求助:SCR网络控制器器烧毁

随着社会的发展环保问题越来樾重视,NOx的排放标准也提到新的高度但是脱硝投入以来带来不少问题,本文针对氨逃逸高这一问题进行探讨和分析探讨氨逃逸在运行Φ的网络控制器方法,以期对锅炉设备安全和经济效益的提高有所帮助

C锅炉设计产汽能力220t/h,产出的9.80MPa(G)、540℃的过热蒸汽2014年3月新建联合脫硝系统,包括低氮燃烧系统SNCR和SCR系统,通过SCR后NOx≤100mg/Nm3氨逃逸≤5ppm,因环保要求日益严格网络控制器NOx≤65mg/Nm3,造成氨逃逸高于设计指标严重影響锅炉健康运行,因氨逃逸高影响电场放电,造成锅炉输灰不畅停炉期间检查锅炉空预器有不同程度腐蚀和堵塞。

氨逃逸是影响SCR系统運行的一项重要参数实际生产过程中通常是多于理论量的氨到达反应器,反应后在烟气下游多余的氨称为氨逃逸氨逃逸是通过单位体積内氨含量来表示的。为了达到环保要求往往需要一定过量的氨,所以也对应着会有一个合适的氨逃逸值该值设计为不大于5ppm,但是往往实际运行中偏大主要有以下因素:

(1)每只氨喷枪喷氨流量分布不均,烟气中存在氨水局部分布不均烟气流速不均匀,各喷枪出口嘚喷氨量差异较大浓度高的地方氨逃逸相对高一些。

(2)烟气温度反应温度过低,NOx与氨的反应速率降低会造成NH?的大量逃逸,但是反应温度过高,氨又会额外生成NO所以,NH?存在最佳的反应温度在SNCR氨的最佳反应温度800-1100℃;SCR反应器是以活性成分为WO3和V2O5为催化剂蜂窝装模塊,还原剂为来自上游SNCR系统的氨逃逸作为还原剂在催化剂的作用下,氨水与NOx在315~380℃的温度区间内反应生成氮气和水,达到脱硝的目的洳果温度过高过低达不到反应效果,势必增加氨逃逸

(3)催化剂堵塞,脱硝效率下降为了保持环保参数不超标,会喷更多的氨这将引起恶性循环,催化剂局部堵塞、性能老化导致催化剂各处催化效率不同,为了网络控制器出口参数只能增加喷氨量,从而导致局部氨逃逸升高

(4)雾化风量偏小,喷枪雾化不好氨水与烟气不能充分混合,将产生大量的氨逃逸

(5)氨水浓度,氨水浓度配置浓度高低无法受控,凭着感觉配置就目前C锅炉而言,基本上氨水浓度高氨水调阀开度过小,雾化不好易自关导致氨逃逸高,操作难度大

(6)燃烧波动时,SNCR入口烟气中的NOX浓度大幅波动往往会加大喷氨量,机械地实现“达标排放”过量的氨水,可导致氨逃逸增加直接危及炉后设备和系统安全运行。

(1)对于喷氨流量分布不均造成的氨逃逸偏差可以通过调整氨水喷枪前的球阀网络控制器,在平时操作Φ尽可能使旋转喷枪枪头朝下增加反应时间,每只枪喷氨分布均匀(其操作看压力降)NH?与NO充分反应,降低NH?/NO摩尔比从而降低氨逃逸,达到脱硝效率与运行费用的平衡

氨逃逸浓度增加还与氨水喷枪喷嘴密切相关,当氨水喷枪喷嘴堵塞时将加剧逃逸氨的产生应在锅爐运行过程中检查氨水喷枪,及时疏通或更换确保氨水喷枪正常投运。

(2)烟气温度决定着SNCR和SCR的反应效果进而影响氨逃逸的大小。烟氣温度变化幅度大在低负荷时,烟温下降局部烟温太低,会引起催化剂活性下降从而引起氨逃逸升高,本脱硝所选用的催化剂在315~380℃范围为最佳所以要根据锅炉负荷和燃烧情况在满足的条件下维持烟气温度在最佳范围内。煤粉专烧时SCR反应器温度达到345℃左右,能很好滿足氮氧化物与氨水反应条件SCR反应器反应效率提高,SCR反应器出口氮氧化物及氨逃逸浓度偏低氮氧化物浓度平均达到60mg/m3,氨逃逸浓度平均達到2.8ppm;煤气混烧时SCR反应器温度只有300℃左右,此时通过锅炉配风调节提高锅炉火焰中心位置或通过增加上层燃气枪燃气量提高SCR反应器温度嘚方法降低SCR反应器出口氮氧化物及氨逃逸浓度。

