1 概述
氮肥廠自誕生以來,造氣工段由于生產(chǎn)工藝的特殊性加之生產(chǎn)環(huán)境較差,生產(chǎn)中的不定因素較多,使造氣的技術(shù)進步受到制約。造氣工段理想的全自動化連續(xù)生產(chǎn)多年來也是可望而不可及的事情。
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,從80年代中期,我國造氣控制技術(shù)得到了長足的發(fā)展。以我們德隆公司為例,經(jīng)過多年的努力已經(jīng)完善了整個造氣工段的各項配套控制技術(shù)?偨Y(jié)有:“造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)”,包括加煤量、下灰量、入爐蒸汽壓力、入爐蒸汽流量、氫氮比、階段時間優(yōu)化等控制和調(diào)節(jié);“機電一體化自動加煤技術(shù)”,改變了過去在造氣工段(尤其是小氮肥廠)普遍存在很落后的手動加煤的操作,把加煤過程納入了造氣生產(chǎn)控制系統(tǒng)里邊,真正實現(xiàn)了加煤的全自動化;“油壓系統(tǒng)技術(shù)”,取代了工藝閥門過去水壓、氣壓的驅(qū)動方式,在我公司這一技術(shù)已經(jīng)達到了十分完善和高度配套的程度。這三個技術(shù)在造氣生產(chǎn)中可謂是三位一體,缺一不可。我們說在新上造氣爐的廠家是一步到位的技術(shù),它能實現(xiàn)造氣控制設(shè)備配置合理(油壓系統(tǒng)設(shè)備,自動加煤機設(shè)備等),所有控制項目一次實現(xiàn),所有控制指標一次到位。從形式上,也是實現(xiàn)了造氣工段無表盤化的現(xiàn)代化操作和控制。
那么,對于現(xiàn)在造氣控制技術(shù)不完善的廠家,我們認為更應(yīng)以造氣生產(chǎn)中三位一體技術(shù)作為實現(xiàn)目標,否則,因造氣控制設(shè)備不配套、不合理,該控制的指標不能實現(xiàn),這些都會給造氣生產(chǎn)水平,造氣生產(chǎn)效果帶來影響,從而影響企業(yè)的競爭能力,影響企業(yè)的總體效益。
2 造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)
2.1 造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)介紹
造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)在造氣生產(chǎn)中具有如下管理、控制方面的功能:
● 造氣生產(chǎn)程控及工藝閥門的閥位檢測、聯(lián)鎖和報警;
● 自動加煤及炭層高度和加炭量控制;
● 爐盤轉(zhuǎn)速控制;
● 時間優(yōu)化控制;
● 上下吹入爐蒸汽流量調(diào)節(jié);
● 蒸汽總管壓力的前饋補償及調(diào)節(jié);
● 氫氮比自動調(diào)節(jié);
● 水夾套及汽包液位的PID調(diào)節(jié);
● 風(fēng)機和油壓系統(tǒng)的管理、報警及聯(lián)鎖。
2.1.1 自動加煤及炭層高度和加炭量控制
首先采用機電一體化自動加煤機完成自動加煤控制,由于造氣爐采用自動加煤,即每個循環(huán)加煤一次,且均勻分布在爐膛內(nèi),又由于煤在吹風(fēng)階段有預(yù)熱過程,所以就加煤來說對爐溫影響很小。在這基礎(chǔ)上,我們把炭層的真實高度直接反饋到控制系統(tǒng)中,同時結(jié)合爐內(nèi)溫度,爐底、爐頂壓力和生產(chǎn)負荷自動控制每一個循環(huán)的給煤時間,達到穩(wěn)定炭層的目的。根據(jù)煤種和最佳生產(chǎn)狀態(tài)的要求,炭層高度是可人工設(shè)定的。
