PSA画面操作说明及DCS故障处理讲义

操作培训
1、变压吸附操作说明 (1)
2、开停车操作 (11)
3、DCS故障处理 (12)
第一、变压吸附部分操作说明
一．PSA部分按钮功能说明
A.“PSA运行按钮”。

当设好各步的运行时间后，点动该按钮，会弹出“启动PSA？”
框，按下“启动”或“停止”按钮，装臵将运行或停止。

B.“时间联锁”。

该功能是根据AT2001检测值进行吸附时间修改。

如该按钮按下，
同时在时间设定操作中的“AT2001 CO含量设定”中的按钮为自动时，在第一步刚开始时判断AT2001的值是否大于CO的上限设定值，如大于上限则自动将“调整系数K”减去0.02。

在第13步时如AT2001的值小于CO的含量下限设定值时，，则自动将“调整系数K”
加上0.01。

C.“状态压力”。

该功能是记录了各塔的不同状态下的压力，并计算了其平均值。

D.“时间设定”。

该功能是设定各步的运行时间。

各步时间设定原则如下：
5塔吸附时间
4塔吸附时间
T1：设定一均时间，对应5塔运行时为5塔的5_T1，4塔时为4_T1。

T2：设定顺放时间，对应5塔运行时为5塔的5_T2，4塔时为4_T3。

T3：设定逆放时间，对应5塔运行时为5塔的5_T3，4塔时为4_T4。

T4：设定冲洗时间，对应5塔运行时为5塔的5_T4，4塔时为4_T2。

当各时间设定好后，在5塔和4塔运行的时间也就设定好了。

注意：当进PSA的流量（FT1401）增加时，须减小T3和T4的时间。

通过公式: FT1401*（T1+T2+T3+T4）=2500*240*K值，可以计算出
T1+T2+T3+T4的值。

其中T1和T2是相对固定的。

由于吸附塔的大小和装填的吸附剂量是固定的，因而在原料气组成和吸附压力一定的情况下，吸附塔每一次所能吸附的杂质总量就是一定的。

所以随着吸附过程的进行，杂质就会慢慢穿透吸附床，起初是恒量，渐渐就会超过允许值，这时就必须切换至其它塔吸附。

因而，当原料气的流量发生变化时，杂质的穿透时间也就会随之变化，吸附时间参数就应随之进行调整。

流量越大则吸附时间就应越短，流量越小则吸附时间就应越长。

这样才能保证在各种操作负荷下均能充分地利用吸附剂的吸附能力，在保证产品纯度的情况下获得最高的氢气回收率。

E.“切除”
在需要手动切除塔时，应先按下该塔的塔号按钮，比如在A塔旁边的“A塔”，按下后，该按钮变为红色。

再按“切除”按钮，此时该按钮变绿后又变红，则A塔被切除。

切除后“A 塔”按钮变为灰色。

如先按下“切除”按钮，如没有选中要切的塔，则不会进行切塔。

注意：如“选择塔号”按钮变为“清除塔号”按钮时，将不能进行手动的切塔和恢复，因此在进行切塔和恢复操作前，应使“选择塔号”为绿色按钮。

但是如1号阀和2号阀都同时打开时，并且该塔如在”A”时压力与PT2003的压力差超过0.2MP,或在”D”或”PP”时PT2002的压力超过0.2MP时，将自动进行切塔。

