大氣環(huán)境監(jiān)測與治理技術實踐平臺是根據(jù)高等教育的改革方向,培養(yǎng)應用型高技能人才的戰(zhàn)略思想,以前沿技術為導向,緊密結合空氣凈化工程處理設備的功能和特點,并針對高等院校對廢氣處理工藝應用和創(chuàng)新實驗教學的實際需要而專門研制的綜合性實驗裝置,涉及機械除塵技術、過濾除塵技術、廢氣吸收技術、廢氣吸附技術、取樣檢測技術、在線檢測技術和智能程控技術等多方面深層次的內容,可滿足各高等院校環(huán)境工程、環(huán)境科學、建筑環(huán)境與設備工程等相關專業(yè)的實驗教學與工程設計,以及科研創(chuàng)新。
SG-HJ631 大氣環(huán)境監(jiān)測與治理技術綜合實訓平臺
二.技術指標
1.輸入電源:三相四線(或五線)制AC380V±10% 50Hz。
2.工作環(huán)境:環(huán)境溫度范圍為0℃~+40℃ 、相對濕度<85%(25℃)。
3.裝置容量:<3kVA。
4.外形尺寸:600mm×600mm×1800mm(控制柜)、4400mm×800mm×2200mm(對象平臺)、1100mm×700mm×1700mm(監(jiān)控中心)。
5.安全保護:具有漏電壓、漏電流保護裝置,安全符合國家標準。
6.處理量:110m3/h、處理效率:粉塵去除率≥98%、酸性氣體去除率≥90%。
三.產品特點
1.創(chuàng)新性:平臺采用模塊化設計,通過閥門切換和部件搭裝,構建多種廢氣凈化工藝,并緊密結合工業(yè)實際應用,可極大地開拓學生視野,具有較強的創(chuàng)新性。
2.開放性:用戶可在平臺提供的監(jiān)控中心上完成大氣處理工藝流程設計、虛擬模塊搭建、運行參數(shù)修改、運行狀態(tài)監(jiān)控和處理數(shù)據(jù)存盤等方面的教學實踐和研究,具有可視化、可編輯的特點。
3.實踐性:平臺依據(jù)工程教學實踐目標設計,強調創(chuàng)新思維和實際動手能力的訓練;采用開放式控制柜,電氣配線通用性強,學生可根據(jù)設備組合情況進行電氣連接和調試。
4.安全性:配有單獨的電源控制柜系統(tǒng),裝有漏電保護器和接地標示,確保設備的用電安全。同時,配套相關的勞保用品,保證人生安全。
四.產品結構和組成
大氣環(huán)境監(jiān)測與治理技術實踐平臺主要由煙氣發(fā)生系統(tǒng)、煙氣除塵系統(tǒng)、煙氣脫硫系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和煙氣監(jiān)測系統(tǒng)等五部分組成。
1.煙氣發(fā)生系統(tǒng):通過模擬鍋爐開爐點火、物料焚化和煙氣發(fā)生的過程,來展現(xiàn)鍋爐的運行特點和煙氣排放過程,為系統(tǒng)中的污染源。主要由鍋爐、氣源添加裝置、發(fā)塵裝置和靜態(tài)混合器等組成。
2.煙氣除塵系統(tǒng):采用機械式與過濾式的除塵裝置,對鍋爐煙道氣中的顆粒物進行凈化處理。由旋風除塵器、布袋除塵器和粉塵回收裝置組成。
3.煙氣脫硫系統(tǒng):采用化學吸收與物理吸附的方法,對鍋爐煙道氣中的氣態(tài)污染物進行凈化處理。由濕式脫硫系統(tǒng)、活性炭吸附塔和煙囪等組成。
4.電氣控制系統(tǒng):主要由西門子200SMART系列主機和模擬量輸入輸出模塊組成,完成設備運行控制及傳感器的數(shù)據(jù)采集和計算。采用三菱FR-D700系列變頻器控制引風機,以達到節(jié)能環(huán)保的效果。同時,控制系統(tǒng)中包含設備保護措施如漏電保護器、中間繼電器、隔離變壓器等。
