二氧化碳捕集系统液氨区域中的安全仪表系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种二氧化碳捕集系统液氨区域中的安全仪表系统，二氧化碳捕集系统液氨区域包括塔顶冷凝器及DCS系统，在在塔顶冷凝器氨入口管道上设置液位高高位报警联锁安全仪表；二氧化碳捕集系统液氨区域设置安全仪表控制柜；液位高高位报警联锁安全仪表将液位计信号传输给安全仪表控制柜。采用上述技术方案，新增安全仪表系统，在碳捕集项目的液氨区域中，DCS系统失电或故障的情况下，且在现场设备改造量最小的情况下，可以有效防止液氨泄漏，保证水泥窑烟气CO2捕集纯化项目供电系统的安全性、稳定性及可靠性；同时，最大限度的提高了液氨区域的经济性，改造成本较低，系统运行正常。

Safety instrument system in liquid ammonia area of carbon dioxide capture system

【技术实现步骤摘要】
二氧化碳捕集系统液氨区域中的安全仪表系统
本技术属于水泥生产中的烟气处理工艺装备的
更具体地，本技术涉及一种二氧化碳捕集系统液氨区域中的安全仪表系统。
技术介绍
在水泥行业中积极探索和研究碳捕集技术，在低碳、绿色、环保领域继续引领行业技术进步，走可持续发展之路，减少CO2和其他污染物排放，积极发挥在“蓝天工程”中的作用。树立和落实科学发展观、构建节约型社会，通过采用先进适用的工艺技术和核心设备的合理比选，推进CO2减排及利用，减少生产过程的资源和能源消耗，实现节能降耗、资源综合利用和清洁生产，提高能源、资源综合利用水平。根据《国家安全监管总局关于印发遏制危险化学品和烟花爆竹重特大事故工作意见的通知》(安监总管三〔2016〕62号)及《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》(安监总管三〔2014〕116号)，都对化工生产的安全问题提出了严格的要求。然而，现有技术中的水泥生产的二氧化碳捕集系统液氨区域却存在严重的安全隐患。以液氨区域的塔顶冷凝器E-2303为例，塔顶冷凝器的作用是通过液氨将二氧化碳气体进行降温；正常情况下只有一套DCS系统，通过调节单座调节阀LV-2305的开度来控制液氨进入塔顶冷凝器的液位，最终达到调节出口二氧化碳温度的作用，液位计LICAR-2305测量范围为0～530mm，正常值为200mm，高位报警值为400mm，系统通过调节阀控制液氨的液位，在高报警时停止液氨的进入，防止液氨泄漏，同时在气动阀管线上增加旁路手动阀，气动阀故障时可通过手动阀控制开度。>但是，现有技术的系统在DCS故障或电源故障时，一旦操作人员未能及时至现场关闭手动阀门，液氨的液位会不断升高，造成液氨泄漏的严重后果。
技术实现思路
本技术提供一种二氧化碳捕集系统液氨区域中的安全仪表系统，其目的是有效防止液氨泄漏，保证氨冷冻系统的安全性、稳定性及可靠性。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案为：本技术的二氧化碳捕集系统液氨区域中的安全仪表系统，所述的二氧化碳捕集系统液氨区域包括塔顶冷凝器及DCS系统；在所述的在塔顶冷凝器氨入口管道上设置液位高高位报警联锁安全仪表；所述的二氧化碳捕集系统液氨区域设置安全仪表控制柜；所述的液位高高位报警联锁安全仪表将液位计信号传输给所述的安全仪表控制柜。所述的塔顶冷凝器的高位报警值为400mm；所述的安全仪表的高高位报警值为450mm。所述的液位高高位报警联锁安全仪表设置UPS供电装置。在调节阀气源管路上设置两台电磁阀。在气动阀管线上增加旁路手动阀，气动阀故障时可通过手动阀控制开度。为了实现与上述技术方案相同的专利技术目的，本技术还提供了以上所述的二氧化碳捕集系统液氨区域中的安全仪表系统的控制方法，其技术方案是该控制方法为：所述的塔顶冷凝器的液位信号通过一入两出隔离器分别传输给DCS系统、液位高高位报警联锁安全仪表；当所述的DCS系统获得塔顶冷凝器的液位高于高限位值，则发出关闭调节阀的指令，所述的二氧化碳捕集系统系统通过调节阀控制液氨的液位，停止液氨的进入，防止液氨泄漏；当所述的DCS系统故障或电源故障时，操作人员发现并到现场关闭手动阀门，使塔顶冷凝器液氨的液位会不再升高，防止液氨泄漏；当DCS系统故障或电源故障时，且操作人员未能及时至现场关闭手动阀门，液氨的液位不断升高，使得当所述的安全仪表系统获得塔顶冷凝器(1)的液位高于高高限位值，则发出两台电磁阀起动的指令，当液位达到高高位时通过安全仪表系统关闭电磁阀电源来切断气源管路，使调节阀自动关闭，停止液氨的进入，防止液氨泄漏。