F. “恢复”
在需要进行已切塔的恢复操作时，应先按下该塔的塔号按钮，比如在A塔旁边的“A塔”，使其变为红色。

再按“恢复”按钮，此时该按钮变绿后又变红，则程序会自动根据A塔的压力寻找到合适的步序将A塔投入运行。

此时在屏幕上显示恢复的步序。

如此时不想恢复该塔了，一定要按下“选择塔号”按钮，使其变为“清除塔号”。

则程序计算的结果将不执行。

在恢复后的4步内，T3的时间限定为40秒，T4的时间限定为70秒。

4步过后，程序自动恢复其原时间设定值。

此时，应注意调节尾气压力，并根据其状况调节燃料气量。

其它功能说明：
1）阀门报警说明：当阀门该打开时，阀门回讯未开，即未变绿色；该关闭时，未关，即未变红色。

以上两中情况发生的时间超过了8秒时,此时阀门报警，在画面上表示该阀门的字母蓝色闪烁。

此时应查看一下该塔的压力是否正常，并及时通知有关人员进行处理。

注意：在四塔运行时，不能再进行切塔操作。

2）在停车状态下，按下“阀门测试按钮”后，即可进行阀门的点动操作。

注意：在测试完成后，应将所有的阀门关闭，
二．调节回路说明
1．终升回路PC2001
说明：本调节回路由安装于各塔出口的压力变送器和调节阀PV2001构成，作用是在终升时间内使处于终升状态的吸附塔的压力值从一均压力均匀地上升到吸附压力，在满足终升所需
气量的前提下尽量使PSA出口的产品氢气流量连续、压力稳定。

该调节回路的工作状态将影响装臵产品气的稳定。

本调节回路有全自动和手动两种模式，正常情况下采用全自动模式。

1）全自动模式：本调节回路包括两个工作段，
第一个工作段为没有吸附塔作产品气升压的工作段，对应T1时间。

在此时间内，阀门开度为固定值（等于手动设定的下限值）。

第二个工作段为有吸附塔正在作产品气升压的时间段。

选择“自动”时，压力设定值（SP 值）由程序产生，该给定值为一个变量，变量的起点为开始升压时刻的吸附塔压力值，变量的终止点为产品气压力调节PIC2003A回路的SP值，此PIC2003A回路的SP值应在事先设定好,否则会影响终升回路。

在终升过程中PC2001的SP值按一定的比例上升，其值是均匀增加的。

通过PID运算调节PV2001的开度，使终升吸附塔的压力值跟随设定值上升，使终升的效果达到最佳，在生产时必须选择“自动”方式。

如在“自动”方式时终升吸附塔的压力值不能很好的跟随设定值变化，则应该调整控制回路PC2001的P、I参数。

PID参数设定: P=-0.19 , I=0.07
2）手动控制模式：直接由操作工给出阀门开度下限值和上限值，阀门在第一工作段内将按设定的下限值开启，在第二工作段内阀门将从下限值逐步开大直到上限值。

上、下限值的设定原则是：吸附塔的压力控制在终升时间内恰好缓慢上升到吸附压力。

初始开度=12.5
上限开度=45.5
应注意：①升压速度严禁过快。

②无论是全自动模式或斜率模式必须保证最终升到的压力基本等于吸附压力，误差不超过0.05MP。

2. 冲洗调节回路PIC2005
说明：该回路由PT2005和PV2005构成，其作用是用顺放罐的气对塔作均匀冲洗，使塔内的杂质在冲洗气的作用下能解吸出来。

该回路调节的好坏对塔的再生有很重要的作用。

理想的过程是在冲洗时间段内使作“PP”的塔的压力均匀地降到20KP以下。

且顺放罐的压力能降到最低。

1)自动模式
1.在有塔作“D”时，其PV2005的开度为下限值。

2.在有顺放段时，即XV2008打开时PV2005阀门全关。

3.无顺放段时，且不在“D”和“PP”时,PV2005阀门全关。

4.在“PP”时, 压力设定值是程序给定的。

其是以塔刚开始作“PP”的压力值作为起点，
终止点为20KP, 压力设定值在这区间是均匀减小的。

PID参数设定: P=1.0, I=0.1
2)手动控制模式，直接设定初始开度和上限开度，在冲洗时间段内是阀门从下限开度均匀地
上升到上限开度。

初始开度=18
上限开度=40
应注意：①顺放罐降压速度严禁过快，应该是匀速降压的。

②无论是全自动模式或手动模式必须保证在每次冲洗结束后顺放罐的压力降到0.02MP以下。

此调节回路的好坏直接影响到塔的再生效果，对吸附效果有很大的影响。

3．逆放调节回路PIC2002
说明：本调节回路由安装于各塔的压力变送器和PV2002构成，用于调节逆放速度，使作“D”和“PP”的塔的压力在逆放和冲洗时间内均匀下降。