2.1.2 自動下灰及爐盤轉(zhuǎn)速和下灰量控制
自動控制下灰閥門動作,實現(xiàn)不停爐下灰。根據(jù)所測定的返焦率而認定的系數(shù)及爐盤溫度、爐內(nèi)溫度和生產(chǎn)負荷自動調(diào)節(jié)爐盤轉(zhuǎn)速,進而控制下灰量。
2.1.3 時間優(yōu)化控制
綜合爐膛內(nèi)所測溫度,上下行溫度,爐盤溫度,爐底、爐頂壓力等參數(shù),對爐況進行評估。在一個預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi),根據(jù)模糊度參數(shù)在模糊控制對策表的隸屬自動對吹風(fēng)、上下吹時間進行優(yōu)化控制,使煤氣爐工作在最優(yōu)的工況下,以達到增產(chǎn)降耗的目的。
2.1.4 上下吹入爐蒸汽流量調(diào)節(jié)
首先綜合爐膛內(nèi)所測溫度,上、下行溫度,爐盤溫度及爐底、爐頂壓力等參數(shù),對爐況進行評估,當(dāng)爐況高于預(yù)期值時,采用穩(wěn)定流量控制(不能限制蒸汽量);當(dāng)爐況低于預(yù)期值時,蒸汽流量采用遞減控制。如圖1所示。
圖1 入爐蒸汽流量控制示意圖
2.1.5 蒸汽總管壓力的前饋補償及調(diào)節(jié)
蒸汽總管壓力的波動主要原因就是用氣量的變化,即:造氣生產(chǎn)進行上吹或下吹時,蒸汽閥門瞬間打開,使蒸汽壓力驟降,當(dāng)上吹或下吹結(jié)束時,蒸汽閥門瞬間關(guān)閉,使蒸汽壓力驟升。傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法適應(yīng)不了這樣的被調(diào)對象,蒸汽壓力照樣波動很大,現(xiàn)在我們采用壓力前饋補償及調(diào)節(jié)的方案,保證了蒸汽總管壓力不管在哪個階段都能夠穩(wěn)定,始終在工藝要求值內(nèi)。如圖2所示。
圖2 蒸汽壓調(diào)節(jié)框圖
2.1.6 氫氮比自動調(diào)節(jié)
根據(jù)合成氨廠的生產(chǎn)工藝,合成氨氫氮比的控制,被控參數(shù)為合成工段合成塔內(nèi)H2與N2的比例,控制參數(shù)為造氣工段造氣爐加入的氮空氣量,實質(zhì)上是以造氣爐的制氣強度和質(zhì)量為主,以造氣過程加入的氮空氣量為輔的自動配氮系統(tǒng)。對象的顯著特點是調(diào)節(jié)通道長,被調(diào)參數(shù)H2/N2值要經(jīng)過造氣、脫硫、變換、壓縮、凈化和合成等工段后,在合成塔入口顯示出來,因此,H2/N2的調(diào)節(jié)是一種多變量的復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng),參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系沒有固定的數(shù)學(xué)模型和分析方法,從現(xiàn)場分析看,這一調(diào)節(jié)對象有以下三個明顯特性:
(1)純滯后時間長;
(2)干擾因素多;
(3)系統(tǒng)的積分特性強。
