浙江中控DCS系统在催化裂化装置中的应用和实践.docx

浙江中控DCS系统在催化裂化妆置中的应用和实践

　　摘要：通过对催裂化妆置中余热锅炉及其从属设备的控制，优化DCS控制方案，减少设备能耗，保证了设备的安全稳定运营，提高了催化裂化妆置的工作效能。 　　核心词：催化裂化妆置；余热锅炉；浙江中控DCS系统在催化裂化妆置中的应用和实践

　　摘要：通过对催裂化妆置中余热锅炉及其从属设备的控制，优化DCS控制方案，减少设备能耗，保证了设备的安全稳定运营，提高了催化裂化妆置的工作效能。 　　核心词：催化裂化妆置；余热锅炉；DCS控制
　　中图分类号：TK22文献标记码： A 文章编号：
　　河北省大港石化有限公司20t/h余热锅炉是为催化妆置高温尾气的回收运用而设计的节能设备。根据系统设计，装置采用了浙江中控公司的SUPCON JX-300X系统用于项目建设。SUPCON JX-300X是一套应用较为广泛的DCS系统，所谓的DCS就是分散控制系统的简称，也称作集散控制系统。它是一种由过程控制级和过程监控级构成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、组态以便。
　　1 工艺环节
　　20t/h余热锅炉工艺环节及检测控制系统图1所示。由催化工段来的高温烟气经沉降室进入炉膛，通过锅炉炉管、省煤器换热，由除尘器除尘后，被引风机引入烟道，排入大气。炉壁水管吸取热量产生蒸汽，蒸汽由汽水分离器去减温减压器，最后达到分汽缸。一部分清除氧器，其她由蒸汽母管外供到热力管网。汽包水位的稳定核心是通过调节给水量FI101来实现的。给水阀来的水通过省煤器预热进入汽包。
　　图1 20t/h余热锅炉工艺环节及检测控制系统
　　2 重要回路的控制方案
　　汽包水位控制
　　锅炉汽包水位是锅炉运营中一种重要的监控参数，它间接地体现了锅炉负荷和给水的平衡关系。锅炉水位过高，影响汽包内汽水分离装置的正常工作，导致出口蒸汽中水份过多，成果使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏；同样地，汽包水位过低，则也许使锅炉循环工况被破坏，导致水冷壁管供水局限性而烧坏，因此，汽包水位控制采用了典型的单级三冲量控制方案。
　　单级三冲量给水控制系统的工作原理图2所示，其中D-蒸汽流量；H-汽包水位；W-给水流量；DBC-变送器；PID-给水调节器；√-开方器；K-自动/手动切换开关；∝W，∝D-给水和蒸汽流量信号的敏捷度；VW-给水调节阀。
　　图2 单级三冲量给水控制系统原理
　　调节器PID接受了三个信号其输出通过放大器CF、操作器K和实行器Z去控制给水量W，其中汽包水位H是核心控制信号，水位高时减小给水流量，作为水位控制的前馈信号和反馈信号。当D变化时，调节器PID立即动作，合适地变化给水量，保证D和W比值不变；而当W自发地变化时，PID也立即动作使W恢复本来的数值，这样就会有效地控制水位的变化。当负荷变化而浮现“虚假水位”时，由于采用了蒸汽流量信号D，就有一种使给水量和负荷同方向变化的信号，从而减少了由于“虚假水位”现象而使给水量向和负荷相反方向变化的趋势。给水流量信号W能消除给水流量自发的扰动，因此当W发生自发扰动时，水位可以基本不受影响。
　　锅炉汽包水位控制系统，由电动调节阀LV101调节锅炉给水流量FI101自动和蒸汽流量FI102保持平衡，并通过汽包水位LI101不断