第07章堿回收過程典型控制系統(tǒng)

1、第7章 堿回收過程典型控制系統(tǒng) 堿回收過程包括蒸發(fā)、燃燒和苛化三個(gè)過程。本章對(duì)這一過程的工藝原理、測(cè)控要求、控制方案和測(cè)控點(diǎn)等作以詳細(xì)介紹。7.1 蒸發(fā)過程典型控制系統(tǒng)7.1.1 蒸發(fā)過程工藝對(duì)控制系統(tǒng)的要求 堿回收的第一步是通過蒸發(fā)將黑液濃縮。從紙漿洗滌工段過來的黑液濃度約為10%左右，通稱為稀黑液。經(jīng)過本工段的多效蒸發(fā)器，可濃縮到45%左右，然后再在圓盤蒸發(fā)器中利用煙氣的熱量，進(jìn)一步濃縮到50%后即可入爐燃燒。蒸發(fā)器有多種形式，主要有長(zhǎng)管升膜蒸發(fā)器（簡(jiǎn)稱管式）和自由降膜板式蒸發(fā)器（簡(jiǎn)稱板式）兩種。板式蒸發(fā)器節(jié)能高效，黑液在加熱片上自上而下流動(dòng)，無液柱引起的溫差損失，傳熱系數(shù)及蒸發(fā)強(qiáng)度高，另

2、外在加熱面上的結(jié)垢為平板狀，在生產(chǎn)過程中因溫度變化和稀黑液沖刷下容易自由剝落，但設(shè)備加工工藝復(fù)雜，故售價(jià)要比管式高。而麥草漿黑液濃度在20%以下粘度較低，使用管式蒸發(fā)器不易結(jié)垢，蒸發(fā)強(qiáng)度與板式蒸發(fā)器相差不大，蒸發(fā)效果較好。因此，在黑液濃度低于20%，即、效可采用管式，而當(dāng)黑液濃度提高到20%25%時(shí)，可采用板式蒸發(fā)器進(jìn)一步蒸發(fā)到4245%。考慮到性能/價(jià)格比及我國(guó)國(guó)情，對(duì)于75t/d和100t/d的蒸發(fā)工段，一般都采用“二板三管”形式，即、效采用板式而、效采用管式?，F(xiàn)以“二板三管”多效蒸發(fā)器作為典型過程來加以說明。 在本工段，工藝對(duì)控制的要求主要有以下幾個(gè)方面 出效濃黑液濃度保持穩(wěn)定 不穩(wěn)定的

3、入爐濃度將會(huì)給燃燒工段帶來很大的麻煩。影響濃黑液的濃度的主要因素有：進(jìn)效的稀黑液濃度和流量及多效蒸發(fā)器的總有效溫差。當(dāng)由于受到干擾使黑液濃度偏離設(shè)定值時(shí)，如果蒸汽條件有限制的話，可控制入效的稀黑液流量來調(diào)節(jié)出效的濃黑液濃度。如果蒸汽條件沒有限制，則可通過濃度蒸汽壓力串級(jí)調(diào)節(jié)回路，用控制新鮮蒸汽的流量或壓力來調(diào)節(jié)濃黑液濃度。 穩(wěn)定總有效溫度差 各效的熱量傳遞及流動(dòng)是依靠有效溫差加以推動(dòng)的。 所謂有效溫差是指進(jìn)入蒸發(fā)器的飽和蒸汽溫度與黑液沸騰溫度之差，任何一效的起點(diǎn)溫度將低于前一效的黑液沸騰溫度。為了保證各效有足夠的溫差，必須保證有穩(wěn)定的總有效溫差，而總有效溫差取決于效蒸發(fā)器的新鮮蒸汽壓力和末效的