根據(jù)合成氨生產(chǎn)過程化學(xué)反應(yīng)原理,合成塔內(nèi)氫和氮是以3∶1的比例來消耗混合氣體中氫氮分子的,若要系統(tǒng)維持平衡,則要求合成塔補充的新鮮氣以H2∶N2=3∶1的比例來補充。新鮮氣H2/N2大于3則在合成塔內(nèi)將產(chǎn)生H2的積累,系統(tǒng)無法達到新的平衡。當(dāng)H2/N2小于3時,則產(chǎn)生N2的積累。無論是H2的積累還是N2的積累都會造成合成系統(tǒng)壓力升高,合成率下降,動力消耗增加,嚴重時會造成大量浪費。
控制方案的設(shè)計與實現(xiàn)
根據(jù)以上分析,對于這種干擾因素復(fù)雜、大純滯后且不具有自衡性的控制對象,由于無法知道被控對象的數(shù)學(xué)模型,采用頻率法與狀態(tài)空間法也不能解決問題,我們打破常規(guī),按照模糊控制理論與自適應(yīng)控制的思想方法,應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,使氫氮比控制方案具有自學(xué)習(xí)、自組織、自分析、自判斷、自適應(yīng)的能力,針對生產(chǎn)過程動態(tài)變化的情況及時修正控制規(guī)律,不同的情況與不同干擾引起的偏差用不同的控制手段達到穩(wěn)定H2/N2的目的。如圖3所示。
2.1.7 水夾套及汽包液位的PID調(diào)節(jié)
這里所說的夾套液位,人人都知道它對安全生產(chǎn)非常重要,因為如果夾套液位不能保證,爐壁就易掛巴,嚴重就要造成停爐,直接影響生產(chǎn),這一控制功能保證了兩個液位的穩(wěn)定,進而保證正常生產(chǎn)。
2.1.8 風(fēng)機和油壓系統(tǒng)的管理、報警及聯(lián)鎖
這一功能是保證風(fēng)壓和油壓處在穩(wěn)定運行狀態(tài),保證正常生產(chǎn)。
總之,造氣生產(chǎn)是個系統(tǒng)工程,只有系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)之間達到協(xié)調(diào)、穩(wěn)定,才能發(fā)揮出最佳效能。我們的造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)正是綜合所測溫度、上下行溫度,爐盤溫度,爐底、爐頂壓力等參數(shù),對爐況進行評估后,同時在得到蒸汽壓力穩(wěn)定,實際測得炭層高度,返焦率,以及風(fēng)壓、油壓穩(wěn)定及夾套、汽包液位穩(wěn)定情況下而實現(xiàn)的綜合優(yōu)化。它與局部調(diào)優(yōu)、局部尋優(yōu)有著本質(zhì)的區(qū)別。它符合造氣生產(chǎn)的技術(shù)發(fā)展趨勢,是實現(xiàn)全自動化連續(xù)生產(chǎn)的極好措施。
圖3 控制系統(tǒng)圖
2.2 造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制系統(tǒng)裝置介紹
2.2.1 系統(tǒng)組成及特點
分布式結(jié)構(gòu),多CPU工作的智能模塊,風(fēng)險分散,可靠性高,維護方便。
結(jié)構(gòu)簡單,擴充性好。通過PROFIBUS總線把各控制站連接在一起。
投資較少,功能強,操作方便。
2.2.2 控制系統(tǒng)功能說明
(1)每四臺爐最好配置2個操作站,最多可八臺爐配置兩個操作站,操作站之間配合操作,互為熱備。
(2)在操作站上用組態(tài)軟件進行組態(tài)
● 監(jiān)視顯示(流程圖 棒狀圖)
