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一、工藝流程
本裝置為15萬噸/年硫鐵礦製酸，通過硫鐵礦燃燒出的SO2煙氣進行淨化吸收和轉化成濃度不低於96%的硫酸，可分為原料、沸騰焙燒、餘熱鍋爐、脫鹽水站、爐氣淨化、二氧化硫轉化、煙酸、65酸、三氧化硫吸收等九個工序。
二、控製目標
⑴、 開膠帶給料機，並進行調節保持適當的風礦比例；
⑵、 調節幹吸酸溫、酸濃、液位等指標在規定範圍內；
⑶、 穩定爐前風機風量，控製生產負荷；
⑷、 調節主風機風量，維持爐頂微負壓，調節後燃燒風量；
⑸、 調節稀酸閥，控製氣濃；
⑹、 調節轉化各段進口溫度，使轉化率達到最大；
⑺、 及時將具備條件的聯鎖投入使用；
⑻、 調節淨化液位；
⑼、 調節廢鍋液位，蒸汽壓力。
三、係統組成
1、係統配置
本項目控製係統采用的是FB-2000NS DCS。該係統能夠實現連續控製、批(pi)量(liang)控(kong)製(zhi)和(he)邏(luo)輯(ji)控(kong)製(zhi)等(deng)多(duo)種(zhong)控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa)。根(gen)據(ju)帶(dai)控(kong)製(zhi)點(dian)的(de)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)圖(tu)，與(yu)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)認(ren)真(zhen)細(xi)致(zhi)地(di)分(fen)析(xi)了(le)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)對(dui)控(kong)製(zhi)的(de)要(yao)求(qiu)，合(he)理(li)地(di)設(she)計(ji)了(le)方(fang)便(bian)於(yu)操(cao)作(zuo)工(gong)監(jian)視(shi)、操作的流程圖畫麵。由於湖北楚源鑫慧化工公司十五車間的十五萬噸/ 年硫酸生產DCS分(fen)為(wei)製(zhi)酸(suan)站(zhan)和(he)焙(bei)燒(shao)站(zhan)，製(zhi)酸(suan)站(zhan)是(shi)兩(liang)機(ji)兩(liang)櫃(gui)，焙(bei)燒(shao)站(zhan)上(shang)是(shi)兩(liang)機(ji)一(yi)櫃(gui)，既(ji)要(yao)各(ge)自(zi)獨(du)立(li)工(gong)作(zuo)又(you)要(yao)相(xiang)互(hu)監(jian)視(shi)，因(yin)此(ci)我(wo)們(men)采(cai)用(yong)在(zai)四(si)台(tai)操(cao)作(zuo)站(zhan)上(shang)同(tong)時(shi)建(jian)立(li)以(yi)太(tai)網(wang)進(jin)行(xing)連(lian)接(jie)，現(xian)場(chang)控(kong)製(zhi)站(zhan)網(wang)絡(luo)結(jie)構(gou)圖(tu)如(ru)下(xia)：
其DCS的硬件配置為：
製酸站：
FB-2001NS2塊，FB-2005NS網卡2塊，FB-2010NS-13塊，FB-SC14NS-13塊；FB-2020NS-6塊，FB-SC20NS -6塊； FB-2030NS-7塊，FB-SC30NS-7塊； FB-2040NS-4塊，FB-SC43NS -4塊。這樣就構成了一套分布式數據采集與控製係統。另外現場有一台10KVA和一台3KVA一共兩台在線式不間斷電源UPS，備品備件有：FB-2001NS主控製器2塊。
焙燒站：
FB-2001NS2塊，FB-2005NS網卡2塊，FB-2010NS-6塊，FB-SC14NS-6塊；FB-2020NS-3塊，FB-SC20NS -3塊； FB-2030NS-3塊，FB-SC30NS-3塊； FB-2040NS-2塊，FB-SC43NS -2塊。這樣就構成了一套分布式數據采集與控製係統。另外現場有一台10KVA在線式不間斷電源UPS，
2、DCS係統規模
