造气生产优化控制系统
DCS系统在造气工段中的应用
DCS系统在造气工段中的应用摘要 jx-300x dcs系统综合了计算机技术、网络通讯技术、冗余及自诊断技术等先进技术,采用多层分级的结构形式,适应现代化生产的控制与管理要求。
目前已成为工业过程控制的主流。
关键词 dcs系统;造气生产工艺;优化控制中图分类号tp273.5 文献标识码a文章编号1674-6708(2010)21-0115-021 车间造气工段工艺现状概述我车间现有造气炉27台。
其中造气炉11台,分别为1-9号造气炉及18号、19号造气炉,造气炉16台,分别为10-17号造气炉及20-27号造气炉.其中20-27台为2004年以后新上的设备,均采用浙大中控的jx-300x dcs 集散控制系统。
jx-300x dcs是由浙江浙大中控技术有限公司设计,是一种以微处理器为基础的分散型综合控制系统。
该系统综合了计算机技术、网络通讯技术、冗余及自诊断技术等先进技术,采用多层分级的结构形式,适应现代化生产的控制与管理要求。
目前已成为工业过程控制的主流。
我车间造气系统所用原料主要为山西阳泉无烟煤,以及部分烟煤,每台造气炉的造气周期分为吹风、上吹、下吹、二次上吹、空气吹净以及回收6个阶段。
其工艺流程图如图1所示。
整个制气过程各阶段阀门的起落顺序对应如下(见表1)。
我车间现有dcs系统4套,每套dcs系统由一个控制站、两个操作站(其中一个兼工程师站)、一个辅助控制机柜构成。
控制站主控制卡、数据转发卡,控制站供电电源均实现1:1热冗余,现场信号直接进入过程控制站,通过冗余的工业以太网络与操作站相连,实现了对生产过程整体监控。
在操作站上只要增加1个以太网卡及opc 数据接口软件,就可将dcs实时数据方便地传送给mis网,从而实现全厂综合集成自动化。
2 造气工段的主要控制方式2.1 阀门的顺序控制根据半水煤气的生产工艺要求,阀门动作分为吹风、上吹、下吹、二次上吹、空气吹净以及回收6个阶段,dcs系统通过中间继电器控制油压阀门来实现,通过梯形图(ld)、图形化组态(fbd)、编程软件(scl)来完成此外,还针对每个阀门设置不同超前或滞后时间,从而保证各阀门的顺利起落。
优化造气生产降低白煤消耗
渣层厚度下降 ， 使气化层下移 ， 造成炉底温度过高 而烧坏炉箅。炉条机转速过慢 ， 灰渣层增厚， 使气 化层上移 ， 炉顶温度过高导致热损失增大 ， 带出物 增多， 消耗升高 ， 严重时造气炉上部挂疤 。因此 ，
炉 条机 的转速控 制在 ２０～ ４ ｍｎ较 为合适 。 ８ ３ ０ｒ ｉ ／ （ ）下灰 的次数选 择 。下灰 和 造气 生产是 紧 ７ 密相 连 的。过 多或 过 少 都会 影 响炉 况 的稳 定 ， 一
（ ）炉上 温度选 择在 ２０℃左 右为宜 。根据 １ ０
ｌ 原料煤 的控 制—— 造气 生产 稳定 的前 提
总原则 为 人厂 自煤 以 定 点定 矿 为 主 ， 以公 司 自购 炭 为辅 。车 间 内部 根据 此原则 也对 原料 煤 的 控制 作 了一些 规定 ：
劣 质煤具 有机 械 强度 差 易 破碎 的特 性 ， 进行 了摸 索 与 比较 。
（） ４ 对入炉煤数量 做到不定期抽查 ， 每车数
量 误差 ＜ ± ０ｋ 。 ６ ｇ
（ ）当班班 长到煤 场抽查 两次／ ， 出的问 ５ 班 查
题 须 当场处 理并有 记 录 。
（ ）分 厂建 造 大型 煤 棚 ， 季 到来 时 必 须及 ６ 雨 时 更换 干煤 。
２ 优化工艺—— 稳定造气的必经之路
升， 迫使 许多 企业 的眼 光转 向选用 劣质煤 生 产 ， 以
（ ）原 料煤 在 人炉 前 过 双 皮带 机 ， 可 能减 ２ 尽
少 煤末 含量 。
（ ）严 格控 制 人炉 煤 的矸 石含 量 不 超标 ， ３ 并 进 行抽样 检 查 。
求降低成本。心连心化工有限公司也进行了一些
小氮肥造气工艺优化探讨
减少 了单炉 的吹风强度 。因此 ， 吹风时间不宜过长 ， 应减 少吹风气回收 时间， 宜增加 上吹加 氮来提高气化 强度 ； 由于在系统改造时减少了吹风 系统 的阻力 ， 有利于提高吹风蓄热效率 、 提高气化层温度 、 提高产气量 和气体质量 。 所 以， 选择合适 的吹风百分 比是保证炉况 、 提高生产能力
度／ ＞６ ０ ０牛顿 ／单球 ；固定 炭≥５ ６ ％ ；碳化度 ／ ＞９ ０％ ：水份 ≤２ ％ ； 含粉率 ≤２ ％ 。
１ ． １ ． ２炉上温度的控制 炉上温度是半水煤气生产 中一个非常重要 的工艺指标 。 炉上温度过 高， 不但使煤气带 出的显热过多 ， 而且很 容易造成气化层上移 、 挂 壁等 工艺事故 ； 炉上温度过低。 一方 面说 明炉 内气化层位置偏低 ， 另一方面 ， 也说明气化层温度低． 这样大大影 响炉子 的发气量 。 根据我 厂的操作经
