一、脫硝系統(tǒng)控制范圍及自動化水平
熱工自動化范圍包括鍋爐側(cè)SCR反應(yīng)器區(qū)域的煙氣系統(tǒng)裝置及脫硝氨區(qū)系統(tǒng)(常見的液氨系統(tǒng)包括液氨儲罐、蒸發(fā)槽、緩沖罐等)的儀表及控制系統(tǒng)。對于脫硝控制系統(tǒng)，其主要的組成部分有:
脫硝控制系統(tǒng)自動化水平應(yīng)與整個燃煤電站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)，滿足安全、可靠和“無人值守、定期巡檢”的能力。脫硝系統(tǒng)的控制通常情況下可在單元控制室內(nèi)完成，通過機(jī)組DCS操作員站完成對脫硝裝置的啟/?？刂啤⒄＿\(yùn)行的監(jiān)視和調(diào)整以及異常與事故工況的處理和故障診斷;也可單獨(dú)設(shè)置操作控制室。但根據(jù)脫硝工藝系統(tǒng)的特點(diǎn)，一般都采用與單元機(jī)組 DCS硬件一體化的控制設(shè)備。
二、控制系統(tǒng)簡介
隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)也在這個信息大潮中不斷更新?lián)Q代，從20世紀(jì) 80年代DDZ控制器到90年代小型可編程控制器PLC，再到如今普遍使用的分散控制系統(tǒng)DCS。無論從硬件體系、軟件體系還是控制策略都發(fā)生了質(zhì)的變化。
目前，燃煤電站主機(jī)組控制系統(tǒng)采用分散控制系統(tǒng)DCS,輔機(jī)控制主要采用可編程控制器 PLC。脫硝系統(tǒng)作為燃煤電站的一個子系統(tǒng)，控制系統(tǒng)應(yīng)采用同全廠控制系統(tǒng)水平一致的硬件和軟件。
(一)分散控制系統(tǒng)(DCS)介紹
DCS是分散控制系統(tǒng)(distributed control system)的簡稱。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級等組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)(computer)、通信(communication)、顯示(CRT)和控制(control)的4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。DCS盡管各有特色，其結(jié)構(gòu)卻大同小異，通常從下到上分為過程控制層、過程監(jiān)控層、生產(chǎn)管理層和決策管理層。
1.系統(tǒng)構(gòu)成
作為一種縱向分層和橫向分散的大型綜合控制系統(tǒng)，它以多層計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為償托,將分布在全廠范圍內(nèi)的各種控制設(shè)備的數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接在一起，實(shí)現(xiàn)各部分信息的共享協(xié)調(diào)工作，共同完成控制、管理及決策功能。
(1)人機(jī)接口。其硬件設(shè)備由管理操作應(yīng)用工作站，現(xiàn)場控制站(器)和通信網(wǎng)絡(luò)假成。管理操作應(yīng)用工作站包括工程師站、操作、歷史數(shù)據(jù)等各種功能服務(wù)站，現(xiàn)場控制站用于現(xiàn)場信號的采集處理和控制策略的實(shí)現(xiàn)，并具有可靠的完余保證，網(wǎng)絡(luò)通信功能。通信網(wǎng)絡(luò)連接分散控制系統(tǒng)的各個分布部分，完成數(shù)據(jù)、指令及其他信息的傳，為保證 DCS 的可靠性，電源、通信網(wǎng)絡(luò)、過程控制站都采用冗余配置。
(2)分散控制系統(tǒng)的軟件是由實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信軟件、組態(tài)軟件和各種應(yīng)用軟件組成的。
(3)分散控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用模塊化設(shè)計(jì)方法，通過靈活組態(tài)、合理配置，從軟件功能上，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模擬量控制系統(tǒng)(MCS)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)、順序控制系統(tǒng)(SCS)等功能。
2.通信網(wǎng)絡(luò)
