㈠ 自動控制系統原理圖
脫硫 將煤中的硫元素用鈣基等方法固定成為固體防止燃燒時生成SO2
1 脫硫技術
通過對國內外脫硫技術以及國內電力行業引進脫硫工藝試點廠情況的分析研究,目前脫硫方法一般可劃分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒後脫硫等3類。
其中燃燒後脫硫,又稱煙氣脫硫(Flue gas desulfurization,簡稱FGD),在FGD技術中,按脫硫劑的種類劃分,可分為以下五種方法:以CaCO3(石灰石)為基礎的鈣法,以MgO為基礎的鎂法,以Na2SO3為基礎的鈉法,以NH3為基礎的氨法,以有機鹼為基礎的有機鹼法。世界上普遍使用的商業化技術是鈣法,所佔比例在90%以上。按吸收劑及脫硫產物在脫硫過程中的干濕狀態又可將脫硫技術分為濕法、干法和半干(半濕)法。濕法FGD技術是用含有吸收劑的溶液或漿液在濕狀態下脫硫和處理脫硫產物,該法具有脫硫反應速度快、設備簡單、脫硫效率高等優點,但普遍存在腐蝕嚴重、運行維護費用高及易造成二次污染等問題。干法FGD技術的脫硫吸收和產物處理均在干狀態下進行,該法具有無污水廢酸排出、設備腐蝕程度較輕,煙氣在凈化過程中無明顯降溫、凈化後煙溫高、利於煙囪排氣擴散、二次污染少等優點,但存在脫硫效率低,反應速度較慢、設備龐大等問題。半干法FGD技術是指脫硫劑在乾燥狀態下脫硫、在濕狀態下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在濕狀態下脫硫、在干狀態下處理脫硫產物(如噴霧乾燥法)的煙氣脫硫技術。特別是在濕狀態下脫硫、在干狀態下處理脫硫產物的半干法,以其既有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優點,又有干法無污水廢酸排出、脫硫後產物易於處理的優勢而受到人們廣泛的關注。按脫硫產物的用途,可分為拋棄法和回收法兩種。
1.1脫硫的幾種工藝
(1)石灰石——石膏法煙氣脫硫工藝
石灰石——石膏法脫硫工藝是世界上應用最廣泛的一種脫硫技術,日本、德國、美國的火力發電廠採用的煙氣脫硫裝置約90%採用此工藝。
它的工作原理是:將石灰石粉加水製成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進行氧化反應生成硫酸鈣,硫酸鈣達到一定飽和度後,結晶形成二水石膏。經吸收塔排出的石膏漿液經濃縮、脫水,使其含水量小於10%,然後用輸送機送至石膏貯倉堆放,脫硫後的煙氣經過除霧器除去霧滴,再經過換熱器加熱升溫後,由煙囪排入大氣。由於吸收塔內吸收劑漿液通過循環泵反復循環與煙氣接觸,吸收劑利用率很高,鈣硫比較低,脫硫效率可大於95% 。
(2)旋轉噴霧乾燥煙氣脫硫工藝
噴霧乾燥法脫硫工藝以石灰為脫硫吸收劑,石灰經消化並加水製成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位於吸收塔內的霧化裝置,在吸收塔內,被霧化成細小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸,與煙氣中的SO2發生化學反應生成CaSO3,煙氣中的SO2被脫除。與此同時,吸收劑帶入的水分迅速被蒸發而乾燥,煙氣溫度隨之降低。脫硫反應產物及未被利用的吸收劑以乾燥的顆粒物形式隨煙氣帶出吸收塔,進入除塵器被收集下來。脫硫後的煙氣經除塵器除塵後排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率,一般將部分除塵器收集物加入制漿系統進行循環利用。該工藝有兩種不同的霧化形式可供選擇,一種為旋轉噴霧輪霧化,另一種為氣液兩相流。
噴霧乾燥法脫硫工藝具有技術成熟、工藝流程較為簡單、系統可靠性高等特點,脫硫率可達到85%以上。該工藝在美國及西歐一些國家有一定應用范圍(8%)。脫硫灰渣可用作制磚、築路,但多為拋棄至灰場或回填廢舊礦坑。
(3) 磷銨肥法煙氣脫硫工藝
磷銨肥法煙氣脫硫技術屬於回收法,以其副產品為磷銨而命名。該工藝過程主要由吸附(活性炭脫硫制酸)、萃取(稀硫酸分解磷礦萃取磷酸)、中和(磷銨中和液制備)、吸收( 磷銨液脫硫制肥)、氧化(亞硫酸銨氧化)、濃縮乾燥(固體肥料制備)等單元組成。它分為兩個系統:
煙氣脫硫系統——煙氣經高效除塵器後使含塵量小於200mg/Nm3,用風機將煙壓升高到7000Pa,先經文氏管噴水降溫調濕,然後進入四塔並列的活性炭脫硫塔組(其中一隻塔周期性切換再生),控制一級脫硫率大於或等於70%,並製得30%左右濃度的硫酸,一級脫硫後的煙氣進入二級脫硫塔用磷銨漿液洗滌脫硫,凈化後的煙氣經分離霧沫後排放。