人炉蒸汽是增产节能的关键之一 。 蒸汽总用量的调节 ， 主要是根据半水煤气成份中 Ｃ ０２和 Ｃ Ｏ的变化
而变化 。因为 Ｃ Ｏ随气化层温度 的升高而升高 ， 随气化层温度的降低而 降低 ， 而Ｃ Ｏ ２的变化恰好与 Ｃ Ｏ的变化相反 ， 所 以宜控制较高的气化层 温度使有效气体 Ｃ Ｏ增加 ， 同时也就降低 了 Ｃ Ｏ ２的含量 ， 降低了蒸汽用 量 ，因此 ，调节好蒸汽用量 ，也就稳定住 了造气工艺 ， 尽管煤 的品种 、 粒度有所变化 ，只要蒸汽调节恰 当， 再加上合理的上 、 下吹百分 比， 就 能稳定生产 ，取得较好的经济效益。
前 言
化肥生产形势 白 １ ９ ９ ７ 年第三次滑坡 以来 ，一直处于低谷 ，为了生 存和发展 ． 许 多企业采取 了相应 的对策 。 从降低化肥生产成本着手 ， 狠 抓造气 的技术 改造 工作 ， 其 重点放 在采用新技术 、新工艺 、新设备上 。
固定床间歇式造气炉智能优化控制的应用及探讨
无 法正 常运行 。相 信通过 这 次对系 统 的优化及 操 作 方法 的改变 ，定 能彻底 解决 水残 留问题 。
第 ３期
宋 志宇 ： 固定床 间歇式造 气 炉智能优 化控 制 的应 用及 探 讨
。 ９・ ４
控制 炉条 机 的转 速 ，遇到一 些特 殊情 况 ，如 煤种
偶温 度 的准确性 和代 表性 。 当气 化层 位置 向上 移 动 ，上点 （ 最 高 处 热 电偶 温度 ） 升 高 ，下 点 即
第 ３期
２１ ０ ２年 ５月
中 氮
肥
Ｎｏ ３ ． Ｍ ａ ０１ ｖ ２ ２
Ｍ— ｉｅ ｔｏ ｅ ｏ ｓ Ｆ ｒｉ ｚ ｒＰ ｏ ｒ ｓ Ｓｚ ｄ Ｎｉ ｇ ｎ ｕ ｅ ｔ ｉｅ ｒ ｇ ｅ ｓ ｒ ｌ
固定 床 间歇 式 造气 炉 智能 优 化 控 制 的应 用及 探 讨
在造 气炉 的操作 过程 中，炉 条机 的转 速快慢
度就 更难 掌握 了 ，操 作容 易滞后 ，时常是 气化 炉
被 吹翻后 操作 人员 才发现 炉 内严重 缺炭 。
直接关 系到造气 炉炉况 的稳 定与 否 。转速 过快使
造气 炉灰 层过薄 甚至无 灰层 ，会 拉瘫 炉 ，破坏气
新采 用 的炭层 高度优 化控 制系 统 由检 测 与控
此该 公 司与河 北 德 隆公 司共 同探 索 ，于 ２ ０ ０ ９年 １ ０月对 ２ ８ 炉控制 系统 进行 了优化 改造 。 １ 炭 层 高度优 化控 制 以往 炭层 高度 的控制 多 以手动测 量为 主 ，每 班 的探测 次数有 限 ，时 间间 隔长 ，操 作人 员大 多 是根 据上 行温 度和个 人经 验来 调节 给煤 时间 ，从 而达 到控 制炭 层 的 目的。但 由于影 响上行 温度 的
Φ3600煤气发生炉系统优化设计
除尘效果 ， 加大煤气系统阻力 ， 造成产气量下降 。 （） ２ 吹风气及上行煤气的显热由火管式废热 锅 炉圆收 ， 由于其 中夹 带大量 粉尘 ， 燃烧室作 为 而
旋风 除尘器使 用效 果 又不 理 想 ， 加之 火 管 式废 热 锅炉 气体流 通面 积小 ， 体流 速较大 ， 气 因此锅 炉冲
烟 囱 鼓 风机 热 管锅 炉 洗 气塔
静 电黯焦 塔
圈 ２ 造 气 工段 优 化 工 艺 流 程 筒 固
２ ３ 流 程 特 点 ．
（ ） 用 湖 北 风 机 厂 的 ＡｌＩ ） ．８ 空 气 １ 采 ｌ［ 一Ｉ ２ 型 ｘ
（ ） 用新 型 高 效旋 风 除尘 器 ， 踪尘 效果 １采 使 大大提 高 ， 制气 阻力 明显 下降 ， 有利于强化 制气
影响 了气 化剂人 炉 流量 ， 而影 响了单炉发 气量 ， 从 并对工 艺调 优带 来负 面影 响
安全水封～ 联 合热 管锅炉一 冼气塔一 静 电除焦塔
（ ２： 图 ）
２ ０ ０ ３ ０煤气 发生炉 系统优化设计 ６
３ 气 柱生炉
堞气发 生炉 旋 风除 尘｛ 安生术封 ｊ ｛ ｝
和先 进性 、 艺现 有水 平 、 工 装置 可靠 性 ， 分 吸收 充
近年来造气技术研究成果 ， 力争做到 工艺先进 、 技
术一 流 、 作简 便、 操 安全合理 ＝ ２ ２ 工艺 流程 ． 新装 置 工 艺流 程 为 ： 气 发生 炉一 除 尘器一 煤
（）洗 气 箱 的存 在 增 加 制气 时系 统 阻力 ， ３ ７
邯郫 钢铁 集 团化 肥公 司是 一家 具有 ６万 ｔｎ ／ 合成氨 、０万 ｔｅ １ ／ 尿素生 产能 力 的中型 氮肥 厂 ， 系 利用邯 钢焦 化厂的焦 炉气 及高炉煤气 作 原料生 产 台成氨 由于邯 钢 的生 产 规模 不 断 扩大 ， 炉 气 焦
造气流程的简化优化和操作方法的改进
我 国大 多数 中小 型 甲醇 、合成 氨企 业仍 然采 用 间歇 式造 气炉 制取 煤气 、半 水煤 气 。而所 采用 的流程 也大 同小 异 。操作 也大 多数 沿用 传统 的操 作 方法 。为 了进 一步 节能 降耗 ，提高装 置 的生产 能 力 ，绝大 多数 生产 企业 对造 气 系统进 行 了各种 改 造 ，也相 应对 操作 方法 作 了调整 ，并 取得 了明
