1、DCS在我国大型氨厂的应用情况
我国从70年代中期至今已经建成投产的大型氨厂(含30万砘氨/年和20万吨氨/年)共计22个控制工程网版权所有,其中有两套国产化装置和20套引进装置,“八五”在建的装置10套。从1984年云南天然气化工厂使用TDC-3000BASIC系统对合成氨生产自控改造开始,大型氨厂DCS应用历经10年,现在有19个厂在合成、尿素、水处理、普里森等装置中使用了35套DCS,仅剩下宁夏化肥厂、湖北化肥厂、山西化肥厂仍沿用模拟仪表控制。
在应用软件开发应用上也成绩显著www.cechina.cn,表现如下几点:
(1)普及推广了四套节能控制系统
四套节能控制系统指气头厂合成氨生产过程的水碳比值控制系统(控制原料气CH[,4]量和蒸汽量)、氢氮比控制系统(控制空气量)、一段
以石脑油或渣油为原料的各家氨厂开发的以炉温(或出炉气体成份)为主环,以氧油比、蒸汽油比比值调节为副环节能控制回路,别具风格,应用后效益显著。
(2)在尿素装置上采用多变量先进控制(MUVAC)
MUVAC的基础出发点是找出尿素生产过程中关键参数之间的相互联系,依靠DCS控制装置,用串级、前馈、比值、均匀、超驰、增益自适应PID等控制策略,使得关键参数变化时控制工程网版权所有,其它参数随之自动调整,尽量减少人为干扰,从而达到安全稳定,节能增产的目的。该项技术首先在大庆化肥厂实现,取得满意效果,目前沧化、辽化等也在实施中。
(3)操作优化
四川化工总厂承担了“七五”国家科技攻关课题“合成氨装置生产过程计算机控”,用SPECTRUM系统和IBM-PC/XT上位机,对合成氨触媒温度、水碳比、氢氮比等回路,经过象测试、工艺参数数据处理,建立单元对象数学模型,实施局部优化控制。该项目通过了国家技术鉴定。这种以两级计算机闭环优化实施控制系统的研究成功,使我国大型氨厂计算机控制水平处于世界领先地位。
2、DCS在我国中型氨厂的应用情况
我国共有中型氨厂55个,其中以油、气为原料的21个,以煤为原料的34个。这些氨厂多数在60年代和70年代建厂,通过改造扩建,生产规模不断扩大,是我国氮肥行业的中坚。自从1981年吉化化肥厂使用CENTUM-A系统实施自控改造以后,使用计算机技术改造传统产业的热潮兴起,中型氨厂DCS应用发展迅速。根据1992年调查统计,已有27家中型氨厂购买安装了37套不同型号的DCS控制工程网版权所有,有近50%中型氨厂使用DCS,可见80年代是我国中型氨厂自控发展史上的飞跃时期。
中型氨厂DCS应用按照装置小容量多机组的工艺特点www.cechina.cn,基本是在一个车间安装一套DCS,操作站设置在车间控制室,分别在造气、变换、合成、尿素等车间使用,个别厂为了加强管理,在调度室安装了操作站CRT显示屏。其控制规模为:模拟量输入100~150点,开关量 30~50点,控制回路30~40个。全流程过程控制共计研究开发了20个节能控制系统,并用DCS控制。20个控制系统是:煤造气自动顺序控制、重油气化炉带温度(或出口气成份)校正的双交叉限幅氧油比控制、煤造气炉蒸汽流量控制、油气化炉自动开停车顺序控制、饱和热水塔出口温度极值控制、氢氮比控制、氨合成塔触媒层温度控制、惰性气体-压力超驰控制、氨蒸发器出口温度-液面超驰控制、三大高压液位控制、氨合