肥料制備系統——在常規單槽多漿萃取槽中,同一級脫硫製得的稀硫酸分解磷礦粉(P2O5 含量大於26%),過濾後獲得稀磷酸(其濃度大於10%),加氨中和後製得磷氨,作為二級脫硫劑,二級脫硫後的料漿經濃縮乾燥製成磷銨復合肥料。
(4)爐內噴鈣尾部增濕煙氣脫硫工藝
爐內噴鈣加尾部煙氣增濕活化脫硫工藝是在爐內噴鈣脫硫工藝的基礎上在鍋爐尾部增設了增濕段,以提高脫硫效率。該工藝多以石灰石粉為吸收劑,石灰石粉由氣力噴入爐膛850~1150℃溫度區,石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣。由於反應在氣固兩相之間進行,受到傳質過程的影響,反應速度較慢,吸收劑利用率較低。在尾部增濕活化反應器內,增濕水以霧狀噴入,與未反應的氧化鈣接觸生成氫氧化鈣進而與煙氣中的二氧化硫反應。當鈣硫比控制在2.0~2.5時,系統脫硫率可達到65~80%。由於增濕水的加入使煙氣溫度下降,一般控制出口煙氣溫度高於露點溫度10~15℃,增濕水由於煙溫加熱被迅速蒸發,未反應的吸收劑、反應產物呈乾燥態隨煙氣排出,被除塵器收集下來。
該脫硫工藝在芬蘭、美國、加拿大、法國等國家得到應用,採用這一脫硫技術的最大單機容量已達30萬千瓦。
(5)煙氣循環流化床脫硫工藝
煙氣循環流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環、除塵器及控制系統等部分組成。該工藝一般採用干態的消石灰粉作為吸收劑,也可採用其它對二氧化硫有吸收反應能力的乾粉或漿液作為吸收劑。
由鍋爐排出的未經處理的煙氣從吸收塔(即流化床)底部進入。吸收塔底部為一個文丘里裝置,煙氣流經文丘里管後速度加快,並在此與很細的吸收劑粉末互相混合,顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦,形成流化床,在噴入均勻水霧降低煙溫的條件下,吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應生成CaSO3 和CaSO4。脫硫後攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出,進入再循環除塵器,被分離出來的顆粒經中間灰倉返回吸收塔,由於固體顆粒反復循環達百次之多,故吸收劑利用率較高。
此工藝所產生的副產物呈乾粉狀,其化學成分與噴霧乾燥法脫硫工藝類似,主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應完的吸收劑Ca(OH)2等組成,適合作廢礦井回填、道路基礎等。
典型的煙氣循環流化床脫硫工藝,當燃煤含硫量為2%左右,鈣硫比不大於1.3時,脫硫率可達90%以上,排煙溫度約70℃。此工藝在國外目前應用在10~20萬千瓦等級機組。由於其佔地面積少,投資較省,尤其適合於老機組煙氣脫硫。
(6)海水脫硫工藝
海水脫硫工藝是利用海水的鹼度達到脫除煙氣中二氧化硫的一種脫硫方法。在脫硫吸收塔內,大量海水噴淋洗滌進入吸收塔內的燃煤煙氣,煙氣中的二氧化硫被海水吸收而除去,凈化後的煙氣經除霧器除霧、經煙氣換熱器加熱後排放。吸收二氧化硫後的海水與大量未脫硫的海水混合後,經曝氣池曝氣處理,使其中的SO32-被氧化成為穩定的SO42-,並使海水的PH值與COD調整達到排放標准後排放大海。海水脫硫工藝一般適用於靠海邊、擴散條件較好、用海水作為冷卻水、燃用低硫煤的電廠。海水脫硫工藝在挪威比較廣泛用於煉鋁廠、煉油廠等工業爐窯的煙氣脫硫,先後有20多套脫硫裝置投入運行。近幾年,海水脫硫工藝在電廠的應用取得了較快的進展。此種工藝最大問題是煙氣脫硫後可能產生的重金屬沉積和對海洋環境的影響需要長時間的觀察才能得出結論,因此在環境質量比較敏感和環保要求較高的區域需慎重考慮。
(7) 電子束法脫硫工藝
該工藝流程有排煙預除塵、煙氣冷卻、氨的充入、電子束照射和副產品捕集等工序所組成。鍋爐所排出的煙氣,經過除塵器的粗濾處理之後進入冷卻塔,在冷卻塔內噴射冷卻水,將煙氣冷卻到適合於脫硫、脫硝處理的溫度(約70℃)。煙氣的露點通常約為50℃,被噴射呈霧狀的冷卻水在冷卻塔內完全得到蒸發,因此,不產生廢水。通過冷卻塔後的煙氣流進反應器,在反應器進口處將一定的氨水、壓縮空氣和軟水混合噴入,加入氨的量取決於SOx濃度和NOx濃度,經過電子束照射後,SOx和NOx在自由基作用下生成中間生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然後硫酸和硝酸與共存的氨進行中和反應,生成粉狀微粒(硫酸氨(NH4)2SO4與硝酸氨NH4NO3的混合粉體)。這些粉狀微粒一部分沉澱到反應器底部,通過輸送機排出,其餘被副產品除塵器所分離和捕集,經過造粒處理後被送到副產品倉庫儲藏。凈化後的煙氣經脫硫風機由煙囪向大氣排放。
