1.1 概述

SNCR系統(tǒng)及其裝置的設(shè)置能夠滿足整個(gè)系統(tǒng)在各種工況下自動(dòng)運(yùn)行的要求，SNCR裝置及其輔助設(shè)備的啟動(dòng)、正常運(yùn)行監(jiān)控和事故處理在就地控制室的PLC操作員工作站實(shí)現(xiàn)，而不需要在就地進(jìn)行與系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)的操作。如果某臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障（例如泵等），備用設(shè)備將自動(dòng)投入運(yùn)行，且不會(huì)影響裝置的運(yùn)行。整個(gè)系統(tǒng)的控制功能由PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

1.2 控制水平及控制方式

本脫硝工程采用PLC控制系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)完成規(guī)定的數(shù)據(jù)采集（DAS）、模擬量控制（MCS）、順序控制（SCS）等功能以滿足脫硝系統(tǒng)各種運(yùn)行工況的要求，確保脫硝系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行。PLC通過(guò)高性能的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)及分散處理單元、過(guò)程I/O、人機(jī)接口和過(guò)程控制軟件等來(lái)完成脫硝及其輔機(jī)生產(chǎn)過(guò)程和脫硝電源系統(tǒng)的控制。滿足其實(shí)時(shí)監(jiān)控的運(yùn)行要求。PLC硬件安全、可靠、先進(jìn)，I/O信號(hào)采用硬接線方式直接進(jìn)入PLC系統(tǒng)。

除噴槍維護(hù)過(guò)程需要人工操作以外，其它通過(guò)控制室操作員工作站實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硝系統(tǒng)及其公用系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)方啟/?？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，而無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)人員的操作配合。

1.3 系統(tǒng)描述

本系統(tǒng)運(yùn)行管理集中在主控制室進(jìn)行，控制室內(nèi)設(shè)置1臺(tái)的操作員工作站，LCD顯示器和鼠標(biāo)、鍵盤作為脫硝裝置的主要監(jiān)控手段，運(yùn)行人員在控室內(nèi)，可以完成脫硝裝置的監(jiān)視、調(diào)整、設(shè)備啟停等控制操作

SNCR控制系統(tǒng)的CPU、主要功能包括：數(shù)據(jù)采集處理、模擬量控制、順序控制、顯示、報(bào)警等。

PLC柜的防護(hù)等級(jí)，室內(nèi)為IP42。

整個(gè)系統(tǒng)配置，穩(wěn)定可靠，保證脫硝裝置的自動(dòng)調(diào)節(jié)要求，保證系統(tǒng)在各種工況下安全穩(wěn)定地運(yùn)行，確保脫硝率達(dá)到要求。

1.4 脫硝系統(tǒng)工藝原理

選擇性非催化還原技術(shù)是用NH₃為還原劑噴入爐內(nèi)與NOx進(jìn)行選擇性反應(yīng)，不用催化劑，因此必須在高溫區(qū)加入還原劑。還原劑噴入爐膛溫度為850～950℃的區(qū)域，該還原劑迅速熱分解成NH₃并與煙氣中的NOx進(jìn)行SNCR反應(yīng)生成N₂，該方法是以爐內(nèi)為反應(yīng)器。

研究發(fā)現(xiàn)，在爐膛850～950℃這一溫度范圍內(nèi)，在無(wú)催化劑作用下，NH₃作為還原劑可選擇性地還原煙氣中的NOx，基本上不與煙氣中的O₂作用。在850～950℃范圍內(nèi)，NH₃還原NOx的主要反應(yīng)為：

4NH₃+4NO+O₂ → 4N₂+6H₂O

不同還原劑有不同的反應(yīng)溫度范圍，此溫度范圍稱為溫度窗。NH₃的反應(yīng)最佳溫度區(qū)為 850～950℃。當(dāng)反應(yīng)溫度過(guò)高時(shí)，由于氨的分解會(huì)使NOx還原率降低，另一方面，反應(yīng)溫度過(guò)低時(shí)，氨逃逸增加，也會(huì)使NOx還原率降低。NH₃是高揮發(fā)性和有毒物質(zhì)，氨的逃逸會(huì)造成新的環(huán)境污染。

1.5 脫硝系統(tǒng)工藝流程

本項(xiàng)目SNCR系統(tǒng)主要氨水輸送系統(tǒng)、還原劑爐前噴射系統(tǒng)以及電氣、控制系統(tǒng)等組成。

SNCR脫硝主要工藝包括以下幾個(gè)系統(tǒng)：

（1）氨水輸送系統(tǒng)

20%的氨水由廠區(qū)氨水制備車間來(lái)通過(guò)氨水泵輸送至儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，儲(chǔ)罐中的氨水通過(guò)氨水輸送泵將氨水輸送至爐前噴射系統(tǒng)進(jìn)行脫硝反應(yīng)。

（2） 爐前噴射和霧化風(fēng)系統(tǒng)

本工程的單臺(tái)爐設(shè)計(jì)一套噴射系統(tǒng)，噴射系統(tǒng)由8支噴槍組成，布置在爐膛出口左右墻。

根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際需要，本系統(tǒng)爐前噴槍選用壓縮空氣霧化方式，空氣霧化是通過(guò)具有一定動(dòng)能的高速氣體沖擊液體，從而達(dá)到一定霧化效果的方式。

（3）SNCR脫硝的電氣及控制系統(tǒng)

本項(xiàng)目脫硝SNCR控制系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制設(shè)置單獨(dú)PLC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的順序自動(dòng)啟停，運(yùn)行參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)和儲(chǔ)存，并對(duì)關(guān)鍵參數(shù)實(shí)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，使脫硝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。為保證煙氣脫硝設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，將設(shè)置完整的熱工測(cè)量、自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)及熱工信號(hào)報(bào)警裝置。

PLC系統(tǒng)主要功能包括：數(shù)據(jù)采集處理、模擬量控制、順序控制、顯示、報(bào)警等。控制系統(tǒng)在正常工作時(shí)，每隔一個(gè)時(shí)間段記錄系統(tǒng)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，包括熱工實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀況等。整個(gè)脫硝系統(tǒng)在就地設(shè)置有控制箱、按鈕盒，方便現(xiàn)場(chǎng)檢修、調(diào)試時(shí)使用。

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