通信網(wǎng)絡(luò)把過程站和人機(jī)界面連成一個系統(tǒng)。DCS網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式大致是三種，分別是總線形、環(huán)形和星形。在DCS網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸是以信息的形式傳輸?shù)?。通信協(xié)議有令牌廣播式、問詢式和存儲轉(zhuǎn)發(fā)式。一般通信協(xié)議是由各DCS生產(chǎn)廠家自行開發(fā)的，通信協(xié)議不公開，因此，在不同系統(tǒng)間進(jìn)行互聯(lián)尚存在一定問題。
通常DCS最基本的網(wǎng)絡(luò)有三級，它們分別是I/O總線、現(xiàn)場總線和控制總線。網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光導(dǎo)纖維三種。
(二)PLC產(chǎn)品
可編程控制器PLC是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)為一體的新型自動控制裝置。由于它可通過軟件來改變控制過程，具有體積小、組裝維護(hù)方便、編程簡單、可靠性高和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制各個領(lǐng)域。
]]>目前，市場上較為主流的煙氣脫硝技術(shù)如下：
選擇性催化還原（SCR）：是目前市場上技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛用的脫硝技術(shù)，通過在催化劑的作用下，使用氨或尿素作為還原劑將NOx還原為對大氣無害的氮?dú)夂退CR技術(shù)脫硝效率較高，但投資和運(yùn)行成本也相對較高。
選擇性非催化還原（SNCR）：與SCR相比，SNCR技術(shù)不需要催化劑，而是將還原劑（如氨水或尿素溶液）直接噴入爐膛內(nèi)，利用高溫將NOx還原為氮?dú)夂退NCR技術(shù)投資和運(yùn)行成本較低，但脫硝效率也相對較低，適合小容量鍋爐使用。
SNCR+SCR混合技術(shù)：結(jié)合了SNCR和SCR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，通過SNCR技術(shù)進(jìn)行初步脫硝，然后利用SCR技術(shù)進(jìn)一步提高脫硝效率。
低氮燃燒技術(shù)：通過優(yōu)化燃燒過程來減少NOx的生成，例如通過分級燃燒或使用低氮燃燒器。
臭氧氧化脫硝技術(shù)：通過臭氧將NOx氧化為易溶于水的形式，再通過洗滌塔進(jìn)行脫除，脫硝效率可達(dá)90%以上。
濕法脫硝技術(shù)：包括堿液吸收法、酸吸收法、絡(luò)合吸收法、液相吸收還原法、微生物法、氧化吸收法等，通過不同的化學(xué)吸收劑來實(shí)現(xiàn)NOx的去除。
活性炭法多污染物協(xié)同控制技術(shù)：利用活性炭吸附煙氣中的SO2和H2S等污染物，同時在活性炭表面還原NOx為氮?dú)狻?/p>
生物法煙氣脫硝技術(shù)：利用微生物降解NOx，適用于中小規(guī)模煙氣脫硝。
低溫等離子體脫硝技術(shù)：作為一種新興技術(shù)，通過產(chǎn)生非平衡等離子體來分解NOx，具有反應(yīng)速度快、無二次污染等特點(diǎn)。
多效協(xié)同有機(jī)胺脫硝技術(shù)：使用多效有機(jī)胺作為脫硝劑，適用于解決氨水或尿素用量大、脫硝效率低、氨逃逸嚴(yán)重等問題，脫硝效率高，綜合成本低。
其中，當(dāng)前市場上最為成熟且泛用性最廣的脫硝技術(shù)便是選擇性催化還原（SCR）技術(shù)，而脫硝催化劑是SCR技術(shù)的核心部分，決定了SCR系統(tǒng)的脫硝效率和經(jīng)濟(jì)性，其建設(shè)成本占煙氣脫硝工程成本的20%以上，運(yùn)行成本占30%以上。
目前在非電行業(yè)市場的應(yīng)用包括鋼鐵、水泥、焦化、垃圾焚燒、生物質(zhì)發(fā)電、玻璃爐窯等諸多領(lǐng)域的脫硝正大力度推廣實(shí)施，新的脫硝技術(shù)以及新型催化劑在不斷的更新迭代。
河北誠譽(yù)長期以來專注于SNCR、SCR及SNCR+SCR脫硝技術(shù)，在噴槍定位、霧場優(yōu)化、精準(zhǔn)噴氨、催化劑效率、還原劑利用率、系統(tǒng)節(jié)能控制方面等有豐富的經(jīng)驗(yàn)，本著“節(jié)能低耗、降本增效”原則，為眾多排污企業(yè)達(dá)成“超低排放、低成本、低投入”的目標(biāo)。
]]>活、生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的危害。根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)總局有關(guān)研究的初步估算，2000年NO 的排放量約為1500萬t，其中近7O％來自于煤炭的直接燃燒，固定源是NO 的主要來源。鑒于今后的能源消耗量將隨著經(jīng)
