[发明专利]基于可编程逻辑控制器的尾气脱硝控制系统

说明书

本发明提供了一种基于可编程逻辑控制器的尾气脱硝控制系统，用于对与柴油机流体连接的尾气脱硝装置进行自动控制。该控制系统中的可编程逻辑控制单元根据柴油机工况信号单元的反馈信号计算还原剂需求量，并通过泵组计量单元及时供应还原剂；可编程逻辑控制单元通过反应器监测单元对脱硝装置中反应器进行实时监控，保证尾气脱硝反应顺利进行；该控制系统还包括阀组控制单元、气液监测单元、人机交互单元等。本发明提供的尾气脱硝控制系统基于可编程逻辑控制单元与上述各个单元间的协作，使船舶柴油机的尾气达标排放、尾气脱硝装置的平稳运转以及整个船舶系统的安全运行。

技术领域

本发明涉及尾气处理技术领域，具体涉及一种基于可编程逻辑控制器的尾气脱硝控制系统。

背景技术

氮氧化物是大气环境中的一种主要污染物，船舶柴油机运行时排放的氮氧化物对地球环境形成严重的危害。因此，许多国家和地区以及国际组织都针对船舶氮氧化物的排放出台了严格的限制措施。其中，安装船舶柴油机尾气脱硝装置是其中一项重要举措，同时亦是许多国家和地区以及国际组织对船舶柴油机尾气达标排放的要求。

船舶柴油机尾气脱硝装置运行过程中，柴油机排放尾气的流量、压力、颗粒物含量以及氮氧化物含量都会随着柴油机的工况和运行时间的变化而波动。若未提供相应的控制系统以对船舶柴油机尾气脱硝装置全程实时自动控制和调节，极容易造成柴油机尾气氮氧化物排放超标，甚至使柴油机无法正常工作，给全船带来重大安全隐患。

有鉴于此，如何能够使船舶柴油机尾气脱硝装置能够平稳安全运行并且尾气达到排放标准成为相关技术人员的研究课题。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于可编程逻辑控制器的尾气脱硝控制系统，用于对与柴油机流体连接的尾气脱硝装置进行自动控制，该控制系统能够实现船舶尾气达标排放以及尾气脱硝装置的平稳安全运行。其中，所述的尾气脱硝装置包括：反应器、计量泵、管路、液罐和阀门。

具体地，本发明所述的基于可编程逻辑控制器的尾气脱硝控制系统包括：柴油机工况信号单元、反应器监测单元、可编程逻辑控制单元、泵组计量单元、阀组控制单元，其中：柴油机工况信号单元用于获取柴油机的工况信息，以生成并发送工况信号；反应器监测单元用于监测反应器，以生成并发送监测信号；可编程逻辑控制单元用于根据接收的工况信号生成并发送还原剂需求量信号，并且，还用于根据接收的工况信号及监测信号生成并发送阀组控制信号；泵组计量单元用于根据接收的还原剂需求量信号，控制计量泵向反应器内部供给还原剂；以及，阀组控制单元用于根据接收的阀组控制信号控制阀门的开启或关闭。

可选地，本发明所述的基于可编程逻辑控制器的尾气脱硝控制系统还包括气液监测单元。该气液监测单元包括压力传感器和液位传感器中的至少一种，其中压力传感器用于监测管路的压力，以生成并发送压力信号至可编程逻辑控制单元；液位传感器用于监测液罐的液位，以生成并发送液位信号至可编程逻辑控制单元。所述可编程逻辑控制单元以接收到的压力信号和液位信号为依据，判断是否需要发出警报控制信号。

可选地，本发明所述的基于可编程逻辑控制器的尾气脱硝控制系统还包括人机交互单元。人机交互单元与可编程逻辑控制单元连接，用于显示基于可编程逻辑控制器的尾气脱硝控制系统的运行状态信息；以及用于接收外部指令，并发送所述外部指令至可编程逻辑控制单元。

可选地，本发明所述的基于可编程逻辑控制器的尾气脱硝控制系统还包括供电单元。供电单元与可编程逻辑控制单元连接，用于对控制系统中的各个单元进行供电。

可选地，本发明所述的基于可编程逻辑控制器的尾气脱硝控制系统还包括交换机单元。交换机单元与可编程逻辑控制单元连接，用于使外部系统与基于可编程逻辑控制器的尾气脱硝控制系统通讯。

可选地，本发明所述的基于可编程逻辑控制器的尾气脱硝控制系统可以通过所述交换机单元与一外部警报系统通讯连接，用于接收可编程逻辑控制单元发出的警报控制信号，并根据该警报控制信号发出相应的警报提示信息。