35 000 Nm3/h空分装置先进控制技术的开发和应用

2011-09-19高国强

自动化仪表 2011年9期

关键词：系统

张卫赵玲高国强

(河北钢铁集团邯钢公司气体厂，河北邯郸 056015)

0 引言

空分装置的大型化、自动化带来操作水平的差异化，减少人工干预、实现各单元综合自动平衡优化、进一步提高自动化水平、减少劳动强度已成为未来空分装置自动化控制的发展趋势。为此，在邯钢公司气体厂2009年初建成投产的2×35 000 Nm3/h空分装置的控制系统中，在传统集散控制系统(distributed control system，DCS)的基础上采用OPC数据接口，通过上位机实现先进控制(advanced process control，APC)。

APC先进控制系统是以建立流程数学模型为基础、以优化控制算法为手段对设备进行自动控制和参数优化。建模软件可依托已采集的流程数据，通过对存贮下来的大量运行数据进行分析，得出各个控制点和控制回路之间的关联，并结合工艺工程师的经验进行局部调整和修正，建立各主控制器，实现整个空分装置的平稳和高效控制。通过APC先进控制系统，可以充分发挥装置潜力，优化生产操作，从而提高自动化控制水平以及产品质量和产品提取率，实现节能。同时，系统还实现了上位APC同DCS控制的无扰切换，以及在APC先控系统上的空分自动变负荷。

1 空分工艺流程简介

邯钢公司气体厂2×35 000 Nm3/h空分装置于2009年年初建成投产，其主要设计指标为氧气产量35 000 Nm3/h、氮气产量 40 000 Nm3/h、氩气产量1 300 Nm3/h。空分装置主要由压缩机组、空冷系统、纯化系统、热交换系统、透平膨胀机、分馏系统、产品贮存系统和产品加压系统等组成。

空分系统(air separation unit，ASU)流程框图如图1所示。