(8)氨水洗滌法脫硫工藝
該脫硫工藝以氨水為吸收劑,副產硫酸銨化肥。鍋爐排出的煙氣經煙氣換熱器冷卻至90~100℃,進入預洗滌器經洗滌後除去HCI和HF,洗滌後的煙氣經過液滴分離器除去水滴進入前置洗滌器中。在前置洗滌器中,氨水自塔頂噴淋洗滌煙氣,煙氣中的SO2被洗滌吸收除去,經洗滌的煙氣排出後經液滴分離器除去攜帶的水滴,進入脫硫洗滌器。在該洗滌器中煙氣進一步被洗滌,經洗滌塔頂的除霧器除去霧滴,進入脫硫洗滌器。再經煙氣換熱器加熱後經煙囪排放。洗滌工藝中產生的濃度約30%的硫酸銨溶液排出洗滌塔,可以送到化肥廠進一步處理或直接作為液體氮肥出售,也可以把這種溶液進一步濃縮蒸發乾燥加工成顆粒、晶體或塊狀化肥出售。
1。2燃燒前脫硫
燃燒前脫硫就是在煤燃燒前把煤中的硫分脫除掉,燃燒前脫硫技術主要有物理洗選煤法、化學洗選煤法、煤的氣化和液化、水煤漿技術等。洗選煤是採用物理、化學或生物方式對鍋爐使用的原煤進行清洗,將煤中的硫部分除掉,使煤得以凈化並生產出不同質量、規格的產品。微生物脫硫技術從本質上講也是一種化學法,它是把煤粉懸浮在含細菌的氣泡液中,細菌產生的酶能促進硫氧化成硫酸鹽,從而達到脫硫的目的;微生物脫硫技術目前常用的脫硫細菌有:屬硫桿菌的氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、古細菌、熱硫化葉菌等。煤的氣化,是指用水蒸汽、氧氣或空氣作氧化劑,在高溫下與煤發生化學反應,生成H2、CO、CH4等可燃混合氣體(稱作煤氣)的過程。煤炭液化是將煤轉化為清潔的液體燃料(汽油、柴油、航空煤油等)或化工原料的一種先進的潔凈煤技術。水煤漿(Coal Water Mixture,簡稱CWM)是將灰份小於10%,硫份小於0.5%、揮發份高的原料煤,研磨成250~300μm的細煤粉,按65%~70%的煤、30%~35%的水和約1%的添加劑的比例配製而成,水煤漿可以像燃料油一樣運輸、儲存和燃燒,燃燒時水煤漿從噴嘴高速噴出,霧化成50~70μm的霧滴,在預熱到600~700℃的爐膛內迅速蒸發,並拌有微爆,煤中揮發分析出而著火,其著火溫度比干煤粉還低。
燃燒前脫硫技術中物理洗選煤技術已成熟,應用最廣泛、最經濟,但只能脫無機硫;生物、化學法脫硫不僅能脫無機硫,也能脫除有機硫,但生產成本昂貴,距工業應用尚有較大距離;煤的氣化和液化還有待於進一步研究完善;微生物脫硫技術正在開發;水煤漿是一種新型低污染代油燃料,它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一樣的流動性和穩定性,被稱為液態煤炭產品,市場潛力巨大,目前已具備商業化條件。
煤的燃燒前的脫硫技術盡管還存在著種種問題,但其優點是能同時除去灰分,減輕運輸量,減輕鍋爐的沾污和磨損,減少電廠灰渣處理量,還可回收部分硫資源。
1.3 燃燒中脫硫,又稱爐內脫硫
爐內脫硫是在燃燒過程中,向爐內加入固硫劑如CaCO3等,使煤中硫分轉化成硫酸鹽,隨爐渣排除。其基本原理是:
CaCO3→CaO+CO2↑
CaO+SO2→CaSO3
CaSO3+1/2×O2→CaSO4
(1) LIMB爐內噴鈣技術
早在本世紀60年代末70年代初,爐內噴固硫劑脫硫技術的研究工作已開展,但由於脫硫效率低於10%~30%,既不能與濕法FGD相比,也難以滿足高達90%的脫除率要求。一度被冷落。但在1981年美國國家環保局EPA研究了爐內噴鈣多段燃燒降低氮氧化物的脫硫技術,簡稱LIMB,並取得了一些經驗。Ca/S在2以上時,用石灰石或消石灰作吸收劑,脫硫率分別可達40%和60%。對燃用中、低含硫量的煤的脫硫來說,只要能滿足環保要求,不一定非要求用投資費用很高的煙氣脫硫技術。爐內噴鈣脫硫工藝簡單,投資費用低,特別適用於老廠的改造。
(2) LIFAC煙氣脫硫工藝
LIFAC工藝即在燃煤鍋爐內適當溫度區噴射石灰石粉,並在鍋爐空氣預熱器後增設活化反應器,用以脫除煙氣中的SO2。芬蘭Tampella和IVO公司開發的這種脫硫工藝,於1986年首先投入商業運行。LIFAC工藝的脫硫效率一般為60%~85%。
加拿大最先進的燃煤電廠Shand電站採用LIFAC煙氣脫硫工藝,8個月的運行結果表明,其脫硫工藝性能良好,脫硫率和設備可用率都達到了一些成熟的SO2控制技術相當的水平。我國下關電廠引進LIFAC脫硫工藝,其工藝投資少、佔地面積小、沒有廢水排放,有利於老電廠改造。
