一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制系统及方法与流程

本发明涉及液氨蒸发器，具体为一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制系统及方法。

背景技术：

1、氨作为氢的良好载体，相比氢气具有高含氢量和高体积能量密度，极易液化便于运输和储存，并且拥有很高的安全性，可以有效充当氢和能量的载体，被认为是更具潜力的清洁燃料，将氨作为化石燃料的替代品，等热值代替部分化石燃料进入锅炉进行掺烧，能够有效降低碳排放。

2、目前，国内开展锅炉掺氨燃烧规模较大的为烟台龙源和合肥综合性国家科学中心能源研究，分别开展了40mw工业锅炉掺氨燃烧试验和300mw电站锅炉掺氨燃烧试验，验证了燃煤锅炉掺氨燃烧技术路线的可行性，但市面上现有单台液氨蒸发器均无法提供大流量的氨气，通过开发已研发出额定蒸发量为20t/h液氨蒸发器，因此，需围绕此双介质超大容量液氨蒸发器开发一种控制系统及方法，能保证稳定的供氨量以及系统的安全运行，双介质超大容量液氨蒸发器的换热介质是循环水及蒸汽，也提升了电厂能量的利用率。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制系统及方法，解决了不能保证稳定的供氨量以及系统的安全运行的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制系统，包括测量模块、控制模块、执行模块、继电器模块、氨气浓度检测模块和报警模块，所述测量模块采集液氨输送管路系统输送的液氨压力，循环水输送管路系统输送的循环水流量、温度，蒸汽输送管路系统输送的蒸汽的压力、温度，氨气输送管路系统输送的氨气的压力、温度以及双介质超大容量液氨蒸发器本体上的压力、温度，测量模块与所述控制模块之间信号传递电连接；

3、所述执行模块包括设于液氨输送管路系统中的控制阀单元，动力单元、设于循环水输送管路系统控制阀单元、设于蒸汽输送管路系统中的控制阀单元，设于氨气输送管路系统中的控制阀单元，所述控制模块分别与各个控制阀单元、液氨输送动力单元电连接。

4、优选的，所述控制模块通过继电器模块分别与各个控制阀单元，液氨输送动力单元控制电连接。

5、优选的，所述氨气浓度检测模块采集双介质超大容量液氨蒸发器周围氨气浓度，所述氨气浓度检测模块与控制模块信号传递电连接，所述控制模块与报警模块控制电连接。

6、一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制方法，其控制方法具体包括以下步骤：

7、s1、液氨管道排气、蒸汽管道疏水并进行暖管处理；

8、s2、控制模块首先基于测量模块采集的信号，判断液氨输送管路系统、循环水输送管路系统、蒸汽输送管路系统、氨气输送管路系统以及双介质超大容量液氨蒸发器本体是否满足液氨输送和蒸发要求；

9、s3、当测量模块采集的液氨储罐液位信号满足要求时，由控制模块控制液氨输送管道系统中的控制阀单元开启，确认控制阀电源开启后，通过控制模块控制液氨输送动力单元开启，至此，液氨通过液氨输送管道向双介质超大容量液氨蒸发器供液氨；

10、s4、当测量模块采集的双介质超大容量液氨蒸发器液位信号满足要求时，由控制模块控制循环水输送管路系统的控制阀单元开启，进行液氨蒸发；

11、s5、根据测量模块采集的氨气管道温度信号，判断是否投入蒸汽管道系统，如需投入，通过控制模块控制蒸汽管道系统等的控制阀单元开启；

12、s6、当测量模块采集的氨气输送管道控制阀单元后的压力信号满足要求时，由控制模块控制氨气输送管道系统的控制阀单元开启，至此，液氨转化为氨气完成并向锅炉氨燃烧器提供氨燃料。

13、优选的，所述控制模块还通过测量模块获取双介质超大容量液氨蒸发器液位信号，由控制模块通过执行模块使双介质超大容量液氨蒸发器液位维持至设定值附近，所述控制模块还通过测量模块获取氨气输送管道系统的氨气压力信号，由控制模块通过执行模块使该压力信号维持至设定值附近，所述控制模块还通过测量模块获取氨气输送管道系统的温度信号，由控制模块通过执行模块使该温度信号维持至设定值附近。

