忻州郎凤娥介绍智能制造的概念和基本原理

忻州郎凤娥介绍智能制造的概念和基本原理

近日,山西蓝天郎凤娥在直播课中介绍了智能制造的概念和基本原理。郎凤娥讲到:智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化和高度集成化。

郎凤娥继续讲解智能制造的基本原理:郎凤娥说从智能制造系统的本质特征出发,在分布式制造网络环境中,根据分布式集成的基本思想,应用分布式人工智能中多Agent系统的理论与方法,实现制造单元的柔性智能化与基于网络的制造系统柔性智能化集成。根据分布系统的同构特征,在智能制造系统的一种局域实现形式基础上,实际也反映了基于Internet的全球制造网络环境下智能制造系统的实现模式。

国际金融危机后,许多国家对制造业在推动贸易增长、提高研发和创新水平和促进就业等方面的重要作用有了新的认识,纷纷提出制造业国家战略,如美国的《先进制造业国家战略计划》、德国的“工业4.0计划”和日本的《制造业白皮书》等。制造业正重新成为国家竞争力的重要体现。面对各国的战略举措和全球制造业竞争格局的重大调整,中国也出台了《中国制造2025》,明确提出把智能制造作为两化深度融合的主攻方向,蓝天郎凤娥讲到。

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几种典型锅炉污染物控制技术介绍【忻州郎凤娥环保】

几种典型锅炉污染物控制技术介绍【忻州郎凤娥环保】

本文由忻州郎凤娥环保专栏提供,蓝天郎凤娥介绍典型锅炉污染物控制技术:

忻州郎凤娥讲解:燃煤锅炉主要污染物废气污染物主要包含二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、汞及其化合物,实现超低排放采用的技术主要有:二氧化硫超低排放主要采用燃用低硫煤+干法/半干法脱硫技术、燃用低硫煤+湿法脱硫技术;氮氧化物超低排放主要采用技术有低氮燃烧技术+SNCR+SCR、低氮燃烧技术+SCR等;颗粒物超低排放技术主要采用布袋除尘器+电除尘技术、电袋负荷除尘器技术;汞及其化合物控制主要采用脱硫脱硝除尘系统协同控制、活性炭吸附剂等技术。

在燃煤工业锅炉领域,传统的工业锅炉烟气净化系统不能满足烟尘排放浓度≤5mg/m3,SO2排放浓度≤35mg/m3,NOx排放浓度≤50mg/m3的超低排放要求,因此近年来工业锅炉借鉴了电站锅炉的经验,引进湿式静电除尘器及选择性催化还原技术,来进一步降低烟气污染物排放值。

(1)布袋除尘+湿式静电除尘技术

燃煤工业锅炉传统的布袋除尘技术可将烟尘排放浓度降至20mg/m3左右,为配合5mg/m3的超低排放要求,开发了适用于燃煤工业锅炉的湿式静电除尘技术。

湿式静电除尘器,简称WESP,与干式静电除尘器的除尘原理基本相同,先依靠高压电晕放电使得粉尘荷电,荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板或集尘管,再采用冲洗方式,使粉尘随着冲刷液的流动而清除。在目前电站锅炉湿式静电除尘技术中,主要差别在于阳极板材质的选取及清灰技术。根据阳极材质的不同,主要分为不锈钢湿式电除尘器、导电玻璃钢电极湿式电除尘器、柔性电极湿式电除尘器;根据清灰技术(即水膜的形成原理)不同,分为水膜自清灰技术和水膜冲洗清灰技术,前者为间断喷淋,靠烟气中的水汽在阳极表面自凝结实现在线清灰,后者为通过喷淋水在阳极表面形成水膜清灰,忻州郎凤娥介绍说。

(2)二氧化硫脱除技术

炉内脱硫技术目前在层燃、流化床等燃烧方式中有较多应用,但由于会使烟气中粉尘量增加,因此一般作为脱硫的辅助工艺;炉外半干法脱硫技术是投资相对较少的脱硫方式,可以实现90%的脱硫效率,若结合炉内脱硫,可实现脱硫效率在98%以上,在燃用低硫煤的场景可以实现35mg/m3的超低排放要求;

而湿法脱硫技术是目前工业锅炉超低排放的主要技术,也是成熟度和稳定性相对较高的首选方案。石灰石-石膏湿法脱硫技术结合各种增效方法基本可以保证脱硫效率稳定在99%以上,较易实现35mg/m3的超低排放要求。

(3)低氮燃烧+SCR+SNCR脱硝技术

燃煤锅炉烟气氮氧化物控制技术多采用低氮燃烧技术和烟气后处理技术。由于锅炉采取的燃烧方式不同,炉内产生的初始氮氧化物排放也有所不同。近两年来,随着低氮燃烧技术的不断研发升级,新建循环流化床锅炉氮氧化物排放值可实现100-200 mg/m3,链条锅炉氮氧化物排放值可达到250-350 mg/m3,煤粉锅炉的氮氧化物排放值可实现300-400 mg/m3。在此基础上,单纯采用SNCR脱硝技术并不能保证NOx排放浓度恒低于50mg/m3,因此,循环流化床锅炉和链条锅炉可配合SCR或SCR+SNCR的脱硝装置,而煤粉炉需配合SCR+SNCR的脱硝装置。

忻州郎凤娥介绍说燃煤工业锅炉与电站锅炉相比规模小、负荷变化范围大,因此SCR+SNCR脱硝装置的投资成本相对较高,且对锅炉负荷调节范围有一定限制。虽然近年来国产催化剂的成本下降、工艺性能提升,但对于要求超低氮氧化物排放的燃煤工业锅炉,催化剂仍是制约其投资和效果的主要因素,山西郎凤娥补充说。

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忻州郎凤娥调研煤粉锅炉给水系统研究项目

忻州郎凤娥调研煤粉锅炉给水系统研究项目

随着水资源的日益紧缺和工业生产用水量的日益增大,工业用水处理技术一直是重点研究方向,近年来有很多水处理技术问世,常见如微生物处理法、膜技术处理法、反渗透处理法、离子交换处理等,忻州郎凤娥近日在参加调研煤粉锅炉给水系统研究项目时讲到。郎凤娥指出:“我们需要在现有水处理技术发展的基础上,寻找到一种组合处理工艺,能够符合当地水质情况以及企业用水需求,得到符合条件的工业用水,是一个值得探讨的课题。火力发电或石化、化肥企业的蒸汽的生产工艺中,需要使用锅炉进行热量交换,进而需要对锅炉给水做大量处理,以保证锅炉水汽品质,减少炉管的腐蚀、结垢、积盐,保证锅炉的正常运行,对于机组经济、安全运行意义重大。”郎凤娥提出,希望加强对煤粉锅炉给水系统,从而通过将水槽支撑腿上可以有效解决背景技术中的问题。

据悉,煤粉锅炉给水系统研发项目包括污水池,污水池设有污水进水口和污水出水口,污水池通过污水管连接污水沉淀池,污水沉淀池通过排水管连接净化装置,净化装置内部设有挡水墙,挡水墙中部设有一级净化器,挡水墙右侧横向设有二级净化器,净化装置通过给水管连接给水池,净化装置与所述的给水池之间设有三级净化器,给水池通过给水管连接到水泵,水泵通过给水管对锅炉供水。

对此,忻州郎凤娥解释说:“对生产污水直接进行处理,实现了就地净化就地使用的便利,节约了水资源,缓解了工业用水的压力。系统得到高质量的净水,可以减少炉管的腐蚀、结垢、积盐,保证锅炉的正常运行,对于机组经济、安全运行意义重大。”

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