业 生产 实践 的验 证 ，取得 了明显 的经济 效益 。
１ 简 化 、优 化 造 气 工 艺 流 程
１ １ 多 台炉 共 用 一 台 除尘 器 、一 台废 锅 、 一 台 ． 洗 气塔 ，或 者再 简 化 为 多 台炉 共 用 一 台 综合 器 。
行 、下行 煤气 管 、吹风 气 回收管 等管道 均走造 气 楼三 楼楼 顶 ，直入 三合 一综合 塔 。节省 管架 。
（ 山东 济 氮 研 究 所 ， 山东 微 山 ２７ ０ ） ７ ６ ０
摘
要 ：为 了 进 一 步 节 能 降 耗 ，提 出 简化 优 化 造 气 流 程 ；调 整 工 艺 管 线 、阀 门 的相 对 位 置 ，增 设 工 艺
管线 、阀 门 。介 绍 采 用 薄 炭 层 控 制 稳 定 炉 温 的理 论 根 据 及 实 践 经 验 ；推 荐 三 个 一 （ 一 个 指 标 ，一 个 措 施 ， 即
ａ ｄｃ ｎ ｕ ｔ ｎ ｒｄ ｃ ｇ ａｊ ｓ ｒｌｔ ｅ ｐ ｓ ｉｎ ｏ ｉｅｉｅ ｎ ａｖ ｓ ａ ｄ ｎ ｗ ｐｐ ｌ ｅ ｎ ｎ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｅ ｕ ｉ ； ｄｕ ｔ ｅａｉ ｏ ｉ ｏ ｆ ｐｐ ｌ ｓ ａ ｄ ｖ ｌｅ ， ｄ ｅ ｉｅｉ ｓ ａ ｄ ｏ ｎ ｖ ｔ ｎ ｎ
出多台 炉共用 一 台除尘 器 、一 台废 锅 、一 台洗 气 塔或 共用 一 台综合 塔 的简 化 流程 （ 该综 合 塔 集 除
仪峰DCS寻优机模拟阀站系统电路设计
点 的处 理显 示和跟 微机 的通信 能力 。由于选用 的
［ 作者 简 介 ］毛 领 航 （ ９０ １８ 一）， ， 南 鲁 山人 ， 理工 男 河 助
程 师。
寻 优机密 封性 能 良好 ，有 效地 避免 了继 电器故 障 导 致整个 寻优 系统瘫 痪 的风险 。
第１ 期
毛领航 ：仪峰 Ｄ Ｓ寻优 机模 拟 阀站 系统 电路 设计 Ｃ
按 钮设定 步序 时 间和参数 ，观 察每个 步序 灯屏上 的灯点 的亮灭 顺 序 是否 和 程 序设 定 的完 全一 致 ， 从 而判 断该寻 优机是 否 正常 。如果不 正常 ，应找
图 ２ 寻优 装 置部分控 制 电路
３ 灯屏 的使 用及显 示顺 序 出原 因。
造气 炉具 体 运 行 步 骤 与 各 个 阀 开关 的 关 系 为 ：停炉 阶段 ，烟 囱阀开 ，其对 应 的烟 囱灯 将亮
图 ２为寻优 机 内部控 制部 分相关 电路 图 ，其 中继 电器 型 号 为 Ｏ Ｏ １ Ｖ Ｃ，每 台寻 优机 配 ＭＲ Ｎ ２ Ｄ
寻优机供 电 ，设计原 理如 图 １ 。 ２０ＶＡ ２ Ｃ电 源来 自 Ｕ Ｓ Ｐ ，其 中 一路 直 接 供 给 寻优机作 为寻 优机 电源 ，电路 中 串接有 ２０Ｖ ２
第 １期 ２１ ０ １年 １月
中 氮
肥
Ｎｏ ．１
Ｍ － ｉｅ ｔｏ ｅ ｏ ｓ Ｆ ｒｉｉｅ ｒ ｇ ｅ ｓ Ｓ ｚ ｄ Ｎｉ ｇ ｎ ｕ ｅ ｔｌ ｒＰ ｏ ｒ ｓ ｒ ｚ
Ｊｎ ２ １ ａ． ０ １
仪 峰 Ｄ Ｓ寻 优 机 模 拟 阀 站 系统 电 路 设 计 Ｃ
起 ；二次 上吹 阶段 ，煤总 、上蒸 、蒸 总 、上煤 阀 开 ；吹净 阶 段 ，一 次 风 、煤 总 、上 蒸 、上 煤 阀 开 ；吹风 阶 段 ，一 次 风 、上 蒸 、烟 囱、上 煤 阀 开 ；回 收 阶 段 ，一 次 风 、煤 总 、上 蒸 、上 煤 阀 开 ；上加氮 阶段 ，一 次 风 、煤 总 、上蒸 、蒸 总 、
间歇式造气炉的优化控制改造
（ 脊中化高平化工有 限公 司，山西 高平 天 ０８ ０ ） ４ ４０
［ 中图分类号］Ｔ ４ ［ Ｑ５ ５ 文献标 识码 ］Ｂ ［ 文章编号 ］１０ ９ ３ （０ １０ ０ ３ ０ ０４— ９ ２ ２ １ ）２— ０ ０— ３
天脊 中化高 平化 工有 限公 司为 年产 ４０ｋ 合 ０ ｔ
要 减慢 炉条 机转 速 ；而气化 层位 置过 高则可 能是
气 化层 温度 过高 或者结 疤 ，同时气 化层 位置 过高
还可 能 造 成 挂 壁 、结 疤 ， 因此 需 要 加 快 炉 条 机 转速。
为 了 比较稳 定地控 制灰 渣层厚 度 和气化 层位
置 ，一 般采 取调 整 炉 条 机转 速 的方 法进 行 操 作 。 此 次 引入德 隆公 司 的技 术对 炉条 机进行 自动 优化 控 制改 造 ，其对 炉条 机 的优 化控 制 主要 通过 对左
开发 的造气 炉三 位一 体技 术 ，即造气 生产综 合 优
化 控制 技术 、造 气机 电一体 化 自动加煤 技术 和造
率 由 ３个 循 环 检测 １次 改为 １个循 环 检 测 １次 ， 直到检 测结 果 ≤ ±２ ５ ｅ 时 自动恢 复原 检 测 频 ． ｍ
