燃氣蒸汽鍋爐自動化水處理系統(tǒng)工藝改進技術研究與應用

邵振卿

摘要：科學技術是社會第一生產力，因此人類社會發(fā)展離不開各種科學技術的支持。現(xiàn)階段，社會發(fā)展十分迅速，并且各行業(yè)和各領域，都積極的加大了對科學技術的運用力度。其中針對燃氣蒸汽鍋爐自動化水處理系統(tǒng)，也進行了工藝上的研究和改進，從而保證提升燃氣蒸汽鍋爐的工作效率，并且還可以起到一定的節(jié)能降耗的作用，本文就燃氣蒸汽鍋爐自動化水處理系統(tǒng)，展開了詳細的分析和探索，從而總結出一系列的技術改進方法，同時還闡述了工藝改造后水處理的技術特點。

關鍵詞：燃氣蒸汽鍋爐;自動化水處理;工藝

引言：隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，社會生產力得到了記得提升，而針對社會生產方面，更是加大了對科學技術的應用力度。在一些工業(yè)生產活動中，燃氣蒸汽鍋爐是重要的生產設備，而在長期的使用中，燃氣蒸汽鍋爐必須要具備經(jīng)濟、安全、可靠的特性，否則將影響工業(yè)生產效率。所以企業(yè)在對燃氣蒸汽鍋爐進行選型時，不能只根據(jù)價格進行選擇，而是要更具本廠的生產產值，以及鍋爐的質量和規(guī)格，同時還要選取具有更高工藝的鍋爐。因為燃氣蒸汽鍋爐在長期使用中，會應為水質的不良而產生大量的水垢，這不僅會降低鍋爐的使用效率，還會直接導致鍋爐故障，嚴重情況下甚至會造成鍋爐損毀或爆炸。由此可見，鍋爐使用中，水處理系統(tǒng)具有關鍵性作用，所以工業(yè)生產在選取鍋爐型號時，應該首先選擇具有先進自動水處理系統(tǒng)工藝的鍋爐，從而保證在生產中，發(fā)揮燃氣蒸汽鍋爐的最大效用。

一、原燃煤鍋爐房水處理系統(tǒng)的情況

燃氣蒸汽鍋爐在生產中，必須要有水處理系統(tǒng)與之配合使用，才能達到更高的生產效率。原有的水處理系統(tǒng)出現(xiàn)在19世紀80年代，由于處在發(fā)展時期，所以當時的水處理系統(tǒng)工序較為繁瑣，效果并不是很好。當時的水處理系統(tǒng)主要包括固定式的鋼質氫、鈉離子交換器、鹽溶液池、軟化水箱、除氧水箱和除二氧化碳器等[1]。雖然此時的水處理系統(tǒng)基本滿足當時的工業(yè)生產任務，但是由于建造成本和運行成本較高，所以會導致企業(yè)生產成本增加，這不利于提升企業(yè)的競爭實力。

二、工藝技術原理

（一）原水處理系統(tǒng)工藝原理

鍋爐在長期使用中會產生大量的水垢，從而影響使用效率，而水處理系統(tǒng)可以為鍋爐提供質量更高的水質，這在一定程度阻礙了水垢的形成，以此提升了燃氣蒸汽鍋爐的使用效率。現(xiàn)階段，企業(yè)燃氣蒸汽鍋爐自動化水處理方式，多為固定床順流再生的方式，這種方式主要運用了氫離子和鈉離子串聯(lián)消除堿，使水質軟化的形式。其主要作業(yè)流程是，將待轉換水源自上而下的流經(jīng)離子交換層，并且使再生后的水與再生液流向相同，同時在水處理過程中，保證離子交換樹脂在靜止的狀態(tài)下才能正常運行。另外，這種水處理系統(tǒng)使處理水最先接觸的是失效程度最高的樹脂層，這種水處理方式使初期得到的水質，具有較高的硬度。但是水在氫離子和鈉離子的作用下，最終還會形成具有一定利用價值的水。這種傳統(tǒng)的水處理方式，存在著水質較低并且再生劑的利用率也相對較低，這就造成了資源的浪費，不利于企業(yè)提高市場競爭力。