4、二次蒸汽的真空度。 冷凝水系統(tǒng)的控制 整個(gè)冷凝水系統(tǒng)是密封的，而且允許冷凝水發(fā)生自蒸發(fā)，因此對(duì)各效的冷凝水罐的液位必須加以控制。 重要參數(shù)的集中顯示 各效的溫度及二次氣壓力都必須加以檢測(cè)并集中顯示。 過程優(yōu)化控制 在采用計(jì)算機(jī)集散型控制系統(tǒng)后，有條件對(duì)整個(gè)蒸發(fā)過程實(shí)施優(yōu)化控制。其主要方案是建立多效蒸發(fā)器的數(shù)學(xué)模型，通過對(duì)熱量傳遞的運(yùn)算以獲得最佳的蒸發(fā)效率。7.1.2 控制方案本控制方案是針對(duì)“三管兩板”形式的多效蒸發(fā)器加以訂制的，圖7-1-1是典型的“三管兩板”多效蒸發(fā)工程的測(cè)量控制系統(tǒng)圖，表7-1-1是相應(yīng)的主要測(cè)控點(diǎn)一覽表?？刂葡底⑨專罕卷摬迦?圖 7-1-1 蒸發(fā)工段工藝流程圖統(tǒng)可按三個(gè)

5、子系統(tǒng)分別加以敘述。表7-1-1 蒸發(fā)工段測(cè)控點(diǎn)一覽表序 號(hào) 工 位 號(hào) 用 途測(cè) 量 范 圍1FRQ01新蒸汽流量記錄、累計(jì)2FIC02進(jìn)效稀黑液流量指示、調(diào)節(jié)3FFIC03進(jìn)效稀黑液流量指示、比例調(diào)節(jié)4HIC01進(jìn)效稀黑液遠(yuǎn)方控制5FRQ04出效濃黑液流量記錄、累計(jì)6FIC05進(jìn)效半濃黑液流量指示、調(diào)節(jié)7FIC06進(jìn)效蒸氣流量指示、調(diào)節(jié)8LIC01、02、效蒸發(fā)器液位指示、調(diào)節(jié)9LIC03濃黑液閃蒸罐液位指示、調(diào)節(jié)10LIC04效冷凝水液位罐液位指示、調(diào)節(jié)11LIC05清潔冷凝水閃蒸罐液位指示、調(diào)節(jié)12LIA06濃黑液槽液位指示、報(bào)警13LIA07稀黑液槽液位指示、報(bào)警14LIA08半濃黑

6、液槽液位指示、報(bào)警15LIA09溫水槽液位指示、報(bào)警16LIC10污冷凝水液位罐液位指示、調(diào)節(jié)17LIC11半濃黑液液位罐液位指示、調(diào)節(jié)18PRA01進(jìn)效新鮮蒸汽壓力記錄、報(bào)警19PI0206、效氣室壓力指示20PI07真空泵入口壓力指示21TI01效冷凝水溫度指示22TI0205、效液室溫度指示23TI06出效半濃黑液泵入口溫度指示24TI07表面冷凝水出口水溫度指示、調(diào)節(jié)25TI08、09稀黑液預(yù)熱器黑液入、出口溫度指示26TI10稀黑液槽黑液溫度指示27TI11半濃黑液槽黑液溫度指示28TI12效出效黑液溫度指示29TI13效出效黑液溫度指示30TI14濃黑液槽黑液溫度指示31TI15新

7、蒸汽溫度指示32CISA01效冷凝水電導(dǎo)率指示連鎖、報(bào)警33DI02濃黑液濃度指示34DI03稀黑液濃度指示（1）蒸汽子系統(tǒng) 在進(jìn)汽管上，安裝有PRA-01、FRQ-01及TI-15,分別為：新鮮蒸汽壓力指示、記錄及報(bào)警；流量指示、記錄及累計(jì)；溫度指示。總管新鮮蒸汽分成兩路，主管道送往“I效蒸發(fā)器”，并有FIC-06對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，副管送往“稀黑液預(yù)熱器”，對(duì)稀黑液進(jìn)行預(yù)熱。進(jìn)入I效的新鮮蒸汽對(duì)黑液加熱后，產(chǎn)生的二次蒸汽被作為II效的加熱蒸汽，以此類推，一直到最后的V效。V效的蒸汽出口與“板式降模冷凝罐”相聯(lián)接，V效蒸發(fā)器是在真空條件下蒸發(fā)。PI-02、PI-03、PI-04、PI-05、PI-