5.煙氣監(jiān)測系統(tǒng):通過多種在線傳感技術,進行數(shù)據(jù)采集、信號傳輸、信息顯示和系統(tǒng)反饋,由上位機工程對整個系統(tǒng)進行監(jiān)控、預警和診斷,提高了系統(tǒng)控制的可靠性。主要由觸控一體機、鉑熱電阻、溫濕度傳感器、風速傳感器、壓力變送器、微差壓傳感器、粉塵傳感器、二氧化硫傳感器、氮氧化物傳感器、氧氣傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、在線pH儀、物位儀、采樣槍、粉塵采樣器和皮托管等組成。
五.主要配置及參數(shù)
1.實訓對象具體包括:
(1)不銹鋼鋼架1套:尺寸:2200mm×800mm×1156 mm和2200mm×800mm×956mm。材料:50×50mm不銹鋼管材制作。功能:用于反應器、動力部件的固定和擺放。
(2)不銹鋼堿液水箱1套:尺寸:250mm×200mm×430mm。材料:1.5mm不銹鋼板材制制作。功能:用于對堿液水箱的補給。
(3)鍋爐系統(tǒng)1套:尺寸:φ306 mm×855mm。材料:304不銹鋼材質,厚度1.5mm。功能:模擬焚燒鍋爐,作為系統(tǒng)污染源。
(4)旋風除塵器1套:尺寸:φ120 mm×750mm。材料:304不銹鋼材質,厚度1.5mm。功能:去除10μm以上的粉塵。
(5)袋式除塵器1套:尺寸:φ640 mm×460mm×1450mm。材料:304不銹鋼材質,厚度1.5mm。功能:可凈化含微米或亞微米數(shù)量級的粉塵粒子。
(6)洗滌塔1套:尺寸:φ250 mm×1653mm。材料:304不銹鋼材質,厚度1.5mm。功能:用于噴淋脫硫。
(7)活性炭吸附塔1套:尺寸:φ300 mm×1618mm。材料:304不銹鋼材質,厚度1.5mm。功能:用于裝填填料吸附煙氣。
(8)消音系統(tǒng)1套:尺寸:φ160 mm×500mm。材料:304不銹鋼材質。功能:用于降低風機的噪音分貝。
(9)送塵系統(tǒng)1套:尺寸:φ45 mm×266mm。材料:304不銹鋼材質。功能:用于除塵器系統(tǒng)的送塵。
(10)排塵系統(tǒng)1套:尺寸:φ63 mm×706mm。材料:304不銹鋼材質。功能:用于對除塵器系統(tǒng)的排塵。
(11)煙囪1套:尺寸:φ114 mm×2100mm。材料:304不銹鋼材質,厚度1.5mm。功能:用于煙氣的排放和尾氣監(jiān)測。
(12)風機1臺:雙級高壓離心風機,流量:320~560m³/h。功率:1.5KW。供電電源:AC380V,功能:用于系統(tǒng)煙氣輸送
(13)水泵1臺:供電電源:AC380V。流量:0~1.1 m³/h。揚程:20~30m。吸程:6~8m 。功能:用于脫硫堿液的輸送。
(14)電磁式空氣泵1臺:供電電源:AC220V。功率:520W。最大風量:450 L/min。最大風壓:9kPa。功能:用于鍋爐系統(tǒng)的煙氣輸送。
(15)電動調節(jié)閥1臺:供電電源:AC220V。功率:520W。最大風量:450 L/min。最大風壓:9kPa。功能:用于鍋爐系統(tǒng)的煙氣供電電源:AC220V。尺寸:DN50。輸入信號:4~20mA。功能:用于系統(tǒng)管道流量的控制。
(16)質量流量控制器1臺:介質:SO2。流量:10~100SCCM。輸入輸出信號:4~20mA。功能:用于二氧化硫氣體的計量控制。
(17)調速電機3臺:JSCC系列,供電電源:AC220V。振打電機1臺:供電電源:AC380V。功率:70W。激振力:400N。振次:3000r/min。
(18)面板流量計5個:LZM系列轉子流量計
(19)傳感器1套具體包括:溫濕度傳感器2套(溫度范圍:0~50℃。濕度范圍:0~100%RH。輸出信號:4~20mA。)。鉑熱電阻1套:PT100。壓力傳感器1套:測量范圍:-10~10KPa。輸出信號:4~20mA。差壓傳感器3套:測量范圍:0~3KPa。輸出信號:4~20mA。粉塵傳感器1套。二氧化硫傳感器2套。氮氧化物傳感器1套。一氧化碳傳感器1套。二氧化碳傳感器1套。氧氣傳感器1套。
