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文檔簡介
SNCR系統(tǒng)綜合技術(shù)主要內(nèi)容一、別讓脫硝成為一種形式二、SNCR關(guān)鍵技術(shù)三、脫硝系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題四、電氣控制過程、設(shè)備通訊方式五、我們做了什么?第一章別讓脫硝成為一種形式1、氮氧化物排放對環(huán)境的影響霧霾的真面目二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物。主要來自水泥工廠、汽車、發(fā)電廠…….霧霾的主要分布圖遙感衛(wèi)星拍攝的北京霧霾云圖2、國家政策及法規(guī)的要求關(guān)于加強(qiáng)水泥脫硝設(shè)施運(yùn)行管理與減排核查核算工作的通知
核心內(nèi)容“各水泥企業(yè)要對脫硝設(shè)施的設(shè)計(jì)、設(shè)備選用、施工等環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān),確保脫硝設(shè)施安全可靠運(yùn)行,全部實(shí)現(xiàn)脫硝還原劑自動投加和計(jì)量,嚴(yán)禁脫硝設(shè)施無故停運(yùn)?!惫芾泶胧航CS通信、歷史數(shù)據(jù)庫、曲線、CEMS聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、記錄臺帳、現(xiàn)場檢查等3、NOx控制技術(shù)燃料空氣SNCR脫硝技術(shù)
鍋爐燃燒中處理燃燒后處理煙囪4、選擇性非催化還原脫硝的基本原理SNCR脫硝技術(shù)即選擇性非催化還原(SelectiveNon-CatalyticReduction,以下簡寫為SNCR)技術(shù),是一種不用催化劑,在850~1100℃的溫度范圍內(nèi),將含氨基的還原劑(如氨水,尿素溶液等)噴入爐內(nèi),將煙氣中的NOx還原脫除,生成氮?dú)夂退那鍧嵜撓跫夹g(shù)。SNCR技術(shù)脫硝原理為:在850~1100℃范圍內(nèi),NH3或尿素還原NOx的主要反應(yīng)為:NH3為還原劑:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O尿素為還原劑:NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+H2OSNCR煙氣脫硝技術(shù)的脫硝效率一般為30%~80%合適的溫度適當(dāng)?shù)臅r(shí)間適量的還原劑基于:NH3的霧化層形成控制系統(tǒng)的可靠性5、工藝流程
使用的氨水由專用罐車運(yùn)輸,經(jīng)卸氨泵從氨水罐車將氨水轉(zhuǎn)移到氨水儲罐內(nèi)。儲罐的加注管線和排氣管通過撓性軟管與罐車連接。加注管線主要用來為儲罐注液,排氣管將加注過程中的多余壓力通過返回罐車釋放,避免氨氣逸出污染環(huán)境。氨水輸送泵(一用一備)在壓力為10bar條件下向SNCR系統(tǒng)提供氨水溶液,兩臺泵均配有壓力計(jì),實(shí)時(shí)監(jiān)測泵壓,整個(gè)泵站可以實(shí)現(xiàn)就地及遠(yuǎn)程控制。脫硝需要的氨水耗量由SNCR系統(tǒng)給料分配柜內(nèi)的流量控制閥進(jìn)行控制。氨水用量是由氮氧化合物控制器的輸出數(shù)據(jù)設(shè)定的。氮氧化物控制器的輸入數(shù)據(jù)是從檢測儀表對煙氣分析的實(shí)際NOx值。所有還原劑噴射量被平均分配到每個(gè)噴嘴,由流量計(jì)控制以保證合理分配,壓力由壓力計(jì)控制。具體的噴射點(diǎn)位置設(shè)計(jì)是基于完整的CFD分析進(jìn)行布置,以保證在適當(dāng)?shù)臏囟却胺秶鷥?nèi)使煙氣和還原劑充分混合及反應(yīng)。氨水通過噴射點(diǎn)盡可能均勻地分布在整個(gè)煙道截面??刂葡到y(tǒng)配有PLC控制器,通過ProfibusDP通訊??