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化学信息学论文
化学信息学论文(设计)
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本人所呈交的毕业论文(设计),是在导师的指导下独立进行研究所完成。
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摘要III
AbstractIV
第一章前言(小四黑体)1
1.1控制系统………………(小四宋体)1
1.1.1控制系统………………(小四宋体)1
1.1.2控制系统错误!
未定义书签。
第二章自反对法2
2.1自适应系统的概念2
2.1.1自适应系统的应用2
第三章控制系统在数控3
3.1自适应系统的概念3
3.1.1自适应系统的应用3
第四章自适应控制系统在数控4
4.1在日常生活中4
第五章控制系统的应用5
5.1在日常生活中5
第六章控制系统数控6
6.1风风火火机6
第七章自适应控制系统在数控7
7.1公司飞过海后7
第八章自适应控制系统在数控8
8.1善卷洞科技8
第九章自适应控制系统在数控9
9.1反对咖啡碱棵9
第十章自适应控制系统在数控10
10.1第三等级10
第十一章自适应控制系统在数控11
11.1四大皆空受到11
第十二章结论12
12.1结论的写法12
参考文献13
致谢14
附录AXXXXXXXXXXX15
附录BXXXXXXXXXXX16
钙法脱硫技术
摘要
此处键入你的论文摘要内容…………………(扼要叙述本设计的主要内容、特点,文字要精练。
中文摘要约300汉字;英文摘要对应汉字)。
关键词:
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SaaaaAbbbCNCGdddd
Abstract
Machine
Keywords:
aaaaaa,bbbbbb,ccccccc,ddddddd,eeeeeee.
第一章前言
1.1二氧化硫污染简介
我国是以燃煤为主的国家,据统计,1995年煤炭消耗量为12.8亿吨,且呈逐年递增趋势,二氧化硫的排放量达2370万吨,超过美国2100万吨的排放量,成为世界二氧化硫排放第一大国。
二氧化硫是酸性的。
它过量排放到大气中,会形成“酸沉降”,遇水可形成酸雨和酸雾:
不遇上水也会以“干沉降”的形式富集在植物和土壤,与土壤中的水会合后,能形成浓度更大的硫酸。
“酸沉降”导致土壤、河流酸化,腐蚀金属,损害土地健康,破坏动植物的生长,严重伤害生态环境。
我国目前燃煤S02排放量占S02排放总量的90%以上,而火力发电厂又是最主要的烟气排放源,因此控制S02的污染势在必行。
1.2燃料油中硫的主要存在形式及分布
原油中有数百种含硫烃,目前已验证并确定结构的就有200余种,这些含硫烃类在原油加工过程中不同程度地分布于各馏分油中。
燃料油中的硫主要有两种存在形式:
通常能与金属直接发生反应的硫化物称为“活性硫”,包括单质硫、硫化氢和硫醇;而不与金属直接发生反应的硫化物称为“非活性硫”,包括硫醚、二硫化物、噻吩等。
对于汽油馏分而言,含硫烃类以硫醇、硫化物和单环噻吩为主,其主要来源于催化裂化(简称FCC)汽油[1]。
因此,要使汽油符合低硫汽油的指标必须对FCC汽油原料进行预处理或对FCC汽油产品进行后处理。
而柴油馏分中的含硫烃类有硫醇、硫化物、噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩等,其中二苯并噻吩的4,6位烷基存在时,由于烷基的位阻作用而使脱硫非常困难,而且随着石油馏分沸点的升高,含硫化合物的结构也越来越复杂。
1.3目前脱硫技术方法介绍
目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:
湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。
湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。
传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。
双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。
除此还有酸碱精制、碱精制、酸精制、催化法、溶剂萃取法、催化吸附法、络合法等。
1.4国家政策
近年来,国家环保总局出台了一系列政策,对小型火电机组和中大型火电机组分别提出了脱硫要求,规定燃用中、高硫煤的电厂锅炉必须配套安装烟气脱硫设施进行脱硫。
第二章当前脱硫技术的发展
2.1当前烟气脱硫技术的发展状况
目前,工业应用的烟气脱硫(FGD~PFlueGasDesulfuration)技术可分为于法(含半干法)脱硫和湿法脱硫。
干法脱硫是使用固体吸收剂、吸附剂或催化剂除去废气中的sO.常用的方法有活性炭吸附法、分子筛吸附法、氧化法和金属氧化物吸收法等。
干法脱硫的最大优点是治理中无废水、废酸的排出,减少了二次污染:
缺点是脱硫效率低,设备庞大。
湿法脱硫采用液体吸收剂洗涤烟气以除去so'.常用的方法有石灰石一石膏法、钠碱吸收法、氨吸收法、铝法、催化氧化和催化还原法等。
湿法脱硫所用设备比较简单,操作容易,脱硫效率高,但脱硫后烟气温度较低,不利于烟气的扩散。
下面简要介绍目前在市场上应用比较广泛的烟气脱硫方法。
2.1.1石灰石一石膏湿法脱硫
石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺是目前世界上应用最广泛、技术最成熟的S02脱除技术,约占已安装FGD机组容量的70%。
该工艺具有脱硫效率高、运行可靠性高、吸收剂利用率高、能适应大容量机组和高浓度SO2烟气条件、对煤种适应性强、吸收剂廉价、钙硫比低(一般小于1.O5)以及副产品具有综合利用的商业价值等特点。
其主要缺点是基建投资费用高、占地面积大、耗水量大及脱硫副产品为湿态,因此难以处理,而且脱硫产生的废水需要经过处理才能排放。
2.1.2海水烟气脱硫
海水烟气脱硫是目前惟一一种不需要添加任何化学药剂的工艺,也不产生固体废弃物,脱硫效率大于92%,运行稳定,系统可用率高达100%;用海水冷却水脱硫,经济性好,运行及维护费用较低:
压力损失小,一般在0.98kPa~2.16kPa;结构简单,操作简便,易于实现自动化。
海水烟气脱硫工艺受地域限制,仅适用于有丰富海水资源的工程,特别适用于海水作循环冷却水的火电厂;用于脱硫的海水碱度、pH和盐度等水质指标要求比较高;只适用于燃用中低硫煤的电厂,对燃用高硫煤的电厂其脱硫除尘器成本显著增加;需要采取专门的防腐设计,妥善解决吸收塔内部、吸收塔排水管沟及其后部烟道、烟囱、曝气池和曝气装置的防腐问题。
2.1.3喷雾干燥工艺
喷雾干燥工艺(SDA)是一种半干法烟气脱硫技术,其市场占有率仅次于湿法。
该法是将吸收剂浆液Ca(OH)在反应塔内喷雾,雾滴在吸收烟气中sO的同时被热烟气蒸发,生成固体并由电除尘器捕集。
SDA法较适于中、低硫煤地区,当钙硫比为1.3~I.6时,脱硫效率可达80%~90%。
其主要缺点是利用消石灰乳作为吸收剂.系统易结垢和堵塞,而且需要专门设备进行吸收剂的制备,因而投资费用偏大;脱硫效率和吸收剂利用率也不如石灰石一石膏法高。
2.1.4烟气循环流化床脱硫工艺
烟气循环流化床脱硫工艺(CFB2FGD)常采用消石灰作为吸收剂,其脱硫原理与喷雾干燥法类似。
来自空气预热器的烟气通过循环流化床反应器的底部,向上与塔内的石灰反应,大量的反应产物与飞灰由烟气携带进入反应塔后部的预除尘器~nESP。
大部分固体物料返回流化床,最终的产物为干态的粉末状钙基混合物。
与传统的石灰石~石膏法脱硫装置相比,CFB2FGD具有系统简单,工程投资、维修和运行费用低,占地面积小等特点。
烟气循环流化床工艺存在的不足是:
由于固体物料浓度较高。
增大了除尘器负荷,系统阻力相对较大;运行费用与普通喷雾干燥法差不多;脱硫副产品的利用问题尚需作进一步的开发研究。
2.1.5电子束脱硫工艺
电子束辐射技术脱硫的工艺是一种干法脱硫技术,其流程是燃煤锅炉排出的烟气经除尘后进入冷却塔,在塔中由喷雾水冷却到65℃~70~C,在烟气进入反应器之前,注入接近化学计量比的氨气,然后在反应器中接受高能电子束照射,使烟气中的N=f、0和水蒸气等发生辐射反应,生成大量的自由基、原子、电子和各种激发态的原子、分子等活性物质,它们将烟气中的S0氧化为S0。
这些高价的硫氧化物与水蒸气反应生成雾状的硫酸,这些酸再与事先注入反应器的氨反应。
生成硫铵。
净化后的烟气经烟囱排放。
[3]
第三章钙法脱硫技术
3.1石灰石—石膏湿法的原理及工艺
3.1.1石灰石—石膏湿法的原理及工艺
石灰石—石膏湿法的原理是把从电除尘器出来的烟气通过增压风机BUF进入换热器GGH。
烟气被冷却后进入吸收塔HBS,并与石灰石浆液相混合。
浆液中的部分水份蒸发掉,烟气进一步冷却。
烟气经循环石灰石稀浆的洗涤,可将烟气中95%以上的硫脱除。
同时还能将烟气中近100%的氯化氢除去。
在吸收器的顶部,烟道气穿过除雾器Me.除去悬浮水滴。
离开吸收塔以后,在进入烟囱之前.烟气再次穿过换热器,进行升温。
吸收塔出口温度一般为5O~70℃,这主要取决于燃烧的燃料类型。
烟囱的最低气体温度常常按国家排放标准规定下来。
在我国,有GGH的脱硫,烟囱的最低气温一般是80℃,无GGH的脱硫,其温度在5O℃左右。
大部分脱硫烟道都配备有旁路挡板(正常情况下处于关闭状态)。
在紧急情况下或启动时。
旁路挡板打开,以使烟道气绕过二氧化硫脱除装置,直接排入烟囱。
石灰石一石膏稀浆从吸收塔沉淀槽中泵入安装在塔顶部的喷嘴集管中。
在石灰石一石膏稀浆沿喷雾塔下落过程中它与上升的烟气接触。
烟气中的S0,溶入水溶液中。
并被其中的碱性物质中和,从而使烟气中的硫脱除。
石灰石中的碳酸钙与二氧化硫和氧(空气中的氧)发生反应,并最终生成石膏,这些石膏在沉淀槽中从溶液中析出。
石膏稀浆由吸收塔沉淀槽中抽出,经浓缩、脱水和洗涤后先储存起来,然后再从当地运走。
3.2石灰石一石膏湿法烟气脱硫存在的问题及解决方案
3.2.1结垢、堵塞问题.’