● 通過PROFIBUS,操作站與現(xiàn)場控制器進行參數(shù)交換
● 顯示各參數(shù)歷史趨勢,實時趨勢圖
● 各參數(shù)的報表打印
● 各參數(shù)的設(shè)定、報警設(shè)置和顯示
● 實現(xiàn)無表盤化,在操作站上可對煤氣爐進行各種操作
(3)公共系統(tǒng)現(xiàn)場控制站
● 在公共系統(tǒng)現(xiàn)場控制站上實行氫氮比的控制,根據(jù)氫氮比值的大小,可對每臺爐的加氮量(上加氮時間、下加氮時間、或回收時間)進行手動和自動控制。
● 蒸汽總管壓力的前饋補償及調(diào)節(jié)和報警聯(lián)鎖。
● 對公共系統(tǒng)各檢測參數(shù)進行顯示,紀錄及報警。
● 風(fēng)機和油壓系統(tǒng)的管理,以及報警聯(lián)鎖。
(4)煤氣爐現(xiàn)場控制站
每臺爐有一套現(xiàn)場控制站,控制站均有如下功能。
● 2路PID(夾套、汽包液位PID)
● 上下吹入爐蒸汽流量調(diào)節(jié)
● 爐盤調(diào)速自動調(diào)節(jié)
● 時間優(yōu)化控制
● 炭層的自動測量,自動加炭及炭層高度控制
● 程控邏輯
(1)各工藝閥門的邏輯控制
(2)各工藝閥門的檢測,聯(lián)鎖及報警
(3)任何階段的安全開車
(4)加氮操作
(5)可強行打開放空閥放空
(6)強行回收操作
(7)全上吹操作
(8)安全停車
(9)緊急停車
(10)階段延時(暫停)
(11)階段快進
(12)吹風(fēng)自動排隊
(13)制惰氣
(14)各閥門的單獨操作
(15)自動、手動的切換
3 機電一體化自動加煤技術(shù)
3.1 機電一體化自動加煤技術(shù)介紹
我公司經(jīng)多年攻關(guān),已經(jīng)研制出適合φ2260mm、φ2400mm、φ2650mm煤氣發(fā)生爐的機電一體化自動加煤控制裝置。已經(jīng)在不同煤種、不同爐型、不同廠房結(jié)構(gòu)、不同產(chǎn)品的多家合成氨廠應(yīng)用,有的已應(yīng)用四年以上。現(xiàn)在看來,全部應(yīng)用廠家無一不獲得成功,無一不取得可觀的經(jīng)濟效益,均認為是造氣首選技改項目。為此,中國氮肥工業(yè)協(xié)會小氮肥技術(shù)開發(fā)部1999年7月在秦皇島市召開了“造氣機電一體化自動加煤控制裝置”技術(shù)現(xiàn)場交流會,會議認為:機電一體化自動加煤裝置在小氮肥廠實際應(yīng)用表明,單爐發(fā)氣量提高10%~15%,噸氨煤耗下降10%左右,改造投資回收期三個月左右。是一種投資少,見效快,改造方便,使用可靠的加煤裝置,建議在小氮肥行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用。1999年7月我公司的“機電一體化自動加煤控制裝置”又被中國化工勘察設(shè)計協(xié)會批準為化工工程建設(shè)標準選用定點產(chǎn)品。同時,也是中國氮肥工業(yè)協(xié)會在小氮肥行業(yè)推廣的十項高新技術(shù)中的一個。
3.1.1 機電一體化自動加煤控制技術(shù)經(jīng)濟效益可觀
采用“機電一體化自動加煤控制技術(shù)”有可觀的經(jīng)濟效益,主要表現(xiàn)在以下四點。
①每天可減少因人工加煤造成的單爐停爐時間約為60min。
②可使造氣生產(chǎn)中每個循環(huán)減少吹風(fēng)時間約3s,這既能節(jié)煤又能增加產(chǎn)氣量。