该调节回路调节的好坏将影响装臵解吸气的稳定和再生效果，它对炉温的影响是很大的。

因此操作时要特别精细，同时在操作时要观察炉温的变化情况。

本调节回路有全自动和手动两种模式。

全自动模式：本调节回路包括三个工作段，
第一个工作段为没有吸附塔逆放和冲洗的工作段，在此工作段内，PV2002阀门开度为固定值（等于手动设定的下限值）。

第二个工作段为正在逆放的时间段，在此工作段内，采用自适应调节方式，控制回路采用PID控制，其给定值由程序内部给定，变量的起点为逆放的起始压力，终止点为0.02Mpa，在此时间段内给定值是均匀下降的。

调节阀的开度随着压力的下降而逐渐增加，这样就可保证尾气量的均匀。

PID参数：P=1.0, I=0.1
手动模式：直接由操作工给出PV2002阀门开度下限值和上限值，（该调节阀的下限开度设定限制范围为10～50%，上限开度设定限制范围为50～100%）阀门在第一工作段内将按设定的下限值开启，在第二工作段内阀门将从下限值逐步开大直到上限值。

上、下限值的设定原则是：能在每一次逆放结束时，使作“D”的塔的压力主将降低到0.02MP以下。

逆放的初始开度=8，上限开度=45。

第三个工作段为正在冲洗的时间段，在此时间段内，阀门从冲洗的初始开度均匀地上升到上限开度。

冲洗的初始开度=25，上限开度=60
4．产品气压力调节PIC2003A
此调节回路为单回路调节，回路的检测值为PT2003。

1)手动模式
等于手动输出开度
2)自动模式
该回路为普通单回路调节。

使阀门反应速度慢才能保证吸附压力的稳定。

注：在开车时应先设定好该回路的SP值
5．解析气缓冲罐出口压力放空调节PRC2006
此调节回路为单回路调节，回路的检测值为PT2006，调节阀为PV2006
1.）手动模式
等于手动输出开度
2.)自动模式
该回路为普通单回路调节。

该回路是当尾气压力超过100KP时逐渐打开PV2006放空。

P＝4， I=0.2
6．尾气压力调节回路PRC2007
此调节回路为单回路调节，回路的检测值为PT2007，调节阀为PV2007
1.）手动模式
等于手动输出开度,最小设定值为5%
2.)自动模式
该回路为普通单回路调节。

该回路是稳定尾气压力，以使燃烧平稳。

在“D”和“PP”时，其阀为程序控制，当不在“D”和“PP”时，其开度为初始开度。

这样的目的是使该阀不能全关，同时限制了其开度，以保证在“Ｄ”时的炉温的变化能够平稳。

P＝-0.25， I=0.5
初始开度=27.5
注意:当提量或减量时,应修改相应的SP值。

当提量时，因解吸气量增大，所以应相应提高SP 值，减量时应减小SP。

7.汽包液位LICA1601控制
该调节会路有两种控制方案，可在屏幕上选择。

其目的是控制汽包的液位。

第一方案：选取FT1601与FT1602的差及液位LT1601进行串级调节，控制P1001A或P1001B 的频率，从而可控制液位。

PIC_P1001AB_LT液位调节：P=-0.1 , I=0.1
PIC_P1001AB_F流量调节: P=-0.1 , I=0.1
第二方案：将LT1601与P1001A或P1001B构成单回路进行控制。

在屏幕上点击“选择控制方式”，可以改变控制方案。

点击“选择泵”，可以选择泵的运行P1001A或P1001B。

8．炉温调节FRC1201控制
该回路可以选择TE1207或TE1209作为控制量，只需点击“TE1207”或“TE1209”就可以实现其转换。

该回路是一个串级调节回路，外环为温度调节FRC1201_T,内环为FRC1201_F。

回路FRC1201_T的输出值一直等于FTC1201_F的给定值。

FRC1201_T回路的初始设定 P=-2.8 , I=0.09 ,D=8.0
FRC1201_F回路的初始设定 P=-0.17 , I=0.02
当“联动PSA”时，在“D”开始50秒后，FRC1201_F的PV值等于FT1201的值加上“D 补充值”，在“PP”开始到结束前20秒，FRC1201_F的PV值等于FT1201的值加上“PP补充值”，其余时间内FRC1201_F的PV等于FT1201的值。