(20)物位儀1套:測量范圍:0.06~1m。輸出信號:4~20mA。
(21)風速儀:1套:測量范圍:0~20m/s。輸出信號:4~20mA。
(22)粉塵采樣器1套:供電電源:AC220V。采用流量:5~35L/min。定時設定:0~99分59秒。
2.監(jiān)控系統(tǒng)具體包括
(1)電器控制柜1臺:尺寸:700mm×600mm×1800mm。材料:鋼板靜電噴塑工藝。功能:實現(xiàn)與對象連接和控制以及與電腦的通訊連接編程功能。
(2)PLC控制器1臺:西門子主機 CPUSR40。西門子模擬量輸出模塊4個:EMAI04。西門子模擬量輸入輸出模塊1個:EMAM06
(3)三菱變頻器1臺:FR-D740-1.5K-CHT
(4)監(jiān)控中心(觸控一體機)1臺:供電電源:AC220V。規(guī)格尺寸:42寸液晶,用于監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示。
(5)監(jiān)控軟件1套:包括系統(tǒng)工藝流程演示,設備結構展示,數(shù)據(jù)顯示采集處理,設備運行控制。
(6)溫度變送器1個:SBWZP-01(0-200℃)
(7)歐式導線架1批:用于懸掛和放置實訓專用連接導線,外形尺寸為530mm×430mm×1200mm,設有五個萬向輪,造型美觀大方。
六.配套工具:
要求配有采樣槍、畢托管、復合管割刀、卷尺、扳手、尖嘴鉗、生料帶、內六角扳手、記號筆、十字螺絲刀、一字螺絲刀、插線板、萬用表、剝線鉗、斜口鉗、焊錫絲、電烙鐵、烙鐵架、剪刀、勞保用品等1套。
七.配套軟件:
▲與本工藝配套的3D仿真教學軟件、3D虛擬仿真平臺。軟件有管理員端、教師端、學生端,可實現(xiàn)教學實驗網絡化;
▲①安裝于學校內服務器上的局域網版:提供軟件安裝包,局域網內使用;②網絡版:提供軟件安裝包,聯(lián)網即可使用,沒有地域限制;③VR版。
▲軟件以人物360°自由漫游的視角觀看實驗的各個角度,備有場景特效開關和背景音樂開關、語音播報開關和切換場景按鈕;①實驗介紹功能:包含實驗原理、實驗目的和實驗步驟三部分;②操作說明功能:在操作說明界面中,可以看到具體的操作指引。③語音播報及文字輔助認識設備部件及用途、④按照實驗的操作步驟模擬實驗功能、⑤按照實驗操作步驟進行考試,能當場評分并上傳到教師端。
▲(1)3D仿真軟件及平臺具有自主知識產權。(須提供該軟件著作權作證書)。
▲(2)管理員端:登錄管理員賬號后可看到個人信息、學校管理、學院管理、系別管理、年級管理、班級管理、設備列表、考試管理、試卷管理、學生試卷、簽到管理、新增作業(yè)管理、未審批作業(yè)、科目管理、作業(yè)成績、未審核作業(yè)、通知公告、最新作業(yè)、成績查詢、在線用戶、和系統(tǒng)設置這二十個功能菜單。
▲(3)學校管理:添加學院部門名稱、負責人、聯(lián)系電話、郵箱信息,還可添加管理員用戶昵稱、郵箱、用戶名稱、崗位、學校名稱、手機號碼、自主設置密碼等,可搜索查詢成員等。
▲(4)學院管理:添加系別部門名稱、負責人、聯(lián)系電話、郵箱信息,還可添加老師用戶昵稱、郵箱、用戶名稱、崗位、學校名稱、手機號碼、自主設置密碼等,可搜索查詢成員等。
▲(5)系別管理:添加年級部門名稱、負責人、聯(lián)系電話、郵箱信息,可搜索查詢成員等。
▲(6)年級管理:添加班級部門名稱、負責人、聯(lián)系電話、郵箱信息,可搜索查詢成員等。
▲(7)班級管理:添加學生用戶昵稱、郵箱、用戶名稱、崗位、學校名稱、手機號碼、自主設置密碼等,可搜索查詢成員等。
▲(8)設備列表:可查詢實驗設備并下載該設備壓縮包,設備添加包含上傳文件、文件類型、專業(yè)、科目以及學校ID。
▲(9)考試管理:分為單選題、多選題、判斷題、填空題,可分別進行題目的內容、科目及答案添加。
▲(10)試卷管理:分為固定試卷和隨機試卷,可設置試卷名稱、所屬科目、考試時間、難度系數(shù),單選題、多選題、判斷題、填空題、題目等分值。