(3)催化剂存在着使用寿命一旦使用时间过长老化,催化效果就会变差脱硝反应也會变差,为保证环保合格的情况下大量喷氨就会造成氨逃逸增加所以当催化剂老化时要及时在停炉大小修时进行更换,保证氨逃逸合格嘚同时也能更好做好环保。

(4)燃煤锅炉脱硝反应区处在高灰尘区,会在反应区积累灰尘积灰将会使反应变差,氨逃逸增加锅炉運行过程中SCR反应器每周至少吹灰一次,清除SCR反应器积灰提高SCR反应器效率降低氨逃逸浓度。

(5)雾化风对于脱硝反应明显也直接决定着氨逃逸,而氨水能否充分的雾化与风量成正比关系为提高氨枪雾化效果,需提高压缩空气压力在350kpa以上

(6)当锅炉燃烧扰动时要及时根據脱硝反应器入口的NOx含量对氨水进行调整分配,防止氨逃逸过大或两侧偏差大甚至因为调整不到位带来的环保超标问题。锅炉负荷变化會导致锅炉烟气量、烟气温度及SCR入口浓度变化当锅炉负荷降低时,烟气量减少烟气中氮氧化物含量降低使得SCR反应器内流速降低,烟气茬催化剂上停留时间增加提高了脱硝效率,从而降低了氨逃逸浓度

(7)其他影响因素及防范

锅炉烟气在SCR反应器停留时间为0.1~0.2s,为使锅爐烟气中残留氨水与烟气中的氮氧化物在催化剂作用下有足够反应时间降低锅炉SCR反应器出口氮氧化物、氨逃逸浓度,通常选择降低锅炉爐膛负压的方式进行锅炉运行过程中锅炉炉膛负压网络控制器在-30~-50Pa之间,锅炉燃烧稳定在SCR反应器出口氮氧化物达标排放前提下、氨逃逸浓度能有效网络控制器。当氨逃逸过大不好好网络控制器的话会生成的硫酸氢铵不仅会造成催化剂层的失效和空预器堵塞,更会造成哽大的严重问题腐蚀设备降低寿命。

总之合理网络控制器锅炉SCR出口氨逃逸浓度能有效预防锅炉空预器堵塞及减轻氨水对下游设备的腐蝕,SCR脱硝装置在运行过程中应对氨逃逸应予以高度重视鉴于此,有必要加强SNCR、SCR运行阶段科学调控将SCR装置的氨逃逸率网络控制器到3ppm左右,甚至以下减轻氨逃逸后硫酸铵或硫酸氢铵生成对炉后设备的影响。

本文通过对燃煤锅炉脱硝系统氨逃逸的分析找出了影响氨逃逸的主要因素,并针对原因提出了解决方案和措施。通过对氨逃逸危害的进一步认识在今后的运行中,要加强对布袋压差关注布袋除尘器区域硫酸氢铵糊袋是继空预器堵塞出现的新问题,在治理空预器硫酸氢铵堵塞现象时应该重视其对电除尘设备的危害,随着超低排放嘚进一步要求硫酸氢铵的综合治理是一项重要的研究课题。

简介顺序网络控制器继电器 SCR( Sequence Co ntrol Relay) 指令對于一个复杂的网络控制器系统尤其是顺序网络控制器程序,由于内部的连锁、互动关系极其复杂用梯形图或语句表方式编写通常要甴熟练的电气工程

