和利時DCS系統在30萬噸大顆粒尿素裝置中的應用

分類：技術教程日期：2007-01-13 00:00:00

　　30萬噸/年尿素大顆粒造粒項目采用國產DCS控制系統，一舉打破了國外產品在此市場的壟斷局面，意味著國產系統的科技水平將會為傳統產業技術改造以及新建項目設計和應用提供更加有力的技術支撐，將國產化的水平推進到一個嶄新的高度。

工藝流程：

三十萬噸大顆粒尿素裝置分為尿素主裝置和大顆粒裝置兩部分。

　　尿素主裝置工藝流程：本尿素主裝置采用二氧化碳汽提法尿素生產工藝，其工藝流程主要包括:二氧化碳壓縮機和脫氫、液氨升壓、合成和汽提、循環、蒸發造粒、產品貯存和包裝、解吸和水解等工序。

控制策略：

根據設計要求和和利時公司豐富的工程實踐經驗，主要圍繞減少原料損失，降低HH3耗、增加產量和尿素質量、提高工藝的自控水平和儀表的可靠性、方便生產管理等方面對項目進行了整體控制方案設計。

◆HOLLiAS-MACS具有強大約反饋控制、邏輯順序控制和各種運算功能。根據工藝要求，靈活地把這些功能有機地組合，實現了先進復雜的控制策略，在年產30萬噸大顆粒尿素CO2汽提法工藝裝置中，設計了NH3／C02控制，尿素負荷控制，氧合量O2控制、情氣排放控制等25套典型復雜控制系統。
◆具有分區、分級別控制功能。4套操作員站理論上可以控制全系統所有點，但為了操作的安全性，可以定義每個操作員站的操作權限，便于專人專控。
◆具有冗余控制功能，將工藝上關鍵的參數都進行了冗余配置。
◆具有完善的報警功能，有工藝模擬量報警、工藝開關量報警、模塊報警，系統報警，報警摘要，操作員可以很方便了解系統狀態及生產過程。

　1、模擬量控制方案：

　尿素裝置控制回路一覽表：

序號	控制系統名稱	系統結構與功能說明
1	高壓系統NH3／C02控制	前饋比值三串級純滯后補償控制
2	C02流量負荷控制系統	帶溫壓補償及運算三串級控制
3	高壓冷凝器壓力控制	分程控制
4	O2含量控制	前饋串級控制
5	高壓系統壓力控制	優化控制
6	汽提塔蒸汽壓力控制	優化控制
7	高壓系統惰氣排放控制	前饋、串級、反饋控制
8	高壓洗滌器熱負荷控制	人工干預開環系統
9	循環系統溫度控制	分程控制
10	低壓吸收器液位控制	邏緝自適應順控串級控制
11	循環加熱器溫度控制	串統調節
12	蒸發系統流量控制	串級調節
13	一段蒸發組分控制	兩變量串級控制
14	一段蒸發溫度控制	串級調節
15	二段蒸發溫度控制	串級調節
16	二段蒸發組分控制	溫壓計算組分
17	解吸塔溫度控制	串統調節
18	合成塔液位控制	自動反饋控制
19	中壓冷凝器壓力控制	分程調節
20	汽包液位控制	分程調節
21	中壓冷凝器液位控制	分程調節
22	低壓冷凝器液位控制	分程調節
23	造粒機尿液槽液位控制	分程調節
24	造粒機進料壓力控制	邏輯控制
25	造粒機溫度控制	串級調節

　2．開關量控制策略---開關輸入三取二邏輯冗余控制

　　　開關量的采用三取二邏輯冗錯控制方案，其可靠性遠遠大于冗余控制，可為緊急停車系統、重要聯鎖控制提供可靠的檢測、控制手段。采用冗錯控制的子系統如下;

　　　合成氨系統故障、大顆粒緊急停車、停三臺高壓液氨泵、停三臺CO2壓縮機、停三臺高壓甲銨泵、手動關進尿液閥PV-2221、手動停霧化CR101、液氨快開閥復位、液氨快開閥關、CO2快開閥復位、CO2快開閥關、手動開旁路閥HV-2220、旁路閥HV-2220復位、低壓蒸汽包a液位開關、鍋爐給水罐液位開關、進界區儀表空氣壓力低報警。

工藝流程圖：