过程控制系统设计方案设计

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！过程控制仪表与系统工业含硫废气控制系统方案设计题目：学专业班班学生姓学教摘要：许多化工厂在厂区内燃料燃烧和生产工艺过程中都会产生各种含有污染的有害气体，其中含硫的气体对环境造成的污染尤为严重。因此对含硫废气正确合理的处理至关重要。在我国工业含硫废气一般多采用焚烧工艺，经焚烧炉焚烧，使污染性气体转换成安全物质。经方案论证后，本设计采用600-800℃设定尾气焚烧炉炉温波动PID算法，传感器将检测到的模拟信号送到变送器，变送器输出4～20mA的电流信号。将变送器输出的标准信号，执行器根据传送过来的信号进行变化，最终达到对系统温度的控制。关键词：双闭环串级控制系统；炉温控制；流量控制；变送器1引言含硫废气与加氢反应器出口过程器被加热至270-320℃左右与外补富氢气混合后进入加氢反应器在加氢催化剂的作用下转化为热反应，离开反应器的尾气-换热器换冷却后进入冷凝塔。经济冷泵加压后经急冷水冷却器用循环水冷却至40℃，循环至冷却塔顶。凝，产生的酸性水由急冷水泵送至酸性水处理处。为防止酸性水对设备的腐蚀，需向急冷水中注入氨根据ph值大小决定注入氨的量。30%的甲基二乙醇胺溶液吸收废气中的硫化氢，同时吸收部分二氧化碳。吸收塔底富液用富液泵送至溶剂烧，有燃料气流量控制炉膛温度；废气中残留的硫化氢几乎全转化成二氧化硫，最后再对二氧化硫进行处理。焚烧炉要控制温度在600-800℃，保证尾气可以充分燃烧，对环境和人的健康都没有危害。温度控制系统可采用的方法有双闭环串级控制系统、前馈控制系统、比值控制系统、前馈-反馈控制系统、分程控制系统等。2系统方案设计2.1系统分析瓦斯气流量和空气流量等参数的变化都会对温度控制形成干扰。素有：瓦斯流量大、压力高，瓦斯带油或过程气S和HS含量高等因素。这时2调节的方法联系公司调度至稳定瓦斯压力。加强瓦斯罐排凝。还可能温度过低，原因可能是瓦斯压力过低，瓦斯带水，瓦斯流量小等。措施是加强瓦斯排凝，加式设计，保证生产安全。2.2方案论证前馈-反馈控制系统。下面为该系统的设计方案分析。2.3.1方案一：因素有很多，例如瓦斯压力，瓦斯带水，瓦斯流量等等。本设计要通过控制空气图1所示：TRCAFT图12.3.1方案二：采用前馈-反馈单回路控制系统择炉膛温度为被控参数，瓦斯气流量为前馈内温度稳定。具体控制系统框图如图2所示：——图212中一个前馈控制器只能抑制一个干扰对被控参数的影响，而在实际的工业生产过程中存在大量扰动因素，不可能仅对单一扰动进行控制，高。炉内温度下降从而达到稳定炉内温度的作用。双闭环串级控制系统框图如图3所示：——K—T图33方案设计的可行性3.1设计方案对安全、环境及社会的影响3.3.1工业废气焚烧炉的选择工业废气处理常选用的焚烧工艺，即焚烧炉分以下几种：一、蓄热式热力焚烧炉(RegenerativeThermalOxidizers，简称RTO)从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，三室RTO废气分解效率达到99%以上，热回收效率达到主体结构由燃烧室、蓄热室和切换阀等组成。二、催化氧化炉(CatalyticOxidizer)浓度及所需知破坏去除效率而定。操作时含VOCs的废气用系统风机导入系统内的换热器，废气经由换热器管侧而被加热后，再通过燃烧器，这时废气已被加热至催化分解温度，再通过催化剂床，催化分解会释放热能，而VOCs被分解为二氧化碳及水气。之后此一热且经净化气体进入换热器之壳侧将管侧未经处理的VOC废气加热，此换热器会减少能源的消耗，最后，净化后的气体从烟囱排到大气中。四、直接热力焚烧炉(DirectFiredThermalOxidizer，简称DFTO)焚烧，燃烧温度控制在1000～1150℃左右，最高不能超过℃，最低不能低于900℃过再利用后温度从1100℃降到300℃左右，最低不能低于280℃。废气进口温300℃280℃烧炉内氧含量控制范围RTO更高，但是运行费用和投资成本也更高。对比一下以上几种工艺的优缺点，如下表1所示：蓄热燃烧法催化燃烧法200~320℃无火焰燃烧600~800℃600~800℃在高温火焰下燃高温无火焰燃烧烧优点1.灰尘影响少1.燃料费低1.燃料费低1、对蓄热体堵塞1、对催化剂中毒或腐蚀应充分注应充分注意2、需要有前处理2、需要有前处理工序3、投资成本较大3、投资成本大表1综上所述，考虑到二次污染及经济方面原因，选取催化剂焚烧炉最为合适。3.2设计方案的确定易爆，本实验采用两个气动调节阀，确保安全生产。达到良好的效果。参考文献[1]王再英，刘淮霞等.过程控制系统与仪表.机械工业出版社，2006，P209-315[2]张刚.基于PLC过程控制系统的设计与实现[J].电子设计工程,2018,6(19):29-32.[3]肖贤.电厂湿法烟气脱硫控制系统设计[D].西安理工大学,2018.[4]李剑,王皖君.基于PLC和HMI的蓄热式锻造加热炉过程控制系统设计[J