㈠ 自动控制系统原理图
脱硫 将煤中的硫元素用钙基等方法固定成为固体防止燃烧时生成SO2
1 脱硫技术
通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。
其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,以MgO为基础的镁法,以Na2SO3为基础的钠法,以NH3为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种。
1.1脱硫的几种工艺
(1)石灰石——石膏法烟气脱硫工艺
石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术,日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。
它的工作原理是:将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水,使其含水量小于10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放,脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴,再经过换热器加热升温后,由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比较低,脱硫效率可大于95% 。
(2)旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺
喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置,在吸收塔内,被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触,与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3,烟气中的SO2被脱除。与此同时,吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥,烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔,进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率,一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择,一种为旋转喷雾轮雾化,另一种为气液两相流。
喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点,脱硫率可达到85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围(8%)。脱硫灰渣可用作制砖、筑路,但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。
(3) 磷铵肥法烟气脱硫工艺
磷铵肥法烟气脱硫技术属于回收法,以其副产品为磷铵而命名。该工艺过程主要由吸附(活性炭脱硫制酸)、萃取(稀硫酸分解磷矿萃取磷酸)、中和(磷铵中和液制备)、吸收( 磷铵液脱硫制肥)、氧化(亚硫酸铵氧化)、浓缩干燥(固体肥料制备)等单元组成。它分为两个系统:
烟气脱硫系统——烟气经高效除尘器后使含尘量小于200mg/Nm3,用风机将烟压升高到7000Pa,先经文氏管喷水降温调湿,然后进入四塔并列的活性炭脱硫塔组(其中一只塔周期性切换再生),控制一级脱硫率大于或等于70%,并制得30%左右浓度的硫酸,一级脱硫后的烟气进入二级脱硫塔用磷铵浆液洗涤脱硫,净化后的烟气经分离雾沫后排放。
肥料制备系统——在常规单槽多浆萃取槽中,同一级脱硫制得的稀硫酸分解磷矿粉(P2O5 含量大于26%),过滤后获得稀磷酸(其浓度大于10%),加氨中和后制得磷氨,作为二级脱硫剂,二级脱硫后的料浆经浓缩干燥制成磷铵复合肥料。
(4)炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫工艺
炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫工艺是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部增设了增湿段,以提高脱硫效率。该工艺多以石灰石粉为吸收剂,石灰石粉由气力喷入炉膛850~1150℃温度区,石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行,受到传质过程的影响,反应速度较慢,吸收剂利用率较低。在尾部增湿活化反应器内,增湿水以雾状喷入,与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙进而与烟气中的二氧化硫反应。当钙硫比控制在2.0~2.5时,系统脱硫率可达到65~80%。由于增湿水的加入使烟气温度下降,一般控制出口烟气温度高于露点温度10~15℃,增湿水由于烟温加热被迅速蒸发,未反应的吸收剂、反应产物呈干燥态随烟气排出,被除尘器收集下来。
