焦化厂中心控制室设计及选型要求

焦化厂中心控制室设计要求 张长胜 1、焦炉生产及煤气净化部分中心控制室要求 1.1 中心控制室要求为 2 60 孔焦炉，生产及煤气净化过程进行全方位自动 控制加手动控制功能。 焦炉生产及煤气净化系统工艺流程 进厂精煤通过受煤坑皮带→皮带转运站 →堆取料机→皮带转运站→储煤仓→自动配煤系统→破碎机→皮带转运站→焦 炉煤塔→装煤车→焦炉炭化室→推焦车→熄焦车→湿法熄焦或者干熄焦→筛焦 系统→产品外销。 炼焦过程产生的荒煤气→上升管→气液分离器→初冷器→电捕 器→煤气风机→脱硫→硫铵→洗脱笨→回路煤气→富余煤气外销。 备煤车间将精煤配好之后送进焦炉加热到 1300℃左右，焦炉出来的焦炭冷 凝以后送到筛焦系统外销。 煤在炭化过程产生的荒煤气依次经过初冷工段， 将其 中的焦油提取出来、 经过脱硫工段将硫分离出来生产成硫璜或者硫膏、 经过硫铵 生产成硫铵、 初冷产生的稀氨水经过蒸氨系统生产成浓氨水、 经过洗苯塔和脱苯 塔将苯产品分离出来， 脱苯以后的煤气送到焦炉地下室燃烧， 富余部分外销给煤 气深加工企业。 1.2 备煤控制站主要对运煤、配煤、自动开停车进行控制。 1.3 焦炉控制站主要设置 4 个控制回路机侧分总烟道吸力自动调节、焦 侧分总烟道吸力自动调节、 主管煤气流量及压力自动调节、 上升管煤气压力自动 调节。 1.4 冷凝鼓风电捕控制站 从焦炉上升管过来的荒煤气经过气液分离器完成焦油和氨水的分离， 然后经 过初冷器进一步冷凝再次分离煤气中的焦油、 萘等杂质， 风机后的煤气通过电捕 焦油器，在电捕焦油器中将焦油雾进一步分离， 煤气送到下一道工序。该工段主 要设置 4 个控制回路电捕器温度， 压力，氧含量自动调节、初冷器前后煤气温 度压力自动调节、 初冷器上下段冷凝液槽液位自动调节、 高压氨水压力流量自动 调节。 1.5 风机控制站是化产净化的一个重要控制回路，通过对煤气鼓风机液力偶 合器转速精确控制,实现对焦炉上升管压力的自动调节,保证焦炉上升管压力控制 在工艺要求范围，本系统必须保证焦炉上升管压力和初冷系统连续稳定达标运 行、为延长焦炉使用寿命和安全生产起到决定性作用， 并为工艺数据积累，进行 技术研究提供保障。 1.6 脱硫及硫回收控制站 脱硫及硫回收系统主要设置 4 个控制回路 预冷塔温度及流量自动调节、 脱 硫塔溶液温度及流量自动调节、 再生塔溶液温度及流量自动调节、 再生塔空气压 力及流量自动调节。 1.7 硫铵控制站 硫铵和蒸氨系统主要设置 7 个控制回路， 煤气预热器温度自动调节、 饱和器 循环液流量自动调节、饱和器酸碱度自动调节、剩余氨水预热器温度自动调节、 剩余氨水流量自动调节、蒸氨塔顶温度自动调节、冷凝冷却器温度自动调节。 1.8 洗苯脱苯控制站 洗苯脱苯系统主要有 14 个控制回路；终冷器压力、温度自动调节、上下段 冷凝液流量自动调节、贫油循环量自动调节、富油循环量自动调节、脱笨塔顶部 温度自动调节、脱笨塔回流量自动调节、冷凝冷却器温度自动调节、 粗笨产品外 销自动调节、再生器出口温度自动调节、再生器自动加油调节、再生器自动排渣 调节、管式炉煤气量自动调节、贫富油温度自动调节、一二段冷却器温度自动调 节。 2.焦炉生产及煤气净化系统控制要求 2.1 控制室须采用网络化控制系统。 应用最新的网络技术、 微电子技术成果， 充分应用最新信号处理技术、 高速网络通信技术、 可靠的软件平台和软件设计技 术以及现场总线技术， 采用高性能的微处理器和成熟的先进控制算法， 保证生产 系统性能稳定， 适应广泛复杂的应用要求， 能轻松实现与多种现场总线标准和各 种异构系统的综合集成。 