鍋爐水處理系統(tǒng)概述及存在問題

1.1 鍋爐水處理系統(tǒng)概述

當(dāng)車間鍋爐運(yùn)行時(shí)，鍋爐發(fā)出增壓泵啟動(dòng)信號(hào)，增壓泵啟動(dòng)向鍋爐系統(tǒng)供水，隨著鍋爐燃燒率增加，將產(chǎn)生蒸汽，這時(shí)隨著除氧水箱缺水，系統(tǒng)首先向除氧水箱補(bǔ)充冷凝水，由于冷凝水并不能滿足鍋爐用水總量，故系統(tǒng)向除氧水箱補(bǔ)充反滲透水。當(dāng)除氧水箱的電導(dǎo)率不達(dá)標(biāo)時(shí)，則向除氧水箱補(bǔ)充軟化水，調(diào)節(jié)除氧水箱的電導(dǎo)率。當(dāng)補(bǔ)充冷凝水和反滲透水還不夠用時(shí)，則向除氧水箱補(bǔ)充軟化水。其中供水的流程為進(jìn)水進(jìn)入系統(tǒng)后，經(jīng)過多介質(zhì)過濾器、除氯過濾器處理，分別經(jīng)軟水罐軟化處理和反滲透處理，進(jìn)入除氧水箱。給除氧水箱供水還有另外兩部分，分別為冷凝水和鍋爐回水。所以除氧水箱供水為四路分別為軟水、反滲透水、冷凝水、鍋爐回水。其中鍋爐回水為自然回水，冷凝水為車間回水，既是高溫水，品質(zhì)又好，所以優(yōu)先使用冷凝水，當(dāng)冷凝水不夠時(shí)，優(yōu)先補(bǔ)反滲透水，軟水作用為調(diào)節(jié)電導(dǎo)率和安全補(bǔ)水。除氧水箱通過同一管道分別向四臺(tái)鍋爐供水。

1.2 鍋爐水處理系統(tǒng)存在的問題

1) 改善鍋爐除氧水箱水溫不穩(wěn)、水質(zhì)品質(zhì)。除氧水箱受高溫鍋爐回水、冷凝水、軟、反滲透混水、自動(dòng)排污的熱沖擊，水溫波動(dòng)較大，影響了化學(xué)除氧的效果。

2) 回收冷凝水熱量、排煙余熱回收熱量、鍋爐回收熱量的平衡與利用。

3) 改善鍋爐主供氣閥門的操作,減小操作工勞動(dòng)強(qiáng)度。

4) 鍋爐水處理系統(tǒng)控制比較分散和獨(dú)立，不容易管理和調(diào)試，其中一部分與消防水系統(tǒng)控制在一起，比較混亂，電氣控制需要集中在一起比較好。

5)增壓泵由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，模式單一，不容易控制和調(diào)節(jié)，改善鍋爐供水狀態(tài)。

6)軟水罐控制器損壞，無(wú)法滿足軟化水要求。

7)1#鍋爐節(jié)能器取盤管溫度作為燃燒率的變化量作為參考值，不準(zhǔn)確，不能反映鍋爐燃燒率的實(shí)際變化。

8)排污方式采用自動(dòng)排污，上位機(jī)不可控，除氧水箱排污直接排到外面，損失很大的熱量，造成很大浪費(fèi)和損失。同時(shí)排污沒有計(jì)量和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，這樣也影響藥液的濃度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

9)室外冷凝水回水水溫過高造成開鍋現(xiàn)象和在二樓釋放出大量的霧氣。

2 鍋爐水處理系統(tǒng)的改造方案和方法

2.1 改善除氧水箱的水溫、水質(zhì)、水位

在水處理系統(tǒng)中，增設(shè)熱水箱，使之成為除氧水箱唯一正常工作水源（除安全軟水給水外），以方便水位控制；熱水箱接受冷凝水、軟、反滲透水、余熱回收循環(huán)水，通過熱水箱水溫，水位波動(dòng)變化。以期實(shí)現(xiàn)除氧水箱水位控制和水溫控制的穩(wěn)定。

