氨分解制氢控制新版系统.doc

氨分解制氢控制系统方案
一、概述
液氨，又称为无水氨，是一种无色液体。氨作为一种重要化工原料，应用广泛，为运送及储存便利，普通将气态氨气通过加压或冷却得到液态氨。氨易溶于水，溶于水后形成氢氧化铵碱性溶液。氨在20℃水中溶解度为34%。 液氨在工业上应用广泛，并且具备腐蚀性，且容易挥发，因此其化学事故发生率相称高。下面简介液氨理化特性、毒性和燃烧爆炸3个方面基本知识。
A、氨理化性质 分子式：NH3 气氨相对密度（空气=1）：0.59 分子量：17.04 液氨相对密度（水=1）：0.7067（25℃） CAS编号：7664-41-7 自燃点：651.11℃ 熔点（℃）：-77.7 爆炸极限：16%～25% 沸点（℃）：-33.4 1%水溶液PH值：11.7 蒸气压：882kPa（20℃）
B、毒性
（一） 毒性及中毒机理 液氨人类经口TDLo：0.15 ml/kg 液氨人类吸入LCLo：5000 ppm/5m 氨进入人体后会阻碍三羧酸循环，减少细胞色素氧化酶作用。致使脑氨增长，可产生神经毒作用。高浓度氨可引起组织溶解坏死作用。
（二）接触途径及中毒症状 1．吸入 吸入是接触重要途径。氨刺激性是可靠有害浓度报警信号。但由于嗅觉疲劳，长期接触后对低浓度氨会难以察觉。 （1）轻度吸入氨中毒表既有鼻炎、咽炎、气管炎、支气管炎。患者有咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸闷和胸骨后疼痛等。 （2）急性吸入氨中毒发生多由意外事故如管道破裂、阀门爆裂等导致。急性氨中毒重要体现为呼吸道粘膜刺激和灼伤。其症状依照氨浓度、吸入时间以及个人感受性等而轻重不同。 （3）严重吸入中毒可浮现喉头水肿、声门狭窄以及呼吸道粘膜脱落，可导致气管阻塞，引起窒息。吸入高浓度可直接影响肺毛细血管通透性而引起肺水肿。 2．皮肤和眼睛接触 低浓度氨对眼和潮湿皮肤能迅速产生刺激作用。潮湿皮肤或眼睛接触高浓度氨气能引起严重化学烧伤。 皮肤接触可引起严重疼痛和烧伤，并能发生咖啡样着色。被腐蚀部位呈胶状并发软，可发生深度组织破坏。 高浓度蒸气对眼睛有强刺激性，可引起疼痛和烧伤，导致明显炎症并也许发生水肿、上皮组织破坏、角膜混浊和虹膜发炎。轻度病例普通会缓和，严重病例也许会长期持续，并发生持续性水肿、疤痕、永久性混浊、眼睛膨出、白内障、眼睑和眼球粘连及失明等并发症。多次或持续接触氨会导致结膜炎。
C、燃烧爆炸1．燃烧爆炸特性 常温下氨是一种可燃气体，但较难点燃。爆炸极限为16%～25%，最易引燃浓度为17%。产生最大爆炸压力时浓度为22.5%。
在小化工行业中，国内现行生产运营管理仍处在手工操作阶段，运营数据不全，难以实现量化管理。直接影响产品质和量。
小化工自动化系统在提小化工行业管理水平，保证产品质量、安全生产、经济节能等方面都具备十分重要作用。小化工行业自动化势在必行。因而，建立网络自动监控系统，来实现各“段”现场参数采集、控制与各“段”之间通讯联系。达到小化工行业自动化。
依照上述液氨特性以及叶氏玻璃实际状况，我公司特为叶氏玻璃有限公司制定了氨分解制氢控制系统。
工艺流程：
液氨储罐 液氨中间储罐 汽化器 减压阀
脱硫器 分解炉 净化炉 成品
通过自动化控制系统使整个装置实现安全、可靠、高效生产运转。
二、控制系统阐明
控制系统体系构造分为三层：上位机，控制器与现场各种传感器及执行机构构成，负责控制系统实时数据采集，并接受上位机操作命令。通过专用软件系统完毕对所有设备进行集中监视控制，并收集各设备数据建立数据库，完毕综合信息管理。
系统构造总图：

