乙烯裝置儀表與自動控制系統(tǒng)課件

1、現(xiàn)代化乙烯工廠控制和信息管理集成系統(tǒng)11.健康、安全及環(huán)保方面有可靠保證；2.高質(zhì)量過程測量、控制，友好的人機界面；3.由控制系統(tǒng)故障引起非計劃停車最少；4.提供現(xiàn)代化石化企業(yè)的管理和操作報告；5.提供現(xiàn)代化石化企業(yè)的技術(shù)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、維修計劃、存量控制和采購計劃；6.提供現(xiàn)代化石化企業(yè)的計劃調(diào)度和優(yōu)化,滿足市場需求并獲得最大的利潤；7.現(xiàn)代化石化企業(yè)、供應商和客戶管理信息系統(tǒng)集成在同一個互聯(lián)電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)上；8.提供最好的操作培訓支持和人力配置水平?？傮w目標 :1-12第一級：過程信息第二級：工廠信息第三級：企業(yè)信息信息集成的級別1-23 信息集成方框圖供應計劃 (13月) 供應&分配人力資

2、源 財務(wù)/會計 采購短期計劃(37 天)工程支持 操作支持 材料管理 (貯存) 日調(diào)度 工藝模型 能源&環(huán)境 文件&圖紙工廠信息過程控制&監(jiān)視 先進控制 維護管理實驗室信息 物料平衡 &數(shù)據(jù)處理 過程優(yōu)化 培訓仿真 終端管理 罐區(qū)管理運輸 & 裝卸管理 決策支持第二級 操作監(jiān)視企業(yè)信息第三級 工藝裝置 終端 界區(qū)外/船舶裝卸監(jiān)督控制 & 數(shù)據(jù)采集Dat第一級過程信息1-34信息流集成方框圖 人力資源管理財務(wù)/會計管理采購/材料管理 歷史數(shù)據(jù)庫 & 實時數(shù)據(jù)庫 工藝模型 組合 物料平衡 主DCS系統(tǒng) & 子系統(tǒng)維護管理 實驗室信息 管理先進過程控制 實時過程優(yōu)化 培訓仿真 儲運自動化系統(tǒng) 關(guān)系數(shù)

3、據(jù)庫 計劃/調(diào)度供應/分配 管理 操作管理文件管理數(shù)據(jù)庫管理 工藝裝置 終端 界外設(shè)施/碼頭裝卸第二級: 工廠信息第三級: 企業(yè)信息第一級: 過程信息1-451 工藝流程數(shù)據(jù)石油化工生產(chǎn)裝置是連續(xù)的生產(chǎn)過程（亦稱為流程工業(yè)），工藝流程數(shù)據(jù)能直接、實時、準確反映生產(chǎn)裝置運行狀況。工藝流程數(shù)據(jù)包括在線測量溫度、壓力、流量、物位、分析組份數(shù)據(jù)，控制閥及開關(guān)閥動作狀態(tài)，原料、產(chǎn)品、操作參數(shù)，能耗等。為操作、管理人員提供優(yōu)化調(diào)度計劃的依據(jù)，實施先進過程控制和實時優(yōu)化的基礎(chǔ)。企業(yè)的信息數(shù)據(jù)1-562 產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)石油化工企業(yè)的管理、營銷、操作者均應掌握可靠、實時的產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)，以便根據(jù)市場需求及時調(diào)節(jié)生產(chǎn)

4、品牌和產(chǎn)量，用高質(zhì)量產(chǎn)品占領(lǐng)更多的市場，獲取更多的利潤。產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)包括油品、化工單體成品、聚合物成品、副產(chǎn)品等。采用在線分析儀數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，化驗室信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)的管理。企業(yè)的信息數(shù)據(jù)1-673 儲運數(shù)據(jù)儲運數(shù)據(jù)包括原油、成品油罐存數(shù)據(jù)，液體化工原料、產(chǎn)品及副產(chǎn)品罐存數(shù)據(jù)，聚合物成品倉庫數(shù)據(jù)，碼頭船運裝卸數(shù)據(jù)，汽車槽車裝卸數(shù)據(jù)，火車槽車裝卸數(shù)據(jù)等，直接關(guān)系全廠物料平衡、生產(chǎn)計劃調(diào)度、市場營銷等。采用罐區(qū)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計量系統(tǒng)、儲運自動化系統(tǒng)實現(xiàn)儲運數(shù)據(jù)管理。企業(yè)的信息數(shù)據(jù)1-784 公用工程數(shù)據(jù)公用工程是石油化工企業(yè)生產(chǎn)的基本保證。公用工程數(shù)據(jù)包括新鮮水、循環(huán)水及回水、污水、化學

5、水、電力、蒸汽、燃料油、燃料氣、儀表空氣、工藝空氣、氮氣、火炬排放氣體等。公用工程數(shù)據(jù)集成用于生產(chǎn)管理部門進行成本核算，完成能耗計算和累積統(tǒng)計等。企業(yè)的信息數(shù)據(jù)1-895 設(shè)備管理數(shù)據(jù)石油化工企業(yè)有塔、儲罐、熱交換器、冷凝器、反應器、裂解爐、加熱爐、開工鍋爐、壓縮機（離心、往復式）、蒸汽/燃氣透平機、現(xiàn)場儀表帶現(xiàn)場總線或HART協(xié)議、控制閥和開關(guān)閥等，它們是保證生產(chǎn)裝置正常運行的關(guān)鍵。采用機械設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)、儀表設(shè)備管理系統(tǒng)實現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)管理。便于科學制定工廠維修計劃。企業(yè)的信息數(shù)據(jù)1-9106 經(jīng)營管理數(shù)據(jù)經(jīng)營管理數(shù)據(jù)包括財務(wù)（成本、資金、利潤、投資、損益、負債等）、供應鏈（產(chǎn)品、銷售和分銷、計

