煤化工工藝控制方案

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概述

煤炭在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活中有著重要的地位，煤炭加工可以分為兩個(gè)階段：高溫?zé)捊购?/p>

化學(xué)品回收。煤炭通過(guò)加工形成的產(chǎn)品已經(jīng)到達(dá)數(shù)百種。

高溫?zé)捊沟闹匾a(chǎn)品是焦炭。焦炭重要用于高爐冶煉、鑄造、有色金屬加工、制造水煤氣

和制造電石等。

化學(xué)品回收的產(chǎn)品有：焦油、氨、蔡、粗苯、硫化氫、氟化氫和凈焦?fàn)t煤氣等。其中的煤

焦油和粗苯通過(guò)精制和深度加工后可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳、三甲苯、古馬

隆、酚、蔡、蔥、毗咤鹽等，這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、耐火材料和國(guó)防

工業(yè)等。凈焦?fàn)t煤氣重要用于民用和工業(yè)原料。

采用先進(jìn)控制技術(shù)提高煤叱工行業(yè)的自動(dòng)化水平，這對(duì)于提高煤炭加工口勺效率，緩和煤炭

加工與環(huán)境保護(hù)之間I付矛盾，增進(jìn)煤炭加工業(yè)健康持續(xù)日勺發(fā)展有著現(xiàn)實(shí)和深遠(yuǎn)的意義。

浙江威盛DCS在煤化工生產(chǎn)過(guò)程控制方面具有許多特點(diǎn)：

?集氣管壓力等生產(chǎn)工藝的優(yōu)化控制。

?各單元工藝參數(shù)口勺集中監(jiān)控。

?可靠的安全聯(lián)鎖和參數(shù)越限報(bào)警。

?以便地查閱實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)曲線。

?與企業(yè)管理網(wǎng)相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

經(jīng)典的焦化廠一般有備煤車間、煉焦車間、回收車間、焦油加工車間、荒加工車間、脫硫

車間和廢水處理車間等。

焦碳

[Wl

;備煤與洗煤；

---------凈煤氣

...一,l脫如粗笨一|笨精制|一笨類產(chǎn)品

鼓風(fēng)冷凝一瓦版—--------

--------------1—氨產(chǎn)品

焦油L一硫磺

-----------T焦油加工|—油加工產(chǎn)品

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焦化廠生產(chǎn)工藝流程

備煤與洗煤

工藝描述

原煤i般具有較高的灰分和硫分，洗選加工的I目的是減少煤H勺灰分，使混雜在煤中的砰石、

煤砰共生的夾肝煤與煤炭按照其相對(duì)密度、外形及物理性狀方面的差異加以分離，同步，

減少原煤中的無(wú)機(jī)硫含量，以滿足不一樣顧客對(duì)煤炭質(zhì)量的指標(biāo)規(guī)定。

由于洗煤廠動(dòng)力設(shè)備繁多，控制過(guò)程復(fù)雜，用分散型控制系統(tǒng)DCS改造老式洗煤工藝，這

對(duì)于提高洗煤過(guò)程H勺自動(dòng)化，減輕工人H勺勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量以及安全生產(chǎn)都

具有重要意義。

洗煤廠工藝流程圖

控制方案

洗煤廠電機(jī)次序啟動(dòng)/停止控制流程框圖

聯(lián)鎖/解鎖方案：在運(yùn)行解鎖狀態(tài)下，容許對(duì)每臺(tái)設(shè)備正行單獨(dú)啟動(dòng)或停止；當(dāng)設(shè)置為聯(lián)鎖

狀態(tài)時(shí)，按下啟動(dòng)按紐，設(shè)備次序啟動(dòng)，后一設(shè)備的啟動(dòng)此前一設(shè)備H勺啟動(dòng)為條件（設(shè)備

間的1延時(shí)啟動(dòng)時(shí)間可設(shè)置），假如前一設(shè)備未啟動(dòng)成功，后一設(shè)備不能啟動(dòng)，按停止鍵，

則設(shè)備次序停止，在運(yùn)行過(guò)程中，假如其中一臺(tái)設(shè)備故隙停止，例如設(shè)備2停止，則系統(tǒng)