③變?nèi)斯ぜ用荷蠚獾佬逼落忼X形大幅度波動爐溫曲線為直線型溫度曲線。
人工加煤每次都要將爐蓋打開,損失掉大量的熱量,同時加入大量冷炭(約1200kg)將紅火壓住,使爐溫急劇下降。上氣道最高溫度和最低溫度波動可達200℃左右,這就將爐子30min的人工加煤周期性制氣效果分為三個階段:A養(yǎng)爐階段,B制氣階段,C衰落階段。使爐子的整體制氣效果大大降低。
采用機電一體化自動加煤控制裝置后,改集中每次1200kg加煤為每個循環(huán)下吹階段加煤75kg左右,爐溫波動很小,從上氣道溫度曲線上可看出只波動10~40℃。
④能使爐渣的含碳量大幅度下降。
人工加煤每次1200kg左右,機電一體化自動加煤改人工集中大量加煤為每個循環(huán)下吹階段少量加煤,每次約75kg左右,這就使煤燃燒得更充分,灰渣的殘?zhí)剂看蠓冉档。例如,陜西省城化股份有限公司上機電一體化自動加煤控制技術(shù)前,返焦率為16%~17%,上后返焦率降為9%左右。
我公司開發(fā)的機電一體化自動加煤控制裝置適用性強,主要表現(xiàn)在如下四個方面。
①造氣廠房結(jié)構(gòu)不受限制,只要工字梁底面距爐口垂直距離在3.7m的任何造氣車間均可(國內(nèi)還沒有見到低于此距離的造氣車間)。
②煤種不受任何限制,中國地域之大,合成氨造氣煤用多種多樣,這樣加煤機的適用性就受到了挑戰(zhàn),煤球還好說,就煤塊粒度而言,盡管工藝要求直徑在75mm左右為宜,但有的廠采用小粒煤,還有的廠塊煤粒度在200mm以上就入爐。我公司經(jīng)實際勘察,吸取經(jīng)驗教訓(xùn),開發(fā)出不同型號的加煤機來適應(yīng)不同煤種、不同粒度的塊煤、不同粒度的焦炭。也就是說可根據(jù)煤種及粒度大小情況來配相應(yīng)型號的加煤機。目前,我公司有適應(yīng)煤球造氣的加煤機,有適應(yīng)煤球和煤塊混燒的加煤機,有適應(yīng)小粒度煤造氣的加煤機,有適應(yīng)較大粒度塊煤的加煤機,有適應(yīng)純焦炭的加煤機。
③爐子類型不受限制,從φ2260mm一直到φ3600mm煤氣發(fā)生爐,我公司都有配套的自動加煤裝置。
④工藝條件及工藝要求不受限制,由于加煤機的兩道密封結(jié)構(gòu),使爐子的任何工況都處在密封狀態(tài),所以加煤機不會給爐子運行增加任何附加條件和要求。由于造氣爐控制微機具有適應(yīng)任何工藝要求的軟、硬件。而機電一體化自動加煤控制裝置就是將自動加煤機的各個參數(shù)容在了制氣循環(huán)程序中,使爐子的加煤與制氣過程形成一個整體,使爐子在良好、經(jīng)優(yōu)化選擇的參數(shù)下運行,挖出爐子的潛力。
3.1.3 技術(shù)可靠性強
經(jīng)四年多應(yīng)用廠家的實踐表明,機電一體化自動加煤控制裝置密封性能好、運行可靠,能夠在造氣車間這樣的惡劣條件下長期運行,性能大大高于原設(shè)計要求。
3.2 機電一體化自動加煤控制裝置介紹
它由兩部分組成,一部分是控制微機、一部分是加煤機。
為自動加煤配套使用的程序控制機除了具有一般的造氣爐程序控制功能外,還必須對整個給料系統(tǒng)進行合理可靠的控制,其控制過程必須與造氣的程序控制有機地結(jié)合在一起,達到最優(yōu)狀態(tài)。
對于自動加煤機,我們是吸收了中氮廠多年的經(jīng)驗,遵循制氣規(guī)律,順應(yīng)技術(shù)發(fā)展趨勢而開發(fā)出來的新技術(shù)產(chǎn)品。其結(jié)構(gòu)取眾家之長(如圖4所示),它包括如下部分:
