和利时DCS系统在30万吨大颗粒尿素装置中的应用

分类：技术教程日期：2007-01-13 00:00:00

　　30万吨/年尿素大颗粒造粒项目采用国产DCS控制系统，一举打破了国外产品在此市场的垄断局面，意味着国产系统的科技水平将会为传统产业技术改造以及新建项目设计和应用提供更加有力的技术支撑，将国产化的水平推进到一个崭新的高度。

工艺流程：

三十万吨大颗粒尿素装置分为尿素主装置和大颗粒装置两部分。

　　尿素主装置工艺流程：本尿素主装置采用二氧化碳汽提法尿素生产工艺，其工艺流程主要包括:二氧化碳压缩机和脱氢、液氨升压、合成和汽提、循环、蒸发造粒、产品贮存和包装、解吸和水解等工序。

控制策略：

根据设计要求和和利时公司丰富的工程实践经验，主要围绕减少原料损失，降低HH3耗、增加产量和尿素质量、提高工艺的自控水平和仪表的可靠性、方便生产管理等方面对项目进行了整体控制方案设计。

◆HOLLiAS-MACS具有强大约反馈控制、逻辑顺序控制和各种运算功能。根据工艺要求，灵活地把这些功能有机地组合，实现了先进复杂的控制策略，在年产30万吨大颗粒尿素CO2汽提法工艺装置中，设计了NH3／C02控制，尿素负荷控制，氧合量O2控制、情气排放控制等25套典型复杂控制系统。
◆具有分区、分级别控制功能。4套操作员站理论上可以控制全系统所有点，但为了操作的安全性，可以定义每个操作员站的操作权限，便于专人专控。
◆具有冗余控制功能，将工艺上关键的参数都进行了冗余配置。
◆具有完善的报警功能，有工艺模拟量报警、工艺开关量报警、模块报警，系统报警，报警摘要，操作员可以很方便了解系统状态及生产过程。

　1、模拟量控制方案：

　尿素装置控制回路一览表：

序号	控制系统名称	系统结构与功能说明
1	高压系统NH3／C02控制	前馈比值三串级纯滞后补偿控制
2	C02流量负荷控制系统	带温压补偿及运算三串级控制
3	高压冷凝器压力控制	分程控制
4	O2含量控制	前馈串级控制
5	高压系统压力控制	优化控制
6	汽提塔蒸汽压力控制	优化控制
7	高压系统惰气排放控制	前馈、串级、反馈控制
8	高压洗涤器热负荷控制	人工干预开环系统
9	循环系统温度控制	分程控制
10	低压吸收器液位控制	逻缉自适应顺控串级控制
11	循环加热器温度控制	串统调节
12	蒸发系统流量控制	串级调节
13	一段蒸发组分控制	两变量串级控制
14	一段蒸发温度控制	串级调节
15	二段蒸发温度控制	串级调节
16	二段蒸发组分控制	温压计算组分
17	解吸塔温度控制	串统调节
18	合成塔液位控制	自动反馈控制
19	中压冷凝器压力控制	分程调节
20	汽包液位控制	分程调节
21	中压冷凝器液位控制	分程调节
22	低压冷凝器液位控制	分程调节
23	造粒机尿液槽液位控制	分程调节
24	造粒机进料压力控制	逻辑控制
25	造粒机温度控制	串级调节

　2．开关量控制策略---开关输入三取二逻辑冗余控制

　　　开关量的采用三取二逻辑冗错控制方案，其可靠性远远大于冗余控制，可为紧急停车系统、重要联锁控制提供可靠的检测、控制手段。采用冗错控制的子系统如下;

　　　合成氨系统故障、大颗粒紧急停车、停三台高压液氨泵、停三台CO2压缩机、停三台高压甲铵泵、手动关进尿液阀PV-2221、手动停雾化CR101、液氨快开阀复位、液氨快开阀关、CO2快开阀复位、CO2快开阀关、手动开旁路阀HV-2220、旁路阀HV-2220复位、低压蒸汽包a液位开关、锅炉给水罐液位开关、进界区仪表空气压力低报警。

工艺流程图：