▲(11)學生試卷、簽到管理:可以查看學生在線狀態(tài),可進行簽到添加,包括簽到名、簽到部門、簽到時長、學院、系別、班級,教師可以對學生考勤情況進行管理。
▲(12)新增作業(yè)管理:可查看各個科目的作業(yè)標題、科目以及時間、作業(yè)上傳、也可添加作業(yè)管理,包括作業(yè)標題以及選擇科目。
▲(13)未審批作業(yè):作業(yè)標題、姓名、科目、附件下載、作業(yè)審批、評分、評語、是否設為優(yōu)秀作業(yè)、刪除等功能。
▲(14)科目管理:科目名稱添加、名稱、創(chuàng)建者、摘要等,可搜索查詢。
▲(15)作業(yè)成績:可進行作業(yè)審批,包含評分及評語,是否設置為優(yōu)秀作業(yè)。在線簽到:可以查看學生在線狀態(tài),可進行簽到添加,包括簽到截止時間、學院、系別、班級,教師可以對學生考勤情況進行管理。
▲(16)通知公告:通知管理、公告添加、名稱、狀態(tài)是否正常、內容、刪除等。
▲(17)最新作業(yè):可下載不同科目下的作業(yè),以附件方式上傳不同科目作業(yè),并設置標題。
▲(18)學生可任意在手機端和電腦端通過此平臺學習實驗設備3D仿真教學軟件的使用操作,完成理論知識的學習,系統(tǒng)可自動批改理論考試生成分數(shù)、對學生仿真實驗操作考試柔性評分,實時記錄和保存學生操作軟件的情況并上傳到教師端。
▲▲投標文件中提供軟件以上(1)-(18)每項功能的高清截圖,及U盤或供手機掃描二維碼形式的軟件錄屏,使評委能清晰看到以上參數(shù)中的每個功能內容,(原型圖、PPT 等靜態(tài)圖片方式視為未提供),并提供軟件安裝包,驗證仿真平臺功能和實驗設備3D仿真功能,中標后采購人有權要求中標人提供軟件進行參數(shù)演示,如出現(xiàn)虛假應標、拒絕演示等,采購人有權終止合同,并由中標人承擔一切后果。
八.實驗項目
1.實訓平臺可以完成對大氣環(huán)境中的煙氣進行監(jiān)測與治理,即對煙氣中的二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、一氧化碳、二氧化碳等排放污染物濃度進行實時在線連續(xù)監(jiān)測和凈化治理。
2.通過實平臺實訓操作,可考核學生對旋風除塵技術、布袋除塵技術、煙氣脫硫技術、煙氣脫硝技術、活性炭吸附技術、煙道及煙囪的取樣檢測技術、污染因子在線監(jiān)測技術等主要技術的應用。
3.工程創(chuàng)新設計項目
① 火電廠尾氣處理系統(tǒng)的工藝設計及工藝參數(shù)的控制
② 垃圾焚燒廠尾氣處理系統(tǒng)的工藝設計及工藝參數(shù)的控制
③ 瀝青煙氣凈化系統(tǒng)的工藝設計及工藝參數(shù)的控制
④ 低濃度有機廢氣處理系統(tǒng)的工藝設計及工藝參數(shù)的控制
4.課題研究
① 濕式脫硫系統(tǒng)的優(yōu)化設計
② 在線監(jiān)測儀表在廢氣處理系統(tǒng)中的應用研究
③ 在線監(jiān)測儀表在自動控制系統(tǒng)中的應用研究
④ 活性炭吸附脫硫的應用研究
5.煙氣處理系統(tǒng)典型故障分析及檢修
① 水泵的典型故障分析、檢修及記錄
② 風機的典型故障分析、檢修及記錄
③ 噴淋系統(tǒng)的典型故障分析、檢修及記錄
④ 填料的典型故障分析、檢修及記錄
⑤ 煙氣管道的典型故障分析、檢修及記錄
⑥ 傳感器的典型故障分析、檢修及記錄
⑦ 自動控制系統(tǒng)的典型故障分析、檢修及記錄
6.基于PLC在大氣處理系統(tǒng)中的應用研究
① PLC在煙氣除塵系統(tǒng)工藝中的應用研究
② PLC在煙氣脫硫系統(tǒng)工藝中的應用研究
③ PLC在煙氣除塵脫硫系統(tǒng)工藝中的應用研究
④ PLC在大氣監(jiān)測系統(tǒng)中的應用研究