该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法国等国家得到应用,采用这一脱硫技术的最大单机容量已达30万千瓦。
(5)烟气循环流化床脱硫工艺
烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂,也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。
由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔(即流化床)底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置,烟气流经文丘里管后速度加快,并在此与很细的吸收剂粉末互相混合,颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦,形成流化床,在喷入均匀水雾降低烟温的条件下,吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO3 和CaSO4。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进入再循环除尘器,被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔,由于固体颗粒反复循环达百次之多,故吸收剂利用率较高。
此工艺所产生的副产物呈干粉状,其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似,主要由飞灰、CaSO3、CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成,适合作废矿井回填、道路基础等。
典型的烟气循环流化床脱硫工艺,当燃煤含硫量为2%左右,钙硫比不大于1.3时,脱硫率可达90%以上,排烟温度约70℃。此工艺在国外目前应用在10~20万千瓦等级机组。由于其占地面积少,投资较省,尤其适合于老机组烟气脱硫。
(6)海水脱硫工艺
海水脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。在脱硫吸收塔内,大量海水喷淋洗涤进入吸收塔内的燃煤烟气,烟气中的二氧化硫被海水吸收而除去,净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。吸收二氧化硫后的海水与大量未脱硫的海水混合后,经曝气池曝气处理,使其中的SO32-被氧化成为稳定的SO42-,并使海水的PH值与COD调整达到排放标准后排放大海。海水脱硫工艺一般适用于靠海边、扩散条件较好、用海水作为冷却水、燃用低硫煤的电厂。海水脱硫工艺在挪威比较广泛用于炼铝厂、炼油厂等工业炉窑的烟气脱硫,先后有20多套脱硫装置投入运行。近几年,海水脱硫工艺在电厂的应用取得了较快的进展。此种工艺最大问题是烟气脱硫后可能产生的重金属沉积和对海洋环境的影响需要长时间的观察才能得出结论,因此在环境质量比较敏感和环保要求较高的区域需慎重考虑。
(7) 电子束法脱硫工艺
该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的充入、电子束照射和副产品捕集等工序所组成。锅炉所排出的烟气,经过除尘器的粗滤处理之后进入冷却塔,在冷却塔内喷射冷却水,将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度(约70℃)。烟气的露点通常约为50℃,被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发,因此,不产生废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器,在反应器进口处将一定的氨水、压缩空气和软水混合喷入,加入氨的量取决于SOx浓度和NOx浓度,经过电子束照射后,SOx和NOx在自由基作用下生成中间生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应,生成粉状微粒(硫酸氨(NH4)2SO4与硝酸氨NH4NO3的混合粉体)。这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部,通过输送机排出,其余被副产品除尘器所分离和捕集,经过造粒处理后被送到副产品仓库储藏。净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向大气排放。
(8)氨水洗涤法脱硫工艺
该脱硫工艺以氨水为吸收剂,副产硫酸铵化肥。锅炉排出的烟气经烟气换热器冷却至90~100℃,进入预洗涤器经洗涤后除去HCI和HF,洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中。在前置洗涤器中,氨水自塔顶喷淋洗涤烟气,烟气中的SO2被洗涤吸收除去,经洗涤的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴,进入脱硫洗涤器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤,经洗涤塔顶的除雾器除去雾滴,进入脱硫洗涤器。再经烟气换热器加热后经烟囱排放。洗涤工艺中产生的浓度约30%的硫酸铵溶液排出洗涤塔,可以送到化肥厂进一步处理或直接作为液体氮肥出售,也可以把这种溶液进一步浓缩蒸发干燥加工成颗粒、晶体或块状化肥出售。