气 油压 系统 技 术 ，从 而 实现 全 自动 化 连续 生 产 。 自 ２０ ０６年投 运 以来 ，装 置运 行较 稳 定 ，发气 量 基 本满 足 生 产 要 求 。２ １ ００年 为 降低 成 本 ，公 司
利用DCS强大的功能优化造气生产过程
和 产品半水煤 气的浪 费， 同时还 影响产 品气质 量。为提 高造 气产 量及质 量， 降低 消耗。我们 充分利用 Ｄ Ｓ优势 Ｃ
对 造 气控 制 系统 程 序 做 了优 化 ， 实现 了在 送 吹 风 气与 上 吹 交界 阶 段 吹 风 回 收 阀 与 煤 总 阀 、 下吹 及 二 上 阶段 初 期 上
１ 系统 概 述
３ 造气炉生产工艺简介
Ｅ Ｓ０ Ｃ １０系统是 浙 大 中控 ｏ ４年 推 出 的较 前 沿 的ＤＳ Ｃ 控制 系统 ， 系统 的主要 特点 是 ： 强 了过 该 增 程控制 的功能和效率 ， 提高 了工 厂 自动 化 的整 体性
我厂采用 的 固定 床间歇 式造气 炉 的生产工 艺
技 改 与 创 新
化 动 及 表 ２０３ １ １ ～ｌ 工自 化 仪 ，０ ，７ ）０ ｌ １ （ ：９ １
Ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｉ ｅ ｃ ｌＩ ｄ ｓ ｙ ｏ ｔｏ ｄ Ｉ ｓｒ ａ ｕ ｎ ｓ ｎ Ｃｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔ ｒ
利 用 ＤＣ Ｓ强大 的功 能 优化 造气 生产 过 程
下行 煤 气 阀 与上 下吹 阀的 合 理 开 启 和 关 闭。
关 键 词 ： Ｄ Ｓ系统 ； Ｃ １０系统 ； 控 阀 ； Ｃ Ｅ Ｓ０ 程 固定 床 间歇 式 造 气 炉 ； 化 优
中图分类号 ： Ｐ １ 文献标识码 ： 文章编号 ： ００３ ３ （ ００ ０ －１９０ Ｔ３ Ｂ １０ —９ ２ ２ １ ） １００ －３
造气装 置 Ｅ Ｓ０ Ｃ １０系统 主要 由执行 Ｔ Ｐ Ｉ Ｃ ／Ｐ协 议的 Ｓ ｎｔ 网和执行 Ｒ ４ ５协议 的 Ｓ Ｕ Ｃｅ Ｉ ｌ Ｓ８ Ｂ Ｓ网组成 。
Ｓ ｎｔ 网通过 Ｈ Ｂ或执行 两层协议 的交换机 将操 ＣｅＩ ｌ Ｕ 作站和控 制站 联 接起来 ，Ｂ Ｓ网将 控 制站 的 主控 ＳＵ 卡、 数据转发卡及各类 型 Ｉ Ｏ卡件联接起来 。具 体系
氮肥厂合成氨造气方法
氮肥厂合成氨造气方法氨气是工业界中的一种重要的化学原料，它在制造肥料和合成其他化学物质过程中扮演着重要的角色。
化学工业最大的消费者是氮肥，氮肥的主要成分是氨。
为了生产足够的氨气以制造氮肥，氮肥厂需要建立高效的合成氨装置。
本文将介绍氮肥厂合成氨造气方法的相关内容，包括工艺流程、主要设备和优化方案。
工艺流程氮肥厂合成氨装置的工艺流程通常分为两个主要部分：制氢和合成氨。
制氢的过程主要是通过蒸汽重整和空气分离等方式产生氢气，氢气与氮气的混合物在合成氨反应器中进行充分的反应。
制氢氢气是合成氨反应的驱动力，因此氮肥厂必须要通过制氢的过程得到足够的氢气。
制氢的过程主要有以下几种方法：蒸汽重整蒸汽重整是一种将低分子烃类与水蒸汽反应产生氢气的方法。
在该过程中，通过加热天然气、液化石油气（LPG）或其他烃类和水蒸汽，可以得到高纯度的氢气。
蒸汽重整是氢气的主要制备方法之一，也是氮肥厂中最常用的方法之一。
空气分离空气分离是一种通过压缩、冷却和洗涤过程来分离空气中的氮气和氧气的方法。
由于氮气的沸点比氧气低，因此在一定的压力和温度条件下，可以分离空气中的氮气和氧气。
然后通过以下步骤将氧气排出，得到高纯度的氢气。
部分氧化部分氧化是一种将天然气或液化石油气（LPG）在空气或氧气气氛下部分燃烧产生氢气和一氧化碳的方法。
在该过程中，天然气或LPG在氧气或空气气氛下燃烧，产生混合气体，然后通过水蒸汽重整反应得到氢气。
合成氨在制备足够的氢气之后，氮肥厂就需要将氢气和氮气混合在一起，然后在合成氨反应器中进行充分的反应。
反应的主要步骤如下：压缩将氢气和氮气混合在一起后，需要将混合气体压缩到高压状态。
通常，氢气和氮气混合物的压力在150至200个大气压（atm）之间，温度在450至500°C之间。
解离在压缩后，混合气体通过加热解离，使氢气和氮气分离出来。
氢化氢气和氮气混合物在反应器中进行氢化反应，生成氨气。
通常需要使用一种催化剂，例如铁、铑或铂等催化剂。
JX-300XP DCS在造气工段应用论文
浅谈JX-300XP DCS在造气工段的应用【摘要】造气工段应用jx-300xp dcs，能实现h/n比调节；实现各参数历史趋势图、实时趋势图；实现炉盘转速自动控制和自动下灰控制，最终达到节能降耗增效；提高工作效率；改善劳动条件；提高技术水平的目的。
【关键词】jx-300xp dcs；h/n比调节0.引言随着工业自动化的发展，关于如何对造气炉采用优化控制有了更新的要求。