这样就可将尾气的流量含算到燃料气中。

“D补充值”=15
“PP补充值”=70
注意：当提量或减量后，应视炉温的调节情况修改“D补充值”和“PP补充值”。

三．操作注意事项
1)系统严禁将水带入PSA单元，否则将损坏吸附剂。

2)在生产过程中，如须检修与工艺气接触的任何设备均应先进行臵换。

3)操作工应定时巡检气压系统。

4)在作切塔、放空等会影响后工段的处理前，应确定故障的真实性，并通知后工段。

5)逆放、均压、产品气升压的速度均不宜太快，应坚持这样的原则：在保证能达到压力要求
的条件下应尽量缓慢进行。

否则可能影响再生效果和吸附剂使用寿命。

6)在吸附时间一定时，冲洗和逆放的时间应尽量长且应缓慢均匀进行。

四．装臵停车
装臵停车一般可分为三种情况即：正常计划停车、紧急停车和临时停车。

1.正常停车
首先通知前后工段做相应的调整
1)在PSA监控图上点击“PSA运行按钮”后，在弹出框中点击“停止”按钮，则PSA部分的
程序将停止运行，将程控阀全部关闭，但不影响除PSA部分的操作。

2)关闭PSA部分的原料气进气阀、产品气出口阀、解吸气出口阀、火炬线接口阀，使氢提纯
系统与界区外隔断。

3)通过PSA监控图上点击“PSA运行按钮”后，在在弹出框中点击“启动”按钮。

使PSA系
统运行几步，使PSA程控阀动作数次以使各塔压力基本相等并且都处于较高的正压。

4）应尽量使PSA停车处于第一步序。

（1、5、9、13、17）
至此，就完成了整个正常停车过程。

停车后，氢提纯系统处于正压状态，且与界区隔断。

因而，系统可较长时间地处于安全停车状态。

但由于停车后系统内仍然是易燃、易爆气体，所以整个界区仍然是防爆界区，严禁动火。

在正常停车后，装臵各吸附塔的压力相同，DCS的程序复位，因而再次开车时应按正常开车步骤操作。

2.紧急停车
当本装臵出现事故或前后装臵出现事故时，需紧急停车。

其停车步骤如下：
在DCS上将运行按钮复位至“停止”状态，将程控阀全部关闭，同时，程序将自动记住停车时的状态。

这时系统即已处于紧急停车状态。

此时应重点关注以下几个参数：炉温，进PSA前的中变气压力，水碳比。

3.临时停车
如因工作需要做短时间的停车(不超过1小时)，则可进行临时停车，其步骤与紧急停车相同。

紧急停车或临时停车后的重新投运
由于程序仍记录着停车时的状态且各吸附塔的压力也与停车时一样，所以这时可从停车时的状态直接投运，让系统无扰动地恢复到正常工作状态。

对产品纯度影响很小。

步骤如下：
1)确认各吸附塔的压力与DCS上显示运行步序状态相符。

2)看吸附塔压力历史记录，确认压力未发生大的变化。

3)在DCS上将“运行按钮”的状态由OFF臵为ON，系统即转入正常运行。

千万注意：采用这种方法恢复运行前，必须确认各吸附塔的压力与停车锁存的状态是一致的。

否则，一旦启动将可能使高压塔的气体串入低压的解吸气系统造成事故！
如果吸附塔压力与显示的状态不符，则必须先点动阀门将吸附塔压力逐渐放掉然后重新启动系统。

五．报警参数设定
1．水碳比计算
1.244*FT1202的补偿值/((FT1101-FT1201)*(0.97037+0.01426+0.00639))
3.2<水碳比 , 其值显示绿色。