①布料器及布料器油缸;
②圓盤閥及圓盤閥油缸;
③給料器(插板閥式給料器)及給料器油缸;
④料倉(中氮廠料倉一般為水泥結(jié)構(gòu);小氮廠可采用鋼板結(jié)構(gòu))。
以上部分的油缸都是由原造氣油壓系統(tǒng)驅(qū)動。
圖4 加焦機示意圖
正常生產(chǎn)時,每個制氣循環(huán)(有的廠是120s一個循環(huán),有的廠是150s一個循環(huán))加一次煤。圓盤閥與布料器始終有一閥為關(guān)閉,即爐子在任何階段都是密封狀態(tài),并且布料器動作時間可調(diào);圓盤閥的動作完全與給料閥動作協(xié)調(diào),并且給料時間可調(diào)(可精確到0.1s)。
我公司開發(fā)的機電一體化自動加煤控制裝置布料方式任選,布料形式(布料器大小)可根據(jù)爐膛大小來確定。
4 油壓系
油壓技術(shù)多年來一直得到廣大氮肥廠、煤氣廠的重視。通過應(yīng)用廠家的經(jīng)驗總結(jié)和我公司在這一技術(shù)上的不斷開發(fā),造氣油壓技術(shù)一直向可靠、配套、完善、規(guī)范通用、具有可擴展性這個良好的方向發(fā)展。
4.2.1 可靠
指的是這個技術(shù)應(yīng)用后,故障率應(yīng)該是很小的,這要靠鋼管的酸洗、安裝、吹除、試漏、保壓等環(huán)節(jié)的保證和液壓件、液壓設(shè)備質(zhì)量的保證。投運后使其始終處于良好的狀態(tài),保證正常生產(chǎn)。否則,就會三天兩頭出問題,致使有的廠家又把油壓改回水壓。更有甚者還會把整個企業(yè)的生產(chǎn)拖垮。
4.2.2 配套
4.2.2.1 油管路的配置
高、低壓總管擬采用φ57×3.5mm的鋼管;高、低壓總管到閥站擬采用φ38×3mm的鋼管;高壓總管到蓄能器擬采用φ57×3.5mm的鋼管;低壓總管到蓄能器擬采用φ25×2.5~3mm的鋼管;閥站到工藝閥油缸擬采用φ25×2.5~3mm的鋼管。
4.2.2.2 閥站中換向閥的配置
換向閥有兩個功能,一個是油路的換向,另一個是決定油流量的大小。而工藝閥門動作速度一個是取決于壓力,另一個是取決于油的流量。在造氣生產(chǎn)中,工藝閥門動作速度越快,越有利于生產(chǎn)。以一臺φ3m造氣爐為例,如果工藝閥門每動作一次慢一秒鐘的話,全年將給企業(yè)造成二十萬元的損失?梢,工藝閥門動作速度很重要,如果油壓一定,那速度就取決于油的流量了。目前市場上有四種換向閥,四種換向閥的情況見表1。
4.2.2.3 油缸、高壓膠管、接頭體的配置
為了保證工藝閥門的動作速度,油缸膠管、接頭之間的配置也需要合理性,如表2。
4.2.3 完善
4.2.3.1 技術(shù)完善
造氣生產(chǎn)的安全很大程度上是靠油壓技術(shù)來保障的。例如,油壓聯(lián)鎖技術(shù)見圖5:這個技術(shù)的完善就能避免過氧現(xiàn)象的出現(xiàn),保證生產(chǎn)系統(tǒng)的安全。又如,工藝閥門開關(guān)速度快有利于生產(chǎn),但卻會帶來油壓系統(tǒng)震動加大,工藝閥門容易損壞的問題。為了解決這個問題,所采用的油缸內(nèi)部要帶緩沖結(jié)構(gòu)。這都是技術(shù)完善范疇之內(nèi)的。
4.2.3.2 設(shè)備完善
如果油壓系統(tǒng)是按照正規(guī)要求配置設(shè)備,這個問題不明顯。最怕是用戶對技術(shù)了解不夠深入,提供油壓設(shè)備的單位又不負責(zé)任。例如,一個化肥廠油壓系統(tǒng)的油溫太高,當(dāng)需用冷卻水冷卻的時候,卻發(fā)現(xiàn)泵站油箱里沒有冷卻盤管。諸如此類的油泵站沒有卸壓閥,蓄能器沒有充氮工具,油壓件沒有檢驗裝置等,這些都在完善之列。