利用湿法同时脱除烟尘和二氧化硫不可避免地同时存在结垢、堵塞问题,特别是磨损与腐蚀相互促进,使解决问题的难度加大。
结垢会造成通道阻塞,破坏气液的正常流动工况。
恶化净化效果,使阻力增加,风机带水。
必须对结垢问题给予足够的重视。
3.2.2结垢、堵塞机理
(1)石膏终产物浓度超过了浆液的吸收极限,石膏就会以晶体的形式开始沉积,当相对饱和浓度达到一定值时,石膏晶体将在悬浮液中已有的石膏晶体表面进行生长,当饱和度达到更高值时,就会形成晶核,同时晶体也会在其它各种物体表面上生长,导致吸收塔内壁结垢。
(2)在系统的氧化程度低下.甚至无氧化发生的条件下,可生成一种反应物为Ca(SO。
)0.8(So.)0.21/2H0,称为CSS-软垢.使系统发生结垢,甚至堵塞。
(3)吸收液pH值的剧烈变化,低pH值时,亚硫酸盐溶解度急剧上升,硫酸盐溶解度略有下降。
会有石膏在很短时间内大量产生并析出,产生硬垢。
而高pH值亚硫酸盐溶解度降低,会引起亚硫酸盐析出,产生软垢。
在碱性pH值运行会产生碳酸钙硬垢。
4.1.2解决方案
(1)采用强制氧化工艺,使氧化反应趋于完全,控制亚硫酸钙的氧化率在95%以上,保持浆液中有足够密度的石膏晶种。
(2)严格除尘,严防喷嘴堵塞。
(3)控制吸收液中水份蒸发速度和蒸发量,运行中控制溶液中石膏过饱和度最大不超过130%。
(4)控制溶液的p啦尤其避免运行中p啦的急剧变化。
(5)吸收液中加入二水硫酸钙或亚硫酸钙晶种。
(6)向吸收液中加入添加剂如:
镁离子、乙二酸。
(7)适当的增大气液比也是系统结垢、堵塞的重要技术措施。
3.3石灰石干法脱硫原理及工艺
3.3.1石灰石法脱硫原理及工艺
在现有烟气脱硫的诸多工艺中,石灰石石膏干法脱硫工艺最为成熟,运行最可靠,应用也最广泛[2]。
其原理为在吸收塔(反应器)中,利用石灰石浆液洗涤锅炉烟气中的SO2,浆液中的石灰石(CaCO3)在水中离解后与SO2反应,同时在浆液中鼓入空气进行氧化,最终达到脱除SO2和生成CaSO4即石膏沉淀物的目的。
其典型流程如图1所示。
根据工艺流程,脱硫装置主要分为6大系统:
1)公用系统;2)排空系统;3)石灰石制备系统;4)石膏脱水系统;5)吸收塔系统;6)烟气系统。
3.4系统设计
3.4.1PCS7控制系统总体配置
以内蒙古某电厂脱硫项目的系统实施为例,该项目采用一炉一塔,2台机组共用公用系统、排空系统、石灰石制备系统和石膏脱水系统。
因此该项目DCS系统总共配置3对S7-417-2H冗余控制器,每对控制器下采用ET200M站,用于信号采集、通讯和控制,I/O信号大约800点到1000点不等,另有2台S7-300PLC分别用于制粉机和真空皮带脱水机;上位机包括1台工程师站和2台WinCC单站(SingleStation)组成操作员站[2]。
控制系统网络示意如图2所示[3]。
3.4.2过程控制特点
该项目工艺上6大系统间相对独立,有各自的不同功能。
为满足脱硫效率在90%以上,投运率在电厂正常发电时间的95%以上的生产要求,脱硫系统要具有良好的稳定性,这就对控制系统的自动化程度稳定性及故障诊断能力提出了很高的要求。
总体来说,本项目控制系统有以下几个特点:
1)脱硫控制系统和多个系统之间存在通讯;
2)工艺过程复杂,设备数量多;
3)包括大量功能组和子功能组;
4)连续调节回路复杂,干扰因素多。
3.4.3设备控制及顺序控制
从整个控制系统来看,控制任务主要集中在这6大系统的设备联锁逻辑和各系统的顺序控制功能上。
各设备的联锁保护情况复杂,任何一个保护条件都会影响到系统的稳定运行,因此对顺序控制的设计提出了很高要求。
PCS7中的CFC(ContinuousFunctionChart)和SFC(SequenceFunctionChart)具有这方面强大功能,两者配合使用,使得设备控制和顺序控制更加完善与合理[4]。
