CN212383451U - 一种氨水吸收塔内氨水温度的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种氨水吸收塔内氨水温度的控制系统，包括氨水吸收塔及管道、各个阀门、检测仪表和控制系统，其特征在于，所述的控制系统包括可编程逻辑控制器、循环吸收阶段氨水温度控制单元、非循环吸收阶段氨水温度控制单元和氨水温度异常处理控制单元，逻辑控制器与各个阀门、检测仪表和三个控制单元电性相连。本实用新型的优点是：通过控制系统，根据对温度的分析与判定，确定循环吸收阶段旁路开闭阀的控制流程，根据对温度的分析与判定，确定非循环吸收阶段各阀门的控制流程，根据对温度的分析与判定，发出异常情况报警通过对温度的实时检测与综合控制，实现了氨水吸收塔内氨水温度的智能控制。

Description

一种氨水吸收塔内氨水温度的控制系统

技术领域

本实用新型涉及工业计算机实时控制技术领域，具体涉及一种氨水吸收塔内氨水温度的控制系统。

背景技术

传统烧结生产排放的烟气污染较为严重，主要污染物为二氧化硫和氮氧化物。随着国家对烟气排放标准逐渐严格化，一系列烟气脱硫、脱硝工程开始建设。一种有效的烟气脱硝方式为使用氨气作为还原剂，将氮氧化物还原为氮气和水。氨站系统负责生产氨气，生产过程中排出的废水含有高浓度的氨氮化合物，需要对氨站废水进行提取氨气和氨水吸收的二次处理过程。其中氨水吸收的主要反应容器为氨水吸收塔，塔内自上而下流动的循环氨水与自下而上通入的氨气进行接触并溶解，循环过程中氨水浓度不断升高，最终将达到浓度要求的氨水进行回收。氨气在溶于水的过程中释放热量，长时间的生产过程会使塔内氨水温度逐渐增高，而氨水在水中的溶解度是随着温度的升高而降低的，因此温度过高将降低氨水吸收塔的工作效率。

在传统的氨水吸收塔生产中，为了降低塔内氨水温度，通常在氨水循环回路中增设冷凝器，这样可以达到很理想的效果。现场氨水吸收塔温度控制系统包括氨水吸收塔、冷凝器、循环水泵、旁路开闭阀、进水开闭阀、循环开闭阀、回收开闭阀和氨水温度计。氨水吸收塔为塔釜结构，塔内中上部为氨气与循环氨水接触溶解区域，塔下部釜内为氨水储存区域。冷凝器位于循环管道上，用于对经过的循环氨水进行冷却处理；循环水泵连接在氨水吸收塔底部循环管道出口处，用于将塔底氨水抽到塔顶，两台循环水泵一台工作一台备用；旁路开闭阀位于循环管道上，用于将循环氨水绕过冷凝器进行循环；进水开闭阀位于氨水吸收塔顶部进水管道上，用于控制进入塔内新水的通断；循环开闭阀位于氨水吸收塔顶部循环管道入口处，用于控制循环氨水的通断；回收开闭阀位于氨水吸收塔顶部循环管道支路的回收管道上，用于控制回收氨水的通断；氨水温度计位于氨水吸收塔底部，用于测量釜内氨水温度。但是氨水吸收塔并不是总处在进行循环吸收过程，还有补新水过程、氨水回收过程和非生产过程，即使在循环吸收过程中也并不需要始终对氨水进行冷却处理，而氨水循环回路中的冷凝器却始终处于工作状态。因此，传统生产中增设冷凝器降低塔内氨水温度的方法，既浪费了电力资源又增加了冷凝水被污染的隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种氨水吸收塔内氨水温度的控制系统，本实用新型通过对氨水吸收塔内氨水温度的实时检测和对各管路阀门的综合控制，实现了对氨水温度的智能控制。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的一种氨水吸收塔内氨水温度的控制系统，包括氨水吸收塔、氨气进气管路、进水管路、进水开闭阀及氨水回收管路、回收开闭阀、氨水收集罐及控制系统，其特征在于，所述的氨气进气管路设置在氨水吸收塔的中部，进水管路设置在氨水吸收塔的顶部，在氨水吸收塔的侧面设有循环管路，所述的循环管路一端与氨水吸收塔底部连通，另一端与氨水吸收塔的上部连通，所述的循环管路分为下段、中段和上段三部分，在循环管路下段与中段之间设有循环水泵，在循环管路中段的中部设有冷凝器，在所述的冷凝器侧旁设有旁路管路，所述的旁路管路一端与循环管路中段的下部连通，另一端与循环管路中段的上部连通，在旁路管路上设有旁路开闭阀，在所述的循环管路上段设有循环开闭阀，在所述的氨水吸收塔的下部设有氨水温度计，所述的氨水回收管路一端通过三通与循环管路上段和中段连通、另一端与氨水收集罐连通；