Relay)指令对于一个复杂的网络控制器系统,尤其是顺序网络控制器程序由于内部的连锁、互动关系极其复杂,用梯形图或語句表方式编写通常要由熟练的电气工程师才能编制这样的程序如果不加注释,其程序的可读性会大大降低也为调试、试运行带来困難。    近年来许多PLC增加了顺序网络控制器指令,用于编制复杂的顺序网络控制器程序利用这种方法,使初学者也很容易编写复杂的顺序網络控制器程序这种方法也为调试、运行带来许多难以言传的方便。    S7-200 CPU含有256个顺序网络控制器继电器(S0.0~S31.7)用于顺序网络控制器在顺序网络控淛器或步进网络控制器中,常常将网络控制器过程分成若干个顺序网络控制器继电器( SCR)段一个SCR段有时也称为一个网络控制器功能步,简称步每个SCR都是一个相对稳定的状态,都有段开始段转移,段结束在S7-200中,有3条简单的SCR指令与之对应    Relay)。段开始指令的功能是标记一个SCR段(或一个步)的开始其操作数是状态继电器Sx.y(范围为:S0.0~S31.7),Sx.y是当前SCR段的标志位当Sx.y1时,允许该SCR段工作    Transition)。段转移指令的功能是将当前嘚SCR段切换到下一个SCR段其操作数是下一个SCR段的标志位Sx.y(如S0.1)。当允许输入有效时进行切换,即停止当前SCR段工作(复位)启动下一个SCR段笁作(置位)。    ③段结束指令SCRE( Sequece Control Relay End)段结束指令的功能是标记一个SCR段(或一个步)的结束。段结束指令和段开始指令必须成对出现否则无法丅载程序。    SCR指令的操作数(或编程元件)只能是状态继电器Sx.y;反之状态继电器S可应用的指令并不仅限于SCR,它还可以应用LDLNNAANOON=SR等指令    1个状态继电器Sx.y作为SCR段标志位,可以用于主程序、子程序或者中断程序中但是只能使用1次,不能重复使用    3)状态流程图。狀态流程图是用状态继电器(即S继电器)代表工程中的工序一个工序的任务就是一个状态的网络控制器过程(即一步),确定每步的启動条件和转换条件每个独立的步分别用方框表示,根据动作顺序用箭头将各个方框连接起来在相邻的两步之间用短横线表示转换条件。在每步的右边画上要执行的网络控制器程序一个工序的完成就意味着一个状态的结束,另一状态的开始    在大中型PLC中,可直接使用S7-GRAPH语訁处理比较复杂的顺序网络控制器或步进网络控制器问题而在小型PLC的程序设计中,对于大量遇到的顺序网络控制器或步进网络控制器问題如果能采用状态流程图的设计方法,再使用步进指令将很容易地转化成梯形图程序就可完成比较复杂的顺序网络控制器或步进网络控制器任务。    4-65是一个单一流程状态转移图转化成梯形图的例子系统初始进入S0.0,当S0.0=1时系统进入S0.0段,在这一程序段中使Q0.1输出1,使Q0.2置位当I0.1=1时,状态由S0.0转为S0.1S0.0先复位S0.1再置位)。    ①用OUT指令输出只能在本程序段内保持(即只在本工序有输出)为了能在段外也有输出,应该使用置位指令S但一定要有复位指令R配合使用。    0)网络控制器不再设置其他条件,否则即使进入该步也不会有输出    ③是段转移指令使本步复位,而不是段结束指令所以应该注意各语句的先后位置,应该是:段开始段输出,段转移段结束。    ④状态转移图可以转化成梯形图程序也可以直接写成语句表程序,梯形图程序需要画到6个网络里而语句表程序都写到1个网络里也能编辑运行。所以建议直接转化荿语句表来编辑运行会减少大量的输入、调试时间。    4)多流程顺序网络控制器的步进指令编程方法    在顺序网络控制器中任何复杂的网络控制器流程都可以分解为以下几种基本组合形式。    ①单一流程编程方法单一流程由一系列相继执行的工步组成。每一工步的后面只能接┅个转移条件;而每一转移条件之后仅有一个工步其结构及转化成梯形图及语句表的方法如图4-65所示,分析见例4-27    ②选择分支结构。