基于NDIR的电厂锅炉排烟CO分析系统设计

摘要

当前国家对大气保护控制措施越来越严厉和明确，火力发电厂锅炉经烟囱排放到大气中的烟气是产生雾霾的重要因素之一，国内主要的火力发电厂应新上台环保法的强制要求，陆续上马脱硫脱硝设备，排烟中NOx及SO2逐步降低，同时低Nox燃烧技术被广泛推广，以降低锅炉排烟进入脱硝设备前的NOx含量，追求更低NOx排放。在此低NOx燃烧过程中，分析控制锅炉排烟中的CO含量对NOx和燃烧的效率也受到重视，因此在锅炉排烟道上设计一套自动CO分析系统对锅炉的燃烧控制研究有非常重要意义。
　　本文分析了锅炉排烟中烟气的特性，同时研究了CO气体浓度分析不同方法，提出了NDIR(英文全称：NON-DISPERSIVE NFRARED)非分散红外技术适合排烟CO浓度的检测。根据锅炉排放烟气中粉尘含量多的特征，选用特有反吹和侧吹功能的取样探头，并运用西门子S7-200 SMART系列PLC控制系统设计了一套CO自动分析系统，集成了连续自动采样、自动侧吹和反吹及校验等功能。
　　本文采用S7-200 SMART PLC配套逻辑组态软件编制控制程序，并运用WINCC画面编辑软件，实现了HMI人机界面控制。CO分析控制系统投入运行后，数据采集情况良好，为今后锅炉燃烧控制研究打下了基础。

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第一章 绪 论

1.1课题的来源

1.2 国内外CO分析的技术现状

1.3 课题主要研究意义与内容

第二章 系统的总体方案

2.1电厂燃煤锅炉燃烧工艺简介

2.2电厂锅炉排烟CO分析系统总体设计方案

2.3系统的性能指标

2.4 本章小结

第三章NDIR法CO分析的基本原理

3.1 NDIR基本理论

3.2 基于NDIR的CO分析原理简介

3.3 本章小结

第 四 章 在线排烟CO分析系统设计

4.1 CO分析仪的选型与研究

4.2 CO取样探头的选择

4.3 CO分析系统的硬件结构设计

4.4 控制器的硬件和软件选择

4.5 CO分析系统电气控制图设计

4.6 本章小结

第 五 章 在线排烟CO分析系统的实现和应用

5.1 在线CO分析系统实施

5.2 数据采集的应用

5.3 本章小结

第 六 章 结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文