1。2燃烧前脱硫
燃烧前脱硫就是在煤燃烧前把煤中的硫分脱除掉,燃烧前脱硫技术主要有物理洗选煤法、化学洗选煤法、煤的气化和液化、水煤浆技术等。洗选煤是采用物理、化学或生物方式对锅炉使用的原煤进行清洗,将煤中的硫部分除掉,使煤得以净化并生产出不同质量、规格的产品。微生物脱硫技术从本质上讲也是一种化学法,它是把煤粉悬浮在含细菌的气泡液中,细菌产生的酶能促进硫氧化成硫酸盐,从而达到脱硫的目的;微生物脱硫技术目前常用的脱硫细菌有:属硫杆菌的氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、古细菌、热硫化叶菌等。煤的气化,是指用水蒸汽、氧气或空气作氧化剂,在高温下与煤发生化学反应,生成H2、CO、CH4等可燃混合气体(称作煤气)的过程。煤炭液化是将煤转化为清洁的液体燃料(汽油、柴油、航空煤油等)或化工原料的一种先进的洁净煤技术。水煤浆(Coal Water Mixture,简称CWM)是将灰份小于10%,硫份小于0.5%、挥发份高的原料煤,研磨成250~300μm的细煤粉,按65%~70%的煤、30%~35%的水和约1%的添加剂的比例配制而成,水煤浆可以像燃料油一样运输、储存和燃烧,燃烧时水煤浆从喷嘴高速喷出,雾化成50~70μm的雾滴,在预热到600~700℃的炉膛内迅速蒸发,并拌有微爆,煤中挥发分析出而着火,其着火温度比干煤粉还低。
燃烧前脱硫技术中物理洗选煤技术已成熟,应用最广泛、最经济,但只能脱无机硫;生物、化学法脱硫不仅能脱无机硫,也能脱除有机硫,但生产成本昂贵,距工业应用尚有较大距离;煤的气化和液化还有待于进一步研究完善;微生物脱硫技术正在开发;水煤浆是一种新型低污染代油燃料,它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一样的流动性和稳定性,被称为液态煤炭产品,市场潜力巨大,目前已具备商业化条件。
煤的燃烧前的脱硫技术尽管还存在着种种问题,但其优点是能同时除去灰分,减轻运输量,减轻锅炉的沾污和磨损,减少电厂灰渣处理量,还可回收部分硫资源。
1.3 燃烧中脱硫,又称炉内脱硫
炉内脱硫是在燃烧过程中,向炉内加入固硫剂如CaCO3等,使煤中硫分转化成硫酸盐,随炉渣排除。其基本原理是:
CaCO3→CaO+CO2↑
CaO+SO2→CaSO3
CaSO3+1/2×O2→CaSO4
(1) LIMB炉内喷钙技术
早在本世纪60年代末70年代初,炉内喷固硫剂脱硫技术的研究工作已开展,但由于脱硫效率低于10%~30%,既不能与湿法FGD相比,也难以满足高达90%的脱除率要求。一度被冷落。但在1981年美国国家环保局EPA研究了炉内喷钙多段燃烧降低氮氧化物的脱硫技术,简称LIMB,并取得了一些经验。Ca/S在2以上时,用石灰石或消石灰作吸收剂,脱硫率分别可达40%和60%。对燃用中、低含硫量的煤的脱硫来说,只要能满足环保要求,不一定非要求用投资费用很高的烟气脱硫技术。炉内喷钙脱硫工艺简单,投资费用低,特别适用于老厂的改造。
(2) LIFAC烟气脱硫工艺
LIFAC工艺即在燃煤锅炉内适当温度区喷射石灰石粉,并在锅炉空气预热器后增设活化反应器,用以脱除烟气中的SO2。芬兰Tampella和IVO公司开发的这种脱硫工艺,于1986年首先投入商业运行。LIFAC工艺的脱硫效率一般为60%~85%。
加拿大最先进的燃煤电厂Shand电站采用LIFAC烟气脱硫工艺,8个月的运行结果表明,其脱硫工艺性能良好,脱硫率和设备可用率都达到了一些成熟的SO2控制技术相当的水平。我国下关电厂引进LIFAC脱硫工艺,其工艺投资少、占地面积小、没有废水排放,有利于老电厂改造。
1.4 燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD)
燃煤的烟气脱硫技术是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。对燃煤电厂而言,在今后一个相当长的时期内,FGD将是控制SO2排放的主要方法。目前国内外火电厂烟气脱硫技术的主要发展趋势为:脱硫效率高、装机容量大、技术水平先进、投资省、占地少、运行费用低、自动化程度高、可靠性好等。
1.3.1干式烟气脱硫工艺
该工艺用于电厂烟气脱硫始于80年代初,与常规的湿式洗涤工艺相比有以下优点:投资费用较低;脱硫产物呈干态,并和飞灰相混;无需装设除雾器及再热器;设备不易腐蚀,不易发生结垢及堵塞。其缺点是:吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺;用于高硫煤时经济性差;飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用;对干燥过程控制要求很高。
