DCS在空分控制系统中的应用

Industrial

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DCS在空分控制系统中的应用　

庞忠军

IndustrialDCS在空分控制系统中的应用

ApplicationofIndustrialDCSinAirSeparationControlSystem

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庞忠军

(张家口紫光气体公司,张家口　075100)

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摘　要:介绍河北省宣化钢铁责任有限公司紫光气体公司15000Nm/h空分设备,利用ABB公司Industrial集散控制系统(DCS),实

现各个工艺系统的高质量控制的有机结合。该套设备于2005年8月份投产运行,产量和纯度都达到和超过了设计指标,运行稳定、控制灵活,充分体现了先进的控制系统在空分设备中不可忽视的积极作用。关键词:空分设备　控制系统　预冷　纯化　分馏塔　粗氩塔　液氩泵中图分类号:TP273　　　　文献标志码:B

Abstract:The15000Nm/hairseparationequipmentinZiguangGasesCompanyofXuanhuaIronandSteelCo.,Ltd.isintroduced.Bya2doptingABBIndustrialDCS,high2qualityorganiccombinationforeachtechnologicalprocesssystemisimp.theoverallequip2mentputintooperationinAugust2005,theyieldandpurityofproductsproducedbythislantspecifications.Thepracticaloperationisstableunderflexiblecontrols.Thesignificanceofairseparatione2quipmentisfullydemonstrated.

Keywords:Airseparationequipment　Controlsystem　Pre2　Crudeargoncolumn　Pumpofliquidargon

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0　引言

炼铁生产中极为关键。15000Nm/h空分设备的成功运行,重点介绍预冷系统、纯化系统、分馏塔系统、粗氩塔系统等空分设备核心系统的高质量控制。

为空分设备提供干燥的原料气体,减少分子筛切换波动对分馏塔工况的影响,同时避免对制氩系统工况稳定性的扰动是该套控制系统的成功控制的目标之一。由ABB公司的IndustrialAC800F系统完成整套空分设备的监控、联锁控制功能,三台操作员站和一台工程师站通过以太网连接,同时监控,大大提高了监控的可靠性。

为确保空分设备安全、稳定、高效地运行,选用了控制器冗余,通信连接采用AC800F的CI840冗余通信模块进行,24VDC供电电源也使用了双冗余电源供电,这样双重保证了通信和电源的有效可靠,上述各主要系统的最佳控制至关重要。以下就宣钢紫光气体公司第二套15000Nm/h空分设备所做的控制方式进行

　　修改稿收到日期:2007-07-12。

作者庞忠军,男,1970年生,1991年毕业于北京航空航天大学计算机系计算机工程与科学专业,工程师;主要从事计算机自动化仪表设备的技术工作。

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1　预冷系统空冷塔的控制系统

预冷系统的空冷塔是由多层填料环和相应多层的支撑网层组成,预冷系统的功能是降低空气温度、洗涤空气杂质、使空气缓冲,从而使顶部出口<10℃的饱和空气。预冷系统流路如图1所示。

　　预冷系统采用两台常温水泵WP2A、WP2B(一用一备)和两台低温水泵WP2C、WP2D(一用一备)。空、水冷塔各设立了一个流量控制点、一个液位调节联锁和一个压力联锁。通过压力和温度来控制调节常温水泵和低温水泵的启动,将常温水流量控制在

250m/h,低温水流量控制在50m/h。其控制框图

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如图2所示。

空气冷却塔的液位控制对空分的安全运行十分重要。一方面,当空气出空冷塔压力低于0135MPa时联锁停机四台水泵(或冷冻机),并紧急排放水;另一方面,当空气冷却塔液面高于1600mm时,先开启电磁阀SV1152进行空冷塔内的水排放,如果延时若干秒以后,空冷塔内的液位继续上升,达到1800mm,则联锁停机四台水泵,保证干燥空气送往分子筛吸附器,避免了分子筛带水,还配备了一台冷冻机可以在有情况时使用。

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《自动化仪表》第28卷增刊　2007年9月