6、劃和控制、合同、市場、庫存、運輸、物料、質(zhì)量、設(shè)備及維修等）。在此數(shù)據(jù)完整準確的基礎(chǔ)上，建立現(xiàn)代企業(yè)的信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)現(xiàn)代企業(yè)管理規(guī)范化和決策科學化，提高企業(yè)經(jīng)濟效益和市場競爭能力。企業(yè)的信息數(shù)據(jù)1-10117辦公自動化數(shù)據(jù)辦公自動化數(shù)據(jù)包括電子郵件、技術(shù)文件管理控制、電子公告、刷卡考勤、來賓登記、會議日程、待辦事宜、討論園地、共享資源數(shù)據(jù)、行政文件、管理控制、個人文檔資料管理等實現(xiàn)代企業(yè)管理，提高辦公效率。企業(yè)的信息數(shù)據(jù)1-1112實時數(shù)據(jù)庫完成過程數(shù)據(jù)自動采集，支持數(shù)據(jù)共享，對數(shù)據(jù)進行實時處理。實時數(shù)據(jù)庫能與分散控制系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)、火災和氣體檢測系統(tǒng)、壓縮機控制系統(tǒng)、機械監(jiān)視系統(tǒng)、儀

7、表設(shè)備管理系統(tǒng)、罐區(qū)計量系統(tǒng)、在線分析儀表管理及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、儲運自動化系統(tǒng)、化驗室信息管理系統(tǒng)等相連，實現(xiàn)各種過程數(shù)據(jù)自動采集，監(jiān)控生產(chǎn)過程的實時數(shù)據(jù)，及時指導生產(chǎn)，優(yōu)化流程操作，儲存生產(chǎn)過程的歷史數(shù)據(jù)，查詢和分析事故，生產(chǎn)流程模擬仿真，實現(xiàn)先進過程控制和實時優(yōu)化，提高產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量等。實時數(shù)據(jù)庫1-1213 關(guān)系數(shù)據(jù)庫由一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）來進行管理生產(chǎn)和管理信息系統(tǒng)。Oracle是目前世界上最大的關(guān)系數(shù)據(jù)庫供應商。Oracle是多進程的，支持工業(yè)標準網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，有良好的開放性，能夠運行在多硬件平臺和多操作系統(tǒng)上。Oracle是一個面向WEB信息管理的數(shù)據(jù)庫并被石油化工行

8、業(yè)廣泛采用。關(guān)系數(shù)據(jù)庫1-1314石油化工企業(yè)信息集成管理中既有實時數(shù)據(jù)庫又有關(guān)系數(shù)據(jù)庫，也會采用多種產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫，它們之間互相訪問是至關(guān)重要的，可以采用ODBC（Open Database Connectivity）開放數(shù)據(jù)庫互連，DDE和OPC實現(xiàn)。目前OPC已成為公認標準，它具有高速的數(shù)據(jù)傳輸能力，分散且安全的管理策略，高度的靈活性和可靠性。大量有效、準確的數(shù)據(jù)是石油化工企業(yè)最寶貴的資源，利用它可實現(xiàn)動態(tài)生產(chǎn)調(diào)度，先進控制和實時優(yōu)化，動態(tài)物料平衡，動態(tài)能量平衡，工藝流程仿真模擬，經(jīng)營計劃優(yōu)化管理，產(chǎn)品成本換算和控制，直至企業(yè)資源計劃等。數(shù)據(jù)庫互連1-1415第一級：常規(guī)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

9、（DCS，DAS）第二級：先進過程控制（APC）第三級：在線優(yōu)化（OPT）第四級：工廠信息管理系統(tǒng)（PIMS）第五級：企業(yè)資源計劃（ERP）自動化系統(tǒng)集成的級別1-1516自動化系統(tǒng)集成方框圖 動設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)安全儀表系統(tǒng) 過程自動化系統(tǒng)(DCS) 生產(chǎn)管理系統(tǒng)(MES)操作數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)操作人員培訓/仿真成套設(shè)備控制系統(tǒng) 儲運自動化系統(tǒng)(MAS)原料/產(chǎn)品計量系統(tǒng)先進控制(APC)接口實驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS)設(shè)備健康監(jiān)視系統(tǒng)實時優(yōu)化(OPT)罐區(qū)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)壓縮機控制系統(tǒng)裝卸控制安全系統(tǒng) 企業(yè)資源計劃(ERP)在線分析管理和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電力監(jiān)視能源控制管理管理(ECM)火災& 氣體檢測

10、系統(tǒng)成套設(shè)備控制系統(tǒng)接口網(wǎng)關(guān)PALAT LANDCS LANMAS LAN工藝裝置&公用工程 終端/界區(qū)外/船舶裝卸1級 2級3級4級5級1-16171 分散控制系統(tǒng)(DCS)DCS系統(tǒng)是自動化系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)過程的控制、監(jiān)視、報警、報表打印及生產(chǎn)管理的核心。DCS系統(tǒng)的操作站、打印機、工程師站及輔助操作臺等設(shè)在中央控制室；數(shù)據(jù)采集和過程控制單元等設(shè)在現(xiàn)場衛(wèi)星站。中央控制室與現(xiàn)場衛(wèi)星站之間用雙重冗余的光纖電纜連接。DCS系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線技術(shù)，現(xiàn)場總線通信模件冗余，與DCS系統(tǒng)連接的現(xiàn)場變送器和閥門定位器帶現(xiàn)場總線協(xié)議。通過AMS系統(tǒng)可對儀表的組態(tài)數(shù)據(jù)和性能進行維護和管理。自動化系統(tǒng)集成1-1718