8、06分別指示各效氣室出口處的蒸汽壓力。TIC-07是“板式降模冷凝罐”中冷凝水出口水溫指示、調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)進(jìn)罐清水量來保持出口水溫。（2）黑液子系統(tǒng)由洗漿工段來的稀黑液送入“稀黑液槽”,在該處設(shè)置有溫度指示TI-10，液位指示、報(bào)警LIA-07及黑液濃度指示DI-02。槽內(nèi)的稀黑液與部分濃黑液進(jìn)行充分混合后被泵送至稀黑液預(yù)熱器進(jìn)行加熱，然后送往III、IV、V效，由FIC-02、FFIC-03、HIC-01對(duì)送往上述三個(gè)蒸發(fā)器的流量進(jìn)行分配，一般按10:5:2的比例進(jìn)行。出V效的半濃黑液送往“半濃黑液液位罐”，其閃蒸汽送回效內(nèi)作為補(bǔ)充加熱源，而黑液則被泵送往II效蒸發(fā)器，LIC-11對(duì)罐內(nèi)的液

9、位進(jìn)行控制。黑液在II效蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)一步得到濃縮，然后被泵送到I效。LIC-02為II效蒸發(fā)器黑液液位控制，TI-03為效內(nèi)黑液溫度指示。送往I效的黑液作最后的濃縮。得到的濃黑液，被送往“濃黑液閃蒸罐”，閃蒸汽送往III效作補(bǔ)充熱源，而濃黑液被泵送到“濃黑液槽”。LIC-01對(duì)I效蒸發(fā)器內(nèi)的黑液液位進(jìn)行控制，TI-02指示I效內(nèi)黑液的溫度，LIC-03控制“濃黑液閃蒸罐”內(nèi)的液位，LIA-06為濃黑液槽液位指示、報(bào)警，TI-14、DI-01則分別為槽內(nèi)黑液的溫度指示及濃度指示。III、IV、V效蒸發(fā)器出口黑液的溫度指示分別為TI-04、 TI-05及 TI-06。（3）冷凝水系統(tǒng) 進(jìn)I效的新鮮蒸

10、汽經(jīng)冷凝放熱后，被送往“I效冷凝水液位罐”，在內(nèi)被閃蒸，閃蒸汽送往III效作補(bǔ)充熱源，冷凝水則送往“清潔冷凝水閃蒸罐”，與“稀黑液預(yù)熱器”送來的冷凝水會(huì)合，閃蒸汽同樣被送往III效，冷凝水經(jīng)CISA-01電導(dǎo)率檢測(cè)，如未被污染，則送往燃燒工段，如已被污染，則排放出去。LIC-04控制“I效冷凝水液位罐”的液位。II、 III、IV、V效的污冷凝水被分別送到各效的“冷凝水閃蒸罐”，經(jīng)閃蒸后，冷凝水被集中到“污冷凝水液位罐”，然后被泵送到水封槽，也可用于洗效。LIC-10為該罐的液位控制。（4）串級(jí)及前饋控制濃黑液濃度調(diào)節(jié)回路與新鮮蒸汽進(jìn)效流量調(diào)節(jié)回路組成串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)（見圖7-1-2），當(dāng)檢測(cè)到濃

