大型空分裝置先進(jìn)控制與優(yōu)化策略研究.pdf

1、空氣分離是生產(chǎn)高純度氧氣、氮?dú)?、氬氣和其它工業(yè)氣體的重要工業(yè)生產(chǎn)過程?？辗盅b置是鋼鐵、化工等企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，隨著空分設(shè)備的大型化，減少無功生產(chǎn)、降低氧氣放散率，使供需保持平衡，并在低負(fù)荷時控制設(shè)備的總能耗以保持經(jīng)濟(jì)運(yùn)行越來越受到空分用戶的關(guān)注。目前大多數(shù)空分裝置均采用了DCS控制系統(tǒng)，因此在原有的DCS控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加上位管理計算機(jī)并配置符合生產(chǎn)操作原理和實際運(yùn)行的優(yōu)化控制軟件，以實現(xiàn)自動變負(fù)荷生產(chǎn)操作是當(dāng)前空分用戶切實可行的措施，

2、也是進(jìn)一步提高空分裝置自動化水平，實現(xiàn)節(jié)能降耗的迫切要求。由于空分設(shè)備耗電量大，因此如何將氧氣放散率控制在5％以內(nèi)是各鋼鐵企業(yè)重點研究和控制的目標(biāo)。通過空分設(shè)施控制系統(tǒng)的升級改造，實現(xiàn)整空分設(shè)備負(fù)荷的在線調(diào)整，使之盡可能與生產(chǎn)匹配,是減少氧氣放散率比較理想的方案。
　　論文以天津鋼鐵公司2×28000Nm3/h空分裝置為工業(yè)背景，進(jìn)行先進(jìn)控制優(yōu)化，并在該裝置橫河 CS-3000DCS綜合控制基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對原有空分裝置控制優(yōu)化，實現(xiàn)

3、自動變負(fù)荷先進(jìn)控制技術(shù)。重點研究了如下的控制問題，通過對分子篩吸附特性的研究，把傳統(tǒng)的“定時切換”再生控制改為自動改變切換時間的“適應(yīng)控制”模式，使切換時間可以根據(jù)負(fù)荷大小及實際吸附情況自動修改，充分發(fā)揮吸附器作用，從而降低了能耗；實現(xiàn)進(jìn)口空壓機(jī)、增壓機(jī)、氮壓機(jī)的“裸機(jī)”控制，在DCS上開發(fā)了整套控制軟件，替代了這些設(shè)備廠家的自帶PLC控制系統(tǒng)，即所謂“黑匣子”，實現(xiàn)了升壓快、啟動電流小的節(jié)能型自動加載和自動卸載功能以及雙參數(shù)防喘振控制