（二）工藝改進后水處理工藝原理

企業(yè)在長期的生產過程中，通過不斷的創(chuàng)新和改進，將燃氣蒸汽鍋爐的自動水處理系統(tǒng)進行了升級，從而使水質更加適合鍋爐生產。創(chuàng)新后的水處理工藝首先在流動方式上，進行了改進，將原來的固定床改順流再生方式，變成了浮動床逆流再生方式，其次新型的水處理方式使水最先接觸的是失效程度最低的樹脂層[2]。這種失效程度由低到高的排列順序，可以使水的再生反應一直進行下去，同時再生液是從上部進入的，這在一定程度上可以使原保護層中沒有徹底失效的樹脂保存下來，從而達到了使用較少的再生劑，取得較高的再生效果。另外，新型的和傳統(tǒng)的水處理方式，在使用相同劑量的再生劑效果中，利用率存在著明顯的差距。新型的水處理使用逆流再生方式的利用率是0.75到0.85，而傳統(tǒng)的水處理使用順流再生方式的利用率僅為0.37。由此可見，新型的水處理方式在使用逆流再生方式時，使水最先接觸的是再生程度最差的樹脂層，可以使水質循序漸進的發(fā)生改變，而當再生水流經(jīng)失效程度最好的樹脂層后，得到的就是水質最為合格的再生水。

三、工藝改造后水處理系統(tǒng)組成

燃氣蒸汽鍋爐自動化水處理系統(tǒng)進行改造后，其主要采用的是 PLC 控制器和時間控制器，這兩種作為自動水處理系統(tǒng)的控制核心部件，發(fā)揮著極其重要的作用。同時在兩種控制器在整個水處理系統(tǒng)中，可以高效的協(xié)調各種設備之間的關系，以及使各種設備保持在最佳運行狀態(tài)中。自動水處理系統(tǒng)中運用PLC 控制器后，不僅可以提高水處理的工作效率，還可以極大的降低企業(yè)的人工成本，從而提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。另外，大量的科學技術在自動水處理系統(tǒng)中的運用，還極大的提升了水處理的質量，以及提高了水處理作業(yè)中的控制精準度。

四、工藝改造后水處理主要的技術特點

（一）弱酸氫離子交換器

弱酸氫離子交換器主要是消除水質中的堿度，從而提升水的質量。主要流程是在弱酸氫離子交換器中放入適量的弱酸樹脂，當弱酸氫離子交換樹脂對原水實施交換后，可以有效的出去水中的堿度。但是由于這種交換方式不能對水中的中性鹽實施分解，而只是對水中的堿度產生反應，所以在此過程中會生成弱酸。由于弱酸易于分解成水和二氧化碳，所以必須要使用二氧化碳鼓風機，對其進行合理的作業(yè)，使二氧化碳脫離水處理設備[3]。而在自動水處理過程中，弱酸氫離子交換器的運作步驟是，PLC 對弱酸氫離子交換器下達相關指令，然后使平面閥上的電機處在做功狀態(tài)，同時在電機的帶動下，使平面閥的閥芯實現(xiàn)轉動，從而保證各工位的正常切換。而在平面閥的工位中，包括了松床、再生、置換、產水和清洗，而在這些工序的切換中，則主要由平面閥的內外部共同協(xié)作完成的。

（二）設備特點和優(yōu)勢

燃氣蒸汽鍋爐自動化水處理系統(tǒng)中，采用雙罐氫離子和鈉離子串聯(lián)，以及使用浮動床逆流再生方式，是現(xiàn)階段較為先進的技術。其主要具有以下幾個特點和優(yōu)勢，第一，為實現(xiàn)液相的自動切換，系統(tǒng)中采用了 PLC 控制器，這種控制裝置具有新設備、新材料和新技術的特點，所以其技術具有先進性。第二，由于水處理系統(tǒng)中的多功能平面集成閥，取代了繁瑣的人工操作，是水處理進入了自動化運行中，這不僅可以降低人工成本，而且還可以更加精確的對離子裝換器設備進行操作，從而降低了水處理系統(tǒng)操作上的失誤。第三，PLC 采用了西門子先進的微型智能技術，此技術可以設定操作順序和時間，從而是系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定。另外，當遇到停電時，此技術可以記憶當前狀態(tài)，可以確保在供電恢復后，按照停電之前的狀態(tài)繼續(xù)運行，不需要操作人員進行人工介入。

結語：綜上所述，燃氣蒸汽鍋爐自動化水處理系統(tǒng)，在工藝上的改進和創(chuàng)新，不僅可以提升水處理的質量，同時還可以有效的提高水處理效率。另外，新型的水處理系統(tǒng)中運用了先進的控制系統(tǒng)，從而降低了企業(yè)人工成本，并且還可以提高水處理系統(tǒng)操作上的精準度。

參考文獻：

[1]??? 武八鎖.注汽鍋爐軟化器全自動運行優(yōu)化[J].自動化與儀器儀表，2020（01）：197-199.

[2]??? 黃輝. 鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)運行狀態(tài)仿真與事故預防[D].沈陽航空航天大學，2017.

[3]??? 彭群. 燃氣- 蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組快速啟動中水汽品質控制與監(jiān)督[J].重慶電力高等專科學校學報，2016，21（02）：35-40+62.