石油钻机SCR控制技术简介

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电驱动钻机SCR系统常见故障及排除方法(张业贵)

电驱动钻机SCR系统常见故障及排除方法(湖南钻井西南项目部张业贵)摘要:根据电动钻机的特点及钻井作业现场的维护经验，介绍了SCR控制系统的常见故障及排除方法。

关键词: SCR 控制系统电驱动钻机故障排除目前，随着电子技术的飞速发展，国内外各大钻井公司都配备有电驱动钻机，电驱动钻机已成为钻井生产的主流设备，直流电动钻机均采用SCR控制系统，该系统是一套比较成熟的、可靠的钻井作业现场电气控制系统，该控制系统大部分为：国外ROSSHILL系统；国内宝美、天水传动研究所、西安海尔海斯、四川宏天、北京四利通、浙江华盾等公司生产，由于使用时间长，技术比较成熟可靠，所以其出现故障也有规律。

根据钻井作业的特点和经常出现的故障性质，将故障按系统控制对象进行分类，这也是现场处理故障比较切实可行的一种分类方式。

本文按所在位置将控制系统分为：SCR柜及直流电机、柴油发电机组、PLC和控制柜四部分(钻机配置为3512B型卡特柴油发电机组、永济Z08和Z08A型直流电机，宝鸡F-160O型泥浆泵、西门子PLC) ，简述了其常见故障及排除方法。

1 SCR柜及所驱动直流电机故障SCR柜及所驱动直流电机故障,根据负载分为:绞车、钻盘和泥浆泵SCR柜及所驱动电机故障。

其系统的核心是直流组件，控制方式主要是PLC控制。

1.1绞车故障绞车常见故障分为绞车的两台直流电机都不工作，或者只有单台电机工作。

在钻井现场，绞车电机主要工作方式为串联方式和并联方式，这两种方式的选择是通过司控台上的指配开关进行的，控制主要为PLC控制，另外还有旁通模式。

如果绞车不工作，首先检查司控台上的相应SCR柜指示灯和绞车风机指示灯，若相应的指示灯亮，则说明PLC这一路工作正常，否则，SCR柜有故障或断路器没闭合（或跳闸），闭合相应SCR柜断路器，灯仍然不亮，查其通讯及相应接触器而排除故障，如果灯亮但电机仍不工作，将PLC/BYPASS开关打到BPASS（旁通）位置，观察电机是否工作。

50D钻机电控系统简介

ZJ50(70)D钻机电传动系统为由交流控制装置(GEN柜)、直流控制装置(SCR柜)、司钻控制台、PLC系统、交流电动机控制中心 (MCC)及电磁刹车控制器等主要部分组成。

电传动系统分布图如图1-1所示。

图1－1 ZJ50（70）D钻机电传动系统分布图上述装置中，司钻控制台放置在钻台上，其余设备都放置在电控房内。

交流控制装置共有3个(或4个)GEN柜，分别对柴油发电机进行控制，并进行上线(并网)发电。

在其负荷允许的范围内，保证输出600V，50Hz的交流电压。

各发电机可按工况需要，全部或任意两台以上上线运行时，负荷都能均衡分配，负荷转移平稳，能承受钻机的负荷特性和直流电动机启动时的冲击。

直流控制装置共有3个(或4个以上)SCR整流柜，分别将600V交流电压整流成0～750V连续可调的直流电压，并通过各柜中的直流接触器切换，以一拖二的驱动方式分别驱动泥浆泵(MP)，绞车(DW)，转盘(RT)和顶驱(TD)。

绞车和转盘电动机具有正反转功能。

转盘扭矩限制可在0～100%范围内任意调节。

绞车和泥浆泵均由两台电动机驱动，运行时负荷均衡，转速同步。

司钻控制台通过高性能的PLC控制，供司钻在钻井作业中进行各项操作，同时对控制系统的主要设备运行状态进行监控。

交流电动机控制中心的主要功能是对井场的钻台、泥浆泵房、泥浆循环罐区、油罐区、压气机房和水罐区等区域的交流电动机进行控制，并给井场提供照明电源。

交流电动机控制中心的电源来自一台变比为600V/400V的干式变压器。

若井场需要设置辅助发电机组，可在MCC柜配置辅助发电机组投入380V母线的接口。

电磁刹车装置给绞车在下钻作业中提供电磁制动力矩。

电控系统安装在一个具有撬座的房子内，系统与各外部设备的电缆电传动系统的动力配置，输出特性，控制操作和保护功能均能满足5000m(7000m)石油钻机的工作参数、性能和钻机工艺的要求。