2.7<水碳比<=
3.2 , 其值显示粉红色报警。

2.5<水碳比<=2.7 , 其值显示橙色报警。

水碳比<=2.5 , 其值显示红色报警。

2．压缩机出原料气的流量报警
当FT1102的值小于160NM3/H时, 大于150NM3/H时其背景框显示粉红色，表示报
警。

当FT1102的值小于150NM3/H时，其背景框显示红色，表示报警。

注意：当其显示红色时，要及时观察压缩机的工作状态。

在“原料精制部分监控图”中，如“压缩机A”或“压缩机B”显示绿色，表示该
机正常运行，红色为停止状态。

3．给水泵流量FT1601报警
当FT1601<400，背景框显示红色，表示报警。

400<FT1601<500 , 背景框显示橙色，表示报警。

500<FT1601<800 , 背景框显示粉红色，表示报警。

800<FT1601 , 背景框显示绿色，表示正常。

如P1001A（P1001B）泵处于运行状态时，其在P1001A（P1001B）泵体上显示绿色，
停止时显示红色。

4．汽包液位LT1601报警
当LT1601<150，背景框显示红色，表示报警。

150<LT1601<200 , 背景框显示橙色，表示报警。

200<LT1601<250 , 背景框显示粉红色，表示报警。

250<LT1601 , 背景框显示绿色，表示正常。

5．除氧器液位LT1603报警
当LT1603<50，背景框显示红色，表示报警。

50<LT1603<100 , 背景框显示橙色，表示报警。

100<LT1603<200 , 背景框显示粉红色，表示报警。

200<LT1603 , 背景框显示绿色，表示正常。

6．CO含量AT2001报警
当5<AT2001，背景框显示红色，表示报警。

4<AT2001<5 , 背景框显示橙色，表示报警。

3<AT2001<4 , 背景框显示粉红色，表示报警。

AT2001<3 , 背景框显示绿色，表示正常。

7.尾气压力PT2006报警
当60<PT2006, 背景框显示红色，表示高高报警
当50<PT2006<60 背景框显示橙色，表示高报警
当10<PT2006<15 背景框显示粉红色，表示低报警
当PT2006<10 背景框显示红色，表示低低报警
7.氢收率计算
用FT2001的累积量除以FT1101的累积量得出,在“分析趋势”中有历史趋势记录。

点击“清零”按钮，可以将需要的累积量清零。

1.2 工艺步序说明
本装臵共有五台吸附塔组成，其中以一台始终处于吸附状态，其余的吸附塔处于再生的不同阶段。

五台吸附塔的整个吸附与再生工艺切换过程均是通过33台程控阀门按一定的工艺步序和顺序进行开关来实现的
为便于识别这些程控阀门和表述整个工艺过程，我们首先按一定的规律对程控阀进行编号： XV 2 □□
吸附塔号：A～E
阀门功能、作用
01- 原料气进口阀
02-逆放、冲洗出口阀
03-产品气出口阀
04-一均、产品气升压阀
05-顺放阀，冲洗入口阀
06-二均阀、三均
07- 产品气升压公共阀
08- 顺放公共阀
表示PSA氢提纯工段
表示程序控制阀
PSA氢提纯部分的工艺步序和阀门开关状态表：5-1-3流程（主流程）
A：吸附 E1D～E3D：1～3次均压降压 P：顺放 O：隔离
D：逆放 E1R～E3R：1～3次均压升压 PP：冲洗 FR：产品升压
在有一个吸附塔故障时，程序可自动将故障塔切除，切除后的的工艺步序和阀门开关状态表如下：（4-1-2流程）
第二、开停车的操作
1、改大循环
1）观察压缩机吸气压力为0.02～0.03MPa时，缓慢开启大循环阀升高吸气压力为0.05MPa。

2）内操观察天然气流量缓慢下降，改水碳比为手动，控制配汽500KG/H，后面可以减小至200KG/H,但要注意炉膛温度不得上升太快。

3）若改大循环时，天然气流量先下降很快后又上升很快，说明操作阀门太快，此时应减小大循环阀开度或PV1104开度，同时应逐渐关紧V1001前大手阀。

4）刚开始大循环时，压缩机吸气压力会由于气体膨胀而升高，但停配汽和系统压力PT1401降低均会导致压缩机吸气压力降低，此时可根据经验先将压缩机吸气压力调至0.05MPa以上，待气温开始降低后，内操可根据PT1401压力对比来调节PV1401的开度。