圖1 鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行原理概略圖

2.2 主氣閥

在通向汽包的主管路上增加電動(dòng)調(diào)節(jié)閥且在鍋爐內(nèi)部安裝壓力傳感器，在這兩者共同作用下，當(dāng)壓力滿足一定條件時(shí)，主氣閥打開或關(guān)閉。注：PLC實(shí)際控制中要求大于6bar時(shí)打開主氣閥，小于6bar時(shí)關(guān)閉主氣閥。且當(dāng)主火關(guān)閉時(shí)，延時(shí)20分鐘關(guān)閉主氣閥。

2.3 鍋爐回水部分

經(jīng)過改造后在四臺(tái)鍋爐每一個(gè)回水管路加裝電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥，這個(gè)電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥具有三個(gè)狀態(tài)分別為A:關(guān)閉狀態(tài)(4mA，開度為0%)；B:180度直通狀態(tài)（12mA，開度為50%）；C:180度-270度通路（20mA，開度為100%），在這四個(gè)三通閥后匯成一條回水管路，連接到增加的熱交換器上，與來(lái)自除氧水箱的通過增壓泵向鍋爐供的水，進(jìn)行熱交換，之后通過熱交換器后的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥回到除氧水箱。工作狀態(tài)為：A狀態(tài)：無(wú)鍋爐回水。B狀態(tài)：鍋爐回水直接回到除氧水箱。C狀態(tài)：鍋爐回水通過換熱器回到除氧水箱。

2.4 增壓泵部分

增加變頻器驅(qū)動(dòng)增壓泵電機(jī)，一臺(tái)變頻器分別驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)水泵。為一主一備。同時(shí)在控制柜門裝設(shè)手動(dòng)啟停按鈕、自動(dòng)/手動(dòng)切換、主備切換按鈕。以防當(dāng)PLC出現(xiàn)故障時(shí)。造成增壓泵停機(jī)，鍋爐無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，影響生產(chǎn)。同時(shí)在增壓泵后部安裝壓力傳感器用來(lái)參與供水回路的壓力PID控制，達(dá)到保壓的目的。

2.5 軟水罐部分

軟化水的投入運(yùn)行的過程和再生的控制程序，由于原先控制軟水罐的單片機(jī)控制器損壞，故需要在PLC中實(shí)現(xiàn)軟化水的控制功能，將1、2號(hào)軟水罐機(jī)頭接線全部接入PLC模塊中，原軟水流量計(jì)接線也引入PLC當(dāng)中，通過編程完全實(shí)現(xiàn)了原控制器的要求和功能。其參數(shù)設(shè)置和顯示通過HMI來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.6 低燃燒率時(shí)禁止控制部分

將鍋爐控制箱內(nèi)的變頻器輸出引入PLC模塊中，同時(shí)調(diào)整變頻器輸出模擬量為0至10V的電壓輸出量，這樣當(dāng)鍋爐點(diǎn)火以后燃燒率變化時(shí)，變頻器的輸出頻率也同時(shí)相應(yīng)變化，PLC也就能夠跟蹤燃燒率的變化。適時(shí)的輸出控制命令電動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉管路，把節(jié)能器投入運(yùn)行當(dāng)中。

2.7 排污熱量回收部分、手動(dòng)排污降堿和排污影響藥液濃度問題

二樓增加一循環(huán)水箱和排污管道增加換熱器。變更自動(dòng)排污兩個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥其中之一為電動(dòng)開關(guān)閥。電動(dòng)開關(guān)閥為手動(dòng)上位機(jī)控制，排污口增加排污流量計(jì)，通過計(jì)量流量，控制加藥的時(shí)間，調(diào)節(jié)藥液的濃度。循環(huán)水箱的循環(huán)管路增設(shè)兩臺(tái)循環(huán)泵，可給鍋爐隔膜泵降溫，同時(shí)回收排污帶走的熱量。

3 結(jié)束語(yǔ)

此次鍋爐水處理系統(tǒng)的改造，穩(wěn)定了鍋爐供水的水溫、水位和水質(zhì)，提高了鍋爐產(chǎn)氣的合格率與效率；對(duì)鍋爐回水、排污、排煙的熱能回收，提高了熱利用率，實(shí)現(xiàn)了鍋爐的燃燒節(jié)能，在鍋爐的水處理系統(tǒng)中是一次節(jié)能減排的成功案例。