系统采用防爆、防震、防潮和防火等措施，符合安全要求。

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理SCR系统，即选择性催化还原系统（Selective Catalytic Reduction System），是一种用于降低柴油发动机尾气中氮氧化物（NOx）排放的排放控制技术。

本文将详细介绍SCR系统的工作原理。

一、SCR系统的组成SCR系统主要由催化剂、尿素喷射系统、氨气传感器和控制单元等组成。

1. 催化剂：SCR系统中的催化剂通常采用氨基催化剂，如氨基硅胶、氨基钼酸盐等。

催化剂的作用是将尾气中的氮氧化物与尿素（NH3）反应生成氮气（N2）和水蒸气（H2O）。

2. 尿素喷射系统：尿素喷射系统由尿素储存罐、尿素泵、尿素喷射器等组成。

尿素喷射系统的作用是将尿素溶液喷射到催化剂前，通过催化剂的作用将尿素分解为氨气和二氧化碳。

3. 氨气传感器：氨气传感器用于监测尾气中氨气的浓度，以确保SCR系统的正常工作。

当氨气浓度过高或者过低时，控制单元可以相应调整尿素喷射量，以保持SCR系统的效率。

4. 控制单元：控制单元是SCR系统的核心，负责监测和控制SCR系统的各个组件。

它通过接收氨气传感器的信号，调整尿素喷射量，以实现对尾气中氮氧化物的有效还原。

二、SCR系统的工作原理SCR系统的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 尾气进入SCR催化剂：发动机排出的尾气首先进入SCR催化剂。

催化剂的作用是将尾气中的氮氧化物与尿素溶液中的氨气发生反应，生成氮气和水蒸气。

2. 尿素喷射：尿素喷射系统会根据氨气传感器的信号，控制尿素喷射量。

尿素喷射器将尿素溶液喷射到催化剂前，尿素在催化剂的作用下分解为氨气和二氧化碳。

3. 氨气与氮氧化物反应：催化剂表面的氨气与尾气中的氮氧化物发生反应，生成氮气和水蒸气。

反应的化学方程式为：4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O。

4. 尾气排放：经过SCR系统的处理，尾气中的氮氧化物被还原为无害的氮气和水蒸气。

处理后的尾气通过排气管排出。

三、SCR系统的优势SCR系统具有以下几个优势：1. 高效降低氮氧化物排放：SCR系统能够将尾气中的氮氧化物有效还原，使其排放量大幅降低，符合环保要求。

SCR技术的控制原理_陈成勇

加入尿素的条件如下。
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1）在催化器进口和出口排气温度都达到200 ℃ 以上。
2）没有与SCR系统相关的OBD故障代码。 3）尿素罐液位高于6%。 4）空气压力高于0.4 MPa，而尿素压力为0.3 MPa。 5）尿素罐内尿素温度超过-5 ℃。 6） ECM根据康明斯氮氧化物算法，发出喷射命令。 2.5 系统排空 1）当钥匙开关转到OFF （断开）位置，系统进入清除阶段。压缩空气从喷嘴和加料器中流过。 2）空气将任何残留的尿素从系统中排出，否则这些液滴可能堵塞加料器单向阀或喷油器喷嘴。此阶段将延续30 s，然后系统关闭。 3）每次钥匙开关关闭循环，都会进行排空工作。 4）如果在发动机正常运行期间， SCR系统故障变为现行故障， SCR系统将关闭。
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34 《汽车电器》2010 年第 5 期
为实现国Ⅲ排放，在燃烧方面，目前技术状况下能采用的技术措施多已被采用，仅依靠燃烧系统的优化已无法满足更高要求，更多的是将其与机后净化措施相结合，来满足更为苛刻的国 IV 排放要求。对于柴油机而言，可通过使用选择性催化还原（SCR）技术，利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理，使其符合国IV排放要求。下面以康明斯 ISLe发动机为例，介绍SCR的主要结构和工作原理。
因此，诚恳希望每一位作者收到自校函后，将其打印出来（因在电脑上有时确实不太容易看出错误），认真逐字逐句通读，核对底图，看是否有漏、误之处，并及时回复，以免出版后造成遗憾！