11、2 安全儀表系統(tǒng)(SIS)SIS系統(tǒng)獨立于DCS系統(tǒng)和其他子系統(tǒng)單獨設(shè)置，獨立完成緊急停車功能。根據(jù)IEC 61508和ANSI/ISA 84.1的安全等級要求，SIS系統(tǒng)采用經(jīng)TUV安全認證的可編程邏輯控制器系統(tǒng)，選用雙重化、三重化或四重化結(jié)構(gòu)。SIS系統(tǒng)安裝在各個現(xiàn)場衛(wèi)星站，SIS系統(tǒng)連接的現(xiàn)場儀表采用420mA DC信號帶HART協(xié)議。中央控制室內(nèi)的SIS系統(tǒng)與現(xiàn)場衛(wèi)星站內(nèi)的SIS系統(tǒng)冗余通信。SIS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)通信，在DCS操作站CRT上監(jiān)視。自動化系統(tǒng)集成1-18193 火災和氣體檢測系統(tǒng)(FGS)FGS系統(tǒng)完成生產(chǎn)區(qū)及儲運區(qū)內(nèi)的火災和可燃氣體/有毒氣體的檢測報警，同時對常規(guī)建筑

12、物內(nèi)的火災和氣體進行檢測和報警。在消防控制中心可實現(xiàn)手動/自動消防聯(lián)動。中央控制室和消防控制中心同時對FGS系統(tǒng)報警進行監(jiān)控，每個現(xiàn)場衛(wèi)星站內(nèi)設(shè)有獨立的FGS系統(tǒng)。FGS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)通信，在DCS操作站CRT上監(jiān)視。自動化系統(tǒng)集成1-19204 罐區(qū)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(TDAS)TDAS系統(tǒng)監(jiān)視儲罐物料的液位、壓力、溫度和密度信息，并通過計算將測量物料的液位自動轉(zhuǎn)換為體積值或質(zhì)量值。TDAS系統(tǒng)在現(xiàn)場衛(wèi)星站內(nèi)設(shè)有過程接口單元，在中央控制室內(nèi)設(shè)置工程師站和服務(wù)器。TDAS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)通信，在DCS操作站CRT上監(jiān)視。自動化系統(tǒng)集成1-20215 壓縮機控制系統(tǒng)(CCS)CCS系統(tǒng)完成壓縮機防喘

13、振調(diào)節(jié)和聯(lián)鎖保護，在最小流量喘振曲線下維持壓縮機最佳的性能和功效。CCS系統(tǒng)的硬件在現(xiàn)場衛(wèi)星站內(nèi)設(shè)置。CCS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)通信，在DCS操作站CRT上監(jiān)視。自動化系統(tǒng)集成1-21226 機械監(jiān)視系統(tǒng)(MMS)MMS系統(tǒng)完成透平機、壓縮機和泵等主要轉(zhuǎn)動設(shè)備運行狀況的在線監(jiān)控，并對轉(zhuǎn)動設(shè)備的性能進行診斷。MMS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)通信，在DCS操作站或管理站CRT上監(jiān)視。MMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理器設(shè)在現(xiàn)場衛(wèi)星站，服務(wù)器和管理站設(shè)在中央控制室。各現(xiàn)場衛(wèi)星站之間及中央控制室的MMS系統(tǒng)通過雙重冗余的光纖電纜進行數(shù)據(jù)通信。自動化系統(tǒng)集成1-22237 分析儀表管理和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(AMADAS)AMADAS系統(tǒng)用

14、于在線分析儀表的數(shù)據(jù)采集、管理和維護。AMADAS系統(tǒng)服務(wù)器設(shè)在中央控制室，數(shù)據(jù)采集單元設(shè)在現(xiàn)場衛(wèi)星站或現(xiàn)場分析小屋，通過內(nèi)部局域網(wǎng)進行連接。AMADAS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)通信，在DCS操作站或管理站CRT上監(jiān)視。自動化系統(tǒng)集成1-23248 原料和產(chǎn)品計量系統(tǒng)(CTS)CTS系統(tǒng)是進出工廠的原料和產(chǎn)品的獨立計量系統(tǒng)，計量的數(shù)據(jù)是國際和國內(nèi)貿(mào)易結(jié)算的依據(jù)。CTS系統(tǒng)包括現(xiàn)場的流量計和流量計算機系統(tǒng)，流量計算機系統(tǒng)設(shè)在現(xiàn)場衛(wèi)星站，工程師站設(shè)在中央控制室。 CTS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)通信，在DCS操作站CRT上監(jiān)視。自動化系統(tǒng)集成1-24259 儲運自動化系統(tǒng)(MAS)MAS系統(tǒng)用于物料儲存、運輸控制和

15、管理，包括碼頭原料和產(chǎn)品的裝卸；火車、汽車裝卸站原料和產(chǎn)品的裝卸；聚合物產(chǎn)品的包裝碼垛及倉庫信息管理等。MAS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)通信，在DCS操作站CRT上監(jiān)視。自動化系統(tǒng)集成1-252610 儀表設(shè)備管理系統(tǒng)(AMS)AMS系統(tǒng)用于對現(xiàn)場儀表、調(diào)節(jié)閥進行維護、校驗和故障診斷的管理，用于制訂儀表維護和測試計劃。AMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器設(shè)在中央控制室，與DCS系統(tǒng)通信，在管理站CRT上監(jiān)視。自動化系統(tǒng)集成1-262711 操作數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(ODS)ODS系統(tǒng)用于工廠生產(chǎn)、操作數(shù)據(jù)信息的集中管理。ODS系統(tǒng)的服務(wù)器設(shè)在中央控制室，與DCS系統(tǒng)通信。ODS客戶終端通過工廠網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)的服務(wù)器進行登錄使

16、用，在管理站CRT上進行監(jiān)視。自動化系統(tǒng)集成1-272812 操作員培訓仿真系統(tǒng)(OTS)OTS系統(tǒng)培訓操作人員，使用DCS系統(tǒng)離線操作生產(chǎn)裝置，并對操作人員的技能給予評估。OTS系統(tǒng)使用獨立的內(nèi)部局域網(wǎng)，包括仿真計算機、教學工作站、培訓操作站和外圍設(shè)備等，并與DCS系統(tǒng)通信。教學工作站軟件可以建立表格、畫面和趨勢顯示，并能跟隨模型的仿真變量進行變化。OTS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)組態(tài)相同，仿真模型的流程圖和趨勢畫面與DCS系統(tǒng)相一致，培訓操作站與DCS系統(tǒng)操作站相同。自動化系統(tǒng)集成1-282913 化驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS)LIMS系統(tǒng)用于化驗室分析儀表的數(shù)據(jù)采集及管理，存貯和生成各種分析數(shù)據(jù)報

