硫酸厂余热锅炉DCS控制系统改造与应用

发布时间：2020-09-08 12:55

　　 随着国家对于企业外排烟气环保标准的不断提高,为了解决钼产业链中焙烧钼精矿所产生的低浓度冶炼烟气的达标排放问题,金钼股份硫酸厂于2007年新建了一套配气制酸生产线,同时配套建设一套装机容量为6MW的汽轮发电机组通过硫酸生产线余热回收发电。整个生产过程控制大部分通过DCS控制系统进行监控,系统自动化程度相对较高,但是由于余热锅炉DCS控制系统控制方案存在不足致使生产线正式投产后多次出现锅炉泄漏等重大设备事故,而绝大多数事故均与余热锅炉操作控制有关。不仅严重影响了公司整个钼产业链正常运转,还造成了重大经济损失和环保风险。本课题通过对硫酸厂因余热锅炉操作控制问题导致的事故进行剖析查找出事故原因主要是锅炉汽包液位控制不当造成的,而汽包液位难于稳定有效调节的直接原因就是汽包的“虚假水位”。有鉴于此,为了有效抑制“虚假水位”实现汽包液位稳定可靠调节控制,杜绝与锅炉操作控制相关的重大设备事故再次发生,对硫酸厂余热锅炉特性进行了深入研究分析并开展运行控制参数分析计算,进而基于生产系统现状需求和锅炉现有DCS控制系统平台通过大量理论分析与推导,制定出了合理可行的串级三冲量锅炉给水自调改造解决方案并在经过Simulink仿真软件包仿真验证后予以现场实施。新制定的锅炉汽包液位自调控制改造方案修正了原设计及施工过程中关于锅炉汽包液位DCS自调控制系统存在的不足,使得“虚假水位”得到了有效抑制,汽包液位成功实现了在工艺指标允许范围内长周期稳定可靠的自动调节控制。彻底消除频繁导致锅炉及配套汽轮发电机组事故的问题隐患,大大提升了锅炉DCS监控系统的自控水平和可靠性。不仅使得汽包液位自调控制稳定可靠,降低锅炉岗位操作人员工作强度,提高工作效率,还确保了锅炉的安全、稳定、高效经济运行。
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ111.16
【部分图文】：

图 1.1 锅炉与汽轮发电工艺简图鉴于硫酸生产装置与汽轮发电装置在生产过程控制中相互关联度并不大，因此常运行以及过程控制等 DCS 监控画面并没有被纳入到汽轮发电机组 DCS 监控系。也即锅炉与汽轮发电机组 DCS 监控系统被设计成了两个独立的控制系统，日中，锅炉岗位及汽轮发电岗位操作人员均只负责各自系统运行画面的监控，生产

图 1.2 HOLLIAS MACS 结构示意图CS 控制系统[5][26][31][32]具有以下特点： DCS 的可靠性高CS 集散控制系统的结构类型为拓扑结构，这种自动调节和实施自我控制的系统由分散开来的各个操作站予以最终完成，因此 DCS 集散控制系统在实际运行

图 1.3 锅炉控制系统总图炉控制系统的不仅非常关键，而且结构相对较为繁杂，针对锅炉运行 DCS 集散控制系统控制和传统的由大量就地仪表进行现场分散控制度、自控水平及监控便利性具有极大提升，主要特点如下： 过程监控系统将大量设备运行信息集中在系统画面上进行显示，同时

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本文编号：2814206