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UW500集散控制系統在空分裝置中的應用

行業方案

一、工藝簡介

空氣從空氣吸入塔進入,經過過濾、空氣壓縮機加壓,進入空氣預冷塔,用冷卻水進行預冷,經冷卻后的空氣送入分子篩純化系統(MS系統),空氣經過分子篩吸附器凈化后,除去空氣中的水分、CO2和碳氫化合物。經凈化的空氣分成兩部分,一部分經膨脹機系統、主換熱器后進入空分塔,一部分在與產品氧、氮換熱后,進入分餾塔下塔。在分餾塔系統中,經前面工段加壓、凈化、預冷的空氣將實現分離,最終得到氧氣和氮氣。氧氣和氮氣在壓縮機系統壓縮后,供其它工段使用。

 

二、控制策略

空分裝置大部分采用的是常規控制、難點和重點是空壓機組的連鎖保護和防喘振控制、分子篩系統的時序控制。

1、空氣壓縮機系統

空壓機報警聯鎖保護所引用的條件參數有軸振動、軸位移、過濾器前油壓、過濾器后油壓、主油壓、油溫、主電機電流、三級排氣壓力等。

 

2、分子篩(純化器)時序控制系統

      整個工序自動時序控制,并提供故障報警,減輕工作強度,確保安全生產。

 

3、空氣壓縮膨脹系統

      膨脹機系統主要控制有:啟動判斷和啟動過程順控,正常停車順控,重故障條件判斷和順控停車,噴氮停車判斷和順控,油加熱器和油泵啟動連鎖,膨脹機超速報警聯鎖停等。

 

4、空氣分離系統

     由于全自動控制關系到多個調節回來的調節和執行,因此我們采用完善的變工況控制以便最大限度地利用壓縮機空氣并減小能耗。但因大型空分裝置針對性較強,冷量調節幅度大,會使制氧裝置的工況異常波動,對其穩定性影響很大,因此控制中采用多調、細調、緩沖過渡等策略以避免波動,從而達到控制目的。

 

三、總結

   空分裝置是在石化冶金煤化領域都要用到的通用裝置,空分是具有強耦合性、非線性、超高純和大能耗特點的工業系統。對空分裝置的控制具有兩大難點:節能優化難和高純控制難。我公司在空分行業長期的應用實踐中,建立了過程的非線性波動模型,不僅實現了節能降耗,還把純度控制在99.999%。

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