SCR技术详解

SCR技术详解工信部2014年第27号公告，适用于国三柴油车产品《公告》将于2014年12月31日全部废止，2015年1月1日起国三柴油车产品将不得销售。

尽管目前国四尚未全面推行，但是目前已经有不少地方已经开始执行国四标准，可以说国四标准随着趋势在不可挡地持续推行着。

在国四时代也有两种主要的升级方案，一类是通过使用选择性催化还原(SCR)技术，利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理；还有一类是通过微粒捕集器（DPF）或微粒催化转换器（DOC），针对燃烧产生的微粒进行处理的EGR(废气再循环)技术。

SCR系统主要由车用尿素罐、SCR催化器、尿素计量模块、传感器等组成，SCR技术结构简单，只需在发动机的基础上建立，需要增加一套尿素还原剂的系统，并且需要定期添加尿素水溶液。

SCR系统原理由于NOX和PM是可以产生互逆反应，在一定的条件下可以相互转换，SCR采用废气减少NOX产生的环境，首先通过调整喷射软件及其它措施，在发动机汽缸内让其充分燃烧，使本机PM排放达到国四。

对于产生的NOx，在车辆的排气系统中加上一套电控尿素喷射系统，通过“选择性催化还原”过程，其运行过程如图所示，尾气从涡轮出来后进入排气管，排气管上安装有尿素计量喷射装置，喷入尿素水溶液，尿素溶液和尾气中的氮氧化合物在SCR反应罐中发生氧化还原反应，生成氮气和水排出车外。

SCR系统图SCR系统结构对于国内的重卡，新增加后处理和排放诊断功能，是国三升级到国四车型的典型技术特征。

因此，国四SCR车型必有电控发动机+后处理系统+OBD诊断系统。

平时，可以从车型外观和发动机铭牌信息，快速识别出一款国四车型。

SCR系统主要有车用尿素罐、SCR催化器、尿素计量模块、传感器等组成。

其中，SCR催化器与排气管消音器集成为一体，因此SCR 后处理器最容易一眼辨别的就是它有尿素罐。

国内尿素罐基本都是独立放置在车架侧面，如下图所示。

国外尿素罐的布置，分为独立式和集成式两种。

SCR技术介绍范文

SCR技术介绍范文SCR技术，全称为选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction），是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物（NOx）排放的先进排放控制技术。

SCR技术通过催化剂将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气，从而达到减少或消除NOx排放的目的。