14、优选的，所述控制模块还获取跳闸信号，并在获取跳闸信号时由控制模块控制液氨输送管路系统中的控制阀单元以及液氨输送动力单元关闭。

15、优选的，所述控制模块还获取双介质超大容量液氨蒸发器周围氨气浓度，并在双介质超大容量液氨蒸发器周围氨气浓度达到设定上限阈值时由控制模块控制雨淋控制系统中的控制阀单元开启，并由控制模块产生报警驱动信号。

16、有益效果

17、本发明提供了一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制系统及方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

18、该双介质超大容量液氨蒸发器的控制系统及方法，通过采用全集成形式，全程实现自动化投运、调整及退出，已实现无人值守，实现双介质超大容量液氨蒸发器在两种热源之间自动切换，并保持稳定运行，集成氨泄漏保护控制，实现安全、稳定运行。

技术特征：

1.一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制系统，包括测量模块、控制模块、执行模块、继电器模块、氨气浓度检测模块和报警模块，其特征在于：所述测量模块采集液氨输送管路系统输送的液氨压力，循环水输送管路系统输送的循环水流量、温度，蒸汽输送管路系统输送的蒸汽的压力、温度，氨气输送管路系统输送的氨气的压力、温度以及双介质超大容量液氨蒸发器本体上的压力、温度，测量模块与所述控制模块之间信号传递电连接；

2.根据权利要求1所述的一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制系统，其特征在于：所述控制模块通过继电器模块分别与各个控制阀单元，液氨输送动力单元控制电连接。

3.根据权利要求1所述的一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制系统，其特征在于：所述氨气浓度检测模块采集双介质超大容量液氨蒸发器周围氨气浓度，所述氨气浓度检测模块与控制模块信号传递电连接，所述控制模块与报警模块控制电连接。

4.根据权利要求1-3中所述的任意一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制系统，其特征在于：其控制方法具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制方法，其特征在于：所述控制模块还通过测量模块获取双介质超大容量液氨蒸发器液位信号，由控制模块通过执行模块使双介质超大容量液氨蒸发器液位维持至设定值附近，所述控制模块还通过测量模块获取氨气输送管道系统的氨气压力信号，由控制模块通过执行模块使该压力信号维持至设定值附近，所述控制模块还通过测量模块获取氨气输送管道系统的温度信号，由控制模块通过执行模块使该温度信号维持至设定值附近。

6.根据权利要求4所述的一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制方法，其特征在于：所述控制模块还获取跳闸信号，并在获取跳闸信号时由控制模块控制液氨输送管路系统中的控制阀单元以及液氨输送动力单元关闭。

7.根据权利要求4所述的一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制方法，其特征在于：所述控制模块还获取双介质超大容量液氨蒸发器周围氨气浓度，并在双介质超大容量液氨蒸发器周围氨气浓度达到设定上限阈值时由控制模块控制雨淋控制系统中的控制阀单元开启，并由控制模块产生报警驱动信号。

技术总结
本发明公开了一种双介质超大容量液氨蒸发器的控制系统及方法，包括测量模块、控制模块、执行模块、继电器模块、氨气浓度检测模块和报警模块，所述测量模块采集液氨输送管路系统输送的液氨压力，循环水输送管路系统输送的循环水流量、温度，蒸汽输送管路系统输送的蒸汽的压力、温度，氨气输送管路系统输送的氨气的压力、温度以及双介质超大容量液氨蒸发器本体上的压力、温度，本发明涉及液氨蒸发器技术领域。该双介质超大容量液氨蒸发器的控制系统及方法，采用全集成形式，全程实现自动化投运、调整及退出，已实现无人值守，实现双介质超大容量液氨蒸发器在两种热源之间自动切换，并保持稳定运行，集成氨泄漏保护控制，实现安全、稳定运行。

技术研发人员：刘养炯,陈玉伟,宋旭霞,杨政勇,何波,马宁,魏伟,刘蓓,张俊峰,杜业伟,刘明,高磊,刘平,沈文凯,杨军宝,杨美聪,郭强,沈浩,曹勇,张成
受保护的技术使用者：氨邦科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16