1.4 燃燒後脫硫,又稱煙氣脫硫(Flue gas desulfurization,簡稱FGD)
燃煤的煙氣脫硫技術是當前應用最廣、效率最高的脫硫技術。對燃煤電廠而言,在今後一個相當長的時期內,FGD將是控制SO2排放的主要方法。目前國內外火電廠煙氣脫硫技術的主要發展趨勢為:脫硫效率高、裝機容量大、技術水平先進、投資省、佔地少、運行費用低、自動化程度高、可靠性好等。
1.3.1乾式煙氣脫硫工藝
該工藝用於電廠煙氣脫硫始於80年代初,與常規的濕式洗滌工藝相比有以下優點:投資費用較低;脫硫產物呈干態,並和飛灰相混;無需裝設除霧器及再熱器;設備不易腐蝕,不易發生結垢及堵塞。其缺點是:吸收劑的利用率低於濕式煙氣脫硫工藝;用於高硫煤時經濟性差;飛灰與脫硫產物相混可能影響綜合利用;對乾燥過程式控制制要求很高。
(1) 噴霧乾式煙氣脫硫工藝:噴霧乾式煙氣脫硫(簡稱干法FGD),最先由美國JOY公司和丹麥Niro Atomier公司共同開發的脫硫工藝,70年代中期得到發展,並在電力工業迅速推廣應用。該工藝用霧化的石灰漿液在噴霧乾燥塔中與煙氣接觸,石灰漿液與SO2反應後生成一種乾燥的固體反應物,最後連同飛灰一起被除塵器收集。我國曾在四川省白馬電廠進行了旋轉噴霧干法煙氣脫硫的中間試驗,取得了一些經驗,為在200~300MW機組上採用旋轉噴霧干法煙氣脫硫優化參數的設計提供了依據。
(2) 粉煤灰乾式煙氣脫硫技術:日本從1985年起,研究利用粉煤灰作為脫硫劑的乾式煙氣脫硫技術,到1988年底完成工業實用化試驗,1991年初投運了首台粉煤灰乾式脫硫設備,處理煙氣量644000Nm3/h。其特點:脫硫率高達60%以上,性能穩定,達到了一般濕式法脫硫性能水平;脫硫劑成本低;用水量少,無需排水處理和排煙再加熱,設備總費用比濕式法脫硫低1/4;煤灰脫硫劑可以復用;沒有漿料,維護容易,設備系統簡單可靠。
1.3.2 濕法FGD工藝
世界各國的濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機理大同小異,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸鈉(Na2CO3)等漿液作洗滌劑,在反應塔中對煙氣進行洗滌,從而除去煙氣中的SO2。這種工藝已有50年的歷史,經過不斷地改進和完善後,技術比較成熟,而且具有脫硫效率高(90%~98%),機組容量大,煤種適應性強,運行費用較低和副產品易回收等優點。據美國環保局(EPA)的統計資料,全美火電廠採用濕式脫硫裝置中,濕式石灰法佔39.6%,石灰石法佔47.4%,兩法共佔87%;雙鹼法佔4.1%,碳酸鈉法佔3.1%。世界各國(如德國、日本等),在大型火電廠中,90%以上採用濕式石灰/石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝流程。
石灰或石灰石法主要的化學反應機理為:
石灰法:SO2+CaO+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O
石灰石法:SO2+CaCO3+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O+CO2
其主要優點是能廣泛地進行商品化開發,且其吸收劑的資源豐富,成本低廉,廢渣既可拋棄,也可作為商品石膏回收。目前,石灰/石灰石法是世界上應用最多的一種FGD工藝,對高硫煤,脫硫率可在90%以上,對低硫煤,脫硫率可在95%以上。
傳統的石灰/石灰石工藝有其潛在的缺陷,主要表現為設備的積垢、堵塞、腐蝕與磨損。為了解決這些問題,各設備製造廠商採用了各種不同的方法,開發出第二代、第三代石灰/石灰石脫硫工藝系統。
濕法FGD工藝較為成熟的還有:氫氧化鎂法;氫氧化鈉法;美國Davy Mckee公司Wellman-Lord FGD工藝;氨法等。
在濕法工藝中,煙氣的再熱問題直接影響整個FGD工藝的投資。因為經過濕法工藝脫硫後的煙氣一般溫度較低(45℃),大都在露點以下,若不經過再加熱而直接排入煙囪,則容易形成酸霧,腐蝕煙囪,也不利於煙氣的擴散。所以濕法FGD裝置一般都配有煙氣再熱系統。目前,應用較多的是技術上成熟的再生(回轉)式煙氣熱交換器(GGH)。GGH價格較貴,占整個FGD工藝投資的比例較高。近年來,日本三菱公司開發出一種可省去無泄漏型的GGH,較好地解決了煙氣泄漏問題,但價格仍然較高。前德國SHU公司開發出一種可省去GGH和煙囪的新工藝,它將整個FGD裝置安裝在電廠的冷卻塔內,利用電廠循環水余熱來加熱煙氣,運行情況良好,是一種十分有前途的方法。