(1) 喷雾干式烟气脱硫工艺:喷雾干式烟气脱硫(简称干法FGD),最先由美国JOY公司和丹麦Niro Atomier公司共同开发的脱硫工艺,70年代中期得到发展,并在电力工业迅速推广应用。该工艺用雾化的石灰浆液在喷雾干燥塔中与烟气接触,石灰浆液与SO2反应后生成一种干燥的固体反应物,最后连同飞灰一起被除尘器收集。我国曾在四川省白马电厂进行了旋转喷雾干法烟气脱硫的中间试验,取得了一些经验,为在200~300MW机组上采用旋转喷雾干法烟气脱硫优化参数的设计提供了依据。
(2) 粉煤灰干式烟气脱硫技术:日本从1985年起,研究利用粉煤灰作为脱硫剂的干式烟气脱硫技术,到1988年底完成工业实用化试验,1991年初投运了首台粉煤灰干式脱硫设备,处理烟气量644000Nm3/h。其特点:脱硫率高达60%以上,性能稳定,达到了一般湿式法脱硫性能水平;脱硫剂成本低;用水量少,无需排水处理和排烟再加热,设备总费用比湿式法脱硫低1/4;煤灰脱硫剂可以复用;没有浆料,维护容易,设备系统简单可靠。
1.3.2 湿法FGD工艺
世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸钠(Na2CO3)等浆液作洗涤剂,在反应塔中对烟气进行洗涤,从而除去烟气中的SO2。这种工艺已有50年的历史,经过不断地改进和完善后,技术比较成熟,而且具有脱硫效率高(90%~98%),机组容量大,煤种适应性强,运行费用较低和副产品易回收等优点。据美国环保局(EPA)的统计资料,全美火电厂采用湿式脱硫装置中,湿式石灰法占39.6%,石灰石法占47.4%,两法共占87%;双碱法占4.1%,碳酸钠法占3.1%。世界各国(如德国、日本等),在大型火电厂中,90%以上采用湿式石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程。
石灰或石灰石法主要的化学反应机理为:
石灰法:SO2+CaO+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O
石灰石法:SO2+CaCO3+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O+CO2
其主要优点是能广泛地进行商品化开发,且其吸收剂的资源丰富,成本低廉,废渣既可抛弃,也可作为商品石膏回收。目前,石灰/石灰石法是世界上应用最多的一种FGD工艺,对高硫煤,脱硫率可在90%以上,对低硫煤,脱硫率可在95%以上。
传统的石灰/石灰石工艺有其潜在的缺陷,主要表现为设备的积垢、堵塞、腐蚀与磨损。为了解决这些问题,各设备制造厂商采用了各种不同的方法,开发出第二代、第三代石灰/石灰石脱硫工艺系统。
湿法FGD工艺较为成熟的还有:氢氧化镁法;氢氧化钠法;美国Davy Mckee公司Wellman-Lord FGD工艺;氨法等。
在湿法工艺中,烟气的再热问题直接影响整个FGD工艺的投资。因为经过湿法工艺脱硫后的烟气一般温度较低(45℃),大都在露点以下,若不经过再加热而直接排入烟囱,则容易形成酸雾,腐蚀烟囱,也不利于烟气的扩散。所以湿法FGD装置一般都配有烟气再热系统。目前,应用较多的是技术上成熟的再生(回转)式烟气热交换器(GGH)。GGH价格较贵,占整个FGD工艺投资的比例较高。近年来,日本三菱公司开发出一种可省去无泄漏型的GGH,较好地解决了烟气泄漏问题,但价格仍然较高。前德国SHU公司开发出一种可省去GGH和烟囱的新工艺,它将整个FGD装置安装在电厂的冷却塔内,利用电厂循环水余热来加热烟气,运行情况良好,是一种十分有前途的方法。
1.5等离子体烟气脱硫技术
等离子体烟气脱硫技术研究始于70年代,目前世界上已较大规模开展研究的方法有2类:
(1) 电子束辐照法(EB)
电子束辐照含有水蒸气的烟气时,会使烟气中的分子如O2、H2O等处于激发态、离子或裂解,产生强氧化性的自由基O、OH、HO2和O3等。这些自由基对烟气中的SO2和NO进行氧化,分别变成SO3和NO2或相应的酸。在有氨存在的情况下,生成较稳定的硫铵和硫硝铵固体,它们被除尘器捕集下来而达到脱硫脱硝的目的。
(2) 脉冲电晕法(PPCP)
脉冲电晕放电脱硫脱硝的基本原理和电子束辐照脱硫脱硝的基本原理基本一致,世界上许多国家进行了大量的实验研究,并且进行了较大规模的中间试验,但仍然有许多问题有待研究解决。
1.6 海水脱硫
海水通常呈碱性,自然碱度大约为1.2~2.5mmol/L,这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2的能力。国外一些脱硫公司利用海水的这种特性,开发并成功地应用海水洗涤烟气中的SO2,达到烟气净化的目的。
海水脱硫工艺主要由烟气系统、供排海水系统、海水恢复系统等组成
㈡ 电气控制系统图都哪些
电气抄控制系统图包袭括:电气原理图、电气元件接线图、电器元件布置图三种图。
电气原理图、电气元件接线图、电器元件布置图三种图的特点如下:
电气原理图是用来表明设备电气的工作原理及各电器元件的作用,相互之间的关系的一种表示方式。 运用电气原理图的方法和技巧,对于分析电气线路,排除机床电路故障是十分有益的。电气原理图一般由主电路、控制电路、保护、配电电路等几部分组成。
电气元件接线图 ,是根据电气设备和电器元件的实际位置和安装情况绘制的,只用来表示电气设备和电器元件的位置、配线方式和接线方式,而不明显表示电气动作原理。主要用于安装接线、线路的检查维修和故障处理。