11、黑液濃度偏離設(shè)定值時(shí)，濃度調(diào)節(jié)回路進(jìn)行運(yùn)算，其輸出為蒸汽流量調(diào)節(jié)回路FIC-06的設(shè)定值，接著蒸汽流量調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，改變進(jìn)效蒸汽流量，使黑液濃度發(fā)生變化，一直到達(dá)到濃度設(shè)定值為止。黑液濃度調(diào)節(jié)器蒸汽流量調(diào)節(jié)器I效蒸發(fā)器濃度設(shè)定+-+-DsDrFsFr濃度檢測(cè)流量設(shè)定流量檢測(cè)圖7-1-2 黑液濃度串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在工程中，還采用了前饋控制，多效蒸發(fā)器具有容量大，滯后時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，給整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)控制帶來麻煩。對(duì)于一個(gè)干擾，必須緩慢地進(jìn)行調(diào)節(jié)，否則就會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。在蒸發(fā)工程，主要干擾可以認(rèn)為是稀黑液的流量和濃度。而調(diào)節(jié)參數(shù)是蒸汽流量，調(diào)節(jié)參數(shù)為濃黑液的濃度。當(dāng)干擾強(qiáng)烈時(shí)，就不能采用上述的反

12、饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，而當(dāng)切換到前饋調(diào)節(jié)狀態(tài)，即根據(jù)稀黑液的變化情況，直接去控制新鮮蒸汽的流量。這樣可預(yù)先防止?jié)夂谝旱臐舛劝l(fā)生大的波動(dòng)。7.2 燃燒過程7.2.1 燃燒過程工藝對(duì)控制系統(tǒng)的要求蒸發(fā)工段濃縮后的黑液送到燃燒工段的直接接觸蒸發(fā)器中，利用煙氣和余熱進(jìn)一步把濃黑液濃縮到6570的濃度供燃燒。在黑液固形物中，均有70為可以燃燒的有機(jī)物質(zhì)（如木素、細(xì)小纖維素等），30為無機(jī)物（NaOH、Na2S等蒸煮化學(xué)藥品）。燃燒工段的目的是： 1）回收無機(jī)化學(xué)藥品回用于生產(chǎn)； 2）有機(jī)物燃燒產(chǎn)生的熱量以蒸汽方式回收，并在燃燒過程中把補(bǔ)充的芒硝還原為Na2S； 3）減少?gòu)U氣對(duì)環(huán)境的污染。 燃燒工段的控制與燃油鍋爐

13、的控制有許多相同之處，需要監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)的參數(shù)主要有： 1）黑液系統(tǒng) 調(diào)節(jié)黑液的濃度和流量，以穩(wěn)定燃燒燃料的供應(yīng)量；調(diào)節(jié)黑液的溫度，以穩(wěn)定其粘度；穩(wěn)定黑液的壓力，以保證入爐黑液液滴的形狀和大小。2）燃燒系統(tǒng) 調(diào)節(jié)送風(fēng)流量，并與黑液流量組成比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以保證黑液充分燃燒又不至于造成過多的熱損失和堿飛失；調(diào)節(jié)一次風(fēng)與二次風(fēng)之間的比例；監(jiān)測(cè)熱層溫度、為芒硝的還原反應(yīng)創(chuàng)造良好的條件；調(diào)節(jié)送風(fēng)的溫度監(jiān)測(cè)送風(fēng)壓力，以穩(wěn)定燃燒；監(jiān)測(cè)煙氣中氧氣（或CO）、可燃?xì)怏w（CH4）等含量，以監(jiān)測(cè)燃燒效率；3）鍋爐引風(fēng)系統(tǒng) 調(diào)節(jié)爐膛負(fù)壓；監(jiān)測(cè)鍋爐不同部位的壓力降，以監(jiān)測(cè)鍋爐是否堵塞；監(jiān)測(cè)排風(fēng)機(jī)排風(fēng)壓力；監(jiān)測(cè)煙氣通過省煤器