同时兼顾电厂的运行操作习惯,设计了FB块的动态图标和上位机操作面板,在PCS76.0版本以后,PCS7上位监控软件下带有FaceplateDesigner控件,使得操作面板的设计更加容易。
3.3.4主要调节回路
调节回路主要有以下几个:
1)升压风机压力控制。
在正常运行过程中,根据锅炉负荷的前馈信号,通过控制升压风机导叶开度,维持旁路挡板前后的压差在0附近,用升压风机抵消FGD脱硫装置对锅炉引风机出力的影响,保证锅炉炉膛负压稳定。
而在FGD启停阶段,控制回路要跟随旁路挡板的逐渐关闭或打开,调节升压风机导叶开度,维持旁路挡板前后的压差在0附近。
2)SO2排放浓度控制。
这是系统中较为复杂、干扰因素较多的一个调节回路,根据设定的脱硫效率,实测烟气流量、SO2浓度、石灰石浆液浓度等参数,综合计算后,调节石灰石浆液补流量,实现最终的SO2排放浓度达标。
3)吸收塔液位控制。
该回路主要是调节吸收塔液位。
4)该回路石灰石浆液箱液位控制。
通过调节石灰石浆液箱补给水的流量,维持液位。
第四章硫系统的腐蚀与防腐
4.1硫系统的腐蚀与防腐
4.1.1腐蚀机理
(1)烟气中的S、HC、HF等酸性气体在与液体接触时,生成相应的酸液。
其s0、C一、so{}-对金属有很强的腐蚀性,对防腐内衬亦有很强的扩散渗透破坏作用。
(2)金属表面与水及电解质形成电化学腐蚀,在焊缝处比较明显。
(3)结晶腐蚀。
溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐随溶液渗入防腐内衬及其毛细孔内,当系统停运后,吸收塔内逐渐变干,溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐析出并结晶t随后体积发生膨胀,使防腐内衬产生应力,产生剥离损坏。
(4)环境温度的影响。
由于GGH(蓄热式换热器)故障或循环液系统故障,导致塔内烟温升高,其防腐材料的许用应力随温度升高而急剧降低。
(5)浆液中由于含有固态物。
落下时对塔内物质有一定的冲刷作用。
4.1.2防腐方案
(1)合理控制浆液的pH值。
(2)选择合理的FGD(脱硫设备)烟气入口温度,并选择与之相配套的防腐内村,选择与入口烟温,塔内设计温度不相匹配的内衬材料是致命的错误。
风火火机
第四章自适应控制系统在数控
公司飞过海后
第五章自适应控制系统在数控
善卷洞科技
第六章自适应控制系统在数控
反对咖啡碱棵
第七章自适应控制系统在数控
第三等级
第八章自适应控制系统在数控
11.1四大皆空受到
第九章结论
概括说明设计的情况和价值,分析其优点和特色、有何创新、性能达到何水平,并应指出其中存在的问题和今后改进的方向。
12.1结论的写法
参考文献
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高等教育出版社,2000.
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期刊格式:
序号.著者[全部作者].题目.期刊名,发表年,卷(期):
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图书格式:
序号.著者[全部作者].书名.出版地:
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至少列出20种参考文献,所列参考文献应按论文参考或引证的先后顺序排列,并在正文中有所标记,格式详见指南。
致谢
简述自己设计的体会,并对指导教师和协助完成设计的有关人员表示谢意。
王二
2008年7月
附录AXXXXXXXXXXX
(附录正文宋体、小四)
附录BXXXXXXXXXXX
(附录正文宋体、小四)
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