电器元件布置图主要是用来详细表明电气原理图中所有电器元件的实际安装位置,为生产机械电气设备的制造、安装提供必要的资料。可视电气控制系统复杂程度采取集中绘制或单独绘制。
㈢ 电气控制原理图必须按照简明、清晰、易懂的原则,根据电气控制系统的工作原理
你说的没错呀
㈣ 简答什么是电气控制系统图说明电气控制系统图包括那些图
电气控制系统图是反应一个控制系统的组成、结构、设计意图等逻辑关系图。
电气控专制系统图属包括:电气原理图、电气元件接线图、电器元件布置图三种图。
电气原理图、电气元件接线图、电器元件布置图三种图的特点如下:
电气原理图是用来表明设备电气的工作原理及各电器元件的作用,相互之间的关系的一种表示方式。 运用电气原理图的方法和技巧,对于分析电气线路,排除机床电路故障是十分有益的。电气原理图一般由主电路、控制电路、保护、配电电路等几部分组成。
电气元件接线图 ,是根据电气设备和电器元件的实际位置和安装情况绘制的,只用来表示电气设备和电器元件的位置、配线方式和接线方式,而不明显表示电气动作原理。主要用于安装接线、线路的检查维修和故障处理。
电器元件布置图主要是用来详细表明电气原理图中所有电器元件的实际安装位置,为生产机械电气设备的制造、安装提供必要的资料。可视电气控制系统复杂程度采取集中绘制或单独绘制。
㈤ 污水处理系统的原理
污水处理系抄统
主要包含袭三个部分:
1.前处理部分,其原理是通过物理作用使得污染物被截留,比如格栅井、初沉池等;
2.生化处理部分,其原理是通过微生物生命活动对污染物质的去处来实现污水净化;
3.深度处理部分,其原理主要是依靠物理、化学作用去处水中的污染物质。
需要说明的是:有时候污水水质较差不能满足或许生化部分的进水要求,因此在前处理中加入其他构筑物来使得进水满足要求,比如气浮池、隔油池、水解酸化等。
希望对你有所帮助。
㈥ 电气控制原理图是什么
电气控制原理图:
电气原理图目的是便于阅读和分析控制线路,应根据结构简单、内层次分明清晰的原则,采用电器元容件展开形式绘制。它包括所有电器元件的导电部件和接线端子,但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制,也不反映电器元件的实际大小。
电气原理图一般分主电路和辅助电路(控制电路)两部分。
A. 主电路是电气控制线路中大电流通过的部分,包括从电源到电机之间相连的电器元件;一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。
B. 辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路,其流过的电流比较小和辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。
电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。
㈦ 电气控制系统原理图图幅分区法
一般横向和竖向分别为1,2,3,4---和A,B,C,D---具体分多少和图幅有关,希望对你有帮助。
㈧ 什么是电气控制原理图
我是在电厂上班的,电气图纸一般可分为以下几种:
1、系统图或框图:用于概略的表示系统的基本组成、相互的关系及其主要的特征;
2、电路图:就是电气原理图,表示整个电路的工作原理;
3、接线图。包含了各种端子号等等,主要用于安装接线以及电路检修时用;
4、位置图:各元件的具体位置,安装元件时用;
5、逻辑图:用二进制逻辑符号表示逻辑关系;
6、功能表图:这种图类似与PLC的流程图,表达控制流程。
如果您还不明白,举例说明一下:
如上图所示,这是一个典型的三相异步电动机接触器联锁的正反转控制的电气原理图,为了保证一个接触器得电动作时,另一个接触器不能得电动作,以避免电源的相间短路,就在正转控制电路中串接了反转接触器KM2的常闭辅助触头,而在反转控制电路中串接了正转接触器KM1的常闭辅助触头。当接触器KM1得电动作时,串在反转控制电路中的KM1的常闭触头分断,切断了反转控制电路,保证了KM1主触头闭合时,KM2的主触头不能闭合。同样,当接触器KM2得电动作时, KM2的常闭触头分断,切断了正转控制电路,可靠地避免了两相电源短路事故的发生。
简单的用一句话来说,原理图中你可以看到按什么开关什么设备动作,各个设备如何协调工作。
㈨ 电气控制系统图包括哪些图
电抄气控制系统图包括:电气原理图、电气元件接线图、电器元件布置图三种图。
电气原理图、电气元件接线图、电器元件布置图三种图的特点如下:
电气原理图是用来表明设备电气的工作原理及各电器元件的作用,相互之间的关系的一种表示方式。 运用电气原理图的方法和技巧,对于分析电气线路,排除机床电路故障是十分有益的。电气原理图一般由主电路、控制电路、保护、配电电路等几部分组成。
电气元件接线图 ,是根据电气设备和电器元件的实际位置和安装情况绘制的,只用来表示电气设备和电器元件的位置、配线方式和接线方式,而不明显表示电气动作原理。主要用于安装接线、线路的检查维修和故障处理。
电器元件布置图主要是用来详细表明电气原理图中所有电器元件的实际安装位置,为生产机械电气设备的制造、安装提供必要的资料。可视电气控制系统复杂程度采取集中绘制或单独绘制。
㈩ 污水处理串级仪表控制系统怎么设计,要有结构图和原理啊!哪位大神帮帮忙,急急急....................