4.2.4 規(guī)范通用
指的是油壓系統(tǒng)的模式要規(guī)范化,配置要基本化,各部分連接要標準化。全部油壓設(shè)備應(yīng)采用國標、部標產(chǎn)品,以保證通用性。這些保證了,也避免了企業(yè)在備品備件上的后顧之憂。
4.2.5 可擴展性
造氣生產(chǎn)越來越向著全自動化連續(xù)生產(chǎn)方向發(fā)展。例如,原來手動加煤現(xiàn)在是自動加煤;原來是手動下灰現(xiàn)在可以自動下灰。這些都要求油壓系統(tǒng)跟上發(fā)展的需要,也就是說油壓系統(tǒng)動力源容量要大。其方法,泵站系統(tǒng)可采用開一備一,開二備一,開三備一模式;也可采用大容量的泵站,其泵站形式和可供范圍見表3。
閥站的閥位可根據(jù)需要來確定。目前的閥站形式和適用爐型如表4。
圖5 油管路聯(lián)鎖圖
還可以根據(jù)用戶需要確定閥站的閥位和不同規(guī)格的換向閥的數(shù)量。
總之,這些裝置能隨意擴展,以保證生產(chǎn)的需要。也就是說,不管是哪種規(guī)格工藝閥門,開關(guān)動作速度都應(yīng)≤3s。
綜上所述,造氣油壓技術(shù)在煤造氣生產(chǎn)中占有重要地位,一定要引起足夠的重視。對原來系統(tǒng)先天不足,系統(tǒng)不配套的廠家一定要盡快下決心,該淘汰的淘汰,該改進的改進。去掉卡脖子的地方,使造氣油壓系統(tǒng)真正達到理想、可靠的程度。
5 造氣三位一體技術(shù)推廣應(yīng)用情況及前景展望
5.1 三位一體技術(shù)應(yīng)用情況總結(jié)
目前,有二十多家中氮廠和近三百家小氮廠采用我公司開發(fā)的油壓系統(tǒng)技術(shù);機電一體化自動加煤技術(shù)在全國包括中氮廠在內(nèi)也有六十多家企業(yè)采用;造氣生產(chǎn)中的三位一體技術(shù)已被江蘇張家港市化肥廠、宜興化肥廠、昆山化肥廠,山西晉城第一化肥廠、晉城第二化肥廠、山西天脊集團一、二、三期工程,河南汝陽化肥廠、修武化肥廠、駐馬店駿馬公司,息縣化肥廠,山東壽光化肥廠等氮肥企業(yè)應(yīng)用。以張家港市化肥廠為例,該廠早在2000年11月就已投運成功,達到設(shè)計水平,該廠自采用這個技術(shù)以來,使得開三臺φ2.4m造氣爐就能日產(chǎn)合成氨180t,最多達190t以上。同時整個造氣生產(chǎn)實現(xiàn)了無表盤化操作,確實覺得是現(xiàn)代化控制。從張家港化肥廠成功采用這項技術(shù)以來,全國有上百家氮肥企業(yè)前往考察,對這項技術(shù)給予了充分的肯定,要求上這一技術(shù)的呼聲很高。又如山西晉城二化采用這一技術(shù)后,顯示了造氣自動化生產(chǎn)的優(yōu)勢,提高了操作人員的技術(shù)水平,強化了管理及成本核算,徹底扭轉(zhuǎn)了生產(chǎn)被動局面,使得開φ2.6m爐燒小粒煤,單爐發(fā)氣量可供5.5~6級,且爐渣返焦率顯著降低,F(xiàn)在又有湖南岳陽化工廠,山東;瘓F,河南鄲城化肥廠,中原氣化公司(34臺造氣爐),河北冀州銀海公司等采用了這項技術(shù),有的正在安裝投運。現(xiàn)在看,不管是已上這一技術(shù)的廠家還是經(jīng)考察后沒上的廠家,均認為造氣生產(chǎn)中三位一體技術(shù)確實是造氣生產(chǎn)必選的技術(shù)項目。
