1、各种加药计算1. 浓联氨的需用量的计算：N2H4= c*d*v*1000/w (kg) 式中：c欲配溶液的百分比浓度d所配制溶液的比重（稀联氨溶液可取 1.0g/m3）v所配稀联氨溶液体积 m3w浓联氨的百分比 浓度（一般为 40%）2.一般是程序控制,连续加入.1. 氢氧化钠和碳酸钠加药量的计算 (1) 空锅上水时给水所需加碱量 X1=(YD-JD +JD+ JDGMV 式中 :X1 一一空锅上水时 , 需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g; YD 一一给水总硬度 ,mmol/L; JD 一一给水总碱度 ,mmol/L; JDG 一一锅水需维持的碱度 ,mmol/L; V 一一锅炉水
2、容量 ,m3; M 一一碱性药剂摩尔质量 ; 用 NaOH 为 40 g/mol, 用 Na2C03 为 53g/mol 。 (2) 锅炉运行时给水所需加碱量 1) 对于非碱性水可按下式计算 X2=(YD-JD +JDGP)M 式中 :X2 一一每吨给水中需加 NaOH 或 Na2C03 的量 ,g/t; PL 一锅炉排污率 ,10-2; 其余符号同上式。 如果 NaOH 和 NazC03 同时使用时 , 则在上述各公式中应分别乘以其各自所占的质量分数 , 如 NaOH 的用量占总碱 量的 10-2, 则 Na2C03 占 (1-) 10-2 , 两者的比例应 根据给水水质而定。一般对于高硬度
3、水、碳酸盐硬度高或续 硬度高的水质宜多用 NaOH, 而对于以非碳酸盐硬度为主的 水质 , 应以 Na2C03 为主 , 少加或不加 NaOH 。 2) 对于碱性水 , 也可按上式计算 , 但如果当 JDG 以标准 允许的最高值代入后 ,计算结果出现负值 , 则说明原水钠钾 碱度较高 , 将会引起锅水碱度超标 , 宜采用偏酸性药剂 , 如 Na2HP04 、 NaHJ04 等。 2. 磷酸三纳 (Na3P04 12H20) 用量计算 磷酸三纳在锅内处理软水剂中 , 一般用来作水渣调解剂 和消除残余硬度用。当单独采用锅内水处理时 , 加药量是按 经验用量计算。 1) 空锅上水时磷酸三钠用量 Yl
4、 的经验计算式 : Y1=(65 十 5YD)VU)(7-8) (2) 锅炉运行时磷酸三钠 (Y2) 的经验计算式 : Y2=5YDU/m3) 2 pH值控制方法的研究 2.1 常规 PID控制 PID 控制是按偏差的比例（PProportional）、积分（IIntegral）和微分（DDerivative）线性组合的控制方式。图 1为常规的 PID控制系统。其中，r 为参考输入信号；PID 为控制器；P 为被控对象模型；d 为干扰量；e（k）为系统误差；u（k）为控制量；pH（k）为被控过程输出量。由图可见，常规 PID控制中的比例作用实际上是一种线性放大或缩小作用，很难适应酸碱中和过程中
5、被控对象非线性的特点。图 1 典型 pH值控制系统2.2 变增益三区段非线性 PID控制 将 pH值变化按拐点分为：一个高增益区和两个增益系数不同的低增益区。高增益区控制器采用较低增益;低增益区控制器采用不同的高增益，以满足系统期望的性能指标。此外为防止积分饱和，采用带死区和输出限幅的 PID控制算法。 2.3 模糊控制 模糊控制算法概括为：根据本次采样得到的系统输出值，计算出输入变量；将输入变量的精确量变为模糊量；根据输入变量（模糊量）及模糊控制规则，按模糊推理合成规则计算控制量（模糊量）；由上述得到的控制量（模糊量）计算精确的控制量。3 电厂锅炉给水加药控制系统 某发电厂共有 4台 300
6、 MW的发电机组，分为两个单元，一单元为 1#、2#机组，二单元为 3#和 4#机组。每个单元加药计量泵包括锅炉补给水（生水经各种水处理方式净化后，用于补充火力发电厂的汽水损失）和炉水两种用水。现以二单元为例，加药系统采用两用一备共 3台加药计量泵，即 3#和 4#机组各用 l台加药计量泵，当其中 1台出现故障时切换到备用泵。在该系统中通过检测 pH值来控制炉水中磷酸盐的加入量，pH值要求控制在 9149.78，当其中 1台机组的 pH值低于 9.4时，启动相应机组的加药泵。此时，磷酸盐加药箱内的磷酸盐溶液经过管道（管道上的阀门都为手动阀，正常时为打开状态）被泵入相应机组的除氧器出水管加药点。
7、若 3#机组的加药计量泵出现故障，则打开备用泵与其相连管道上的阀门，备用泵接替 3#机组的加药计量泵，为3#机组的炉水加药；4#机组亦然。由于炉水中加入了适当的磷酸盐及氢氧化钠，可提高炉水的缓冲性能，并有利于维持炉水 pH值的稳定性，从而防止锅炉水冷壁的结垢和腐蚀。 该系统将炉水水样经过减温减压装置引入磷酸表及 pH表探头进行测量，经过模拟量转换，再经控制系统 PID运算后控制变频器输出，控制加药泵转速，从而实时控制炉水的加药量，使炉水的磷酸根浓度与 pH较好地保持在合格的范围内。图 2给出其控制流程图。该控制分为调节器、执行器、被控对象及变送器 4部分。其中，调节器由S7-200 PLC和相
8、应控制软件组成；执行器由变频器、电机和计量泵组成；被控对象为炉水；变送器采用分析仪表，即 pH表。 图 2 控制流程图3.1 控制流程 图 3给出 3#机组的炉水加药控制系统。该系统从在线分析仪表（磷酸根表、pH 表）中提取 420mA 信号，根据运行工艺参数和确定的数学模型进行窗口式 PID复合运算，中间结果送变频器，控制加药泵加药量以实现加药的自动闭环调节。 图 3 3#机组炉水加药控制系统3.2 控制系统组成 该控制系统选用上位机软件 WinCC+西门子 PLC的组合方案。PLC 系统通过PorfiBus总线方式与上位机 WinCC连接。如图 4所示。其中上位监控部分由工业计算机（Win
9、CC）来完成。监控工作人员可通过 CRT实时监控系统的运行状况.设定或修改系统的运行参数，同时通过 CRT远程软件控制系统运行。上位工控机进行数据处理和管理，并与 MIS系统等联网。上位机可对控制器进行组态，组态范围包括控制器的网络地址和时间、选择控制算法、设定算法参数、设定控制量的设定点、选择算法中输入量及输出量的通道等。下位控制部分由安装在现场的一套可编程控制器（PLC）来完成。它是自动加药控制系统的核心，用于采集相应的水质数据。由于化学加药系统具有纯滞后性质，会导致控制作用不及时，引起系统产生超调或振荡，而利用计算机可方便实现滞后补偿。采用改进的数字 PID控制算法和模糊控制算法，使控制器利用输出控制信号调节现场的交流变频器，进而控制电机的转速，以调节加药泵。电气部分的控制方式设计为远程和本地两种，以实现手动/半自动/自动三种功能，后两种功能由上位机切换。 图 4 控制系统组成
