鍋爐供水化學凈化過程極值的控制

    鍋爐用軟化水制備技術路線除離子交換法之外，向原水中投加藥劑的化學凈化工藝技術 路線也常被應用。理論分析和實踐驗證表明：水的凈化反應首要條件是pH=10~10.4的狀態(tài)下，因此有一種控制方案是用pH調節(jié)器將原水的pH值保持在上述范圍內。但是，由于pH反應曲線的嚴重非線性，中和反應的動態(tài)控制范圍很窄，尤其在有明顯純滯后的工藝過程中采用傳統(tǒng)的定值調節(jié)系統(tǒng)很難奏效，加之pH電極易于被污染和損壞，因此這種方案的實際應用受到很大程度的限制。前蘇聯(lián)學者澤依捷爾(K.Г.Дe?genb)提出了在化學凈水工藝中利用極值調節(jié)器保持水體電阻率為大值的控制策略獲得很好的凈化效率。其理論依據(jù)如下。                                                                                       

    對于投加石灰的反應過程

             Ca(HCO₃)+Ca(OH)₂→2CaCO₃ ↓ +H₂O

                    CO2 + Ca(OH)₂→CaCO₃ ↓ +H₂O

    對于H-Na離子交換的反應過程

                     NaHCO₃+HCl →NaCl+H₂O+CO₂↑

              2NaHCO₃+ H₂SO₄→N a₂S0₄+2H ₂O+CO₂↑   

    當藥劑投加量階躍變化時，電阻值的相應曲線如圖6-19所示。該動態(tài)響應曲線說明控制對象的純滯后與慣性相當大，尤其是投加石灰乳的情況更加明顯。這一特征說明，如若采用通常的連續(xù)作用調節(jié)器(PID)，往往出現(xiàn)較大的動態(tài)誤差，很難達到預期效果，必須采用步進式或搜索式控制規(guī)律。