濟(jì)的發(fā)展而不斷增長，因此，NO 的排放量也將持續(xù)增加。據(jù)估算，到2010年，NO 排放量將達(dá)到2194萬t。如果不加強(qiáng)控制，NO 將會對大氣環(huán)境造成更為嚴(yán)重的污染。目前，處理氮氧化物廢氣的方法主
要有液體吸收法、固體吸附法、等離子活化法、催化還原法、催化分解法、生物法等，近年來隨著世界環(huán)境問題的日益突出工業(yè)釋放的廢氣所造成的空氣污染受到廣泛的關(guān)注。本文介紹幾種比較有價值
的煙氣脫硝工程技術(shù)。
1、干法煙氣脫硝工程技術(shù)
干法脫硝技術(shù)主要有：選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法、聯(lián)合脫硝法、電子束照射法和活性炭聯(lián)合脫硫脫硝法。
選擇性催化還原法是目前商業(yè)應(yīng)用為廣泛的煙氣脫硝技術(shù)。其原理是在催化劑存在的情況下，通過向反應(yīng)器內(nèi)噴入氨或者尿素等脫硝反應(yīng)劑，將一氧化氮還原為氮?dú)?，脫硝效率可達(dá)90%以上，主要由脫硝
反應(yīng)劑制備系統(tǒng)、反應(yīng)器本體和還原劑噴淋裝置組成。
選擇性非催化還原法工藝原理是在高溫條件下，由氨或其他還原劑與氮氧化物反應(yīng)生成氮?dú)夂退?。該工藝存在的問題是：由于溫度隨鍋爐負(fù)荷和運(yùn)行周期變化及鍋爐中氮氧化物濃度的不規(guī)則性，使該工
藝應(yīng)用時變得較復(fù)雜。
聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)結(jié)合了選擇性和非選擇性還原法的優(yōu)勢，但是使用的氨存在潛在分布不均，目前沒有好的解決辦法。
活性炭法是利用活性炭特有的大表面積、多空隙進(jìn)行脫硝。煙氣經(jīng)除塵器后在90~150℃下進(jìn)入炭床(熱煙氣需噴水冷卻)進(jìn)行吸附。優(yōu)點(diǎn)是吸附容量大，吸附和催化過程動力學(xué)過程快，機(jī)械穩(wěn)定性高。缺
點(diǎn)是易形成熱點(diǎn)和著火問題，且設(shè)備的體積大。
河北誠譽(yù)環(huán)境工程有限公司 http://wine365.cn
]]>活、生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的危害。根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)總局有關(guān)研究的初步估算，2000年NO 的排放量約為1500萬t，其中近7O％來自于煤炭的直接燃燒，固定源是NO 的主要來源。鑒于今后的能源消耗量將隨著經(jīng)
濟(jì)的發(fā)展而不斷增長，因此，NO 的排放量也將持續(xù)增加。據(jù)估算，到2010年，NO 排放量將達(dá)到2194萬t。如果不加強(qiáng)控制，NO 將會對大氣環(huán)境造成更為嚴(yán)重的污染。目前，處理氮氧化物廢氣的方法主
要有液體吸收法、固體吸附法、等離子活化法、催化還原法、催化分解法、生物法等，近年來隨著世界環(huán)境問題的日益突出工業(yè)釋放的廢氣所造成的空氣污染受到廣泛的關(guān)注。本文介紹幾種比較有價值
的煙氣脫硝工程技術(shù)。
1、干法煙氣脫硝工程技術(shù)
干法脫硝技術(shù)主要有：選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法、聯(lián)合脫硝法、電子束照射法和活性炭聯(lián)合脫硫脫硝法。
選擇性催化還原法是目前商業(yè)應(yīng)用為廣泛的煙氣脫硝技術(shù)。其原理是在催化劑存在的情況下，通過向反應(yīng)器內(nèi)噴入氨或者尿素等脫硝反應(yīng)劑，將一氧化氮還原為氮?dú)?，脫硝效率可達(dá)90%以上，主要由脫硝
反應(yīng)劑制備系統(tǒng)、反應(yīng)器本體和還原劑噴淋裝置組成。
選擇性非催化還原法工藝原理是在高溫條件下，由氨或其他還原劑與氮氧化物反應(yīng)生成氮?dú)夂退Ｔ摴に嚧嬖诘膯栴}是：由于溫度隨鍋爐負(fù)荷和運(yùn)行周期變化及鍋爐中氮氧化物濃度的不規(guī)則性，使該工
藝應(yīng)用時變得較復(fù)雜。
聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)結(jié)合了選擇性和非選擇性還原法的優(yōu)勢，但是使用的氨存在潛在分布不均，目前沒有好的解決辦法。
活性炭法是利用活性炭特有的大表面積、多空隙進(jìn)行脫硝。煙氣經(jīng)除塵器后在90~150℃下進(jìn)入炭床(熱煙氣需噴水冷卻)進(jìn)行吸附。優(yōu)點(diǎn)是吸附容量大，吸附和催化過程動力學(xué)過程快，機(jī)械穩(wěn)定性高。缺
點(diǎn)是易形成熱點(diǎn)和著火問題，且設(shè)備的體積大。
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