5）停止大循环时也应根据天然气进料需求量，可关小大循环，开启V1001手阀，通过调节PV1401开度保证FT1102的流量，保证炉膛温度正常，对阀门进行操作时均要缓慢进行，必须清楚，增大PV1401开度、大循环开度、返氢开度均会增加压缩机吸气压力，但同时也会降低压缩机进料量，反之则会增加压缩机进料量和吸气压力。

2、炉膛升温
1）由于冷炉和热炉开工时，各受热部件材质受温度影响较大，故升温应在材质变形及强度范围之内，宜缓慢进行。

2）热炉升温时应及时增加燃料量和鼓引风量，保持炉膛温度的持续上涨直到满足要求，不得反复升降温，此时主要要求内操需密切根据负压、鼓风量、燃料量及含氧量的波动进行调节。

3)进料前1小时可开启PSA运行，关闭PSA进出口，设定合适的尾气压力和吸附时间。

3、汽包升压
1）停配汽后，关闭蒸汽各出口汽包保压。

2）增加天然气燃料量及尾气量，加大换热强度，汽包升压。

3）汽包压力大于系统压力0.2MPa时配汽。

4）若配汽正常则压缩机进天然气，系统继续升压至PSA运行压力。

4、压缩机进料（含配汽）
1）转化炉进出口温度分别大于400和600℃时，配汽。

2）炉膛升温至正常反应温度后，进料。

3）系统一开始可进料100、200M3/h，待分析转化中变合格后，可逐步加大进料量。

4）PSA进料并外送后，进料根据负荷及分析情况调节。

5、PSA进料
1）系统压力升至PSA运行压力且转化、中变分析合格后，开启PSA进口阀控制进料量。

2）加大返氢量，系统和PSA升压。

3）半小时后分析产品氢质量合格后，开启外送氢阀门。

第三、DCS故障处理
DCS系统故障包括人机界面（电脑）、交换机、以太网、控制器及I/O故障等。

1、电脑画面无法点动，键盘鼠标均不能进行输入操作时为电脑死机，此时只需重启电脑，
打开运行程序即可恢复操作。

步骤：A、关闭电脑主机电源（按住电脑电源按钮持续几秒钟）。

B、按下电脑主机电源按钮，启动电脑。

C、在桌面用鼠标左键双击“画面运行程序”，启动界面控制程序。

D、按正常操作调节。

2、若现场未受影响能自动运行，且各阀开度和流量均和死机前相差不大，只是不能手动点动电脑操作，则为人机界面死机。

步骤：A、断开交换机电源后再重新连接（交换机有硬件故障除外）。

B、检查现场是否和电脑显示数据一致。

C、若还不行，则需重新下载程序。

3、若现场已受影响且PSA步序保持在故障前不动（未见PSA阀动作，仪表柜阀位指示灯也未见变化时），则为程序故障，此时应立即切除PSA，按5要求进行。

4、当出现DCS控制柜其他硬件故障时，待维修人员进行处理前，应做好停车各步骤，如切PSA 各塔，大循环等。

5、需要下载控制程序时，要求：
一是检查并记录控制柜内PSA各程控阀开关信号指示（即PSA运行步序）。

二是制氢系统大循环或放空。

三是切除所有的变压吸附塔，关闭各程控阀手阀或直接断CB7电源开关（必须改引风为手动）。

四是检查现场PSA（变压吸附）塔各程控阀状态并和第一步进行核对，并记录现场各塔压力情况，若一致时，打开Opto control软件找到下载模式进行下载。

五是停运PSA系统，观察有无过错均压，若下载后和下载前状态一致，则运行PSA至正常；若不一致，则需点动“阀门测试按钮”对各塔进行手动调压。

六是检查各运行参数变化情况，调整各部分至正常状态。

总结：出现DCS控制故障时，应首先排除电脑故障，依次观察交换机工作状况，若无法控制且现场阀门特别是PSA在一个步序运行不动时，应首先立即手动切除PSA并手动放空或大循环，内操记录失控前的吸附时间，步序及现场压力变化情况，待维修人员处理前，外操和班长应能手动进行大循环操作和控制各罐液位及系统压力和各点温度正常。