污水处理厂自控系统现状
及发展趋势
1 某污水处理厂自控系统现状概述
某市某污水处理厂自控系统是通过使用自动化技术、计算机技术、网络技术、图形技术等构成的综合自动化系统,是在确保达到规定的技术要求及污水处理过程优质可靠运行、排放达标的目标前提下,将污水处理厂管理、调度、现场控制等功能集成在网络环境下,通过PLC和网络技术,为实现污水处理过程的管控一体化及综合信息处理构建的信息平台。根据污水处理厂实际情况及工艺要求,污水厂自控系统采用集散型控制和现场总线相结合的系统模式,由管理级和现场控制二级控制系统组成,管理级与控制级通过10/100M以太网通信,即自控系统是由中央控制室计算机和现场级各PLC控制单元组成的两个层次的集散式控制系统(DCS)。集散式控制系统是一个融合了自动控制技术、计算机技术、通信技术、CRT显示技术于一体的高科技控制装置,是用于生产管理、数据采集和各种过程控制的处于新技术前沿的新型控制系统。通过通信网络将中央级监控总站和若干个现场控制总站连接起来,构成集中管理、分散控制的计算机测控管理系统,简称集散式控制系统。DCS系统克服了集中控制系统危险度集中、可靠性差、系统不易扩展、控制电缆用量大等缺陷,实现了真正的信息、管理及调度集中,而将功能及危险分散,如中控室计算机故障各现场分站仍能独立和稳定工作,从根本上提高了系统的可靠性。某污水处理厂自控系统层次结构见图1,自控系统构成见图2。
1.1 现场控制层
现场控制层由现场级各PLC控制单元和现场测控仪表及控制设备组成。控制级由一号现场PLC站、二号现场PLC站、三号现场PLC站、四号现场PLC站4个现场主站构成。管理级采用工控机,该功能层通过PIC实现污水处理厂各工艺段所有过程参数预设、设备运行状态及电气参数的数据采集、设备的控制。并通过工业以太网向中央控制层传送数据和接受其控制指令。系统在该层实现了对粗/细格栅、提升泵站、沉砂池、厌氧池、氧化沟、脱水机房等主要生产环节工艺过程参数及电气设备的控制和保护,确保生产过程安全、稳定、合理、高效的运行。根据工艺控制的要求,对格栅前后压差、泵池液位、厌氧池及氧化沟溶解氧浓度、PH值、进、出水流量、储泥池液位等参数同时进行了监测和控制。各PLC站功能如下:
1) 预处理段控制站PLC1。该PLC工作站设在厂区进水提升泵房控制室,负责监控污水处理厂的预处理工段。其主要控制对象为粗格栅间的粗格栅及进水电动闸门、进水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂装置和砂水分离等设备,此外,还负责进水水量、水质如COD、pH、SS(浊度测量)等参数的在线检测。
主要设备控制方式如下:
粗格栅及细格栅:根据时间间隔PLC自动控制栅耙清除栅渣,同时当格栅前后水位超过给定值时PLC也可自动控制栅耙清除栅渣。并且格栅机、螺旋输送机要联动运行,各设备的启动顺序为先启动螺旋机,后启动格栅机。停机时也要联动,顺序与启动时相反。当输送机有故障时,细格栅停止运行。
进水泵房:进水泵房设三台潜水泵二用一备,液位计两台,并设液位开关。PLC根据泵池水位自动控制水泵运转台数,并根据每台泵的运行时间,自动轮换运行水泵,使水泵运行时间均等。设有上、下限报警,防止水泵干运转。编程中水泵的运行调度就遵循下列原则:保证来水量与抽水量一致,即来多少抽多少;保持泵池高水位运行,这样可降低泵的工作扬程,在保证抽升量的前提下,降低电耗;水泵的开停次数不可过于频繁;保证每台水泵的投运次数及运行时间基本均等。
旋流沉砂池:包括两个旋流沉砂系统,鼓风机、沙水分离器及配套设备按操作员设定的周期间歇性联动运行,任一台设备出现故障时,应报警并关闭其联动的设备。在自动工作方式下,各设备根据PLC预先编好的程序控制各电动机的启停和各电磁阀的开关。