130 万/吨焦炉生产及煤气净化部分 DCS 控制系统构成须包括 备煤控制站、 焦炉控制站、 鼓风机控制站、 脱硫含蒸氨控制站、 硫铵控制站、 洗苯脱苯控制站、 供辅系统站包括 8 个远程控制站，消防水、生活水、油库、循环水、空压站、制 冷站、锅炉、污水等工艺控制项目。 2.2 中心控制室配置要求整个 DCS 系统由操作员站、工程师站、网关站、 控制站、扩展柜组成，操作员站分别完成对各个界区的监控和操作， 工程师站负 责整个系统的工艺操作规程制定及软件维护， 网关站负责将数据送到公司管理网 上。 2.2 控制站功能 控制站须完成 I/O 处理、数据采集、模拟量控制和顺序控制。包括温度、压 力、流量、液位的检测、监视、 PID 调节和各种复杂调节，各种阀门的开关，各 种泵的启停等顺序控制，各种设备运行状态的监视及联锁保护等。 同时控制站还可完成一些更复杂、更特殊的控制功能。提供的SCX 高级语 言、功能块图（FBD） 、梯形图（LD） 、顺控图（SFC）能实现各种复杂的先进 控制策略。 3、系统控制要求智能化 4、系统结构要求 4.1 工程师站要为企业专业工程技术人员设计编程和维护工具。 4,2 操作员站由工业 PC 机、显示器（CRT或 LCD） 、键盘、鼠标、打印机等 组成，是操作人员完成过程监控管理任务的环境。 4.3 控制站是系统中的 I/O 处理单元，完成整个过程的现场数据采集及控制。 4.4 过程控制网络要实现工程师站、操作员站、控制站的连接，完成信息、 控 制命令等传输，双重化冗余设计，使得信息传输安全、高速。 5、网络结构要求 采用多层网络结构 信息管理网要采用以太网络， 用于工厂级的信息传送和管理， 是实现全钢铁 公司综合管理的信息通道。 过程控制网须连接各系统的控制站、 操作员站、 工程师站、 通信接口单元等， 是传送过程控制实时信息的通道。 网络控制站内部 I/O 控制需稳定安全。 6、系统规模 6.1 中心控制室要留有足够的扩展能力，保证将来生产控制增容扩容。 6.2 主控制室须保证在任何情况下，生产运行系统所有数据不能失掉。 6.3 DCS 系统配置系统要选用国际上先进而通用的、标准的机箱。 6.4 监控操作站要有独立的 CPU，监控操作站须有热备能力，一台处理器或 电源故障，系统将自动切换到冗余的处理器，操作站之间具有内部切换的能力。 操作员站可兼作工程师站。磁盘驱动系统主要用于系统下装和组态数据的备份， 系统具有格式化磁盘的能力。 6.5 工程师站主要完成工艺流程、操作规程编制、监控事故分析等功能，工 程师站的配置和监控操作站相同。 工程师站可以单独设立， 也可以与监控操作站 并用。 6.6 服务器要运行在网络平台上， 可挂接局域网或广域网， 并和过程控制网、 工厂数据库等连接，为系统操作站、工程师站及现场控制站提供数据存取、 历史 数据采集、报警事件处理及为工厂数据库提供数据。 6.7 人机界面软件、 报警软件及历史数据分析软件均可作为任何支持 OPC2.0 以上标准的 OPC 服务器的客户程序。 基于 OPC 的开放控制技术， 具有灵活的互 可操作性。通过 OPC 服务器提供的客户接口和自动化接口。 6.8 监控中心的监视、管理功能，画面为操作员了解生产过程状态提供显示 窗口，显示总工艺画面、 PID 控制图、在流程图上相应处显示动态数据，显示系 统各设备，装置，区域的运行状态以及全部过程参数变量的状态，测量值，设定 值，控制方式（手动/自动状态） ，高低报警