1.5等離子體煙氣脫硫技術
等離子體煙氣脫硫技術研究始於70年代,目前世界上已較大規模開展研究的方法有2類:
(1) 電子束輻照法(EB)
電子束輻照含有水蒸氣的煙氣時,會使煙氣中的分子如O2、H2O等處於激發態、離子或裂解,產生強氧化性的自由基O、OH、HO2和O3等。這些自由基對煙氣中的SO2和NO進行氧化,分別變成SO3和NO2或相應的酸。在有氨存在的情況下,生成較穩定的硫銨和硫硝銨固體,它們被除塵器捕集下來而達到脫硫脫硝的目的。
(2) 脈沖電暈法(PPCP)
脈沖電暈放電脫硫脫硝的基本原理和電子束輻照脫硫脫硝的基本原理基本一致,世界上許多國家進行了大量的實驗研究,並且進行了較大規模的中間試驗,但仍然有許多問題有待研究解決。
1.6 海水脫硫
海水通常呈鹼性,自然鹼度大約為1.2~2.5mmol/L,這使得海水具有天然的酸鹼緩沖能力及吸收SO2的能力。國外一些脫硫公司利用海水的這種特性,開發並成功地應用海水洗滌煙氣中的SO2,達到煙氣凈化的目的。
海水脫硫工藝主要由煙氣系統、供排海水系統、海水恢復系統等組成
㈡ 電氣控制系統圖都哪些
電氣抄控制系統圖包襲括:電氣原理圖、電氣元件接線圖、電器元件布置圖三種圖。
電氣原理圖、電氣元件接線圖、電器元件布置圖三種圖的特點如下:
電氣原理圖是用來表明設備電氣的工作原理及各電器元件的作用,相互之間的關系的一種表示方式。 運用電氣原理圖的方法和技巧,對於分析電氣線路,排除機床電路故障是十分有益的。電氣原理圖一般由主電路、控制電路、保護、配電電路等幾部分組成。
電氣元件接線圖 ,是根據電氣設備和電器元件的實際位置和安裝情況繪制的,只用來表示電氣設備和電器元件的位置、配線方式和接線方式,而不明顯表示電氣動作原理。主要用於安裝接線、線路的檢查維修和故障處理。
電器元件布置圖主要是用來詳細表明電氣原理圖中所有電器元件的實際安裝位置,為生產機械電氣設備的製造、安裝提供必要的資料。可視電氣控制系統復雜程度採取集中繪制或單獨繪制。
㈢ 電氣控制原理圖必須按照簡明、清晰、易懂的原則,根據電氣控制系統的工作原理
你說的沒錯呀
㈣ 簡答什麼是電氣控制系統圖說明電氣控制系統圖包括那些圖
電氣控制系統圖是反應一個控制系統的組成、結構、設計意圖等邏輯關系圖。
電氣控專制系統圖屬包括:電氣原理圖、電氣元件接線圖、電器元件布置圖三種圖。
電氣原理圖、電氣元件接線圖、電器元件布置圖三種圖的特點如下:
電氣原理圖是用來表明設備電氣的工作原理及各電器元件的作用,相互之間的關系的一種表示方式。 運用電氣原理圖的方法和技巧,對於分析電氣線路,排除機床電路故障是十分有益的。電氣原理圖一般由主電路、控制電路、保護、配電電路等幾部分組成。
電氣元件接線圖 ,是根據電氣設備和電器元件的實際位置和安裝情況繪制的,只用來表示電氣設備和電器元件的位置、配線方式和接線方式,而不明顯表示電氣動作原理。主要用於安裝接線、線路的檢查維修和故障處理。
電器元件布置圖主要是用來詳細表明電氣原理圖中所有電器元件的實際安裝位置,為生產機械電氣設備的製造、安裝提供必要的資料。可視電氣控制系統復雜程度採取集中繪制或單獨繪制。
㈤ 污水處理系統的原理
污水處理系抄統
主要包含襲三個部分:
1.前處理部分,其原理是通過物理作用使得污染物被截留,比如格柵井、初沉池等;
2.生化處理部分,其原理是通過微生物生命活動對污染物質的去處來實現污水凈化;
3.深度處理部分,其原理主要是依靠物理、化學作用去處水中的污染物質。
需要說明的是:有時候污水水質較差不能滿足或許生化部分的進水要求,因此在前處理中加入其他構築物來使得進水滿足要求,比如氣浮池、隔油池、水解酸化等。
希望對你有所幫助。
㈥ 電氣控制原理圖是什麼
電氣控制原理圖:
電氣原理圖目的是便於閱讀和分析控制線路,應根據結構簡單、內層次分明清晰的原則,採用電器元容件展開形式繪制。它包括所有電器元件的導電部件和接線端子,但並不按照電器元件的實際布置位置來繪制,也不反映電器元件的實際大小。
電氣原理圖一般分主電路和輔助電路(控制電路)兩部分。
A. 主電路是電氣控制線路中大電流通過的部分,包括從電源到電機之間相連的電器元件;一般由組合開關、主熔斷器、接觸器主觸點、熱繼電器的熱元件和電動機等組成。
B. 輔助電路是控制線路中除主電路以外的電路,其流過的電流比較小和輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路和保護電路。其中控制電路是由按鈕、接觸器和繼電器的線圈及輔助觸點、熱繼電器觸點、保護電器觸點等組成。
