二氧化碳捕集试验系统

1.项目简介

2009年12月7日，中国政府在哥本哈根会议上作出了庄严承诺，2020年单位国内生产总值的二氧化碳排放量比2005年下降    40～45％。建设二氧化碳捕集规模化生产项目，对于煤电行业参与温室气体减排、防止全球气候变暖具有十分重要的示范意义。

为支持上海“世博会”的配套绿色电源工程，华能集团公司决定投资兴建二氧化碳捕集装置，这是对发展“低碳城市”城市做出的最为积极的响应。

2.系统分析

2.1.烟气CO2 捕集的基本工艺流程主要由三部分组成：以吸收塔为中心，辅以旋风分离、气水分离及增压设备；以再生塔和再沸器为中心，辅以再生气冷却气以及分离器和回流系统。

2.2 在吸收塔中，烟气自下向上流动，与从上部入塔的吸收液形成逆流接触，使CO2 得到脱除。净化后的烟气从塔顶排出。

2.3 吸收CO2 后的富液由塔底经泵送入贫富液换热器，回收热量后送入再生塔。解吸出的CO2 连同水蒸气经冷却后，分离除去水分后得到纯度99.5%（干基）以上的产品CO2气，送入后序工段使用。

2.4 再生气中被冷凝分离出来的冷凝水，用泵送至再生塔。富液从再生塔上部进入，通过汽提解吸部分CO2。经汽提解吸后的半贫液进入煮沸器，使其中的CO2 进一步解吸。解吸CO2 后的贫液由再生塔底流出，经贫富液换热器、贫液冷却器冷却，冷却后的贫液进入吸收塔循环吸收。溶剂往返循环构成连续吸收和解吸CO2 的工艺过程。     

3.系统架构

试验系统通过设置在试验台就地集中控制及设备室的操作员站实现对其各控制系统的监控。

4.系统特点

l  各PLC站采用标准工业以太网结构和Windows操作系统的，可视化图形组态方式, 符合IEC 1131－3标准的应用指令和控制算法

l  冗余的工业以太网通讯网路，通讯速率10Mbps/100Mbps

l  具备完善的自诊断、信息和报警指示功能,有瞬时掉电后再启动的能力，时钟有掉电时的支撑电池

l  在背板电源和用户端电源不断开的情况下， I/O模块、通讯模块及可拆卸端子排等能够支持带电插拔

l  硬件模块均配有防尘的保护盒，插拔方便，并且有明显的标签

l  具有操作权限和口令保护功能，具备可更换的锂电池和非挥发存储器的双重程序后备保护功能

l  控制系统支持灵活的网络结构，无需任何编程或者处理器干预，即可实现不同网络之间的通讯桥接和数据交换, 具备控制器互联功能，可用于分散控制系统.

l  平均故障间隔时间（MTBF）≥500000h

5.软件应用

控制中心主站系统开发平台软件主要应用梅智克斯的云控自动化监控组态软件及数据库SQL软件。下属控制站PLC开发平台软件主要是欧姆龙编程软件。

 云控直接连接到物理I/O点，并维护过程数据库。过程数据库中有多种功能块可供选择，包括：模拟量、数字量输入输出块、计算块、报警块、累计块、计时器块、连续控制块、统计块及SQL功能块等。应用包括：实时动态画面、趋势、报表、批次控制、MES等。

采用云控软件组态设计中控室的运行监控软件，具有中文界面，操作提示和帮助系统。操作界面主要以流程图方式表示，从总体流程图直到每个单体的局部流程图。在流程图上显示的设备均可以点击进入，以了解该设备的进一步细节数据或对其进行控制。工艺过程、运行参数和设备状态均以图形方式直观表示。运行参数和目标控制参数可以点击进入，了解其属性或进行设定修改。

对组成系统的所有硬件设备及运行状态进行在线监测及自诊断，能对实时监控的所有对象的运行状态进行监测及自诊断，有对各类设备运行情况（如工作累计时间，最后保养日期）进行在线监测，并存入相文档，以备维护、保养，能对设备故障提出处理意见，以供参考。