14、和直接接觸蒸發(fā)器時(shí)的溫度；4）給水和蒸汽系統(tǒng) 汽包液位、蒸汽流量和給水流量三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以控制給水流量、穩(wěn)定汽包液位、保證安全運(yùn)行；調(diào)節(jié)給水壓力；監(jiān)測(cè)給水電導(dǎo)率和水溫；調(diào)節(jié)蒸汽溫度以保證在不同負(fù)荷和燃燒條件下的蒸汽溫度的穩(wěn)定；監(jiān)測(cè)汽包蒸汽壓力；5）綠液流程 調(diào)節(jié)溶解槽的液位，以保證安全生產(chǎn)及減少污染；調(diào)節(jié)綠液的濃度，為苛化工段創(chuàng)造良好條件；檢測(cè)溜槽冷卻水的溫度（或流量）。7.2.2 控制方案 本控制方案是針對(duì)100T/D左右堿爐而加以制定的。表7-2-1給出了本工段的測(cè)控點(diǎn)一覽表，而這些測(cè)控點(diǎn)布置，在圖7-2-1“燃燒工段熱力系統(tǒng)圖”及圖7-2-2“燃燒工段工藝流程圖”中分別作了標(biāo)示。下面分

15、成幾個(gè)子系統(tǒng)分別加以敘述。（1）黑液子系統(tǒng) 由蒸發(fā)工段來的濃度約50的濃黑液被直接送往“圓盤蒸發(fā)器”，進(jìn)行進(jìn)一步濃縮?！皥A盤蒸發(fā)器”設(shè)置有溫度指示TI-01及液位指示LI-07。然后進(jìn)入“入爐黑液槽”，該槽的液位由LICA-01控制濃黑液流量來實(shí)現(xiàn)。在該處還設(shè)置有溫度指示TI-02。接著由黑液注釋：本頁插入 圖 7-2-1 燃燒工段熱力系統(tǒng)圖注釋：本頁插入 圖 7-2-2 燃燒工段工藝流程圖泵泵至“濃黑液加熱器”后入爐燃燒。為了穩(wěn)定入爐燃料量，設(shè)置了流量控制回路FIC-07，為了穩(wěn)定入爐黑液的粘度，設(shè)置了TI-04溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，為了穩(wěn)定入爐黑液液滴形狀和大小，設(shè)置了PI-10壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)。表7-2

16、-1 燃燒工段測(cè)控點(diǎn)一覽表序 號(hào)工 位 號(hào) 用 途測(cè) 量 范 圍1TI-01圓盤蒸發(fā)器溫度指示01502TI-02入爐黑液槽溫度指示01503TI-03溶解槽溫度指示01504TI-04入爐黑液管溫度指示01505TI-05一、二次風(fēng)加熱器出口溫度指示02006TI-06爐膛出口煙氣溫度指示08007TI-07堿爐出口煙溫指示06008TI-08爐內(nèi)空氣加熱器出口風(fēng)溫指示03009TI-09爐內(nèi)空氣加熱器后煙溫指示030010TI-10電除塵器入口煙溫指示030011TI-11引風(fēng)機(jī)入口煙溫指示030012TI-12除氧水箱溫度指示015013TI-13鍋爐給水溫度指示015014TI-14吹

17、灰集箱蒸汽輸水溫度指示030015TIA-15主蒸汽溫度指示報(bào)警030016TI-16來自蒸發(fā)工段的黑液溫度指示17PIA-01給水母管壓力指示報(bào)警04MPa18PIRA-02主蒸汽壓力指示記錄報(bào)警02.0MPa19PIA-03上汽包蒸汽壓力指示報(bào)警02.0MPa20PIC-04除氧器蒸汽壓力指示控制040KPa21PI-05一、二次風(fēng)風(fēng)機(jī)出口壓力指示010KPa22PI-06三次風(fēng)風(fēng)機(jī)出口壓力指示06.0KPa23PIC-07爐膛負(fù)壓指示控制-40+40Pa24PI-08堿爐煙氣出口煙壓指示-60000Pa25PI-09引風(fēng)機(jī)入口風(fēng)壓指示-60000Pa26PI-10進(jìn)爐濃黑液壓力指示27F