2) 生物处理系统/配电中心站PLC2。该工作站一般设在全厂的配电中心控制室,负责监控污水生物处理工段。其主要控制对象为生物池的水下搅拌器、水下推进器和曝气设备,污泥回流泵房的污泥回流泵、剩余污泥泵,二沉池的刮吸泥机等设备。此外,其还负责生物池DO、ORP、MLSS;污泥泵房pH、MLSS,配电中心的电气参数如:电流、电压、有功功率,无功功率、有功电能、无功电能等参数的在线检测。
主要设备控制方式如下:
回流污泥泵和剩余污泥泵的控制: 回流污泥量调节的任务是为了保证生化处理系统混合液浓度维持在一定的范围内。被调节量为活性污泥回流到厌氧池中污泥量。电磁流量计安装在回流污泥官道上。回流泥量调节采用回流污泥泵运行台数来实现,根据进水流量比例调节,回流比可在PLC上预设或在中控室计算机上设定。;剩余污泥泵运行遵循以下原则:A 按时间间隔自动运行。B 污泥缓冲池低液位时剩余污泥泵运行。C 污泥缓冲池高液位时停泵。D 泵阀实现联运控制。
氧化沟:二座厌氧池设6台搅拌器、搅拌器连续运行。二座氧化沟分别在外沟安装8台曝气机、中沟及内沟安装4台曝气机。同时分别在外、中、内沟设有1台溶解氧测定仪,1台ORP测定仪,中沟设1台污浊度测量仪。根据氧化沟中溶氧仪监测的污水中含氧量,控制曝气机的运行台数用以改变充氧量,这样可节省能源。
3) 污水消毒系统/出水泵房站PLC3。该PLC工作站设在出水泵房控制室。其主要控制对象为出水提升泵、切换井电动阀门以及加氯消毒等设备,此外其还负责出水水质如:余氯、COD、流量等参数的在线检测。
4) 污泥处理系统/脱水车间PLC4。该PLC工作站一般设在脱水车间配电间控制室,负责监控污泥处理工段。其主要控制对象为储泥池的搅拌器、电动阀门,脱水车间的进泥泵、脱水机、浓缩机、加药系统等设备。
主要设备控制方式如下:
储泥池:储泥池搅拌器连续运行,可远控运行,设有高、低液位报警(0.5米可设定)、可在上位机上设定液位报警限(4.5米可设定)。
污泥脱水机房:加药系统加以人工手动制动为主,当加药池的低液位无报警时可随时开启加药计量泵。加药系统的运行信号送往PLC。脱水机系统内部的纠编、冲洗由现场控制箱完成,PLC只给出脱水机的启、停命令,并完成与其它相关设备的联动。脱水机系统的启动顺序如下:先启皮带输送机,再启脱水机系统,后启加药系统,最后打开进泥螺杆泵,停机顺序相反,当运行过程中某设备发生故障或缓冲池液位达到设定低液位时,设备将按停机顺序停机,监控管理计算机可对上述设备远控。
另外,在该层还设有通讯模块,也叫通讯管理单元。通讯管理单元是自动控制系统的中间层,负责整个控制系统的信息收集和转发;通讯管理机将PLC、仪表、其它自动控制系统的数据收集整理,然后经光纤传输到后台系统,同时可以将后台下发的各种控制命令转发至相应单元。
目前,污水厂DCS系统的通讯管理单元网络系统绝大多数都是光钎作为传输介质,即中央控制室和厂区若干个现场控制站之间以一个冗余的100Mbps光纤工业以太网组成一个有线数据通讯网络。
1.2 中央控制层
1) 该层又叫后台监控系统层,是系统中信息显示及控制中心,由挂接在工业以太网上的作为操作站的两台监控管理计算机、彩色CRT及两台打印机等设备构成。监控管理计算机系统通过l0/100M网络收集污水处理厂各工艺参数、电气参数及主要设备的运行状态信息,对各种数据进行分析,处理储存,对各类工艺参数做出趋势曲线,完成对污水处理厂各工艺段的集中控制、检测功能,通过简单的操作,可进行系统功能组态、监视、报警、控制参数在线修改和记录全厂各工艺流程。
该层通过组态工具和专用监控软件实现污水处理全过程的测量数据的集中显示与管理、现场各控制单元的控制组态、数据显示的图文组态、实时数据处理、实时控制指令等功能。