電氣原理圖中所有電器元件都應採用國家標准中統一規定的圖形符號和文字元號表示。
㈦ 電氣控制系統原理圖圖幅分區法
一般橫向和豎向分別為1,2,3,4---和A,B,C,D---具體分多少和圖幅有關,希望對你有幫助。
㈧ 什麼是電氣控制原理圖
我是在電廠上班的,電氣圖紙一般可分為以下幾種:
1、系統圖或框圖:用於概略的表示系統的基本組成、相互的關系及其主要的特徵;
2、電路圖:就是電氣原理圖,表示整個電路的工作原理;
3、接線圖。包含了各種端子號等等,主要用於安裝接線以及電路檢修時用;
4、位置圖:各元件的具體位置,安裝元件時用;
5、邏輯圖:用二進制邏輯符號表示邏輯關系;
6、功能表圖:這種圖類似與PLC的流程圖,表達控制流程。
如果您還不明白,舉例說明一下:
如上圖所示,這是一個典型的三相非同步電動機接觸器聯鎖的正反轉控制的電氣原理圖,為了保證一個接觸器得電動作時,另一個接觸器不能得電動作,以避免電源的相間短路,就在正轉控制電路中串接了反轉接觸器KM2的常閉輔助觸頭,而在反轉控制電路中串接了正轉接觸器KM1的常閉輔助觸頭。當接觸器KM1得電動作時,串在反轉控制電路中的KM1的常閉觸頭分斷,切斷了反轉控制電路,保證了KM1主觸頭閉合時,KM2的主觸頭不能閉合。同樣,當接觸器KM2得電動作時, KM2的常閉觸頭分斷,切斷了正轉控制電路,可靠地避免了兩相電源短路事故的發生。
簡單的用一句話來說,原理圖中你可以看到按什麼開關什麼設備動作,各個設備如何協調工作。
㈨ 電氣控制系統圖包括哪些圖
電抄氣控制系統圖包括:電氣原理圖、電氣元件接線圖、電器元件布置圖三種圖。
電氣原理圖、電氣元件接線圖、電器元件布置圖三種圖的特點如下:
電氣原理圖是用來表明設備電氣的工作原理及各電器元件的作用,相互之間的關系的一種表示方式。 運用電氣原理圖的方法和技巧,對於分析電氣線路,排除機床電路故障是十分有益的。電氣原理圖一般由主電路、控制電路、保護、配電電路等幾部分組成。
電氣元件接線圖 ,是根據電氣設備和電器元件的實際位置和安裝情況繪制的,只用來表示電氣設備和電器元件的位置、配線方式和接線方式,而不明顯表示電氣動作原理。主要用於安裝接線、線路的檢查維修和故障處理。
電器元件布置圖主要是用來詳細表明電氣原理圖中所有電器元件的實際安裝位置,為生產機械電氣設備的製造、安裝提供必要的資料。可視電氣控制系統復雜程度採取集中繪制或單獨繪制。
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污水處理廠自控系統現狀
及發展趨勢
1 某污水處理廠自控系統現狀概述
某市某污水處理廠自控系統是通過使用自動化技術、計算機技術、網路技術、圖形技術等構成的綜合自動化系統,是在確保達到規定的技術要求及污水處理過程優質可靠運行、排放達標的目標前提下,將污水處理廠管理、調度、現場控制等功能集成在網路環境下,通過PLC和網路技術,為實現污水處理過程的管控一體化及綜合信息處理構建的信息平台。根據污水處理廠實際情況及工藝要求,污水廠自控系統採用集散型控制和現場匯流排相結合的系統模式,由管理級和現場控制二級控制系統組成,管理級與控制級通過10/100M乙太網通信,即自控系統是由中央控制室計算機和現場級各PLC控制單元組成的兩個層次的集散式控制系統(DCS)。集散式控制系統是一個融合了自動控制技術、計算機技術、通信技術、CRT顯示技術於一體的高科技控制裝置,是用於生產管理、數據採集和各種過程式控制制的處於新技術前沿的新型控制系統。通過通信網路將中央級監控總站和若干個現場控制總站連接起來,構成集中管理、分散控制的計算機測控管理系統,簡稱集散式控制系統。DCS系統克服了集中控制系統危險度集中、可靠性差、系統不易擴展、控制電纜用量大等缺陷,實現了真正的信息、管理及調度集中,而將功能及危險分散,如中控室計算機故障各現場分站仍能獨立和穩定工作,從根本上提高了系統的可靠性。某污水處理廠自控系統層次結構見圖1,自控系統構成見圖2。
1.1 現場控制層
現場控制層由現場級各PLC控制單元和現場測控儀表及控制設備組成。控制級由一號現場PLC站、二號現場PLC站、三號現場PLC站、四號現場PLC站4個現場主站構成。管理級採用工控機,該功能層通過PIC實現污水處理廠各工藝段所有過程參數預設、設備運行狀態及電氣參數的數據採集、設備的控制。並通過工業乙太網向中央控制層傳送數據和接受其控制指令。系統在該層實現了對粗/細格柵、提升泵站、沉砂池、厭氧池、氧化溝、脫水機房等主要生產環節工藝過程參數及電氣設備的控制和保護,確保生產過程安全、穩定、合理、高效的運行。根據工藝控制的要求,對格柵前後壓差、泵池液位、厭氧池及氧化溝溶解氧濃度、PH值、進、出水流量、儲泥池液位等參數同時進行了監測和控制。各PLC站功能如下:
1) 預處理段控制站PLC1。該PLC工作站設在廠區進水提升泵房控制室,負責監控污水處理廠的預處理工段。其主要控制對象為粗格柵間的粗格柵及進水電動閘門、進水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂裝置和砂水分離等設備,此外,還負責進水水量、水質如COD、pH、SS(濁度測量)等參數的在線檢測。
主要設備控制方式如下:
粗格柵及細格柵:根據時間間隔PLC自動控制柵耙清除柵渣,同時當格柵前後水位超過給定值時PLC也可自動控制柵耙清除柵渣。並且格柵機、螺旋輸送機要聯動運行,各設備的啟動順序為先啟動螺旋機,後啟動格柵機。停機時也要聯動,順序與啟動時相反。當輸送機有故障時,細格柵停止運行。
進水泵房:進水泵房設三台潛水泵二用一備,液位計兩台,並設液位開關。PLC根據泵池水位自動控制水泵運轉台數,並根據每台泵的運行時間,自動輪換運行水泵,使水泵運行時間均等。設有上、下限報警,防止水泵干運轉。編程中水泵的運行調度就遵循下列原則:保證來水量與抽水量一致,即來多少抽多少;保持泵池高水位運行,這樣可降低泵的工作揚程,在保證抽升量的前提下,降低電耗;水泵的開停次數不可過於頻繁;保證每台水泵的投運次數及運行時間基本均等。
旋流沉砂池:包括兩個旋流沉砂系統,鼓風機、沙水分離器及配套設備按操作員設定的周期間歇性聯動運行,任一台設備出現故障時,應報警並關閉其聯動的設備。在自動工作方式下,各設備根據PLC預先編好的程序控制各電動機的啟停和各電磁閥的開關。
2) 生物處理系統/配電中心站PLC2。該工作站一般設在全廠的配電中心控制室,負責監控污水生物處理工段。其主要控制對象為生物池的水下攪拌器、水下推進器和曝氣設備,污泥迴流泵房的污泥迴流泵、剩餘污泥泵,二沉池的刮吸泥機等設備。此外,其還負責生物池DO、ORP、MLSS;污泥泵房pH、MLSS,配電中心的電氣參數如:電流、電壓、有功功率,無功功率、有功電能、無功電能等參數的在線檢測。
主要設備控制方式如下:
迴流污泥泵和剩餘污泥泵的控制: 迴流污泥量調節的任務是為了保證生化處理系統混合液濃度維持在一定的范圍內。被調節量為活性污泥迴流到厭氧池中污泥量。電磁流量計安裝在迴流污泥官道上。迴流泥量調節採用迴流污泥泵運行台數來實現,根據進水流量比例調節,迴流比可在PLC上預設或在中控室計算機上設定。;剩餘污泥泵運行遵循以下原則:A 按時間間隔自動運行。B 污泥緩沖池低液位時剩餘污泥泵運行。C 污泥緩沖池高液位時停泵。D 泵閥實現聯運控制。
氧化溝:二座厭氧池設6台攪拌器、攪拌器連續運行。二座氧化溝分別在外溝安裝8台曝氣機、中溝及內溝安裝4台曝氣機。同時分別在外、中、內溝設有1台溶解氧測定儀,1台ORP測定儀,中溝設1台污濁度測量儀。根據氧化溝中溶氧儀監測的污水中含氧量,控制曝氣機的運行台數用以改變充氧量,這樣可節省能源。
3) 污水消毒系統/出水泵房站PLC3。該PLC工作站設在出水泵房控制室。其主要控制對象為出水提升泵、切換井電動閥門以及加氯消毒等設備,此外其還負責出水水質如:余氯、COD、流量等參數的在線檢測。
4) 污泥處理系統/脫水車間PLC4。該PLC工作站一般設在脫水車間配電間控制室,負責監控污泥處理工段。其主要控制對象為儲泥池的攪拌器、電動閥門,脫水車間的進泥泵、脫水機、濃縮機、加葯系統等設備。
主要設備控制方式如下:
儲泥池:儲泥池攪拌器連續運行,可遠控運行,設有高、低液位報警(0.5米可設定)、可在上位機上設定液位報警限(4.5米可設定)。
污泥脫水機房:加葯系統加以人工手動制動為主,當加葯池的低液位無報警時可隨時開啟加葯計量泵。加葯系統的運行信號送往PLC。脫水機系統內部的糾編、沖洗由現場控制箱完成,PLC只給出脫水機的啟、停命令,並完成與其它相關設備的聯動。脫水機系統的啟動順序如下:先啟皮帶輸送機,再啟脫水機系統,後啟加葯系統,最後打開進泥螺桿泵,停機順序相反,當運行過程中某設備發生故障或緩沖池液位達到設定低液位時,設備將按停機順序停機,監控管理計算機可對上述設備遠控。
另外,在該層還設有通訊模塊,也叫通訊管理單元。通訊管理單元是自動控制系統的中間層,負責整個控制系統的信息收集和轉發;通訊管理機將PLC、儀表、其它自動控制系統的數據收集整理,然後經光纖傳輸到後台系統,同時可以將後台下發的各種控制命令轉發至相應單元。