SCR技术原理比较简单。

主要的工作步骤包括尾气混合、氨的喷射和催化还原三个阶段。

首先，通过废气处理装置将尾气中的颗粒物和硫化氢去除，然后将不含有害物质的尾气送入SCR装置。

接着，在SCR催化剂上喷射一定量的氨水（NH3），氨分子进入催化剂表面与尾气中的NOx发生反应，NOx会在催化剂上被氨还原成为氮气和水蒸气。

最后，被还原的氮气和水蒸气通过排气管排放到大气中，实现了NOx的净化。

1.高效净化：SCR技术在高温条件下工作，催化剂的选择性使得只有NOx在其中发生催化还原反应，因此能够高效净化尾气中的NOx。

同时，催化剂在SCR反应的过程中稳定性好，具有较长的使用寿命。

2.灵活适应：SCR技术可以适应不同负载工况下的发动机排放要求，通过调整供氨量来协调尾气中的NOx和氨的配比，使得SCR系统能够在不同工况下保持高度的净化效率。

3.节能环保：SCR技术不会对发动机的燃烧过程和燃油消耗产生影响，因此可以使发动机保持较高的燃油经济性。

而且，SCR技术在催化还原过程中没有二次污染物产生，对环境无害。

1.氨溢出：由于SCR系统中氨的注入和NOx的含量可能存在不匹配，会导致氨的溢出。

氨的溢出会在空气中形成刺激性的气味，并可能对人体健康造成影响。

因此，针对氨溢出问题需要确保SCR系统的效率和稳定性。

2.氧化剂需求：SCR技术需要额外的氧化剂来将氨氧化为氮气和水蒸气。

如果氧化剂的供应不足，就会导致SCR系统的催化效率下降。

因此，需要保证氧化剂的充足供应，以确保SCR系统的正常运行。

3.温度敏感性：SCR技术对温度要求较高，通常在200°C以上才能实现高效的催化还原。

SCR系统

利用STAR-CD对重型柴油机SCR系统进行布置优化图1 SCR系统原理图尿素选择性催化还原系统（SCR）是未来降低重型柴油机的NOX排放的一种有效方式。

利用计算流体力学软件STAR-CD来模拟混和管中尿素水溶液的喷雾情况，通过计算优化排气管道形状以及喷射位置和喷射角度，避免尿素水溶液撞壁出现沉积，堵塞管路。

20世纪90年代以来，世界各国对发动机排放法规的不断严格，大大推动了发动机技术的发展。

我国从2008年7月１日起全面实施国Ⅲ排放法规，2010年1月1日将要实施国Ⅳ排放法规。

目前，国内的几家大型柴油机厂大都通过机内净化降低碳烟，然后利用SCR系统降低NOX排放的方法来满足国Ⅳ排放法规对碳烟和NOX的限制。

图2 SCR系统网格和边界条件位置图SCR系统包括：尿素水溶液储罐、输送装置、计量装置、喷射装置、催化器以及温度和排气传感器等。

系统的基本工作原理是（见图1）：尾气从涡轮出来后进入排气混和管，在混和管上安装有尿素计量喷射装置，喷入尿素水溶液，尿素在高温下发生水解和热解反应后生成NH3，在SCR系统催化剂表面利用NH3还原NOX，排出N2，多余的NH3也被还原为N2，防止泄漏。

一般情况下，消耗100L燃油的同时会消耗5L液体尿素水溶液。

在SCR中发生的化学反应如下：尿素水解：（NH2）2CO+H2O→2NH3+CO2NOX还原：NO+NO2+2NH3→2N2+3H2ONH3氧化：4NH3＋3O2→2N2＋6H2O在SCR系统中发生的复杂的物理和化学反应包括：尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发、尿素的水解和热解气相化学反应以及NOX在催化剂表面与NH3发生的催化表面化学反应。

利用数值模拟研究这些过程，可以优化混和管路的设计和尿素喷射装置的布置，从而优化SCR系统的布置，预测催化效率，减少试验成本。

图3 在某一位置不同的喷射方向本文介绍了在某重型国Ⅳ柴油机的开发过程中，利用CFD工具对管道的几何形状、尿素喷射装置的位置及喷射角度进行优化设计，从而保证在混和管路不出现粒子撞壁后的结晶。

3GENx4SCR海尔海斯.

HDA34钻机电控系统(配ZJ50/3150D钻机)技术协议用户：xxxx供货方：海尔海斯(西安)控制技术有限公司200x年x月x日为了确保ZJ50D钻机的整体性能和可靠性，明确电气控制系统的配套范围，xxxx（以下简称需方）与海尔海斯(西安)控制技术有限公司（以下简称供方）就ZJ50D钻机的电气控制系统的设计、技术参数与性能、技术文件、技术服务、质量控制与责任等问题进行了认真细致的协商和讨论，并达成如下协议：总体技术要求1．电控系统型号为HDA34型。

传动系统的设计制造应本着“性能先进，工作可靠，运移方便，运行经济，满足HSE要求”的原则，其动力控制系统、直流输出特性、控制操作和各种保护功能、互锁功能等应能满足5000米钻机的工作参数、性能与钻井工艺要求。

采用正确可靠的防爆、防震、防潮、防水措施，符合安全操作要求。

整机性能和制造质量达到同类钻机的国际水平。

2．传动系统在环境温度－30°～+55°、海拔≤1000m（满负荷运行）、+20℃时相对湿度≤90%下能可靠、稳定运行。

3．系统设计、制造标准应与国际通用标准接轨。

系统设计应符合下列电气标准：GB4720-84《电控设备第一部分：低压电器电控设备》GB3797-89《电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备》API RP 500《石油设施电力装置场所分类推荐作法》GB 50058-92 《爆炸和火灾危险环境电力装备设计规范》GB3836-1 《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》SY/T 6283-97 《石油天然气钻井健康、安全与环境勘探体系指南》4．系统采用600V 50HZ 3φ交流柴油发电机组作为主动力。