17、告。LIMS系統(tǒng)的工作站設(shè)在化驗室，服務(wù)器設(shè)在中央控制室，通過LIMS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接，在管理站CRT上監(jiān)視。自動化系統(tǒng)集成1-2930現(xiàn)代化乙烯工廠FF現(xiàn)場總線技術(shù)的應用31現(xiàn)場總線是一種實用技術(shù)，它可用于智能式現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的開放式、數(shù)字化、多節(jié)點的通信技術(shù)。- 數(shù)字信號取代4-20mA模擬信號；- 可對現(xiàn)場儀表設(shè)備進行管理；- 能完成過程的基本控制；- 實現(xiàn)非控制信息監(jiān)視。現(xiàn)場總線的功能- 現(xiàn)場總線是最低層的現(xiàn)場裝置互連的通信網(wǎng)絡(luò)，集成現(xiàn)場控制和現(xiàn)場通信的功能；- 通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是智能變送器、智能閥門定位器等，它具有信號變換、補償、PID控制、各種運算等功能，還有自校驗、自診斷、互換性和

18、互操作性。- 具有徹底的分散功能塊系統(tǒng)，用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（Fieldbus Control System - FCS)虛擬控制站取代DCS系統(tǒng)I/O卡控制站；- 現(xiàn)場總線的功能，不應理解為僅為一根電纜，它是一種技術(shù)，實現(xiàn)這種技術(shù)需要有基本設(shè)備支持，包括：智能變送器、智能定位器、服務(wù)器或網(wǎng)橋、轉(zhuǎn)換器、現(xiàn)場總線組態(tài)器等?，F(xiàn)場總線(Fieldbus)2-132現(xiàn)場總結(jié)線控制系統(tǒng)(FCS)的優(yōu)點：- FCS信號傳輸實現(xiàn)了全數(shù)字化，從最底層實現(xiàn)雙向通信；- FCS實現(xiàn)了全分散化，DCS控制站功能分散到各個現(xiàn)場儀表；- FCS現(xiàn)場儀表可實現(xiàn)互操作性，互交換性；- FCS實現(xiàn)全開放式網(wǎng)絡(luò)標準，數(shù)據(jù)庫的資源

19、共享?，F(xiàn)場總線的種類：- 基金會現(xiàn)場總線 FF(Foundation Fieldbus)H1- 高速以太網(wǎng)基金會現(xiàn)場總線 FF HSE(Foundation Fieldbus High speed Ethernet)- 過程現(xiàn)場總線 Profibus(Process Field Bus)PA(DP)- HART 現(xiàn)場總線 (High Addressable Remote Transducer)（流程工業(yè)采用）- CAN 現(xiàn)場總線 (Controller Area Network)（離散工業(yè)采用）- LON WORK 現(xiàn)場總線 (Local Operating Network)（離散工業(yè)采用）2

20、-233HI 現(xiàn)場總線：設(shè)備級網(wǎng)絡(luò)，以31.25 Kbps波特率運轉(zhuǎn)；支持過程控制應用。HSE 現(xiàn)場總線：高速以太網(wǎng)絡(luò)，以100 Mbps波特率運轉(zhuǎn)；支持高性能控制應用，子系統(tǒng)集成，高密度數(shù)據(jù)生成，并支持數(shù)據(jù)服務(wù)器；HSE作為主干網(wǎng)絡(luò)。HI，HSE網(wǎng)絡(luò)均遵循IEC61158，用于測量和控制的數(shù)字化數(shù)據(jù)通信；流程工業(yè)控制系統(tǒng)使用的現(xiàn)場總線。功能模塊均駐留在HI或HSE網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場設(shè)備中，需組態(tài)配置予以鏈接- 基本功能模塊：PID控制、串級控制、比值控制、超馳控制、偏置/增益等- 先進功能模塊：超前/滯后補償、信號折線處理、計時與積算、數(shù)學運算等- 柔性功能模塊：監(jiān)督數(shù)據(jù)采集、傳感器總線接口、協(xié)調(diào)處

21、理、批處理控制等HI 現(xiàn)場總線：- IEC61158-Type 1- 31.25 Kbps- 雙絞線纜 1900M- 光纜 12001600M- 供電或無供電總線- 實體或FISCO模型HSE 現(xiàn)場總線：- 以太網(wǎng)IEEE802.3- 100Mbps- 雙絞線纜 100M- 光纜 2000M- 無供電總線2-334互可操作性好，無縫的FCS可以方便集成；更好的數(shù)據(jù)有效性和完整性，更好的魯棒性；現(xiàn)場總線診斷、運行統(tǒng)計數(shù)，實現(xiàn)預見性維護；信號完整性，精確性提高；降低維護費、擴展和更新費用；系統(tǒng)安全性提高，兼容性增強?，F(xiàn)場總線的優(yōu)勢2-435FF現(xiàn)場總線實施原則現(xiàn)場安裝的變送器信號和控制信號采用FF

22、 H1通信協(xié)議DCS連接的變送器盡可能采用帶FF現(xiàn)場總線的變送器，宜由控制系統(tǒng)制造廠提供?？刂崎y采用帶FF現(xiàn)場總線的閥門定位器，宜由控制系統(tǒng)制造廠提供，控制閥廠裝配成套。信號類型DCS- FF H1協(xié)議數(shù)字信號- HART帶4-20mA模擬信號- 4-20mA模擬信號SIS- HART帶4-20mA模擬信號- 4-20mA模擬信號- 觸點（24VDC）信號2-536安全儀表系統(tǒng)（SIS）關(guān)聯(lián)的變送器不采用FF的變送器，通常選用HART帶4-20mA的模擬信號。FF變送器提供AI功能塊FF變送器應通過ITK4.01互操作性測試FF變送器應提供自診斷和LAS功能FF閥門定位器采用FF H1通信協(xié)議