刂葡到y(tǒng)與工藝方式的協(xié)作與監(jiān)測形成了全自動控制系統(tǒng)。它可以直接與DCS進(jìn)行通信,接收信號并控制工藝??刂葡到y(tǒng)準(zhǔn)確計(jì)算還原劑噴射量,并準(zhǔn)確控制噴射模塊。整個(gè)SNCR系統(tǒng)通過控制系統(tǒng)自動運(yùn)行。SNCR系統(tǒng)組成土建工程氨水存儲機(jī)電設(shè)備分析儀器自動化系統(tǒng)第二章SNCR關(guān)鍵技術(shù)流場模擬效果CHOPE-SNCR流場分布形式主燃燒區(qū)燃燼區(qū)過渡區(qū)第三章脫硝系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題脫硝系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題1、氨水使用量過高2、自動化程度不夠3、安全措施設(shè)置不足氨水使用量過高熟料產(chǎn)量300mg400mg500mg600mg700mg2500T/D192Kg253Kg314Kg376Kg437Kg4000T/D307Kg405Kg503Kg601Kg699Kg5000T/D384Kg506Kg629Kg751Kg874Kg基準(zhǔn):20%氨水,10ppm氨逃逸,NH3/NO=1.1設(shè)備的腐蝕成本的上升自動化程度不夠通信渠道建立遠(yuǎn)程控制實(shí)時(shí)趨勢歷史數(shù)據(jù)庫自動投加還原劑DCS控制獨(dú)立運(yùn)行還原劑濃度安全措施設(shè)置不足罐區(qū)氨泄漏輸送壓力溫度氨罐高位氨罐壓力材質(zhì)第四章電氣控制過程、設(shè)備通訊方式集成柜展示泵控制閥、流量變送器、噴槍氣動球閥、止回閥、過濾器溫度、壓力、液位、濃度等控制儀器:集成柜內(nèi)部設(shè)備配置泵:Grundfos
格蘭富控制閥:Badger、CVV(Burocco)、Fisher流量變送器:Korhne
科隆、Siemens西門子PLC:Siemens西門子噴槍:Flow.Vision/C-HOPE球閥,止回閥,過濾器:Endarmatur
溫度、壓力、液位、濃度等控制儀器:WIKA、Siemens、E+H機(jī)電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化配置電氣設(shè)備配置PLC315系統(tǒng)控制模塊單機(jī)操作西門子觸摸屏通信方式與接口的提供以太網(wǎng)通信接口DP通信接口電氣控制過程我們提供以下接入及控制模式:
1、SNCR系統(tǒng)本地自動投運(yùn)
2、在中控實(shí)現(xiàn)運(yùn)程操作本地控制
向操作人員提供就地運(yùn)行模式,適用于調(diào)試及故障維護(hù)時(shí)期,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題所在??刂品绞降倪x擇遠(yuǎn)程控制
為操作人員提供快速便捷的一種操作模式,即時(shí)監(jiān)控,著眼全局,運(yùn)籌帷幄。本地控制過程首先打開觸摸屏選擇模式??刂品绞角袚Q為本地控制運(yùn)行模式切換為手動控制遠(yuǎn)程中控控制將控制方式選擇為DCS控制,氨泵切換為自動切換,噴氨切換為自動。備妥條件允許開機(jī)氨泵備妥反應(yīng)溫度合適NOx濃度滿足無氨泄漏閥門正常氨水溫度合適檢查開機(jī)設(shè)備查看運(yùn)行狀態(tài)查看報(bào)警頁面、檢查備妥信號。通過系統(tǒng)故障頁面,檢查氨罐壓力檢測、溫度檢測,氨罐液位檢測,氨罐夾層液位檢測,氨罐頂部液位檢測,罐區(qū)和柜內(nèi)的按逃逸檢測,輸送壓力檢測等等。是否出面報(bào)警,以便及時(shí)處理程序控制
當(dāng)外部設(shè)備一切運(yùn)行正常,脫硝系統(tǒng)內(nèi)部PLC程序開始運(yùn)行,程序通過調(diào)整PID的比例和積分,進(jìn)行計(jì)算,控制氣動調(diào)節(jié)閥,打開氣動閥門,通過NOx濃度計(jì)算流量,設(shè)定電磁流量計(jì)參數(shù),通過給定流量計(jì)流量來控制閥門開度給定閥門大小,啟動噴氨泵。
