DCS系统在尿素生产设备中的应用探究

一、控制对象:30万吨/年尿素大颗粒造粒装置,采用二氧化碳汽提法尿素生产工艺,其工艺流程主要包括二氧化碳压缩机和脱氢、液氨升压、合成和汽提、循环、蒸发造粒、产品贮存和包装、解吸和水解等工序。

二、控制方案:利用和利时DCS系统实现30万吨大颗粒尿素生产过程控制。我们基于设计要求和实践经验,旨在减少原料损失,降低HH3耗,加强产量与质量,同时提高工艺自控水平及仪表可靠性,以及便捷生产管理。通过集散控制系统的强大反馈控制逻辑顺序控制功能,我们结合了先进复杂的策略。在年产30万吨大颗粒尿素CO2汽提法设备中,我们设定了NH3/C02控制,尿素负荷控制,O2气体排放等25套典型复杂系统。

配置有两个冗余的主控站以及4套操作员站(OP1至OP4)、1个调度站(OP5)以及1个远程监视站(OP6)。为了方便管理,将两台主控分开使用。该方案是一个综合性复杂“三串级—前馈——比值——纯滞后补偿”的系统。

三、功能与特点:DCS系统具有分区分级别的控制能力,每个操作员站可以全局监控,但为安全起见,每人专责。此外,还设置了远程监视站在厂长办公室,可以通过安装office2000即可进行远程监测。这使得厂长能够从不离开办公室的情况下了解当前及历史生产情况。所有通信均采用100M以太网,有快速、高效率且兼容性好的特点。

四、联锁方案:所有联锁由软件组态完成,有较强的可靠性与准确性,并带有事故记忆判断智能化功能,可避免误停车及扩大的扰乱行为,是智能事故处理解决方案之一。在山西天脊集团晋城化工股份有限公司新建项目中,即应用于30万吨/年的大型尿素装置,这是国产DCS在化工行业首次应用案例。

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