所述的控制系统为智能控制系统，包括可编程逻辑控制器、循环吸收阶段氨水温度控制单元、非循环吸收阶段氨水温度控制单元和氨水温度异常处理控制单元；所述的可编程逻辑控制器输入端与氨水液位计和氨水密度计相连接，所述的可编程逻辑控制器输出端与进水开闭阀、循环水泵、冷凝器、循环开闭阀、旁路开闭阀和回收开闭阀电性相连，所述的可编程逻辑控制器输出端还与循环吸收阶段氨水温度控制单元输入端连接，循环吸收阶段氨水温度控制单元输出端与所述的非循环吸收阶段氨水温度控制单元输入端连接，非循环吸收阶段氨水温度控制单元输出端与所述的氨水温度异常处理控制单元输入端连接，循环吸收阶段氨水温度控制单元输出端、非循环吸收阶段氨水温度控制单元输出端和氨水温度异常处理控制单元输出端还与可编程逻辑控制器输入端连接。

进一步地，所述的循环吸收阶段氨水温度控制单元用于控制旁路开闭阀的通断，来实现控制循环吸收阶段氨水吸收塔内氨水温度；

所述的非循环吸收阶段氨水温度控制单元用于综合控制各个管道阀门的通断，来实现控制非循环吸收阶段氨水吸收塔内氨水温度；

所述的氨水温度异常处理控制单元用于对氨水吸收塔内氨水温度的异常情况进行实时监测，异常报警。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

由于本实用新型采用了氨水吸收塔内氨水温度的控制系统，能够对氨水吸收塔内氨水温度实时检测和对各管路阀门的综合控制，根据塔内不同工作阶段来分别进行考虑，在循环吸收阶段中，系统控制管道各阀门，将塔内温度控制在一个合理区间；在非循环吸收阶段中，系统根据实际需求控制管道阀门对塔内温度进行控制。

附图说明

图1为本实用新型的氨水温度的控制系统示意图；

图2为本实用新型的计算机软件系统结构框图。

具体实施方式

为了能够清晰、详细和完整的描述本实用新型，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1和图2所示，本实用新型的一种氨水吸收塔内氨水温度的控制系统，包括氨水吸收塔1、氨气进气管路2、进水管路3、进水开闭阀4及氨水回收管路9、回收开闭阀10、氨水收集罐13及控制系统，其特征在于，所述的氨气进气管路2设置在氨水吸收塔1的中部，进水管路3设置在氨水吸收塔1的顶部，在氨水吸收塔1的侧面设有循环管路5，所述的循环管路5一端与氨水吸收塔1底部连通，另一端与氨水吸收塔1的上部连通，所述的循环管路5分为下段、中段和上段三部分，在循环管路5下段与中段之间设有循环水泵6，在循环管路5中段的中部设有冷凝器7，在所述的冷凝器7侧旁设有旁路管路11，所述的旁路管路11一端与循环管路5中段的下部连通，另一端与循环管路5中段的上部连通，在旁路管路11上设有旁路开闭阀12，在所述的循环管路5上段设有循环开闭阀8，在所述的氨水吸收塔1的下部设有氨水温度计14，所述的氨水回收管路9一端通过三通与循环管路5上段和中段连通、另一端与氨水收集罐13连通；

所述的控制系统为智能控制系统，包括可编程逻辑控制器、循环吸收阶段氨水温度控制单元、非循环吸收阶段氨水温度控制单元和氨水温度异常处理控制单元；所述的可编程逻辑控制器输入端与氨水温度计14相连接，所述的可编程逻辑控制器输出端与进水开闭阀4、循环水泵6、冷凝器7、循环开闭阀8、旁路开闭阀12和回收开闭阀10电性相连，所述的可编程逻辑控制器输出端还与循环吸收阶段氨水温度控制单元输入端连接，循环吸收阶段氨水温度控制单元输出端与所述的非循环吸收阶段氨水温度控制单元输入端连接，非循环吸收阶段氨水温度控制单元输出端与所述的氨水温度异常处理控制单元输入端连接，循环吸收阶段氨水温度控制单元输出端、非循环吸收阶段氨水温度控制单元输出端和氨水温度异常处理控制单元输出端还与可编程逻辑控制器输入端连接。

采用本实用新型的一种氨水吸收塔内氨水温度的控制系统，所述的循环吸收阶段氨水温度控制单元用于控制旁路开闭阀12的通断，来实现控制循环吸收阶段氨水吸收塔内氨水温度；

在循环吸收阶段，进水开闭阀4处于关闭状态，循环开闭阀8处于开启状态，回收开闭阀10处于关闭状态；当旁路开闭阀12关闭时，氨水经过冷凝器7进行循环，此时塔内氨水处于降温状态；当旁路开闭阀12开启时，氨水绕过冷凝器7进行循环，此时塔内氨水处于升温状态；循环吸收阶段氨水温度控制单元主要通过控制旁路开闭阀12的通断来控制氨水吸收塔1内氨水温度。

