用于合成氨生产的造气车间综合控制系统及其使用方法

摘要

用于合成氨生产的造气车间综合控制系统及其使用方法，包括车间协调控制站以及与多个造气炉对应的子系统优化控制站与I/O站，子系统优化控制站通过车间协调控制站与厂级调度站信号连接，使用时，子系统优化控制站先根据实际仪表群测得的过程参数推出火层上移、火层下移、氧化层厚度增厚、氧化层厚度减薄、偏火与结疤等虚拟参数，再根据实际过程参数和虚拟参数对子系统进行具有自学功能的优化控制，车间协调控制站则根据厂级调度站信号、子系统运行情况实现造气车间与合成氨生产全流程的协调。本设计不仅参数测量点较全面、单炉操作的优化控制性较完善，而且与全流程各部分的协调性较强、有利于造气和全流程在高效低耗状态的稳定运行。

主权项

用于合成氨生产的造气车间综合控制系统，该综合控制系统包括多个子系统，每个子系统都包括多个造气炉（6），每个造气炉（6）的两端分别与煤气炉上部气道（11）、煤气炉下部气道（12）相连接，煤气炉上部气道（11）、煤气炉下部气道（12）的另一端分别经上行煤气阀（13）、下行煤气阀（14）后均与煤气总管（15）相连接，煤气总管（15）的另一端与放空阀（16）、煤气总阀（17）相连接，放空阀（16）的另一端与烟囱（18）相连接，煤气总阀（17）的另一端经洗气塔前半水煤气总管（19）与洗气塔（10）相连接，洗气塔（10）的另一端经单炉洗气塔出口半水煤气管（20）与气柜（21）相连接；所述空气总管（7）经吹风阀（71）与煤气炉下部气道（12）相连接，蒸汽总管（9）经蒸汽总阀（91）与上行蒸汽阀（92）、下行蒸汽阀（93）相连接，上行蒸汽阀（92）、下行蒸汽阀（93）的另一端分别与上行氮气阀（82）、下行氮气阀（83）相连接，上行氮气阀（82）、下行氮气阀（83）的另一端经氮气总阀（81）与加氮总管（8）相连接，且上行蒸汽阀（92）、上行氮气阀（82）之间的管道与煤气炉下部气道（12）相连接，下行蒸汽阀（93）、下行氮气阀（83）之间的管道与煤气炉上部气道（11）相连接，其特征在于：所述综合控制系统还包括一个车间协调控制站（2），每个子系统还包括一个子系统优化控制站（3）与一个I/O站（4），车间协调控制站（2）的一端与厂级调度站（1）信号连接，另一端与子系统优化控制站（3）信号连接，子系统优化控制站（3）的另一端与I/O站（4）信号连接，I/O站（4）的另一端与实际仪表群（5）相连接，实际仪表群（5）的设置情况如下： 所述造气炉（6）的炉肩上沿同一圆周均匀设置有三个红外图像采集器（BE101），三个红外图像采集器（BE101）都通过集成光电转换器（BT101）、炉面燃烧信号转换器（BY101）与I/O站（4）信号连接，造气炉（6）的底部设置有炉底热电偶（TE103）与电动机（M），炉底热电偶（TE103）与I/O站（4）内设置的炉底温度变送器（TT103）信号连接，电动机（M）与炉篦变频器（SY101）信号连接，炉篦变频器（SY101）的另一端与I/O站（4）、炉篦转速变送器（ST101）信号连接，炉篦转速变送器（ST101）的另一端与I/O站（4）信号连接；所述煤气炉上部气道（11）上设置有上行热电偶（TE101）与上行压力变送器（PT101），上行热电偶（TE101）与I/O站（4）内设置的上行温度变送器（TT101）信号连接，上行压力变送器（PT101）与I/O站（4）信号连接，煤气炉下部气道（12）上设置有下行热电偶（TE102）与下行压力变送器（PT102），下行热电偶（TE102）与I/O站（4）内设置的下行温度变送器（TT102）信号连接，下行压力变送器（PT102）与I/O站（4）信号连接，煤气总管（15）上设置有蒸汽利用率检测仪（AEAT102），蒸汽利用率检测仪（AEAT102）与I/O站（4）信号连接，单炉洗气塔出口半水煤气管（20）上设置有专用分析取样探头系统（AE101）、塔出口半水煤气专用流量计（FE104）、塔出口压力变送器（PT103）与塔热电阻（TE104），专用分析取样探头系统（AE101）经取样预处理装置（AN101）后分别与H2成分分析仪（AT101）、CO多组分成分分析仪（AT102）、CO2多组分成分分析仪（AT103）相连接，H2成分分析仪（AT101）、CO多组分成分分析仪（AT102）、CO2多组分成分分析仪（AT103）与I/O站（4）信号连接，塔出口半水煤气专用流量计（FE104）内包括的差压变送器（FT104）与I/O站（4）信号连接，塔出口压力变送器（PT103）与I/O站（4）信号连接，塔热电阻（TE104）与I/O站（4）内设置的塔温度变送器（TT104）信号连接；所述空气总管（7）上设置有空气压力变送器（PT001）与空气平衡流量计（FE101），空气压力变送器（PT001）与I/O站（4）信号连接，空气平衡流量计（FE101）内包括的空气差压变送器（FT101）与I/O站（4）信号连接，加氮总管（8）上设置有加氮平衡流量计（FE103），加氮平衡流量计（FE103）内包括的加氮差压变送器（FT103）与I/O站（4）信号连接，蒸汽总管（9）上设置有蒸汽压力变送器（PT002）与蒸汽标准孔板（FE102），蒸汽压力变送器（PT002）与I/O站（4）信号连接，蒸汽标准孔板（FE102）内包括的蒸汽差压变送器（FT102）与I/O站（4）信号连接。