主发电机和辅助发电机向400V AC母线供电方式为互锁式。

5．整套系统按一座控制房设计。

电控房外形尺寸在12.5m（长）×3.0m (宽) ×3.1m（高）以内，房体为白色，表面涂白色海洋漆，便于整体运输。

SCR简介

SCR简介SCR是Selective(选择性)、Catalytic(催化)、Reduction(还原)的英文缩写。

其他排气后处理主要有非选择催化还原、NOx吸附转化器、氧化催化器、微粒捕集器等。

各优缺点如下：此外与美国减排路线相比，我们选择SCR的决定因素如下：1、我国能源资源有限，50%以上依赖进口。

SCR技术比EGR技术节油5%~7%。

2、我国目前连有水平不高，硫含量在250ppm 以上。

EGR要求含硫量在50ppm以下。

3、SCR技术有达到国IV以上的排放标准潜力。

国IV机型和国V机型可选用同一发动机技术平台因此，SCR技术是我国柴油机实现国IV、国V标准的最佳选择。

一、SCR设计目标:1、基本控制目标减少NOx排放50%以上氨气泄露控制在10ppm以下2、控制对象尿素供给量控制辅助空气供给量控制二、工作原理该系统运用选择性催化还原反应解决尾气中NOx问题1、反应利用还原剂NH3和NOx进行反应，将NOx还原成N2和H2O；NO + NO2 + 2NH3 →2N2 + 3H2O4NO +O2 + 4NH3 →4N2 + 6H2O2NO2 + O2 + 4NH3 → 3N2 + 6H2OSCR系统目前采用的还原剂是32.5%的尿素溶液。

尿素NH2CONH2加H2O后在高温下分解成NH3 和CO2：NH2CONH2 + H2O →2 NH3 + CO2反应中，尿素喷射进入尾气管中在高温条件下，不断分解出氨气，供给还原反应。

2、NOx转化率的影响因素㈠催化剂V2O5/TiO2基金属氧化物型催化剂具有价格低、脱硝效率高、选择性强、较宽的活性温度窗口(260~425℃)、抗中毒能力强、运行稳定可靠等优点。

㈡温度和气流速度（接触时间）气体流速的影响（单位时间单位体积催化剂处理的气体量）NOx的转化效率随接触时间的增加而增加㈢NH3/NOx摩尔比可见在比例1.0到1.2时，转化效率较高，而氨气泄露比例较低。

SCR系统简介

电子控制技术在柴油发动机上的成功应用，不仅解决了柴油发动机本身存在的许多缺陷（如污染严重、噪音大等），而且也推动了柴油发动机技术的快速发展，其中尤其是共轨技术以“压力+时间”的双重控制特点，实现了柴油发动机控制技术的高精度和先进性，既保留了柴油发动机动力大、油耗低的优点，也实现了柴油发动机的排放达到欧Ⅲ标准要求的目标。

但随着世界对发动机排放法规的不断严格，柴油发动机的排放处理技术成了当前发展柴油发动机技术的核心，仅仅通过优化发动机本身结构达到优化燃烧改善排放的方法如采用多气门、高的燃油喷射压力、改善进气涡流等，已无法满足更苛刻的排放法规要求，因此目前更多的是采用发动机排放后处理技术与优化燃烧系统相结合，来满足更高的排放要求。

柴油发动机的排放控制主要是对排放中的PM和NOｘ的处理。

控制PM排放的措施有氧化催化器（可溶性颗粒物）、颗粒捕集器（固体颗粒物）。

而研究开发中的柴油机NOｘ后处理方法有选择性非催化还原SNCR、选择性催化还原SCR、非选择性催化还原NSCR和吸附还原催化剂以及最新提出的等离子体-催化转化技术——低温等离子体技术具有同时去除NOｘ和颗粒物PM的潜力。

目前，国内的几家大型柴油机厂大都通过机内净化降低碳烟，然后利用SCR系统降低NOｘ排放的方法来满足国Ⅳ排放法规对碳烟和NOｘ的限制。

1高压共轨柴油发动机的SCR系统1.1SCR系统的构成SCR系统的作用是去除柴油发动机排气中的NOｘ。

系统采用尿素作还原剂（又名添蓝），在选择性催化剂的还原作用下，NOｘ被还原成氮气和水。

SCR 系统包括：尿素水溶液储罐、输送装置、计量装置、喷射装置、催化器以及温度和排气传感器等。

共轨柴油发动机的催化消声器可以是箱式或桶式，内部装有SCR催化器和消声器管路，表层的不锈钢板下的隔热材料，保证使用过程中的边面温度不会过高。

尿素溶液储存罐用于储存尿素溶液，集成有液面高度和温度传感器。

其内部装有化冰热交换装置，利用柴油机冷却水的热量进行化冰。

电动钻机(SCR)系统常见故障及解决方案

电动钻机(SCR)系统常见故障及解决方案摘要：根据电动钻机SCR系统的特点，结合现场处理故障的经验，总结直流电动钻机常见故障，并分析了故障产生的原因，探讨了在现场解决故障的方法与措施。

关键词：电动钻机SCR故障解决方案一、背景介绍目前黄河钻井五公司施工井队中有8支电动钻机井队，其中四个钻井队为直流系统，其中三个队伍使用的都是ROSS HILL系统。