18、RQ-01給水流量記錄累計(jì)0 t/h28FRQ-02主蒸汽流量記錄累計(jì)0 t/h29FI-03一次風(fēng)風(fēng)量指示0 m3/h30FI-04二次風(fēng)風(fēng)量指示0 m3/h31FI-05三次風(fēng)風(fēng)量指示0 m3/h32FIQ-06外來蒸汽流量指示累計(jì)0 t/h33FIC-07進(jìn)爐黑液流量指示控制0 t/h34LICA-01入爐濃黑液槽液位指示控制報(bào)警0 100%35LICA-02溶解槽液位指示控制報(bào)警36LICA-03除氧水箱液位指示控制報(bào)警37LIRC-04上汽包水位指示記錄控制38LIC-05上汽包水位指示報(bào)警39LIA-06冷凝水箱液位指示報(bào)警40LI-07圓盤蒸發(fā)器液位指示41HIC-01給水旁路閥

19、門遠(yuǎn)方操作42HIC-02一、二次風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速43HIC-03三次風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速44HK-04上汽包排汽電動(dòng)門遠(yuǎn)方操作45HIC-05主蒸汽電動(dòng)門遠(yuǎn)方操作46HIC-06吹灰集箱進(jìn)蒸汽電動(dòng)門遠(yuǎn)方操作47HK-07吹灰集箱疏水電動(dòng)門遠(yuǎn)方操作48HK-08除氧器溢流管電動(dòng)門遠(yuǎn)方操作49HIC-09一、二次風(fēng)分配風(fēng)門遠(yuǎn)方操作50HK-10上汽包緊急排水閥遠(yuǎn)方操作51JS-01上汽包液位工業(yè)電視監(jiān)視裝置（2）送風(fēng)、引風(fēng)子系統(tǒng) 一、二次風(fēng)風(fēng)機(jī)及三次風(fēng)風(fēng)機(jī)都由變頻器控制，這樣可以很細(xì)微地調(diào)節(jié)送風(fēng)量，并有顯著的節(jié)能效果。風(fēng)機(jī)頻率由HIC-02、HCC-03遙控。PI-05、PI-06分別指示它們的出口風(fēng)壓。一

20、、二次風(fēng)經(jīng)“一、二次風(fēng)預(yù)熱器”加溫后（由TI-05指示出口溫度），送往“爐內(nèi)空氣加熱器”作進(jìn)一步升溫,加熱器出口溫度由TI-08指示。一、二次風(fēng)經(jīng)角行程風(fēng)門調(diào)節(jié)閥HIC-09及一、二次風(fēng)風(fēng)量檢測(cè)FI-03、FI-04加以分流，分別送入爐內(nèi)。三次風(fēng)直接入爐，其風(fēng)量由FI-05指示。引風(fēng)機(jī)也由變頻控制，其頻率由爐膛負(fù)壓指示控制（PIC-07）加以控制。此外，在引風(fēng)機(jī)入口還設(shè)置了風(fēng)壓指示PI-09及溫度指示TI-11。（3）鍋爐供水子系統(tǒng)及三沖量汽包液位控制冷凝水箱收集了各種清潔冷凝水，其液位由LIC-06指示。其內(nèi)的冷凝水被泵送至“除氧器”，進(jìn)入“除氧器”的蒸汽壓力由PIC-04加以控制，“除氧器