會(huì)把設(shè)備3和設(shè)備4停止，但設(shè)備1保持運(yùn)行。

洗煤廠經(jīng)典控制流程圖例

焦?fàn)t與冷鼓

工藝描述

以100萬(wàn)噸/年-144孔-雙爐-4集氣管-1個(gè)大回流煉焦裝置為例，其工藝流程簡(jiǎn)介如二:

壹「加煥+|。"熱希旗塔|煤氣—燥用卜加排「番

壟uI號(hào)襲;―即1――春疊"U支

第季1|第竟2貨氣曾3

100萬(wàn)噸/年焦?fàn)t一冷鼓工藝流程圖

控制方案

經(jīng)典的煉焦過(guò)程可分為焦?fàn)t和冷鼓兩個(gè)工段。這兩個(gè)工段既有分工又互相聯(lián)絡(luò)，兩者在地

理位置上也距離較遠(yuǎn)，為了防止儀表的長(zhǎng)距離走線，設(shè)置一種冷鼓遠(yuǎn)程站及給水遠(yuǎn)程站，

以使儀表線能現(xiàn)場(chǎng)就近進(jìn)入DCS控制柜，更重要的是，在集氣管壓力調(diào)整中，兩個(gè)站之間

有著重要的聯(lián)鎖及其排隊(duì)關(guān)系，這樣的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造形式便于可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法.

焦?fàn)t操作站冷鼓操作站給水操作站

cnet

I/Onet

I/Onet

娓爐過(guò)程站冷鼓遠(yuǎn)程站給水遠(yuǎn)程站

現(xiàn)場(chǎng)儀表現(xiàn)場(chǎng)儀表現(xiàn)場(chǎng)儀表

控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造

集氣管“4+1，，優(yōu)化控制方案

圖中PI至P4是集氣壓力值，是本系統(tǒng)控制之重點(diǎn)，P是集氣管壓力之平均值，它反應(yīng)了

集氣管的一般工作狀態(tài)，在“4+1”控制中（“4”代表四個(gè)集氣管，）”代表選擇大回流調(diào)整閥

RB還是液力偶合器EF控制，兩者必選其一），時(shí)間分派器根據(jù)集氣管壓力H勺變化：偏差

和偏差變化率，根據(jù)液偶調(diào)速慢的特點(diǎn)，合適地分派大回流與液偶的調(diào)整量。集氣管壓力

變化的特點(diǎn)是：瞬態(tài)變化大，調(diào)整時(shí)互相產(chǎn)生耦合，木控制算法設(shè)計(jì)有一種解耦算法，可

減少或消除耦合，以保證各個(gè)單回路系統(tǒng)能獨(dú)立地工作，該控制算法采用經(jīng)典控制理論與

離散控制理論相結(jié)合的優(yōu)化控制措施，獲得了良好日勺控制效果。

集

氣Pl

管

1

制

優(yōu)化控

RP1

P2

氣

RB

乙

RP2

集

去化產(chǎn)

離器

液分

二氣

器

初冷

電捕器

氣P3

PT

管EF

3

RP3

集

氣P4

管

4

RP4

意圖

控制示

整優(yōu)化

壓力調(diào)

集氣管

案

聯(lián)鎖方

將

制系統(tǒng)

，本控

殊程序

置的特

性而設(shè)

勺安全

裝置H

生產(chǎn)

工藝

提高

是為

系統(tǒng)

停車

鎖和

、聯(lián)

報(bào)警

制。

鎖控

泵聯(lián)

機(jī)油

鼓風(fēng)

制、

鎖控

機(jī)聯(lián)

、鼓風(fēng)

控制

聯(lián)鎖

工段

：冷鼓

部分

三個(gè)

分為

控制

聯(lián)鎖

果

*行結(jié)

關(guān)系

邏輯

狀合

聯(lián)瑣

走

測(cè)點(diǎn)較

式

測(cè)點(diǎn)位

構(gòu)造圖

段聯(lián)鎖

冷鼓工

分析

效果

控制

臨

原因

當(dāng)這些

等，

換向

換機(jī)

和互

、推焦

平煤

煤、

如裝

，諸

多樣的

原因是

力H勺

管壓

集氣

影響

向等

向機(jī)換

煤或換

煤、推

煤、平

在裝

統(tǒng)處

藝系

。當(dāng)工

穩(wěn)定

較為

系統(tǒng)

工藝

焦?fàn)t

時(shí)