2) 后台监控系统主要包括工作站和打印机等设备。比如一个中央控制室最基本的设备配置有:2台监控主机、显示器、投影机、UPS系统、打印机、报警装置等。各设备功能如下:
监控主机:监控计算机通过通讯管理单元收集污水处理厂各工艺参数、电气参数几主要设备的运行状态信息,再通过后台监控系统软件对数据进行分析、处理、储存,对各类工艺参数做出趋势曲线,完成对污水处理厂各工艺段的集中控制、检测功能,通过简单的操作,可进行系统功能组态、监视、报警、控制参数在线修改和设置。
CRT、投影机:直观显示全厂各工艺流程。
UPS系统:不间断电源系统,自控系统必须24h连续运行,所以UPS系统包括至少一组电池和一个整流器。保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘或及时采取措施,使计算机不致因停电而影响工作或丢失数据。
报警装置:报警音箱等。
2 DCS系统的优点:
1) 克服了集中控制系统危险度集中、可靠性差、系统不易扩展、控制电缆大等缺陷
2) 实现了正真的信息、管理及调度集中,而将功能及控制分散
3 存在问题
1) 网络化水平低,其自控系统只是单一的中央控制监控网络,无法实现单位局域网用户和远程网络用户的访问和控制。
2) 自控水平低,只是完成了对设备简单的机械性操作,距智能化自控还有根大差距。
4 污水处理厂自控系统发展趋势
随着计算机技术、网络技术、数据库技术的发展及向自动化领域的渗透,使得自动化系统的体系结构正进行着一场深刻的变革,这种变革直接对污水处理工业的自动化产生了重大影响。自控系统可由原来的单一过程监控升级为二级网络——污水处理运营局域网和过程监控工业以太网构成二级网络,采用“集中管理、分散控制”的原则,构成“纵向分层,横向分站”的网络体系结构。在两级网络架构下,以实时历史数据库和关系数据库为中心,实现控制系统的4个功能层,即现场控制层、过程监控层、运营管理层、远程访问控制层。自控系统层次结构见图3,自控系统构成见图4。
4.l 现场控制层
与上述相同。
4.2 过程监控层
与上述中央监控层相同,另外,在该层可通过安装专业的智能化控制软件,使之能对生产过程中出现的各种数据给予计算、分析,得出目前运行状态是否正常的结论,作为领导层生产调度、工艺调整等参考的依据。
4.3 管理层
该层建立在由管理计算机和数据库服务器组成的局域网上。系统管理员可以通过权限设置为企业局域网不同用户分配不同的权限,领导层可通过建立在该层的关系数据库,查看和调阅污水厂的各种数据,并可通过安装专业的智能化控制软件,使之能对生产过程中出现的各种数据给予计算、分析,得出目前运行状态是否正常的结论,作为领导层生产调度、工艺调整等提供依据,实现污水厂的综合管理等功能;对厂内的一般用户只留有访问部分数据的权限。在该层留有具有网络安全防护的远程数据库用户访问接口,实现授权的用户远程访问数据库。
4.4 远程访问控制层
随着INTERNET的发展和不断完善,远程访问和远程控制已日益应用到各行各业中,水处理行业的远程访问和管理也随之诞生---远程访问控制层。该层使用远程访问服务器、远程监控软件等工具为有权限的远程用户提供服务,实现管理者异地访问、维护和上级主管部门实时监督。按照权限的划分可为远程用户提供如下服务:远程服务端关系数据库访问,远程服务端实时数据库访问,污水处理过程参数、实时数据、历史数据、各种图文客户端显示,实时运行工况画面远程调阅,水质参数在线记录远程监视,数据库远程维护等等。
5 结论
未来污水处理厂自控网络系统是集计算机技术、信息技术、自动化技术、网络技术、智能化技术于一体的系统,水处理工业自动化控制的网络化作业、智能化作业将成为未来发展的主导趋势。