21、”的液位由LIC-03加以控制。接著由鍋爐給水泵將除氧后的冷凝水經(jīng)過“省煤器”加溫后送往上汽包。在給水管道上，設(shè)置有壓力指示報(bào)警：PIA-01、溫度指示：TI-13、給水流量記錄累計(jì)：FRQ-01及給水調(diào)節(jié)閥。 在鍋爐運(yùn)行中，汽包水位是主要的控制參數(shù)之一，水位過高會(huì)影響蒸汽質(zhì)量，過低則易引起燒干而發(fā)生事故，對(duì)小型鍋爐可以用簡(jiǎn)單汽包液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)加以調(diào)節(jié)。由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)中只有一個(gè)液位測(cè)量信號(hào)，所以叫做單沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。對(duì)于大中型鍋爐，當(dāng)蒸汽負(fù)荷波動(dòng)較大時(shí)，汽包內(nèi)液位的變化會(huì)出現(xiàn)所謂“虛假液位”現(xiàn)象。當(dāng)蒸汽負(fù)荷突然增大時(shí)，汽包內(nèi)汽壓瞬時(shí)降低，汽化加速，液位應(yīng)該降低。但是由于汽壓降低，汽化加速，液體內(nèi)的汽

22、包體積變大，液面則升高。這雖然是假，但簡(jiǎn)單液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)在這種情況下會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)去關(guān)小給水閥門，結(jié)果將是危險(xiǎn)的。為了清除“虛假液位”對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的影響，在單沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)中引入一個(gè)輔助沖量蒸汽流量信號(hào)，構(gòu)成雙沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如圖7-2-3所示。這時(shí)，即使“虛假液位”可能使調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤動(dòng)作關(guān)小給水閥門，但是蒸汽流量信號(hào)則使給水閥開大，兩個(gè)沖量互相克制，從而大大減少了水位的波動(dòng)幅度，縮短了過渡過程。 對(duì)大型鍋爐常常使用三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。由于給水壓力的波動(dòng)也將影響汽包液位，因此把給水流量信號(hào)引進(jìn)雙沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，更能保證汽包液位的穩(wěn)定，如圖7-2-4。在本系統(tǒng)中，由調(diào)節(jié)回路LIRC-04

23、來加以調(diào)節(jié)，其中液位作為主沖量送調(diào)節(jié)器，而蒸汽和給水流量信號(hào)作為輔助沖量。當(dāng)鍋爐系統(tǒng)處于物料平衡時(shí)，液位穩(wěn)定，由于給水流量和蒸汽流量信號(hào)大小相等，引入加減器的正負(fù)號(hào)相反，而互相抵消，因此調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制信號(hào)沒有變化。當(dāng)其中一個(gè)輔助沖量突然變化（例如蒸汽用量增加）、則破壞了物料平衡，這二個(gè)符號(hào)相反的輔助沖量差值作用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)及時(shí)改變控制信號(hào)，增加給水量、使鍋爐系統(tǒng)物料重新恢復(fù)平衡，可見，三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能在來自蒸汽流量或給水流量的波動(dòng)干擾還未影響到汽包液位時(shí)，就得到了克服，從而減小了液位的大幅度波動(dòng)，因而減小了液位的“虛假現(xiàn)象”。鍋爐給水閥門要用氣閉式閥門，這時(shí)積分調(diào)節(jié)器置于正（）作用，液位信號(hào)為

24、正（），蒸汽流量信號(hào)為負(fù)（），給水流量信號(hào)為正（）。圖7-2-3 雙沖量液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)加減器流量變送器調(diào)節(jié)器液位變送器蒸汽給水氣閉或給水調(diào)節(jié)閥省煤器+-汽包圖7-2-4 三沖量液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)加減器流量變送器調(diào)節(jié)器液位變送器蒸汽給水氣閉或給水調(diào)節(jié)閥省煤器+-給水流量變送器+汽包 為了安全起見，還單獨(dú)設(shè)置了壓力指示報(bào)警：PIA-03及汽包液位指示報(bào)警：LIA-05及工業(yè)監(jiān)視電視：JS-01。在主蒸汽管道上，還設(shè)置了蒸汽壓力指示、記錄、報(bào)警點(diǎn)：PIRA-02,溫度指示、報(bào)警點(diǎn)：TIA-15.(5) 燃燒過程控制 在燃燒過程中，入爐黑液量、送風(fēng)系統(tǒng)、引風(fēng)系統(tǒng)三者互有關(guān)聯(lián)，在這里，首先要確定的是燃料/空氣的