dcs既不同于分散的仪表控制，又不同于集中式计算机控制系统，而是克服了二者的缺陷并且集中了二者的优势。
dcs 系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。
1.jx-300xp dcs介绍集散控制系统（distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称dcs系统。
该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。
jx-300xp dcs则是浙大中控自动化有限公司在jx-100，jx-200,jx-300基础上，经不断完善，提高而全新设计的新一代全数字化dcs，jx-300xp可以说是当今国内同类产品之佼佼者。
jx-300xp dcs控制系统统融合了最先进的自动化技术、计算机技术、通讯技术、故障诊断技术、冗余技术和软件技术，此系统克服了参数实时性准确性要求高、现场通讯互联设备多等困难。
2.jx-300xp dcs 控制系统在造气的应用氮肥厂的造气车间，在整个工厂中处于龙头地位，它以煤为原料，利用固定床间歇气化造气炉生产用于合成氨的原料气—半水煤气，为下游工段提供初级产品。
造气工段在整个合成氨系统中占有非常重要的地位，其生产状况的稳定程度，制约着全厂生产负荷平衡，而且造气工段的节能降耗，还是全厂成本控制的核心部分。
比较分析高炉炼铁与非高炉炼铁技术
比较分析高炉炼铁与非高炉炼铁技术摘要：就目前而言，我国钢铁主要通过高炉进行生产和冶炼，从客观角度理解，这种高炉炼铁的形式还要持续相当长的一段时间。
对比来讲，非高炉炼铁技术实际上比高炉炼铁技术更具优势性和时代性。
在工艺优势方面，非高炉炼铁技术可以促使燃料燃烧完全，使得主焦煤的使用量大幅度降低，从根本意义上减少烧结、球团、焦化等作业工序中产生和排放各种污染物的现象。
整体而言，虽然非高炉炼铁技术优势显著，但由于该技术在我国还处于进步阶段，还具有一系列的问题和不足。
所以，对该技术进行更加深入研究，并比较其与传统炼铁技术的能耗，是本文即将研究和分析的主要内容。
关键词：高炉炼铁技术；非高炉炼铁技术；直接还原技术；熔融还原技术随着钢铁行业的不景气，与之对应的高炉炼铁技术发展呈现出停滞状态。
但在目前，其仍是全世界范围内，进行钢铁生产主要技术内容，这就意味着其利用焦炭生产造成的污染环境问题仍处在不断深化状态。
针对这一问题，相关人员应加大非高炉炼铁技术的研究应用，从而改进我国钢铁行业发展的产业结构。
然而，非高炉炼铁技术的研究成果存在一定局限，因而，相关建设人员应从能耗、技术应用现状以及未来发展角度，对高炉炼铁与非高炉炼铁两种技术进行对比，以找出优化控制的节点，进而提高非高炉炼铁技术的应用研究效率。
1高炉炼铁与非高炉炼铁技术分析比较就目前的市场环境来说，生铁的生产大多是以高炉炼铁的方式存在的，而非高炉炼铁与高炉炼铁不同，其在能耗方面具有一定优势。
具体来说，非高炉炼铁能够大幅度降低焦煤的使用量，这就降低了球团、烧结以及焦化工序等高炉炼铁流程生成的污染物排放量。
非高炉炼铁所需的原燃料条件较高，使其仅作用于生产指标较好的生铁生产企业。
这就意味着非高炉炼铁需要在特定的环境下才能进行组织生产，这是全世界范围内，非高炉炼铁技术始终没有得到普及的原因所在。
但随着市场经济发展进程的不断加快，人们对各行各业发展建设可持续性的要求越来越高，非高炉炼铁技术是实现降低生态环境污染目标的重要组成部分。
间歇式、固定床煤气炉造气生产中的炉况优化控制技术
炉况进行优化控制 。德隆公 司经过努力和探索 ， 在一些先决条件具备 的情况下 ， 炉况优化控 制得
以实现 ． 气操作工梦寐以求 的全 自动化连续生 ＿ 造 产得 以实现 。
１ 炉况优 化 控 制的先 决条 件
造气炉况优化控制是个 系统工程 ， 只有各种 条件满足了这个系统工程才能圆满实现。要实现 炉况优化控 制， 首先要创造先决条件， 只有这样， 优化控制的实现才有依据和保证 。可见 ， 创造先 决条件 非常重要。没有测量 的控制是 盲 目的控
（） １ 稳定就是气化层位置 、 气化层厚度 、 气化 层温度要稳定 。经分析 ， 响它 们 的要 素是： 影 ① 人炉蒸汽压力 ， 它的升高与降低对炉上、 炉下温度 的升高与降低的影 响不是等比例的， 可能造成气
到平衡 时， 下行温度平行稳定运行 ； 上、 如吹风放 热增加而制气吸热没有增加 ， 则炉内蓄热量增加 ， 上、 下行温度稳定上升 ， 反之则稳定下 降。例如 ， 因为昼夜温差 ， 可使夜间吹风强度 比白天大 ５ ％。 如果制气吸热一定 ， 那么夜 间吹风放热是大于白 天吹风放热的， 炉子的蓄热量夜间是大于白天的。 这样 ， 如果以夜间标准操作 ， 则白天就是开“ 太平 炉” 浪费蒸 汽和白煤 ； ， 如果 以 白天标准操作 ， 那