ROSS HILL公司是最先将可编程控制器应用到电动钻机电气控制系统中的，该系统使用时间长，技术较为成熟。

结合在现场实际工作经验，笔者将该系统分为发电机组、可编程控制器、电机、电控柜、司钻房几部分，在认真分析系统原理与结构基础上，阐述常见故障及排除方法。

二、系统阐述1.发电机组系统控制柴油机主要是交流模块，控制信号有转速反馈信号（脉冲信号）、油门执行器信号、发电机励磁信号、24v电源。

柴油发电机组本身集机、电、液于一体，是一个复杂的系统，柴油机本身故障在此不作赘述。

控制系统故障主要有柴油机不能启动、转速不稳、功率分配不均等。

1.1柴油机不能启动故障及排除1.1.1柴油机本身故障首先排查柴油机自身油路、气路、润滑油路故障，同时对单独配置电瓶的柴油机，注意检测电瓶电压。

1.1.2转速传感器故障当转速传感器发生故障时，柴油机也无法正常启动。

这时首先检查交流模块上给脉冲采集电路供电的电压，即交流模块510和512端子是否分别为+12V和-12V。

对于用网电的钻井队，此处尤其应该注意，长时间放置电瓶有可能馈电。

再者检查526和527之间的电阻值是否正常（现场测量为140-145欧之间）。

对于转速传感器故障的解决应首先检查线路连接是否完好，再次判断转速传感器本身故障。

1.2柴油机转速不稳故障及排除1.2.1传感器故障传感器故障排除同1.2节所述。

1.2.2AC MODULE故障在柴油机转速调节控制系统中，转速调节控制电路的主要部分集中在柴油发电机控制柜的交流控制（AC）组件中，也称转速调节单元，主要包括：柴油机转速传感器及其信号变换电路；柴油发电机组频率解调电路；控制系统电子开关电路；转速调节控制电路；运行状态控制电路；并网运行及有功功率分配电路。

可编程计算机控制器在钻井平台SCR系统中的应用

可编程计算机控制器在钻井平台SCR系统中的应⽤可编程计算机控制器在钻井平台SCR系统中的应⽤董呈彬丛恒利（胜利海洋钻井公司）摘要：叙述了胜利海洋钻井公司九号钻井平台原SCR系统中存在的问题，提出了改造⽅案。

着重介绍改造后SCR系统的功能及主要构件-- PCC和触发电路。

关键词：可控硅系统可编程计算机控制器（PCC）钻井平台1.前⾔胜利海洋钻井公司是我国唯⼀⼀家从事浅海、极浅海钻井作业的专业化公司。

现有钻井平台⼋座，其中胜利九号钻井平台是1995年底从美国引进的，为三桩⾃升式悬臂梁结构，作业⽔深30m ，钻井能⼒7000m 。

其可控硅系统(SCR）是美国ISC公司于1978年设计制造的。

在过去两年的钻井作业中，暴露出了许多弊端，多次出现故障，影响了钻井⽣产的顺利进⾏，不能很好地满⾜钻井⽣产的需要。

为此，对平台的SCR系统进⾏了技术改造。

经过两个钻井组的实验运⾏，各项性能指标达到了预期效果。

此项改造，为海洋钻井平台SCR系统采⽤数字化智能控制探索出了⼀条新的思路。

2.原SCR 系统故障分析及改造⽅案的提出胜利九号钻井平台的SCR系统是1978年设计制造，由于设备⽼化，元件陈旧等原因多次出现故障，主要表现为：控制系统运⾏不可靠，灵敏度低，引起设备误动作；保护功能不完善，缺乏电流限制和功率限制，曾发⽣过烧毁可控硅的严重事故；在⼤负荷时造成憋车现象，给柴油机的正常运⾏造成极⼤的压⼒，给⽇常设备检修带来很⼤的不便，容易造成井下复杂情况，不能很好地满⾜钻井⽣产的需妥。

此外，由于这些原因给顶部驱动钻井系统的安装和调试也会带来⿇烦。

鉴于以上原因，作者提出了利⽤可编程控制器对SCR系统改造的设想，并与电器维修中⼼协商论证，拟订了可编程计算机控制器为中枢的SCR系统改造⽅案。

经过⼀年时间的系统分析，考证及试验，在准确掌握各种⼯况的基础资料后，于1998年3⽉对平台的SCR 系统进⾏了改造。

采⽤可编程计算机控制器（Programmahle computer controlle ，简称PCC）控制的智能化控制系统，其最⼤优点是可靠性强、灵敏度⾼；具有故障⾃诊断和数据显⽰功能，便于排除故障，电流限制合理，准确；保护停机与报警功能完善。