25、比率，適當(dāng)?shù)谋嚷士色@得最好的鍋爐的效率，在本系統(tǒng)中，入爐黑液及空氣都有計(jì)量，因此在調(diào)試過程中，經(jīng)過一段時(shí)間，就可得到合適的比例關(guān)系。如果另外安裝了含氧量檢測(cè)儀，則這個(gè)試驗(yàn)過程可以大大縮短。引風(fēng)量根據(jù)爐膛負(fù)壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，在上述其他二個(gè)參數(shù)變更時(shí)，引風(fēng)量也必須作出反應(yīng)，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。在本系統(tǒng)中，送風(fēng)、引風(fēng)都采用了變頻器，可以作精細(xì)的調(diào)節(jié)。7.3 苛化過程典型控制系統(tǒng)7.3.1 苛化過程工藝對(duì)控制系統(tǒng)的要求 苛化工段的工藝流程圖見圖7-3-1。黑液燃燒后的熔融物溶于熱水或稀白液中，因含有二價(jià)鐵，顏色是綠色，故稱之為“綠液”，其主要成分是碳酸鈉（Na2CO3）?？粱褪前丫G液與石灰進(jìn)行反應(yīng)，使碳酸鈉轉(zhuǎn)

26、變成可用于蒸煮的氫氧化鈉（NaOH）。反應(yīng)后分離出的清液（主要成分為氫氧化鈉）即蒸煮用的白液，反應(yīng)后生成的沉淀叫白泥（主要成分有碳酸鈣）。 苛化反應(yīng)分二步： 1）石灰消化 生石灰中的氧化鈣與水發(fā)生反應(yīng)，變成氫氧化鈣，并放出熱量： CaO+H2OCa(OH)2+熱量 2）苛化 氫氧化鈣與綠液中的碳酸鈉進(jìn)行苛化反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀，同時(shí)形成氫氧化鈉：Na2CO3Ca(OH)22NaOH+CaCO3 雖然苛化的反應(yīng)過程并不復(fù)雜，但要使反應(yīng)控制得恰當(dāng)，必須進(jìn)行一些必要的測(cè)控 1）反應(yīng)物量及其比值，即分別控制好綠液的濃度和流量以及石灰的加入量； 2）反應(yīng)溫度； 3）反應(yīng)時(shí)間； 4）生產(chǎn)物苛性鈉（白液）與

27、碳酸鈣（白泥）的分離。7.3.2 控制方案 本控制系統(tǒng)是針對(duì)100D/T堿回收中苛化工藝而制定的。表7-3-1為本工段測(cè)控點(diǎn)一覽表，圖7-3-1則表示出這些測(cè)控點(diǎn)在工藝流程中的分布。下面簡(jiǎn)略介紹一下苛化工段的控制方案。由燃燒工段來的綠液經(jīng)“綠液澄清器”澄清后，送往“綠液貯存槽”，貯存槽設(shè)置有液位指示報(bào)警：LIA-08，綠液溫度指示：TI-11；然后，由綠液泵泵至“綠液加熱器”加熱，再進(jìn)入“消化器”，在次管道上，設(shè)置有綠液流量控制點(diǎn)：FIC-03。石灰加入量由電磁振動(dòng)給料器控制，由于消化是放熱反應(yīng)，故由TI-09與TI-13得到的溫差，可大致判斷石灰的加入量是否合適?！跋鳌痹O(shè)置有液位指示報(bào)警（LIA-07）。在苛化器中進(jìn)行苛化反應(yīng)，在第一