夜间炉况就易恶化 。 基于上述分析， 再适当考虑蒸汽的波动 ， 可找
化层位置不合理 的移动。② 人炉蒸汽流量 ， 如果 上下吹时人炉蒸汽流量发生变化必然要影响气化
层位置 ， 这时如果 气化层位置不该向上移时却上
移， 会造成返焦高 ； 或该移的时候不移 ， 会造成气 化层变薄 ， 浪费蒸汽和有效制气时间， 影响炉内热
１ １ ３ ２个测灰仓温度 的热电偶必须对称 ， Ｏ一 ５（ ｍ， 插入深度一致（ 如图 ２所示 ） 。 １３气 化层 温度 测量 ． 方法是采用特制热电偶 （ 其保护套管具有耐
合成氨造气工艺优化研究
２ ０ １ ３ 年第 ２ ０ 卷第 ７ 期
技 术 研 发
合成 氨造 气 工艺 优 化研 究
赵泽军
（ 山ａ＃ － 喜华 瑞煤 ， ｔ ｇ＿ ｒ － － 有 限公 司 ， 山 西 运城
摘
料， 即可 提 升 经济 效 益 ， 同时 又 降 低 企 业 生 产 成 本 。 关键词 ： 造 气炉； 合成氨 ； 工艺； 研 究 ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６—８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ７ ． ０ ９ ８ １ 氢 氮 比 的 自动 控 制
０ ４ ４ １ ０ ０ ）
要： 文章分析 了合成氨造 气工艺 中的工艺参数 ， 针对现 状 ， 提 出了进一 步改进方 案。改进之后 ， 充 分利 用氨 生产原
使用上 ， 都 没有 明显 的变化 ， 生产 的一个 重要 指标 ， 氢 氮 比是一 个 重要 的 控制参数 ， 它与合 成 、 变换 和造气 工段 有很 大 的关 系 ， 对 工段 的产量有直 接 的影响 。这是 较 为复杂 的调 节 系统 ， 氢 氮 比呈 现多变量调 节 ， 不 容 易建立 被控对 象 的数 据模 型。若采 用人 工调节 方式 ， 不仅有较 长的滞后 时间 ， 还会 出现 较低 的合格率 和较大 的波 动 ， 对 氨产 量有 直接 的影 响。 目前 有三 种方 法来 控制氢氮 比。针 对 中小氨肥 企业 ， 比较 实用 的是 恒 氨法 。在 生产过程 中 ， 有 以下几种调节方 法 ： １ ） 控制规律为常规 Ｐ Ｉ Ｄ算 法和预估 算法 相结 合 ， 将 脱硫 氢和循环氢作 为反馈 信号 ， 对 回收 时间 和上 吹加氮 时 间进行 调节 ， 对含氮量进行控制 ， 进而实现一种 自动调 节氢氮 比的方
一起因母联控制回路设计缺陷和断路器自身条件引起的误跳闸事故
事故 。
（ ）将 ３ Ｆ ２ Ｑ ２由 １ 只双联开关改为 ２只单联
开关 （ ２中 的 ３ Ｆ 图 Ｑ １和 ３ Ｆ ） Ｑ ２ ，分别 控 制 来 自 Ｉ 、 Ⅱ段母 线 的母 联操 作 电源 。 段
（ ）将继 电器 Ｋ 由 Ｉ段进线柜 移 至母 联 ３ Ａ 柜 ，按图 ２ 接线 。为确保接点可靠接通 ，常开、
Ｃ Ｕ ２ 、Ｅ ２ ７ Ｅ ２ ２ Ｅ １ 、 Ｅ ２ 和 Ｐ ２４ Ｍ ７ 、 Ｍ ３ 、 Ｍ１ ６ Ｍ１ ０
继 电器板 组成 。
ＣＵ２ Ｐ ２４模块 是 单 炉 控 制 站 的核 心部 分 ，该
模块将 １ 个微处理器、１ 个集成 的电源和若干个 数字量 Ｉ ／ ０点集成在一起 ，组成一个功能强大的 ＰＣ Ｌ 。该模 块 的基本 功能是 监视现 场 的输 入信
试 验 位 置 合 、分 闸 正 常 。 由 此 判 断 原 因只 有 一
常开 、常 闭接点 上 。也 就 是 说 ，在 １变 压器 停 、 送 电 时 ，Ｋ Ａ动 作 ，因 其 常 开 与 常 闭 接 点 切 换 的 时差造 成该 断 路器操 作 电源 的瞬 时 消失 。 （ ） 通 过 对 断 路 器 内部 附 件 的检 查 ，发 现 ２
该断路器的失压脱扣器无延时 ，这进一步说明在 Ｋ Ａ的接点切换瞬间 ，因操作 电源的瞬时消失使
断路 器失 压保 护动 作而 跳 闸 。 经过 反 复试 验 ，验 证 了上 述 分 析 的正 确 性 ，
即控制回路设计缺陷和内部失压脱扣器无延时是 造成 母联 断路 器误 跳 闸 的根本 原 因 。
下灰跳 闸时 自动 安 全切换 、现场安 全联 锁停 车 等 功 能 ，还具 有蒸 汽压 力调 节 、汽包 液位 调节 、入 炉 蒸 汽流 量调节 、造 气炉 时 间优化 控 制 、氢 氮 比
造气改造和优化操作探讨
改造后 零部 件 配 合正 常 ， 注油 润 滑条 件 能 够 得到 保证 有 效 地减 少 活 塞环 的磨损 ， 长活 塞 延 环使用 寿命 ， 台每年 可 减少 检 修活 塞 环 ４次 ， 每 ３
台时按 ７ ｇ ０ ｋ 合成氨计算 ， ０ 折合成氨 １６ｔ吨氨 ２ ， 价格 按 ｌ３０ 计算 ， 年总计 可节约 １ ０ 元 每 ６万多元 ，
经济 效益 可观
