制氧生產(chǎn)中的控制優(yōu)化研究.pdf

1、我國(guó)在流程工業(yè)綜合技術(shù)的研究方面同國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比還存在很大的差距，主要體現(xiàn)在技術(shù)深度、基礎(chǔ)應(yīng)用研究、相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)借用、系統(tǒng)化程度、集成能力、產(chǎn)品化程度以及產(chǎn)業(yè)化能力等各方面存在的不足。而在制氧產(chǎn)業(yè)，由于目前國(guó)內(nèi)的大型制氧機(jī)組一般采用全進(jìn)口或主要壓縮系統(tǒng)采用進(jìn)口設(shè)備，所以從硬件方面來講不存在影響生產(chǎn)指標(biāo)的因素，但與國(guó)外先進(jìn)水平相比主要生產(chǎn)指標(biāo)同樣存在較大差距，以濟(jì)南鮑德氣體公司為例，目前在用六臺(tái)制氧機(jī)，從工藝上講都屬于國(guó)際先進(jìn)的第六代制

2、氧流程，但生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性、產(chǎn)品質(zhì)量以及單位能耗都與國(guó)際先進(jìn)水平存在較大差距。造成差距的原因是多方面的，包括設(shè)備狀況、操作水平高低、控制水平的高低、操作人員的素質(zhì)等，但最關(guān)鍵的因素體現(xiàn)在控制水平的差距，由于自動(dòng)化程度低及控制理念的差距導(dǎo)致運(yùn)行穩(wěn)定性差、誤操作率高、正常生產(chǎn)偏離最優(yōu)工況的情況多等后果，因而對(duì)制氧控制進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化是很有現(xiàn)實(shí)意義的。 制氧系統(tǒng)控制優(yōu)化選取了工藝流程中幾個(gè)對(duì)系統(tǒng)影響較大的關(guān)鍵控制，主要包括空壓機(jī)防喘振+

3、定壓力(流量)控制、分子篩切換程控、上塔液氮節(jié)流閥自動(dòng)控制、氧壓機(jī)全自動(dòng)控制以及自動(dòng)變負(fù)荷的一些初步探索研究。這幾個(gè)控制系統(tǒng)均為影響生產(chǎn)指標(biāo)和設(shè)備運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵，通過對(duì)目前國(guó)內(nèi)常用控制策略的分析提出改進(jìn)措施是本課題主要研究的內(nèi)容。 制氧對(duì)空氣氣流的穩(wěn)定性要求較高，無論是進(jìn)塔的原料空氣還是生產(chǎn)出的產(chǎn)品氣體，其流量或壓力波動(dòng)超出一定范圍就會(huì)造成工況紊亂、指標(biāo)下降、能耗升高，所以對(duì)制氧的控制優(yōu)化的其中一個(gè)原則就是穩(wěn)定氣流壓力流量，空

4、壓機(jī)和分子篩切換系統(tǒng)的控制優(yōu)化就圍繞這一原則來進(jìn)行。 上塔液氮節(jié)流閥的控制，由于該閥影響因素較多而且不好劃分重點(diǎn)干擾因素，故習(xí)慣上國(guó)內(nèi)空分均不投入自動(dòng)調(diào)節(jié)，我們通過進(jìn)行深入的理論分析，著重對(duì)關(guān)鍵影響因素、閥門動(dòng)作的幅度限制等進(jìn)行了探索，通過組合控制來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)。 氧壓機(jī)全自動(dòng)控制與全自動(dòng)變負(fù)荷均屬于系統(tǒng)工程，通過對(duì)工藝的深入研究，著重考慮生產(chǎn)的安全性、經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)借鑒國(guó)外相關(guān)控制思路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全自動(dòng)控制。 最終控