本技术采用上述技术方案，新增安全仪表系统，在碳捕集项目的液氨区域中，DCS系统失电或故障的情况下，且在现场设备改造量最小的情况下，可以有效防止液氨泄漏，保证水泥窑烟气CO2捕集纯化项目供电系统的安全性、稳定性及可靠性；同时，最大限度的提高了液氨区域的经济性，改造成本较低，系统运行正常。附图说明附图所示内容及图中的标记简要说明如下：图1为现有技术中的冷冻液化系统工艺流程示意图；图2为本技术的改进结构示意图；图3为图2中的A处结构的局部放大的示意图；图4为本技术的增加电磁阀的结构示意图；图5为图4中A局部放大的结构示意图；图6为为本技术的调节系统逻辑图。图中标记为：1、塔顶冷凝器，2、液位高高位报警联锁安全仪表，3、电磁阀。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图2所示本技术的结构，为一种二氧化碳捕集系统液氨区域中的安全仪表系统，所述的二氧化碳捕集系统液氨区域包括塔顶冷凝器1及DCS系统。本技术的技术应用于水泥厂水泥窑烟气CO2捕集纯化项目，在液氨区域新增安全仪表系统的控制方式。新增的安全仪表系统，在原有DCS系统失电或故障的情况下，可以有效防止液氨系统泄漏，确保系统安全，并以最小的改动量降低了投资成本，在二氧化碳捕集项目属于首例。所述的DCS系统，即集散控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。集散控制系统简称DCS，也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。所述的DCS系统采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。以液氨区域的塔顶冷凝器E-2303为例，塔顶冷凝器的作用是通过液氨将二氧化碳气体进行降温；正常情况下只有一套DCS系统，通过调节单座调节阀LV-2305的开度来控制液氨进入塔顶冷凝器的液位，最终达到调节出口二氧化碳温度的作用，液位计LICAR-2305测量范围为0～530mm，正常值为200mm，高位报警值为400mm，系统通过调节阀控制液氨的液位，在高报警时停止液氨的进入，防止液氨泄漏，同时在气动阀管线上增加旁路手动阀，气动阀故障时可通过手动阀控制开度。但是，原系统在DCS故障或电源故障时，一旦操作人员未能及时至现场关闭手动阀门，液氨的液位会不断升高，造成液氨泄漏的严重后果。为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现有效防止液氨泄漏，保证氨冷冻系统的安全性、稳定性及可靠性的专利技术目的，本技术采取的技术方案为：如图2、图3所示，本技术的二氧化碳捕集系统液氨区域中的安全仪表系统，在所述的在塔顶冷凝器1(图中E-2303)氨入口管道上设置液位高高位报警联锁安全仪表2(图中LZS-2305，有HH标记)；所述的二氧化碳捕集系统液氨区域设置安全仪表控制柜；所述的液位高高位报警联锁安全仪表将液位计信号传输给所述的安全仪表控制柜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.二氧化碳捕集系统液氨区域中的安全仪表系统，所述的二氧化碳捕集系统液氨区域包括塔顶冷凝器(1)及DCS系统，其特征在于：在所述的在塔顶冷凝器(1)氨入口管道上设置液位高高位报警联锁安全仪表(2)；所述的二氧化碳捕集系统液氨区域设置安全仪表控制柜；所述的液位高高位报警联锁安全仪表将液位计信号传输给所述的安全仪表控制柜。/n

【技术特征摘要】
1.二氧化碳捕集系统液氨区域中的安全仪表系统，所述的二氧化碳捕集系统液氨区域包括塔顶冷凝器(1)及DCS系统，其特征在于：在所述的在塔顶冷凝器(1)氨入口管道上设置液位高高位报警联锁安全仪表(2)；所述的二氧化碳捕集系统液氨区域设置安全仪表控制柜；所述的液位高高位报警联锁安全仪表将液位计信号传输给所述的安全仪表控制柜。


2.按照权利要求1所述的二氧化碳捕集系统液氨区域中的安全仪表系统，其特征在于：所述的塔顶冷凝器(1)的高位报警值为400mm；所述的安全仪表的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪鹏飞，陈永波，徐刚，金峰，江宇屹，王礼龙，张伟，刘忠平，刘明同，增容，
申请(专利权)人：安徽海螺集团有限责任公司，安徽海螺建材设计研究院有限责任公司，安徽海螺水泥股份有限公司白马山水泥厂，
类型：新型
国别省市：安徽;34