潍柴国四柴油机SCR技术介绍PPT课件

详细解读国四排放标准中各项污染物的限值要求。
3
国四排放标准实施时间
说明国四排放标准的实施时间及对不同机型的要求。
柴油机排放污染物及危害
柴油机排放污染物种类
01
列举柴油机排放的主要污染物，如一氧化碳、碳氢化合物、氮
氧化物和颗粒物等。
污染物危害
02
分别阐述各种污染物对人体健康、大气环境和气候变化等方面
SCR技术是柴油机尾气后处理技术之一，可有效降低柴油机NOx排放。
关键部件及功能解析
01
02
03
04
催化器
SCR系统的核心部件，内部装有催化剂，用于促进NOx与
还原剂的反应。
还原剂喷射系统
负责将还原剂（如尿素溶液）喷入排气系统中，与NOx进
行反应。
传感器与控制系统
监测柴油机排气中的NOx含量、温度、压力等参数，并控制还原剂的喷射量和时机。
集成多种传感器，实时监测发动机和SCR系统状态，确保稳定运
行。
具有自适应功能，能够根据实际运行状况自动调整控制策略。
故障诊断与保护功能设置
具备完善的故障诊断功能，可实时监测并显示系统故障。
采用多重保护措施，确保系统在异常情况下能够安全停机。
可通过远程监控平台实现故障预警和远程诊断功能。
04 SCR系统性能评价与试验方法
合理设计排气管道的走向和直径，以降低排气阻力和背压，提高SCR系统的效率。
安全防护
在系统周围设置安全防护措施，避免高温、高压等危险情况的发生。
03 潍柴国四柴油机SCR系统特点
高效低耗设计理念体现
采用高效SCR催化器，降低排气背压，减少功率损失。
应用先进的热管理系统，减少辅助能耗，提高系统效率。

SCR技术概述

一、EGR+DPF/DOC路线（美国路线）。二、优化燃烧+SCR路线（欧洲路线）。

SCR研究背景
SCR研究背景

SCR技术——我国柴油机实现国IV、国V标准的最佳选择。决定因素： 1、我国能源资源有限，50%以上依赖进口。 SCR技术比EGR技术节油5%~7%。 2、我国目前连有水平不高，硫含量在250ppm以上。 EGR要求含硫量在50ppm以下。 3、SCR技术有达到国IV以上的排放标准潜力。国IV机型和国V机型可选用同一发动机技术平台。
SCR控制技术概述
课件制作：胡振奇
SCR控制技术概述
1. SCR系统研究背景
2. SCR系统结构及工作原理
3. SCR系统的控制策略综述
4. 未来展望
SCR研究背景
SCR研究背景
SCR研究背景
（LNT）
（DOC）
（DPF）
SCR研究背景

根据汽车工业发达国家的发展经验，当前主要有两条技术路线：

1.催化剂

2.温度和气体流速

3. NH3/NOx摩尔比
SCR系统结构及工作原理
——影响NOx转化效率的因素
1. 催化剂催化剂活性
V2O5/TiO2型催化剂具备较宽的活性温度窗口 (260~425℃)和优异的耐硫性能，已广泛应用于机动车SCR 系统中

催化器的储氨能力
在不同的温度下，NH3的释放量越大，NOx 的转化效率越高。（对于控制存在较大的时间延迟）

1、NH3会将CuO部分还原成CuO2，并生成大量N2O。 2、Fe2O3基催化剂不能承受SO2中毒，使用寿命较短。 3、V2O5/TiO2基金属氧化物型催化剂由于具有价格低、脱硝效率高、选择性强、反应温度适中、抗中毒能力强、运行稳定可靠等优点。

(SCR)系统控制说明大全

脱硝系统控制说明一烟气系统1、SCR投入允许条件：无“SCR保护条件1”，无“锅炉吹扫”（通讯），入口烟温＞min1 ( 三取二)（每台锅炉设有2台引风机，2台SCR。