所述的非循环吸收阶段氨水温度控制单元用于综合控制各个管道阀门的通断，来实现控制非循环吸收阶段氨水吸收塔内氨水温度；

非循环吸收阶段包括氨水回收期间、补新水期间和非生产期间总共三个期间；非循环吸收阶段氨水温度控制单元根据对氨水温度的分析与判定，确定非循环吸收阶段各个管路阀门的控制流程：

1)氨水回收期间

塔内氨水浓度达到标准需要进行回收，此时循环开闭阀8关闭，进水开闭阀4关闭，回收开闭阀10打开，氨水从氨水吸收塔1排至氨水收集罐13；同时打开旁路开闭阀12并关闭冷凝器7；只有当塔内氨水温度超过某一报警值时，才打开循环开闭阀8，重新启动冷凝器7并关闭旁路开闭阀12；

2)补新水期间

塔内氨水不足，此时循环开闭阀8打开，进水开闭阀4打开，回收开闭阀10关闭，旁路开闭阀12打开并关闭冷凝器7；

3)非生产期间

氨水吸收塔1没有氨气通入，此时旁路开闭阀12打开并关闭冷凝器7；

所述的氨水温度异常处理控制单元用于对氨水吸收塔内氨水温度的异常情况进行实时监测，异常报警。

氨水温度异常处理控制单元主要作用为对氨水吸收塔1内氨水温度控制过程中的异常情况进行调整控制，氨水温度异常情况主要分为温度异常下降或温度异常上升，具体情况和处理过程如下：

1)氨水温度异常下降

主要考虑冷凝器7使用过度、新水补充过多或氨气通入过少的情况；此时关闭冷凝器7并关闭进水开闭阀4，监测氨水温度是否会有所上升；当氨水温度依旧没有上升时，发出报警并通知维护人对氨气通入进行检查；

2)氨水温度异常上升

主要考虑冷凝器7失效，发出报警并通知维护人员对冷凝器7进行检查。

本实用新型的具体实施方式，在权利要求限定的范围内，可以进行多种改变和修改，任何人在没有做出创造性工作的前提下，基于本实用新型所实施的所有其它实施例，都应属于本实用新型的保护范围内。

Claims (2)

1.一种氨水吸收塔内氨水温度的控制系统，包括氨水吸收塔、氨气进气管路、进水管路、进水开闭阀及氨水回收管路、回收开闭阀、氨水收集罐及控制系统，其特征在于，所述的氨气进气管路设置在氨水吸收塔的中部，进水管路设置在氨水吸收塔的顶部，在氨水吸收塔的侧面设有循环管路，所述的循环管路一端与氨水吸收塔底部连通，另一端与氨水吸收塔的上部连通，所述的循环管路分为下段、中段和上段三部分，在循环管路下段与中段之间设有循环水泵，在循环管路中段的中部设有冷凝器，在所述的冷凝器侧旁设有旁路管路，所述的旁路管路一端与循环管路中段的下部连通，另一端与循环管路中段的上部连通，在旁路管路上设有旁路开闭阀，在所述的循环管路上段设有循环开闭阀，在所述的氨水吸收塔的下部设有氨水温度计，所述的氨水回收管路一端通过三通与循环管路上段和中段连通、另一端与氨水收集罐连通；

所述的控制系统为智能控制系统，包括可编程逻辑控制器、循环吸收阶段氨水温度控制单元、非循环吸收阶段氨水温度控制单元和氨水温度异常处理控制单元；所述的可编程逻辑控制器输入端与氨水液位计和氨水密度计相连接，所述的可编程逻辑控制器输出端与进水开闭阀、循环水泵、冷凝器、循环开闭阀、旁路开闭阀和回收开闭阀电性相连，所述的可编程逻辑控制器输出端还与循环吸收阶段氨水温度控制单元输入端连接，循环吸收阶段氨水温度控制单元输出端与所述的非循环吸收阶段氨水温度控制单元输入端连接，非循环吸收阶段氨水温度控制单元输出端与所述的氨水温度异常处理控制单元输入端连接，循环吸收阶段氨水温度控制单元输出端、非循环吸收阶段氨水温度控制单元输出端和氨水温度异常处理控制单元输出端还与可编程逻辑控制器输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种氨水吸收塔内氨水温度的控制系统，其特征在于，所述的循环吸收阶段氨水温度控制单元用于控制旁路开闭阀的通断，来实现控制循环吸收阶段氨水吸收塔内氨水温度；

所述的非循环吸收阶段氨水温度控制单元用于综合控制各个管道阀门的通断，来实现控制非循环吸收阶段氨水吸收塔内氨水温度；

所述的氨水温度异常处理控制单元用于对氨水吸收塔内氨水温度的异常情况进行实时监测，异常报警。

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