23、，經(jīng)FF注冊和認證FF閥門定位器能提供PID、AO、DI功能塊FF閥門定位器應提供自診斷功能FF閥門定位器應通過ITK4.01互操作性測試FF閥門定位器用于分程或復雜控制時，由DCS完成PID功能FF變送器、 FF閥門定位器、DCS等應通過互操作性測試，相互兼容。2-637現(xiàn)場總線實施應遵循IEC61158標準規(guī)范的規(guī)定。Segment電源調(diào)整器供電電壓28VDC，電源對地隔離?，F(xiàn)場總線儀表電纜對地隔離。Segment電源及電源調(diào)整器冗余配置，安裝在控制器柜內(nèi)，有故障報警信號顯示。全部FF電纜均采用鋼絲鎧裝電纜，儀表和接線箱的入口采用防爆電纜密封接頭。每Segment現(xiàn)場采用“Chicken

24、Foot”雞爪型拓撲結(jié)構(gòu)配線方式。每Segment應接二個終端器，一個安裝在電源調(diào)整器，一個安裝在FF接線箱。所有FF現(xiàn)場總線電纜屏蔽應連接到端子柜接地。2-738FF接線箱到現(xiàn)場FF儀表應有獨立的短路保護器（過壓、過流），安裝在接線箱內(nèi)。保護器的短路電流小于30mA。所有FF儀表應通過ITK4.01互操作性測試，并取得現(xiàn)場總線基金會認證。所有FF儀表應提供備用LAS功能，每個Segment在現(xiàn)場最少有一個備用LAS功能。所有FF儀表應無極性。選用浪涌保護器時應確保Segment H1信號沒用衰減。單回路控制的變送器和控制閥宜分配在同一個Segment中。在Zone 0場合，應采用FISCO模

25、式，在IIC環(huán)境中電流115mA，在IIB環(huán)境中電流240mA。單回路控制的PID控制功能塊可由FF定位器執(zhí)行，也可由DCS執(zhí)行。復雜回路控制、分程控制等PID控制功能塊由DCS執(zhí)行。2-839Segment負載非FISCO12臺儀表（Max）（實際4-8臺儀表）FISCO6臺儀表（Max）（實際3-4臺儀表）Segment負載中控制閥一般為1-2臺Segment功能塊處理時間為0.25秒的儀表不應超過3個Segment的非周期時間應不小于1個周期時間的50%一級控制閥：當控制閥故障時，會造成整個裝置的故障、停車或嚴重經(jīng)濟損失。 Segment中只能連接與控制閥關(guān)聯(lián)的變送器（1臺變送器、1臺控

26、制閥）二級控制閥：當控制閥故障時，操作人員及時采取措施，可防止裝置停車。 Segment中不能連接其它1級或2級控制閥（2-3臺變送器、1臺控制閥）三級控制閥：當控制閥故障時，不會造成短時間內(nèi)裝置發(fā)生危險或停車，不需要操作人員進行操作。 Segment中不能連接1級控制閥，可連接2個三級控制閥。最多可連接1個二級和1個三級控制閥。2-940對于精餾塔，塔底再沸器加熱管線上的儀表與塔頂冷卻器散熱管線上的儀表應分配在不同的Segment內(nèi)。對于多點溫度、多點壓力測量的設(shè)備（如反應器），應將儀表分配在不同的Segment中。主LAS應在H1控制器中， Segment中后援LAS應在一個現(xiàn)場儀表中。H

27、1卡應是冗余配置，每個H1卡在控制器機柜中連接。備用工藝設(shè)備測量儀表應分配在不同的Segment中。FF現(xiàn)場儀表與FF接線箱的支線長度盡可能短。所有與DCS連接的FF儀表在DCS制造廠進行互操作性測試。在DCS制造廠進行FAT時，每個Segment進行至少一臺儀表FAT測試。最多負載Segment進行FF主電纜及分支電纜長度，全部FF儀表按12臺儀表測試。后援LAS功能應在DCS的FAT時進行測試。2-1041現(xiàn)場總線電纜總長度為主電纜與分支電纜長度之和，通常小于1200米。分支電纜長度小于120米?，F(xiàn)場總線電纜選用18#AWG 0.8m2 7股銅芯絞合，聚乙烯絕緣，聚氯乙烯護套，鋁聚酯膜屏蔽

28、，鋼絲鎧裝電纜。2-1142FF現(xiàn)場總線系統(tǒng)設(shè)計要求FF應用范圍- 采用H1 FF/ DCS實現(xiàn)過程控制和監(jiān)視PID控制位置-簡單回路控制（1 AI/1 AO）由FF Positioner執(zhí)行-串級控制、超遲控制、比率控制、分程控制等執(zhí)行周期-執(zhí)行周期1秒冗余-H1接口卡冗余-LAS冗余（1個在H1卡，1個在現(xiàn)場儀表）電源-電源調(diào)整器冗余-本安隔離柵冗余終端器-1個在電源調(diào)整器-1個在Magablock接線箱2-1243FF Segment設(shè)計 FF Segment設(shè)計研究 裝置危險區(qū)域劃分 冗余 FF Segment負載 備用原則 配線拓撲結(jié)構(gòu) 現(xiàn)場總線電纜規(guī)格 現(xiàn)場總線電纜長度 電力消耗