其中，A侧引风机对应A反应器，B侧引风机对应B反应器）2、SCR保护条件1（与挡板门相关）“锅炉MFT”（硬接线），“A/B引风机跳闸”信号（硬接线），“锅炉油枪投入数量过多”（通讯），null入口烟温>max2（三取二）入口烟温<min2 （三取二）出口烟温>max2（三取二）出口烟温<min2 （三取二）and 热解炉计量模块运行（软）SCR温升速度过快（SCR入出口温差大）（A侧引风机对应A反应器，B侧引风机对应B反应器）3 、入口挡板门开允许：SCR投入允许and 出口挡板已开关允许：旁路门已开保护关：（“SCR保护条件1”）and（旁路门已开）,or 空预器跳闸注：关于入口挡板、出口挡板、旁路挡板的说明：上部挡板、下部挡板分别有一个驱动级挡板的全开、全关指的是：上、下部挡板同时全开、全关4、出口挡板门开允许：SCR投入允许关允许：旁路门已开and 入口挡板门已关and 热一次风挡板门关保护关：（“SCR保护条件1”）and（旁路门已开）and 入口挡板门已关and 热一次风挡板门已关，延时60s5、旁路挡板门关允许：入口挡板门已开and出口挡板门已开保护开：“SCR保护条件1”入口挡板门非开入口挡板门关出口挡板门非开出口挡板门关保护关：空预器跳闸另注：旁路挡板，均为慢开、慢关，手动操作时每一次点动开、关3%-5% 6、挡板门启动步序：（1）开旁路挡板（2）关入、出口挡板SCR投入允许条件满足（3）开出口烟气挡板（4）开入口烟气挡板（5）此时手动慢关旁路挡板7、挡板门停止步序：正常停运时启动此步序（1）手动慢开旁路挡板（2）延时5s,关入口挡板（3）关出口挡板8、灰斗电动锁气器（1 、2、3、4）电动锁气器启、停允许条件：电动锁气器DCS控制电动锁气器保护停：电动锁气器故障电动锁气器启动步序：（1）启动电动锁气器1、2、3、4（2）延时，60 min（3）停止电动锁气器1、2、3、4以上步序每6小时循环一次，步序执行过程中若遇某锁气器故障，则跳过，继续执行下一步。

油田司钻控制技术研究

油田司钻控制技术研究摘要：文章针对我国石油钻机司钻控制技术方面存在的问题，围绕司钻控制房的科学建设和电子司钻的应用控制两个方面提出改进建议，为我国石油钻机的司钻控制技术研究打下坚实基础。

关键词：司钻控制技术司钻指石油钻井中带班工人的职务名称。

在油田岗位责任制中，司钻掌管刹把的操作。

直接负责钻台的工作和井队人员，有的还负责钻井设备和吊装设备的操作。

他们要牢记各个显示装置和操纵装置的功能和位置，还要随时处理一些意外情况，在石油的钻探作业中，钻机日夜工作，每个司钻要连续工作很长时间，即使有副司钻协助工作，然而每天保持注意力高度集中仍会让司钻倍感疲惫。

因此司钻工作是最繁重的。

如果在操作、显示设备设计布置上与司钻工作人员的生理、心理不相适合；如果司钻控制房的设计规划不科学，只是将原来室外的仪器仪表搬到室内；如果司钻的工作仪器不够先进，都会导致工作效率降低甚至出现意外情况发生。

下面围绕司钻控制房的科学建设、电子司钻的应用控制两个方面提出改进建议，为我国石油钻机的司钻控制技术研究打下坚实基础。

一、司钻控制房的科学设计普遍来看，司钻台布置没有相应规范，整个室内空间和操纵台空间设计无法与人的生理、心理条件相匹配。

显示仪表布置和操纵器布置不合理，没有考虑司钻本身的认知习惯；没有专用司钻座椅，高度和前后调节不便等。

针对这些问题，在司钻控制房的设计建设上要通过分析建立用户思维模型、用户任务模型，对用户出错进行分析，提出在控制方面、整体布局方面、人机方面设计需要改进的问题。

要认真研究操作过程中哪些可以用机器来实现，哪些需要人操作，是否可以采用像飞机自动飞行那样的技术来设计自动送钻装置，以减轻司钻工作者的精神和体力负担。

从司钻工作者使用心理的角度对目前的操作界面认真分析，使操作过程符合司钻工作者的知觉和认知特性。

例如可以在操作界面设计上加入操作信息引导和信息反馈，以减少操作的学习负担。

可以对整体进行大的区域划分，主、辅工作区域明确，使司钻工作者一看就能明确主要观察什么，主要使用什么，在主要的工作区域明确的状态下，对辅助工作区进一步细化，显示装置和相对应的操纵装置布置在一起，避免使用中出错。