工業(yè)生產(chǎn)中的DCS實(shí)際應(yīng)用

　　工控摘要：物料是塔中進(jìn)料所以對塔中溫度、壓力都有一定影響，所以在物料本質(zhì)不變的情況下，控制物料流量使其恒定在一定范圍內(nèi)，對塔系穩(wěn)定是必要的。
　　
　　分布式控制系統(tǒng)由多臺計(jì)算機(jī)分別控制生產(chǎn)過程中多個(gè)控制回路，同時(shí)又可集中獲取數(shù)據(jù)、集中管理和集中控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
　　
　　輕烴分餾采用多塔蒸餾分離技術(shù)，利用各組分之間相對揮發(fā)度的不同進(jìn)行分餾。反應(yīng)裝置為塔式，塔內(nèi)裝設(shè)有塔板或填料，以提供傳熱和傳質(zhì)場所。加熱設(shè)備為加熱爐，以導(dǎo)熱油為介質(zhì)為塔底重沸器提供熱源。冷凝設(shè)備為冷凝器，以水為介質(zhì)為塔頂冷凝器提供冷源；根據(jù)工藝要求，設(shè)置DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)輕烴分餾工藝的自動(dòng)控制。
　　
　　1.工藝流程概述
　　
　　輕烴原料→脫水器（脫水）→預(yù)熱器（預(yù)熱）→脫硫化氫塔（脫硫化氫）→脫硫醇塔（脫硫醇）→1#塔（脫丁烷）→2#塔（脫戊烷）→3#塔（脫己烷）→4#塔（脫庚烷）→5#塔（脫辛烷）→6#塔（脫壬烷）
　　
　　輕烴在1.4Mpa下進(jìn)入工序，原料通過聚結(jié)器脫水，再經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱30℃～35℃，然后進(jìn)入脫硫化氫塔和脫硫醇塔，之后進(jìn)入1#、2#、3#塔底預(yù)熱器預(yù)熱，匯總后進(jìn)入1#塔（脫丁烷塔）進(jìn)料口。由于每個(gè)塔系構(gòu)成及工藝原理相似，所以以下只對1#塔系（脫丁烷塔系）工藝做詳細(xì)敘述。
　　
　　1#塔系（脫丁烷塔系）的目的是將原料C4以下的輕組分與C5以上的重組分分離，匯總后的原料進(jìn)入1#塔（脫丁烷塔）中部，1#塔（脫丁烷塔）塔頂物料經(jīng)1#塔冷凝器后進(jìn)入1#塔回流罐，通過1#塔回流泵一部分打回流，另一部分作為液化石油氣產(chǎn)品進(jìn)入儲罐待售，塔底物料在塔內(nèi)壓力的作用下，一部分經(jīng)過1#塔重沸器與導(dǎo)熱油換熱后重新回到塔底，另一部分經(jīng)原料與1#塔底預(yù)熱器換熱后進(jìn)入2#塔（脫戊烷塔）中部。
　　
　　2.系統(tǒng)的主要控制要求
　　
　　根據(jù)工藝要求，該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)輕烴分餾工藝的自動(dòng)控制包括：物料進(jìn)塔控制、塔溫度控制、塔液位控制、塔壓力控制；重沸器控制、冷凝器控制、回流罐控制、回流量的控制、采出量的控制、向下一塔的出料量的控制。
　　
　　3.系統(tǒng)的控制方案分析
　　
　　影響分餾塔的重要因素是溫度、壓力、回流量、液位，其中壓力對溫度和產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。所以壓力是平穩(wěn)操作的主要因素，塔的壓力取決于塔頂產(chǎn)品的組分及冷卻后的溫度。系統(tǒng)中要求控制對象的工藝特性及要求不同，為了達(dá)到*控制效果，針對不同的對象，往往需要采用不同的控制方案。
　　
　　3.1物料流量（FC1）控制
　　
　　物料是塔中進(jìn)料所以對塔中溫度、壓力都有一定影響，所以在物料本質(zhì)不變的情況下，控制物料流量使其恒定在一定范圍內(nèi)，對塔系穩(wěn)定是必要的。由于物料經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱所以溫度基本恒定，而且是由原料泵輸送所以壓力也是一定的，所以物料流量控制只需采用單回路前饋控制方案。前饋控制可使受控變量連續(xù)維持在恒定的給定值上，即總進(jìn)料量恒定。
　　
　　另外，近幾年來，生產(chǎn)行業(yè)進(jìn)一步提高了工廠綜合自動(dòng)化水平，注重信息化的建設(shè)，特別是各地的火電廠紛紛提出適合自己工廠的廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）以提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)工廠管理信息系統(tǒng)與各種分散控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。廠級實(shí)時(shí)監(jiān)控信息系統(tǒng)以分散控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和提高發(fā)電企業(yè)整體效益為目的，采用*、適用、有效的專業(yè)計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電廠范圍內(nèi)信息共享，廠級生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)信息監(jiān)控和調(diào)度，同時(shí)又提高了機(jī)組運(yùn)行的可靠性。它為電廠管理層的決策提供真實(shí)、可靠的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，為市場運(yùn)作下的企業(yè)提供科學(xué)、準(zhǔn)確的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。