29、最小操作電壓 Segment執(zhí)行時間（循環(huán)時間,調(diào)度） 控制分配 控制閥故障狀態(tài) 控制回路風險估計 Segment組態(tài)2-1344FF現(xiàn)場總線儀表與常規(guī)儀表的主要區(qū)別FF總線儀表 雙向數(shù)字通信，F(xiàn)F現(xiàn)場總線接口（FFI） H1（R） 可帶PID控制功能塊 可傳輸多路信息供AMS采用 FF變送器及FF閥門定位器價格昂貴 H1網(wǎng)絡(luò)兩端必須分別加一終端電阻器 Segment 電纜總長度有限制，根據(jù)FF現(xiàn)場總線儀表數(shù)進行計算 FF總線電纜必須采用18# AWG （0.8mm2） FF總線電纜傳輸導體雙絞線不允許接地，否則總線儀表失去通信功能 FF總線電纜的對屏、總屏必須在機柜側(cè)接地常規(guī)儀表 4-20m

30、A DC模擬信號，單向； 4-20mA DC AI（R）/AO（R） PID控制在DCS控制器 不能傳輸多路信息 常規(guī)變送器和E/P定位器價格便宜 點對點連接電纜2-1445FF現(xiàn)場總線儀表與常規(guī)儀表的主要區(qū)別FF總線儀表 FF現(xiàn)場總線儀表有極性和無極性兩種 FF現(xiàn)場總線儀表最小工作電壓9VDC FISCO H1 Segment只允許連接一臺有源設(shè)備，其余必須是無源設(shè)備2-1546乙烯裝置儀表及控制系統(tǒng)47900,000噸/年乙烯裝置概況工藝采用ABB-LUMMUS專利技術(shù)。乙烯裝置包括：裂解爐區(qū)（8臺SL-II型爐，1臺SL-I型爐）急冷區(qū)裂解氣壓縮機冷分離區(qū)熱分離區(qū)乙烯機、丙烯機C4選擇加

31、氫單元（SHU）烯烴轉(zhuǎn)換單元（OCU）汽油加氫單元（GTU）公用工程及輔助設(shè)施3-148900,000噸/年乙烯裝置概況乙烯裝置生產(chǎn)能力主要工藝設(shè)備3-249DCS實施控制系統(tǒng)裂解爐管HC/DS比值控制裂解爐管流量平衡控制汽包三沖量控制帶溫度、壓力補償流量控制三取中控制防喘振控制超馳控制串級控制泵自啟動控制分程控制* FCS在現(xiàn)場閥門定位器實施單回路控制 3-350集成控制系統(tǒng)分散控制系統(tǒng)（DCS）/現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）-Distribution Control System / Fieldbus Control System安全儀表系統(tǒng)（SIS）-Safety Instrumented

32、 System火災和氣體檢測系統(tǒng)（FGS）- Fire & Gas Detection System壓縮機控制系統(tǒng)（CCS）-Compressor Control System機械監(jiān)視系統(tǒng)（MMS）-Machine Monitoring System分析儀表管理和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（AMADAS）-Analyzer Management and Data Acquisition System儀表設(shè)備管理系統(tǒng)（AMS）-Asset Management System操作數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（ODMS）-Operation Data Management System操作培訓仿真（OTS）-Operator T

33、raining Simulation先進過程控制（APC）-Advanced Process Control在線實時優(yōu)化（OPT）-On-Line Real Time Optimization 3-351DCS,SIS I/O 清單3-452DCS通信I/O清單3-553DCS與安全儀表系統(tǒng)（SIS）通信接口（冗余）DCS與過程計算機系統(tǒng)（PCS）通信接口（冗余） DCS與上位計算機系統(tǒng)（HCS）通信接口DCS與在線分析器管理及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（AMADAS）通信接口（冗余） DCS與火災和氣體檢測系統(tǒng)（FGS）通信接口（冗余） DCS與壓縮機系統(tǒng)（CCC）通信接口（冗余） DCS與馬達控制中心（

34、MCC）通信接口（冗余） DCS與其他系統(tǒng)通信3-654現(xiàn)場總線系統(tǒng)示意圖PID INOUT BKCAL_INFIELDVUEAOBKCAL_OUT CAS_INAIOUT Delta VValveTransmitter3-755SIS系統(tǒng)設(shè)計原則SIS系統(tǒng)按安全度等級（SIL3）進行設(shè)計SIS系統(tǒng)應設(shè)計成故障容錯 / 故障安全操作按SIL3級要求選用經(jīng)TUV認證的PLC系統(tǒng)PLC的控制器組態(tài)負荷應小于50%總負荷能力對高塔壓力切斷再沸器熱源的安全儀表系統(tǒng)，應按SIL3級設(shè)計重要安全檢測儀表設(shè)置三臺變送器，由SIS系統(tǒng)供電，直接輸入SIS的冗余AI卡安全聯(lián)鎖控制閥設(shè)兩臺電磁閥串聯(lián)使用。選用低功

35、率電磁閥。安全聯(lián)鎖用控制閥、開關(guān)閥應選TSO，泄漏等級為V級或VI級SIS應選用1002D,2003D,2004D經(jīng)TUV認證的AK5/AK6級PLC系統(tǒng)SIS系統(tǒng)及關(guān)聯(lián)輸入 / 輸出卡件，均應經(jīng)TUV認證3-856現(xiàn)場儀表選型要點通用測量和控制用電信號應根據(jù)IEC60381,60382選用；電氣防爆等級最低NEMA4X，防護等級最低IP55；差壓流量儀表帶5閥組，壓力儀表帶2閥組；DCS/SIS同時用一個工藝測量值，應采用獨立取壓，獨立變送器，分別送DCS、SIS；若采用2oo3冗余方式，對于同時需要在DCS上控制的信號，現(xiàn)場儀表由SIS供電，信號通過分配器硬線連接至SIS和DCS。與DCS

36、連接的現(xiàn)場變送器，原則上采用帶FF現(xiàn)場總線；與SIS連接的現(xiàn)場變送器，采用420mA DC帶HART協(xié)議；3-957現(xiàn)場儀表選型要點溫度儀表單支、雙支溫度元件安裝采用40mm（1 1/2”）ANSI 300#(Min)法蘭；正常操作溫度在3070滿刻度量程；熱電阻的溫度范圍為185500（冷箱采用熱電偶）熱電偶一般選用接地型，測量平均溫度或溫差以及現(xiàn)場總線多點輸入變送器應選用非接地型熱電偶。T熱電偶185350（ 185500）K熱電偶5001000（ 01250）S熱電偶10001480（ 01480）熱電偶、熱電阻應帶燒脫保護裝置3-1058現(xiàn)場儀表選型要點流量儀表優(yōu)先選用渦街流量計300