PLC設(shè)置了眾多安全聯(lián)鎖程序1、氨氣泄漏跳停;2、高低液位報(bào)警跳停;3、反應(yīng)條件不足報(bào)警;4、夾層液位報(bào)警;5、氣動球閥故障報(bào)警;6、氨泵啟動無應(yīng)答報(bào)警等當(dāng)PLC收到以上報(bào)警信號后,會在觸摸屏和中控頁面同時(shí)顯示出報(bào)警類型,以協(xié)助操作人員第一時(shí)間作出反應(yīng)。并且,在系統(tǒng)PLC內(nèi)給予用戶參數(shù)設(shè)置界面,可以直觀的對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行添加,修改。
程序控制PID的比例和積分調(diào)整PID模式設(shè)定P:比例I:積分D:微分設(shè)備通訊方式
控制系統(tǒng)配有西門子PLC,通過Profibus分布及I/O通信??刂葡到y(tǒng)與工藝方式的協(xié)作與監(jiān)測形成了全自動控制系統(tǒng)。它可以直接與DCS進(jìn)行通信,接收信號并控制工藝。在與上位機(jī)既中控的對接中,我們提供DP和OPC通訊兩種通訊模式,以便業(yè)主自行選擇。在DP通訊中,需要業(yè)主提供空出的DCS節(jié)點(diǎn),以便我們正確的將設(shè)備信號和觸摸屏信號正確的接入業(yè)主DCS并組態(tài)。MPI、DP通訊觸摸屏信號PLC信號MPI通訊協(xié)議DP通訊協(xié)議PLC與DP接口連接,觸摸屏通過MPI(Multipointinterface)協(xié)議(MPI是SIMATICS7多點(diǎn)通信的接口,是一種適用于少數(shù)站點(diǎn)間通信的網(wǎng)絡(luò),多用于連接上位機(jī)和少量PLC之間近距離通信)。進(jìn)行通訊。
在業(yè)主中控沒有空余節(jié)點(diǎn)的情況下,我們提供同樣便捷的OPC通訊模式來代替DP通訊。
OPC通訊模式是以光纖或網(wǎng)線的形式,將中控電腦和PLC以O(shè)PC通訊協(xié)議的形式連接起來,與DP通訊一樣具有高速、便捷的特點(diǎn),同時(shí)避免的DP通訊組態(tài)時(shí)組態(tài)時(shí)間較長、并需要重啟網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)。全部對點(diǎn)工作由我們的工程師單獨(dú)完成,不需要業(yè)主網(wǎng)絡(luò)工程師協(xié)助。OPC通訊模式OPC通訊模式OPC通訊協(xié)議下的中控操作系統(tǒng)
本套系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)會自動記錄系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的各個(gè)參數(shù),并為用戶提供各參數(shù)的歷史曲線和數(shù)據(jù),點(diǎn)擊“綜合數(shù)據(jù)”便可查詢,包括氮氧化物與氨水、反應(yīng)濃度值、反應(yīng)溫度、氨水流量、閥門開度、氨罐液位、氨罐溫度、氨罐壓力、氨罐氨水、氨氣泄露檢測、NH3逃逸濃度
、氨柜氨氣泄露檢測、氨水總耗等,這些數(shù)據(jù)會在中控操作系統(tǒng)保留長達(dá)1年,以便用戶隨時(shí)調(diào)取查看:系統(tǒng)趨勢查詢NH3反應(yīng)溫度趨勢記錄畫面DCS數(shù)據(jù)記錄、實(shí)時(shí)監(jiān)控NH3逃逸濃度監(jiān)控DCS數(shù)據(jù)記錄、實(shí)時(shí)監(jiān)控DCS數(shù)據(jù)記錄、實(shí)時(shí)監(jiān)控氨水流量監(jiān)控實(shí)時(shí)掌握噴氨量DCS數(shù)據(jù)記
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