製酸站：
AI：208個
AOU：24個
DIN：112個
DOUT：64個
焙燒站：
AI：97個
AOU：12個
DIN：48個
DOUT：32個
四、實施方案
焙燒工藝：
1、煙道氧含量控製
煙道氧含量控製的過程是：兩個硫鐵礦貯鬥內的礦經過各自的膠帶給料機、星型給料閥從2個ge加jia料liao入ru口kou加jia到dao焙bei燒shao爐lu中zhong，空kong氣qi鼓gu風feng機ji將jiang空kong氣qi送song入ru焙bei燒shao風feng室shi，經jing風feng帽mao均jun勻yun分fen布bu後hou進jin入ru爐lu內nei，使shi礦kuang渣zha和he硫liu鐵tie礦kuang流liu態tai化hua並bing發fa生sheng焙bei燒shao反fan應ying，並bing采cai用yong氧yang表biao控kong製zhi焙bei燒shao爐lu出chu口kou氧yang含han量liang，以yi便bian對dui加jia礦kuang量liang進jin行xing自zi調tiao，控kong製zhi膠jiao帶dai給gei料liao機ji的de變bian頻pin器qi。
煙道氧含量的控製方案是采用串級自調的方式，正常的煙道氧含量保持在2%―3.6%之間，當氧含量降低時，必須降低變頻器的頻率，達到減少硫精砂的投料，以達到氧氣充分燃燒的可能，控製簡圖如下：
2、汽包水位控製
汽包水位的控製任務是：使給水流量適應鍋爐的蒸發量，以維持汽包水位在允許的範圍內保持給水穩定；另外是抗擾動性及負荷變化的虛假水位。
汽包水位的控製方案采用三衝量給水串級控製係統和水位單衝量結合的方式。三衝量鍋爐汽包給水自動控製係統，是以汽包水位H為主控信號，蒸汽流量D為前饋控製信號，給水流量W為wei反fan饋kui控kong製zhi信xin號hao組zu成cheng的de控kong製zhi係xi統tong。它ta采cai用yong蒸zheng汽qi流liu量liang信xin號hao對dui給gei水shui流liu量liang進jin行xing前qian饋kui控kong製zhi，當dang蒸zheng汽qi負fu荷he突tu然ran發fa生sheng變bian化hua，蒸zheng汽qi流liu量liang信xin號hao使shi給gei水shui調tiao節jie閥fa一yi開kai始shi就jiu向xiang正zheng確que方fang向xiang移yi動dong，即ji蒸zheng汽qi流liu量liang增zeng加jia，給gei水shui調tiao節jie閥fa開kai大da，抵di消xiao了le由you於yu“虛假水位”yinqidefanxiangdongzuo，yinerjianxiaoleshuiweihegeishuiliuliangdebodongfudu。dangyouyushuiyaganraoshigeishuiliuliangjianshaodexinhao，kaidageishuifamen，shigeishuiliangbaochibubian。lingwai，geishuiliuliangxinhaoyeshitiaojieqidongzuohoudefankuixinhao，nengshitiaojieqijizaozhidaokongzhidexiaoguo，suoyisanchonglianggeishuikongzhixitong，tiaojieqidongzuokuai，haikeyibimiantiaojieguotou，jianshaobodongheshikong。zheyang，qibaoshuiweihenshaoshoudaoyingxiang。sanchonglianggeishuikongzhixitongzhuhuilujianhuafangkuairutu：