维普资讯
ｌ ２
小 氮肥
２０ ｏ２年
第 ６抽
Ｃ Ｏ—Ｑ反应发 生的几率 ， 降低 吹风气 中 Ｃ Ｏ含 量 ，
于 １９ ９７年将传 统 的 １０ｓ 环 制气 改 为 １０ｓ短 ５ 循 ２ 循环制 气 实践 证 明 ， 行 短 循环 收 到气 化 层 温 实 度稳定 、 高发气量 的效 果 同时 ， 对循 环时 间缩 针 短， 自动 阀门开关 频繁 ， 会缩 短阀 门使用 寿命 的缺
（）加设 灰 仓 防 流板 ， 高破 渣 圈高 度 。水 ２ 提
夹套扩径后 ， 炉算底座的回转半径随其内径 的增 大而增 大 ， 原灰仓 容积 不变 的情 况 下 ， 出现 灰 在 便 层堆 积 角 度 变 小 ， 层 过 渡 区容 积 缩 减 的 现象 。 灰
这样排灰量 与 储 灰量 的 比例失 衡 ， 使 煤 气炉 在 致 运行 中频 繁 出 现塌 炉 、 红 炭 、 料 、 层 现 象 流 滑 乱 对此 ， 在结 合 ０ ６ 气 炉灰 仓结 构 尺寸 的基 础 ２２０造 上， 我们在 灰仓 上加装 Ｌ形 防流 板 （ 圈 １ ， 见 ）建立 灰层 过渡区 以调节 排 灰与储灰 的 比例 。但要 稳定 灰 层过渡区 ，还 必须把破 渣圈 的安装 高度增 加到 换 ３只二级 缸 体 ， 值 ２ 价 ７万多 元 ， 以 １ 大 修 所 个
合成气生产过程中氧化锌法脱硫的几点认识
合成气生产过程中氧化锌法脱硫的几点认识曲广杰;贾洪义;李长途;阎凤凯;路海滨;贾树岩【摘要】氧化锌干法脱硫工艺在运行过程中,由于入口合成气中有机硫含量大幅度增加,导致外送合成气不合格,影响后部工序的稳定生产；采取改造设备和优化工艺等措施后,解决了问题,并对今后精脱硫的改进提出建议.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2013(039)001【总页数】6页(P9-14)【关键词】氧化锌脱硫;俄罗斯原油;有机硫;水解剂;工艺优化;干法脱硫【作者】曲广杰;贾洪义;李长途;阎凤凯;路海滨;贾树岩【作者单位】吉林石化公司化肥厂,吉林长春132021;吉林石化公司化肥厂,吉林长春132021;吉林石化公司化肥厂,吉林长春132021;吉林石化公司化肥厂,吉林长春132021;吉林石化公司化肥厂,吉林长春132021;吉林石化公司炼油厂,吉林长春132022【正文语种】中文【中图分类】TQ028.1+40 引言干法脱硫以固体吸收剂作为脱硫剂，用于脱除微量的有机硫，使用干法脱硫可以达到很高的净化度（出口合成气总硫在1mg／m3 以下），因此，在合成氨及制氢工业中，大部分厂家都使用干法脱硫作为精脱手段，确保外送合成气的质量。
目前，工业生产中常用的几种干法脱有机硫的方法有：活性炭法，氧化铁法，锰矿法（MnO2），氧化锌（ZnO）法，钴—钼（Co－Mo）加氢转化法和羰基硫水解法等。
吉化合成气装置使用氧化锌法作为精脱硫手段。
氧化锌是一种高效的脱硫剂，它能在很短的时间内将净化气中的H2S与部分有机硫全部吸收，经氧化锌净化后，气体中总硫可以降低到0.02～0.2mg／m3。
吉化合成气装置投入运行后，出口合成气总硫基本控制在1mg／m3 以下，氧化锌脱硫工段运行良好。
2003 年以后，因为原油价格上涨，吉化公司炼油厂开始大量掺炼俄罗斯原油（硫含量超过1.0%，制得的裂化气硫含量为800～1 200mg／m3），造成脱硫系统入口裂化气中硫（包括有机硫）含量大幅度上升，氧化锌脱硫系统超负荷运行，出口合成气总硫居高不下，最高达到了10mg／m3，降低了外送合成气的质量，严重威胁后部丁辛醇车间的生产。
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［ 中图分 类号］Ｔ ４ ． ［ Ｑ ５６ ８ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号 】１０ ９ ３ （ ０ １ ０ ０ ２ ０ ０ ４－ ９ ２ ２ １ ） ３— ０ ５— ３
０ 引 言
的智能模块可分散风 险，充分体现 了控制分散 、
管理 集 中的 Ｄ Ｓ思 想 ，可靠性 高 ，维 护方便 。 Ｃ
流 量调 节 阀时使 用 。
Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ网 通 过 Ｅ ２ ７的 网 口 ，经 Ｒ ４ ５总 Ｍ７ Ｓ８
线 ，到 操 作 站 计 算 机 上 的 Ｃ ５ １ 卡 ， 以 Ｐ６１ Ｐ Ｏ ＩＵ ７协议方式 把每 台炉及公 用系 统的 Ｒ ＦＢ Ｓｓ
Ｐ Ｃ控制 站和 操作 站连 接起 来 ，完 成控 制 站和 操 Ｌ
号 ，根据用 户 的控 制逻 辑进行 控 制运算 ，输 出信
控制、灰盘转速调化控制系统如图 １ 。其硬件采用