目前,污水廠DCS系統的通訊管理單元網路系統絕大多數都是光釺作為傳輸介質,即中央控制室和廠區若干個現場控制站之間以一個冗餘的100Mbps光纖工業乙太網組成一個有線數據通訊網路。
1.2 中央控制層
1) 該層又叫後台監控系統層,是系統中信息顯示及控制中心,由掛接在工業乙太網上的作為操作站的兩台監控管理計算機、彩色CRT及兩台列印機等設備構成。監控管理計算機系統通過l0/100M網路收集污水處理廠各工藝參數、電氣參數及主要設備的運行狀態信息,對各種數據進行分析,處理儲存,對各類工藝參數做出趨勢曲線,完成對污水處理廠各工藝段的集中控制、檢測功能,通過簡單的操作,可進行系統功能組態、監視、報警、控制參數在線修改和記錄全廠各工藝流程。
該層通過組態工具和專用監控軟體實現污水處理全過程的測量數據的集中顯示與管理、現場各控制單元的控制組態、數據顯示的圖文組態、實時數據處理、實時控制指令等功能。
2) 後台監控系統主要包括工作站和列印機等設備。比如一個中央控制室最基本的設備配置有:2台監控主機、顯示器、投影機、UPS系統、列印機、報警裝置等。各設備功能如下:
監控主機:監控計算機通過通訊管理單元收集污水處理廠各工藝參數、電氣參數幾主要設備的運行狀態信息,再通過後台監控系統軟體對數據進行分析、處理、儲存,對各類工藝參數做出趨勢曲線,完成對污水處理廠各工藝段的集中控制、檢測功能,通過簡單的操作,可進行系統功能組態、監視、報警、控制參數在線修改和設置。
CRT、投影機:直觀顯示全廠各工藝流程。
UPS系統:不間斷電源系統,自控系統必須24h連續運行,所以UPS系統包括至少一組電池和一個整流器。保障計算機系統在停電之後繼續工作一段時間以使用戶能夠緊急存檔或及時採取措施,使計算機不致因停電而影響工作或丟失數據。
報警裝置:報警音箱等。
2 DCS系統的優點:
1) 克服了集中控制系統危險度集中、可靠性差、系統不易擴展、控制電纜大等缺陷
2) 實現了正真的信息、管理及調度集中,而將功能及控制分散
3 存在問題
1) 網路化水平低,其自控系統只是單一的中央控制監控網路,無法實現單位區域網用戶和遠程網路用戶的訪問和控制。
2) 自控水平低,只是完成了對設備簡單的機械性操作,距智能化自控還有根大差距。
4 污水處理廠自控系統發展趨勢
隨著計算機技術、網路技術、資料庫技術的發展及向自動化領域的滲透,使得自動化系統的體系結構正進行著一場深刻的變革,這種變革直接對污水處理工業的自動化產生了重大影響。自控系統可由原來的單一過程監控升級為二級網路——污水處理運營區域網和過程監控工業乙太網構成二級網路,採用「集中管理、分散控制」的原則,構成「縱向分層,橫向分站」的網路體系結構。在兩級網路架構下,以實時歷史資料庫和關系資料庫為中心,實現控制系統的4個功能層,即現場控制層、過程監控層、運營管理層、遠程訪問控制層。自控系統層次結構見圖3,自控系統構成見圖4。
4.l 現場控制層
與上述相同。
4.2 過程監控層
與上述中央監控層相同,另外,在該層可通過安裝專業的智能化控制軟體,使之能對生產過程中出現的各種數據給予計算、分析,得出目前運行狀態是否正常的結論,作為領導層生產調度、工藝調整等參考的依據。
4.3 管理層
該層建立在由管理計算機和資料庫伺服器組成的區域網上。系統管理員可以通過許可權設置為企業區域網不同用戶分配不同的許可權,領導層可通過建立在該層的關系資料庫,查看和調閱污水廠的各種數據,並可通過安裝專業的智能化控制軟體,使之能對生產過程中出現的各種數據給予計算、分析,得出目前運行狀態是否正常的結論,作為領導層生產調度、工藝調整等提供依據,實現污水廠的綜合管理等功能;對廠內的一般用戶只留有訪問部分數據的許可權。在該層留有具有網路安全防護的遠程資料庫用戶訪問介面,實現授權的用戶遠程訪問資料庫。
4.4 遠程訪問控制層
隨著INTERNET的發展和不斷完善,遠程訪問和遠程式控制制已日益應用到各行各業中,水處理行業的遠程訪問和管理也隨之誕生---遠程訪問控制層。該層使用遠程訪問伺服器、遠程監控軟體等工具為有許可權的遠程用戶提供服務,實現管理者異地訪問、維護和上級主管部門實時監督。按照許可權的劃分可為遠程用戶提供如下服務:遠程服務端關系資料庫訪問,遠程服務端實時資料庫訪問,污水處理過程參數、實時數據、歷史數據、各種圖文客戶端顯示,實時運行工況畫面遠程調閱,水質參數在線記錄遠程監視,資料庫遠程維護等等。
5 結論
未來污水處理廠自控網路系統是集計算機技術、信息技術、自動化技術、網路技術、智能化技術於一體的系統,水處理工業自動化控制的網路化作業、智能化作業將成為未來發展的主導趨勢。