37、mm(12”)選用插入式節(jié)流裝置14”徑距取壓流量噴嘴/ 文丘里管用于低壓損測量場合質(zhì)量流量計用于商務(wù)核算測量、物料平衡、工藝性能保證、進出界區(qū)的物料計量。3-1159現(xiàn)場儀表選型要點流量儀表電磁流量計用于導電流體的測量，防護等級IP68熱質(zhì)量流量計用于小流量氣體，大流量變化大的氣體的測量轉(zhuǎn)子流量計用于吹掃、取樣和密封系統(tǒng)流量變送器量程正常流量應在6080滿量程刻度流量儀表材料一般選用316SS3-1260現(xiàn)場儀表選型要點壓力儀表壓力儀表材料一般選用316SS壓力表量程：正常操作壓力時為3070滿量程刻度壓力變送器量程：正常操作壓力時為6080滿量程刻度液位儀表差壓式液位變送器外浮筒液位變送器

38、H2000mm(80”)雷達液位計用于大儲罐液位測量磁性液位計（高壓蒸汽不適用）3-1361現(xiàn)場儀表選型要點調(diào)節(jié)閥緊急切斷閥泄漏等級選用ANSI V或 VI級調(diào)節(jié)閥泄漏等級通常選用ANSI IV級DCS調(diào)節(jié)閥選用帶FF定位器（帶PID調(diào)節(jié)功能塊）壓縮機防喘振調(diào)節(jié)閥應選用高速閥門定位器調(diào)節(jié)閥噪音85dbA3-1462現(xiàn)場儀表選型要點儀表防爆防爆區(qū)域防爆選擇“0”區(qū)EEx ia“1”區(qū)EEx dEEx ibEEx p“2”區(qū)EEx dEEx ibEEx p3-1563現(xiàn)場分析儀表工業(yè)色譜分析儀 32套 （分別集成在5個分析小屋）環(huán)保分析儀 6套紅外分析儀 1套氧分析儀 13套PH計 16套電導儀

39、12套水分析儀 4套TOC分析儀 2套粘度計 1套熱值分析儀 1套3-1664現(xiàn)場流量儀表節(jié)流裝置 268臺阿牛巴元件 9臺文丘里管元件 56臺轉(zhuǎn)子流量計 82臺渦街流量計（FF） 98臺電磁流量計（FF） 2臺質(zhì)量流量計（FF） 19臺內(nèi)藏孔板差壓流量變送器（FF） 3臺楔型流量計 14臺3-1765現(xiàn)場液位儀表磁性液位計 172套 浮筒液位變送器 23套雷達液位計 12套射頻液位計 3套特殊液位溫度補償器（汽包用） 18套液位開關(guān)（汽包用） 18套3-1866現(xiàn)場壓力、溫度儀表壓力（差壓）表 1609臺壓力開關(guān) 14臺雙金屬溫度計 259臺溫度元件（T/C）帶套管 506臺溫度元件（RTD

40、）帶套管 589臺3-1967現(xiàn)場變送器差壓流量變送器（FF） 296臺差壓流量變送器（HART） 107臺壓力變送器（FF） 333臺壓力變送器（HART） 345臺差壓變送器（FF） 71臺差壓液位變送器（FF） 122臺差壓液位變送器（HART） 63臺溫度變送器（FF） 426臺溫度變送器（HART） 469臺溫度變送器 8點（FF） 89臺3-2068現(xiàn)場調(diào)節(jié)閥常規(guī)調(diào)節(jié)閥 540套 角型調(diào)節(jié)閥 13套蝶型調(diào)節(jié)閥 38套球型調(diào)節(jié)閥 241套蝶型開關(guān)閥 80套防喘振控制閥 9套自力式調(diào)節(jié)閥 32套電動馬達閥 81套3-2169現(xiàn)場儀表主要工程量現(xiàn)場總線電纜145 公里非現(xiàn)場總線電纜496

41、 公里現(xiàn)場總線接線箱628 套普通接線箱663 套儀表電纜槽板46 公里Tube管85 公里Pipe管15 公里分析儀表采樣管線 10 公里氣源分配器210 套3-2270乙烯裝置單元控制方案簡介71裂解氣壓縮機的自動控制系統(tǒng)a) 裂解氣壓縮機通常采用四段或五段離心式壓縮機，用一臺抽汽凝汽式氣輪機驅(qū)動將來自急冷工段的裂解氣（40，0.14MPa）經(jīng)四段或五段壓縮機壓縮到3.70MPa送到分離工段。 對裂解氣壓縮可提高渾冷分離的操作溫度，節(jié)省冷能量和低溫材料；加壓后促使裂解氣中的水與重質(zhì)烴冷凝，并可除去相當量的水份和重質(zhì)烴，減少干燥脫水和精餾分離的負擔。加壓太大增加動力消耗，加大設(shè)備材質(zhì)強度要求

42、，降低烴類的相對揮發(fā)度，增加精餾分離難度。從技術(shù)經(jīng)濟合理可靠性角度，通常入口壓力為0.14MPa，出口壓力為3.7MPa。 壓縮比及出口溫度控制能抑制壓縮機內(nèi)產(chǎn)生聚合物，以輕柴油或石腦油為原料的裂解氣進口溫度為40，出口溫度95；以輕質(zhì)烴為原料的裂解氣，進口溫度為40，出口溫度110。4-172 b) 控制功能 * 透平溫度控制 * 抽出蒸汽壓力控制 * 性能（負荷）控制 * 防喘振控制 * 密封氣（油）差壓控制 * 潤滑油溫度控制c) 順序和邏輯功能 * 開車及聯(lián)鎖控制 * 報警邏輯 * 緊急停車邏輯 * 油泵馬達開/停聯(lián)鎖 * 透平馬達開/停聯(lián)鎖 * 電加熱器開/停聯(lián)鎖4-273 d) 人