西 门子产 品 ，通过 Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ总线 把各 控制 站 连 接在 一起 ，结 构 简 单 ，扩 充 性 好 。 多 Ｃ Ｕ 工 作 Ｐ
Ｅ １６ Ｍ １ 模块的作用是将 现场输入 的 １ 路模 ６ 拟量信号 （ 如电压信号 、电流信 号、电阻信号 ） 转换为数字信号 ，再传送给 Ｃ Ｕ ２ 。 Ｐ ２４
Ｅ ２ Ｍ１０模 块 的作 用 是 将 Ｃ Ｕ ２ Ｐ ２４的 １ 开 Ｏ路
作站之间的数据交换 ；以太网通过操作站计算机
控制柜主要 由单炉控制站 、公共控制站 、电
源 变压 器 、２ 电 源 板 、空 气 开 关 、电 压 表 及 ４Ｖ 接 线 端子组 成 。
２ ２ 单 炉控 制 站 ．
化控制系统。该造气生产综合优化控制系统是可 靠性 高 、功 能 齐 全 、使 用 方 便 的智 能 化 控 制 系 统 ，它把造气 （ 包括专项 控制技术 ） 的所有 控 制技术 以 Ｄ Ｓ Ｃ 形式应用 到造气现场 ，不仅具 有 程序控制 、自动加焦控制、阀位联锁报警 、自动 吹风排队、安全停车、全上吹、吹风养炉 、风机
第 ３期
２１ ０ １年 ５ 月
中 氮
肥
Ｎｏ ３ ． Ｍａ ２ １ ｖ ０１
Ｍ － ｉｅ ｔｏ ｅ ｏ ｓ Ｆ ｒｉｉｅ ｏ ｒ ｓ Ｓ ｚ ｄ Ｎｉｒ ｇ ｎ ｕ ｅ ｔｌ ｒＰｒ ｇ ｅ ｓ ｚ
造 气 生产 优 化 控 制 系统
邢 纪周 ，郭 婷
７ ４０ ） １ １０ （ 陕西华山化工集 团有 限公 司 ，陕 西 华县
５ 改造效果 改造完成后 ，母联断路器在试合 闸位置反复
操作 试 验 ，没有 出现误 动 现象 ；母联 投运 后 ，在
停、送电操作和系统电压波动时，也没有出现误 跳 闸的现 象 。
・
２ ６・
中 氮 肥
第 ３期
制站
图 １ 造 气生产 综合 优化 控制 系统
Ｅ ２２模块 的主要功能是将 Ｃ Ｕ ２ 对各种 Ｎ３ Ｐ ２４ 调节器的控制指令转换为 ２ ４— ０ｍ 路 ２ Ａ的标准 控制信号 ，以供控制站在控制炉条机转速、蒸汽
制站。
［ 收稿 日期 ］２ １ —１１ ００ １—９
【 作者 简介］邢 纪周 （ ９ ６ ） 陕 西合 阳人 ， 化集 团 比迪 １６ 一 ， 陕 欧化工有限公 司副总经理 ， 高级工程师 。
常闭 ２ 对接点并联使用。 （ ）将断路器 内部的瞬动欠 压脱扣器加装 ４ 延时模块 ，延时时间设定为 ３Ｓ ，以确保在 变压 器停送 电操作 、系统 电压瞬时波动 、操作电源开 关误 动或 Ｋ Ａ线圈烧毁 等情况下不会 因继 电器 Ｋ Ａ的接 点切 换 而引起 断路 器跳 闸 。
上 的 以太 网卡 ，经 网线 （ 联 ） 以 Ｔ Ｐ Ｉ 议 对 Ｃ ／Ｐ协
把 ２操作站连接起来 ，完成文件的传输 ，通过它 把在一个工作站上修改的程序传输到另一个操作 站上 ，同步 ２台操作 站 。
４ 优 化控 制 实现 的任务
关量输出转换成 ２ ０路 开关量输 出，将输 出信号
送 给继 电器板 。
继 电器输 出板是把 Ｅ １０的开关量输 出信 Ｍ２
号转换为带负载能力较强的继 电器输出。通过转
换 可 以有 效 地 隔离 阀 站 ２ 电 源 对 Ｃ Ｕ ２ ４Ｖ Ｐ ２４的 干 扰 ， 并 避 免 阀 站 电 源 出 现 意 外 事 故 时 损
号控制现场设备的运行 。
Ｅ ７ Ｍ２７模 块 的 主 要 功 能 是 负 责 计 算 机 与
ＣＵ２ Ｐ ２４的信息传递。通过模块 ９针接 口上端 的 ２ 个微型转换开关可以把每个控制站设置成不同 的站号 ，Ｗｉ Ｃ可 以准确地识别 各站传递上来 ｎ Ｃ
的信 息 ，并 把操 作人 员 的指令 准确 地传 递 到各控
下灰跳 闸时 自动 安 全切换 、现场安 全联 锁停 车 等 功 能 ，还具 有蒸 汽压 力调 节 、汽包 液位 调节 、入 炉 蒸 汽流 量调节 、造 气炉 时 间优化 控 制 、氢 氮 比
为了控制风险 ，防止因控制设备的问题而造 成全厂停车 ，采取了单炉控制集中管理的控制方 法 ，把风险控制在最小的范围内。单炉控制站由
２ 系统硬 件 配置
２ １ 控 制 柜 ．
造气工艺的特殊性决定 了其控制系统的特殊 性。我公 司造气 控制 系统先 后经 历 了 Ｐ ｃ控 制 机 、自动控制寻优机 、分散控制系统 。为了更好
地优 化造 气控 制 系统 ，经过 大量 的调 查研 究 ，决 定选 用河 北德 隆机 电设 备公 司开 发 的造气 综合 优
Ｃ Ｕ ２ 、Ｅ ２ ７ Ｅ ２ ２ Ｅ １ 、 Ｅ ２ 和 Ｐ ２４ Ｍ ７ 、 Ｍ ３ 、 Ｍ１ ６ Ｍ１ ０
继 电器板 组成 。
ＣＵ２ Ｐ ２４模块 是 单 炉 控 制 站 的核 心部 分 ，该
模块将 １ 个微处理器、１ 个集成 的电源和若干个 数字量 Ｉ ／ ０点集成在一起 ，组成一个功能强大的 ＰＣ Ｌ 。该模 块 的基本 功能是 监视现 场 的输 入信