1、控制规定详细阐明
（1）储罐区监控
通过现场温度、压力、液位及气体传感器对各数据采集，并设立上下限报警，通过预警提示告知操作人员，同步采用2台执行机构实现对2台液氨储罐液氨输出，达到远程对危险物品操作控制。实现了实时对液氨储罐监控目，使液氨储罐以及操作人员在安全状态下生产。
（2）中间储罐监控
通过调节阀实现对2台中间液氨储罐液氨量控制，实现中间液氨储罐液氨生产需求。通过现场温度、压力、液位及气体传感器对各数据采集，设立上下限报警预警提示告知操作人员，将汽化器温度控制在生产需要范畴内。
（3）减压阀监视
通过对减压阀先后压力检测，并设立高限、低限报警。使减压阀达到预期减压效果。实现安全脱硫目。
（4）分解炉监控
通过对每台分解炉先后压力监控，使分解炉在工艺流程规定压力下安全生产。设立上下限报警预警提示告知操作人员。
通过对每台分解炉2个温度监控，设立上下限报警，将分解炉温度控制在生产工艺流程需要范畴内，提高产品合格率。
通过对每台分解炉出口流量监控，以保证净化器净化过程中所需量。

（5）净化器监控
通过对每台净化器先后压力监控，使净化器在工艺流程规定压力下安全生产。设立上下限报警预警提示告知操作人员。
通过对每台净化器温度监控，设立上下限报警，将净化器温度控制在生产工艺流程需要范畴内。
通过对每台净化器出口流量监控，达到成品计量目。
2、控制方式阐明
在整个氨分解制氢流程中，多数是以温度为被控量来控制。众所周知，由于温度滞后使得诸多以温度为被控量控制不能达到预期效果。
我公司针对这一问题，通过近年实践摸索，总结了一套智能人工模仿控制方式，获得了良好控制效果。
三、硬件
现场仪表：温度、压力、液位、流量、气体传感器以及执行机构均采用防爆产品。现场仪表电器接口均采用防爆扰性软管。信号控制线缆均采用屏蔽铜芯电缆。并采用镀锌管明敷。
现场仪表与计算机系统均采用防爆安全栅，将危险区与安全区完全隔离开。
四、软件
a．计算机软件采用工业组态软件，可以实现实时趋势、历史趋势显示，动态图形显示，数据解决和管理等；
b．采用动态模仿显示各终端数据；
c．终端可以对现场各过程参量和安全环境参数进行实时采集；
d．整个系统可靠性高、实时性强、易维护、易扩充；
e．采用不同配备方案，能使不同顾客满足特殊规定；
f. 具备基于优先级别任务高度功能，事故、越限优先报警；
g．可生成报表并能打印；
画面一：

完毕功能：a、动态模仿工艺流程。
b、实时数据显示。
c、实现手自动无扰动切换。
d、手动时可通过鼠标操作实现设备启停和调节功能。
e、自动过程是将手自动开关拨到自动挡，一方面系统检测与否具备自动条件，然后按工艺流程规定自动运营。
f、设备状态显示。
g、对其重要参数声光报警。
画面二：

画面三：

完毕功能：a、依照规定可设定保持时间（数据可保存20-30年）。
b、依照规定可设定数据记录时间间隔。
c、可随意查询1小时前历史数据。
d、可打印历史数据。
三、材料清单
系统材料清单
序号
货品名称
规格型号
数量
单位
备注
1
主控单元
JTC6000
1
台