5.2 使用前景展望
5.2.1 成功的技術(shù)能使應(yīng)用企業(yè)放心
早在上個世紀80年代末我公司就成功開發(fā)推廣了造氣微機油壓控制技術(shù);在上個世紀90年代初我公司開發(fā)的造氣蒸汽壓力及入爐蒸汽流量控制技術(shù)在廣大氮肥廠得到廣泛的應(yīng)用;上世紀90年代中期我們成功地把造氣氫氮比控制技術(shù)奉獻給了廣大氮肥廠,1998年我們又成功地推廣了機電一體化自動加煤控制技術(shù)。造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)是我公司在上述造氣各分項控制技術(shù)得到成功推廣后而開發(fā)成功的,這樣就造氣生產(chǎn)中三位一體技術(shù)本身而言不存在不成熟,不可靠,不先進的問題,所以,廣大氮肥企業(yè)盡管放心采用。
5.2.2 一步到位的技術(shù)是新上造氣項目的首選
造氣生產(chǎn)中由于不定因素較多,各個控制指標的實現(xiàn)一直都是造氣控制技術(shù)開發(fā)單位研究的課題,隨著技術(shù)的進步,造氣控制技術(shù)也在不斷發(fā)展和提高,使氮肥企業(yè)能夠有目的地選擇造氣相關(guān)技術(shù),現(xiàn)全國六百多家氮肥企業(yè)采用相關(guān)造氣控制技術(shù)的情況如表5。
統(tǒng)計表明,這些造氣控制技術(shù)全部采用的企業(yè)不多,沒采用的企業(yè)不是不想上,而是由于資金問題,生產(chǎn)條件問題以及這些技術(shù)本身的成熟問題,相互之間的接口,配套問題等等。
現(xiàn)在,我公司的造氣生產(chǎn)中三位一體技術(shù),是在造氣分項控制技術(shù)都成功推廣的基礎(chǔ)上,綜合實現(xiàn)造氣生產(chǎn)的管理,綜合實現(xiàn)諸多而且必須的造氣控制技術(shù)。全部實現(xiàn)無表盤化操作,所以,新上造氣項目選用造氣生產(chǎn)三位一體技術(shù),省得考慮了微機油壓技術(shù)再考慮氫氮比控制技術(shù),再考慮自動加煤技術(shù)等等,而且不需要進行參數(shù)顯示的二次儀表資金投入,可謂一步到位。從投資上講,采用三位一體技術(shù)和采用分離式專用裝置基本一樣,但三位一體技術(shù)則是有現(xiàn)代化的模式和現(xiàn)代化的水平。
造氣的全自動化連續(xù)生產(chǎn)是自有化肥廠以來廣大操作工由來已久的愿望,全廠各工段控制的計算機聯(lián)網(wǎng),過去也是造氣工段無法實現(xiàn);全廠計算機調(diào)度系統(tǒng)過去也是造氣工段無法進入。自從造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)在造氣工段成功推廣應(yīng)用以來,既實現(xiàn)了造氣的全自動化連續(xù)生產(chǎn),又使過去不能實現(xiàn)的全廠聯(lián)網(wǎng),全廠的計算機調(diào)度系統(tǒng)得以實現(xiàn)。
我們作為造氣控制技術(shù)開發(fā)單位感到欣慰,這也是我們多年來奮斗的目標,現(xiàn)在終于實現(xiàn)了,從形式上它實現(xiàn)了現(xiàn)代化控制,從技術(shù)上它完善了整個造氣工段的控制技術(shù),這也正是造氣控制技術(shù)的發(fā)展所在,相應(yīng)的造氣生產(chǎn)中三位一體的技術(shù)是符合技術(shù)發(fā)展趨勢的,它滿足了我國間歇式煤造氣的需要。 |