从多個分支流程中选择某一个分支称为选择分支,同一时刻只允许选择一个分支如图4-66a示例,若S1.0动作时一旦I0.1接通,动作状态就向S1.1转移则S1.0變为0状态;此后即使I0.0闭合,S2.0也不动作分支结束称为汇合,任一分支流程结束时的转移条件成立(I0.2I0.4接通)均可转移到汇合状态S1.3    在将選择分支转化成梯形图及语句表时应注意以下几点:    ·各个程序段中的操作应根据实际工程要求去编辑,在梯形图中应处在各段的段开始( ·该种结构最需注意的是选择分支开始的梯形图转化当S1.0动作时,下一步有可能转移到S1.1S2.0所以在S1.0段编程时,要有两个段转移指令然后才昰段结束指令。    ·多个选择分支应按着从左到右的顺序转化为梯形图当左边支路按着顺序结构转化方法编辑完成后,才转化右边支路    ③並行分支的开始与汇合。满足某个条件后导致几个分支同时动作称为并行分支。如图4-67a示例中若S1.0动作时,I0.1一接通S1.1S1.4就同时接通,并按各自分支的条件向下转移待各分支流程的动作全部结束时,若I0.3接通汇合状态S2.0动作,同时将S1.2S1.6全部复位为了强调转移的同步实现,分支开始和汇合处的水平连线用双线表示各个程序段中的操作应根据实际工程要求去编辑,本图中省略了这方面的编程内容
在将并行结構转化成梯形图及语句表时应注意以下几点:    ·首先需要注意的是并行分支的开始的转化,在S1.0程序段当I0.1接通时,同时激活S1.1S1.4如图4-67b的第一個“*”所示。    ·如果系统有n条并行支路在前n-1条支路的结束段不要使用段转移指令使该段复位,但要有段结束指令(格式需要)如图4-67b的苐二个“*”所示。    ·并行分支结束要求必须保证全部并行支路均已完成,且并行结束条件接通(I0.3=1)才能使各并行支路结束段同时复位,同时置位并行汇集段(采用RS指令)如图4-67b的第三个“*”所示。    ④跳转与循环跳转与循环是选择分支的一种特殊形式。图4-68a的示例中在S1.0动作時,若转移条件I0.3接通将跳过S1.1去执行S1.2,这种情况为正向跳转;当顺序执行完S1.2S1.3I0.4仍未闭合,将返回去再执行S1.2S1.3直到I0.4闭合后,才转向下┅步S1.4这时为逆向跳转。S1.4完成后若I0.5闭合,将转移到初始步S1.0开始新一个工作循环。    由图4-68可以看出将跳转与循环结构的状态转移图转化為梯形图是非常简单的,是单一流程和选择分支的组合其中正跳转、逆跳转及循环的转化方法如图4-68b的标注处。    2)的起动/停止要求依次延時顺序起动/逆序停止3台电动机,即按下起动按钮(I0.0)M1立即起动,延时3s起动M2再延时4s起动M3;按下停止按钮(I0.1)后,M3立即停止延时4s停止M2,再延时3s停止M1    如果在起动的过程中,想终止起动过程按下停止按钮,也要求逆序停车例如在M1M2已经起动,M3还没起动时按下停止按钮,则终圵起动过程并立即停止M2,延时3s停止M1    ①系统要求延时起动,延时停车所以必须在步进网络控制器中用到延时,为了节省系统资源及便於调试、监控可以将相同设定值的延时段采用一个定时器来完成,即只用两个定时器(T373s定时器T384s定时器)。    PLC运行初试(SM0.1 =1)应使第一步(初始化步)置位,其他系统工作步复位目的是即使中途切断程序的运行(断电、PLC停止运行),下次再运行时仍然能保证系统能从頭开始工作。    ③由于允许在起动过程中终止起动过程并要求逆序停车,所以系统的状态流程图应含有跳转结构由于系统停车后必须回箌初试状态,准备下次起动所以应包含循环部分。根据网络控制器要求绘制的步进网络控制器状态流程图如图4-69a所示    ④由于将延时时间楿同的时间段采用一个定时器来网络控制器,所以在将状态转移图转化成梯形图或语句表时必须使定时器在段外编程(可以放置在程序嘚结尾处),将所有启用该定时器的段(状态继电器S)并联后来网络控制器定时器的运行对应的语句表如图4-69b所示。   

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