2
通讯线缆

1
根

3
模仿量输入模块
8AI
6
台

4
模仿量输出模块
4AO
1
台

5
通讯模块
JTC-GB
1
台

6
编程软件

1
套

7
组态软件

1
套

8
编程费

1
套

9
组态费

1
套

10
柜体安装配备费

2
面

11
系统集成调试费

1
套

12
计算机

1
套
工业计算机
13
显示屏
22"
1
台

14
打印机
惠普
1
台

15
主机柜

1
面

16
操作台

1
面

17
24VDC电源模块
220VAC 20A
3
台
20A
18
辅材

1
批

仪表及现场材料清单
序号
安装区域
名称
型号
功能规定
量程
管口径mm
数量
单位
单价（元）
共计（元）
备注
1
液氨储罐区域
防爆一体化热电阻

现场显示，插深200mm，Pt100
-40~80℃
M20x1.5
2
支

2
液氨储罐区域
防爆压力变送器

现场显示，输出：4~20mA
0~2.5MPa

2
台

3
液氨储罐区域
防爆磁翻板液位计

输出：4~20mA
2300mm

2
台

附排污阀
4
液氨储罐区域
防爆电动调节阀

电源：24V DC，开关型
ON/OFF
DN50
2
台

供货涉及全套附件（配对法兰、螺栓、螺母及垫片）。
5
液氨储罐-液氨中间罐
防爆电动调节阀

输入：4~20mA。输出：4~20mA
0~100%
DN50
1
台

供货涉及全套附件（配对法兰、螺栓、螺母及垫片）。
6
氨中间罐
防爆一体化热电阻

现场显示，插深200mm，Pt100
-40~80℃
M20x1.5
2
支

参加控制
7
氨中间罐
防爆压力变送器

带表头显示，输出：4~20mA
0~2.5MPa

2
台

参加控制
8
氨中间罐
防爆磁翻板液位计

输出：4~20mA
700mm

2
台

附排污阀
9
脱硫罐
防爆压力变送器

现场显示，输出：4~20mA
0~1.6MPa

2
台

10
分解炉
防爆一体化热电偶

现场显示，L=750*500，K
0~1000℃
M27X1.5
6
台

11
分解炉
防爆压力变送器

现场显示，输出：4~20mA
0~0.4MPa

6
台

12
分解炉
防爆玻璃转子流量计

输出：4~20mA
0~50Nm³/h
DN40
3
台

13
汽化器
防爆一体化热电阻

现场显示，插深200mm，Pt100

4
支

参加控制
14
汽化器
防爆压力变送器

带表头显示，输出：4~20mA
0~0.25MPa

6
台

15
汽化器
防爆玻璃转子流量计

输出：4~20mA
0~50Nm³/h
DN80
2
台

16

防爆气体泄漏报警器

6
台

17

智能数字显示控制仪

9
台

18

安全栅

45
台

19

桥架
100*50

180
米

20

桥架
200*100

50
米

21

屏蔽电缆
2*1

2800
米

22

屏蔽电缆
6*1

1000
米

23

槽钢
12#

12
米

24

角铁
L40*40mm

100
米

25

镀锌管
DN20

120
米

26

锁母
DN20
配套DN20镀锌管套丝

160
个

27

防暴金属软管

一头为DN20内丝，一头与仪表配套

55
根

28

防爆穿线盒
G3/4"
直角弯

100
只

29

辅材

1
批

介质：氨 （考虑防腐）

四、材料报价

五、工程造价
工程造价=系统材料+仪表及现场材料+现场安装调试费
六、工程业绩
工程业绩一览表
近两年工程业绩：
序号
项目名称
完毕时间
工程地点
1
江苏新舟化工生产线监控系统
.10
洪泽县盐化工业园区
2
江苏福马再生资源有限公司20个储罐监控系统
.8
淮安楚州区
3
江苏华尔威科技集团公司仪表标定系统
.7
江苏金湖县
4
污水解决自动化控制系统
.4
江苏泗阳县
5
江苏克胜有限责任公司裂解自动化监控系统
.11
江苏建湖县
6
南京凯燕化工有限公司生产线监控控制系统
.9
南京六合区
7
湖南万福生科控制系统
.7
湖南常德市陬市镇
8
天思味蘑菇加工厂配电及控制系统
.5
新疆农12师头屯河区
9
环鹏热力公司气候补偿自动化控制系统
.3
乌鲁木齐
10
222团发电厂热电联产控制系统
.11
新疆222团
11
中节能燃气锅炉及公共某些控制系统
.9
乌鲁木齐
12
36团发电厂热电联产流化床锅炉控制系统
.8
新疆36团
13
博乐酒精厂自动化控制系统
.6
新疆博乐市