 另外，當鍋爐處於低負荷運行時，水位控製係統可自動切換到單衝量調節。當發生負荷的突增、突(tu)降(jiang)情(qing)況(kuang)時(shi)，往(wang)往(wang)會(hui)引(yin)起(qi)較(jiao)高(gao)的(de)水(shui)位(wei)波(bo)動(dong)，這(zhe)時(shi)單(dan)采(cai)用(yong)經(jing)典(dian)的(de)三(san)衝(chong)量(liang)控(kong)製(zhi)，難(nan)以(yi)克(ke)服(fu)幹(gan)擾(rao)因(yin)素(su)水(shui)位(wei)的(de)大(da)擾(rao)動(dong)，此(ci)時(shi)，可(ke)通(tong)過(guo)程(cheng)序(xu)綜(zong)合(he)儀(yi)表(biao)輸(shu)入(ru)的(de)客(ke)觀(guan)信(xin)息(xi)，強(qiang)行(xing)上(shang)拉(la)或(huo)下(xia)拉(la)給(gei)水(shui)閥(fa)位(wei)植(zhi)，防(fang)止(zhi)水(shui)位(wei)下(xia)降(jiang)或(huo)上(shang)升(sheng)過(guo)快(kuai)。
單衝量汽包水位控製主要用於給水流量，主汽流量等儀表的損壞，檢修或者啟停時的控製。
3、除氧器水位和水溫度控製
為了控製好除氧器的液位和水溫度，直接通過單回路自調方式，見下圖：
除氧器水溫度的控製和液位控製的方式是一樣。
4、過熱蒸汽溫度的控製和減壓器壓力的控製
由於過熱蒸汽溫度和減壓器壓力正常運行時相對比較穩定，所以它們的控製也是采用單回路PID自調方式，控製方式和除氧器的液位和水溫度的控製方式是一樣的，是可靠穩定的。
5、聯鎖部分
焙燒工藝上的聯鎖主要是針對廢熱鍋爐而言的，
① 當高溫過熱器蒸汽壓力超過3.95Mpa，則立即打開對空排汽閥門。
② 當鍋爐汽包水位超過中心線100mm（即400mm），則立即打開緊急放水閥門。
③ 當鍋爐汽包水位低於180mm，則立即停車SO2風機，造成車間停車停爐。
製酸工藝：
1、動力波貯槽液位控製
動力波貯槽液位的控製的任務是保證動力波的正常液位，它的控製方式是采用單回路PID調節控製。
2、冷卻塔和脫氣塔的液位控製
冷卻塔和脫氣塔的液位控製和動力波貯槽液位控製方式是相同的，都是采用單回路自調模式，保證著連續工藝的進行。
3、幹燥塔、發煙酸、吸收塔酸循環槽液位控製
這三個液位控製也同以上的動力波貯槽、冷卻塔、脫氣塔的液位控製的方式是一樣的，都是采用最普遍的單回路PID自調方式。
4、補充空氣控製
補充空氣的控製主要是為了調節SO2風機出口SO2濃度，我們采用的是串級PID自調控製的方式，以SO2濃度為前端測量值，補充空氣進風量為後端測量值，控製框圖如下：
5、轉化器四個進口溫度的控製
轉化器的四個進口溫度是分別對一段入口、二段入口、三段入口、四段入口的溫度進行控製，以保證轉化器內觸媒的溫度的恒定，期望獲得最佳轉化率，這四個溫度的控製都是單回路PID調節，控製方式和除氧器溫度和水位的方式一樣。
6、聯鎖部分
製酸工藝上的聯瑣主要是以動力波的溫度三取二來造成SO2風機急停和動力波閥門打開的：動力波氣體出口溫度分別為TE301A、TE301B、TE301C，正常運行時要控製這三個溫度均在67℃以下，如果這三個溫度中有任意兩個超過70℃，馬上聯鎖造成SO2 風機急停，同時在動力波上有個電動球閥TV301也立即開啟，而SO2風機急停則必須所有工藝都停下來，即是整個車間的停車；如果三個溫度中沒有兩個超過70℃，則電動球閥TV301關閉。
五、畫麵構成
1、 製酸工藝上有淨化畫麵、轉化畫麵、幹吸畫麵、工藝狀態畫麵、電除塵電除霧畫麵、PID調節畫麵、趨勢畫麵、參數表1、參數表2一起9個畫麵。
焙燒工藝上有焙燒畫麵、廢熱鍋爐畫麵、工藝狀態畫麵、PID調節畫麵、趨勢畫麵、參數表一起6個畫麵。
2、 動態數據：在流程圖上相應處顯示。
3、 動態畫麵的鍵接：在每幅畫麵上做按鈕，可相互切換。
4、 點擊工藝流程圖上相應的調節閥，既可彈出PID畫麵，可在線修改給定值和輸出值。
六、報表
將140個參數按分組生成報表(製酸工藝100個，焙燒工藝40個），8小時打印。
七、趨勢
根據用戶要求進行分組，製酸工藝的曆史趨勢畫麵具備32個比較重要參數的曆史趨勢，焙燒工藝的趨勢畫麵上是有13個參數的曆史數據趨勢，這些曆史數據以每一秒采集一次的周期顯示在曆史趨勢圖上
八、報警
根據客戶要求，采用聲音報警及畫麵報警提示，一共是對138個信號參數進行了報警設置，其中製酸工藝站上是98個參數，焙燒工藝站上是40個參數。
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