43、機操作界面 * 透平開車及控制界面 * 防喘振控制界面 * 監(jiān)視畫面（防喘振、蒸汽、潤滑油、密封油（氣） * 報警及停車信號器畫面 * 趨勢畫面e) 本特利（Bently）振動監(jiān)視器 * 軸振動監(jiān)視器 * 軸位移監(jiān)視器 * 軸溫度監(jiān)視器f) 轉(zhuǎn)矩監(jiān)視器4-374 g) 集成氣輪機/壓縮機控制（ITCC）功能 * 性能（負荷）控制（Performance Control） * 防喘振控制（Anti-Surge Control） * 透平速度控制（Turbine Speed Control） * 抽出蒸汽壓力控制（Extraction Steam Pressure Control） * 根據(jù)透平控

44、制極限操作（Limit Operation on Turbine Control Map） * 相互干擾最?。∕inimizing Interaction） * 密封氣差壓控制（Seal Gas D/P Control） * 潤滑油溫度控制（L.O Temperature Control）4-475 h) 壓縮機緊急停車（Shut Down） * 透平機軸位移 （HH）2oo3（in SIS） * 壓縮機軸位移（LP）（HH）2oo3（in SIS） * 壓縮機軸位移（MP）（HH）2oo3（in SIS） * 壓縮機軸位移（HP）（HH）2oo3（in SIS） * 超速跳閘模塊（ww pr

45、otech）2oo3 * Governor超速跳閘2oo3 * Governor速度擾動故障2oo3 * L.O壓力（LL）2oo3 * 一次放空流量（HH）（LP）2oo3 * 一次放空流量（HH）（MP）2oo3 * 一次放空流量（HH）（HP）2oo3 * 緊急停車按鈕動作（LCP） * 緊急停車按鈕動作（RCP） * 壓縮機吸入口壓力（HH）2oo3（in SIS） * 壓縮機吸入罐液位（HH）2oo3（in SIS） * 壓縮機出口溫度 （HH）2oo3（in SIS） * 從SIS來緊急停車信號 2oo3（in SIS）4-576裂解氣壓縮機透平機儀表系統(tǒng)框圖4-677* 現(xiàn)場儀表

46、信號BENTLY軸振動、軸位移檢測元件軸承溫度（RTD）壓力變送器溫度變送器差壓流量變送器電/液執(zhí)行器防喘振控制閥緊急停車及聯(lián)鎖用電磁閥潤滑油罐液位變送器氣密封單元用壓力、壓差及差壓流量變送器，控制閥* 油操作站溫度、壓力、壓差及液位變送器，控制閥熱備油泵馬達啟動/停止按鈕電加熱器通/斷按鈕熱備油泵運行，電加熱器運行狀態(tài)指示4-778* 現(xiàn)場控制盤（LCP）公用報警，公用跳閘報警燈狀態(tài)指示燈信號指示燈按鈕（緊急停車、速度升/降、超速試驗（三位置切換開關(guān)）、啟動/停止、 復位、燈試驗、L/R位置切換開關(guān)）透平馬達運行燈透平馬達啟動燈透平馬達停止燈* ITCC（ww.MICRONET TMR）電子

47、調(diào)速器（GOVERNOR）LO溫度控制防喘振控制緊急停車及聯(lián)鎖密封氣差壓控制性能（負荷）控制軸振動、軸位移、軸溫度監(jiān)視MODBUS通信（單）（HMI-PC）ETHERNET通信（冗余）（DCS）4-879* 緊急停車繼電器* 超速停車模塊（ww protech 2oo3）* 轉(zhuǎn)矩監(jiān)視器* 軸振動、軸位移、軸溫監(jiān)視器（BENTLY）（PC機） ETHERNET通信（單）SYSTEM1數(shù)據(jù)庫（PC）（CCR） ETHERNET通信（單）DCS* MCC熱備油泵馬達及電加熱器運行狀態(tài)（去ITCC）熱備油泵馬達及電加熱器聯(lián)鎖（自ITCC）透平馬達運行（去LCP）透平馬達啟動/停止（自LCP）熱備油泵馬

48、達及電加熱器運行狀態(tài)（去油操作站）熱備油泵馬達及電加熱器啟動/停止（自油操作站）電加熱器通/斷（自油操作站）PROFIBUS通信（冗余）（DCS）4-980* SIS過程I/O信號ITCC停車（自ITCC）外部過程停車（去SOV）外部過程停車（去ITCC）SIS允許啟動（去ITCC）啟動/停止（去MCC）馬達運行狀態(tài)（自MCC）ETHERNET通信（冗余）（DCS）* DCS過程I/O信號BENTLY ETHERNET通信（單）（BENTLY 3500）ITCC ETHERNET通信（冗余）（ITCC）SIS ETHERNET通信（冗余）（SIS）MCC PROFIBUS通信（冗余）（MCC）

49、DCS OPS FIBER OPTIC LINK（冗余）（CCR-OPS）4-1081裂解爐的自動控制系統(tǒng)1 裂解爐的工藝簡介 世界上的裂解爐技術(shù)有魯姆斯（Lummus）、斯韋（S&W）、國際動力學技術(shù)公司（KTI）、凱洛格布朗魯特（KBL）、林德（LINDE）等。以KTI-GK5型6萬噸/年裂解爐工藝為例進行說明。 原料（石腦油）、輕柴油、加H2尾油在對流段預熱，在輻射段裂解。裂解爐有4組爐管共32根爐管。 原料分4股在各自流量控制下進原料預熱器加熱，稀釋蒸汽分4股在各自流量控制下進稀釋蒸汽過熱器過熱。 在混合器中，按一定比例HC/DS進行混合，然后進混合過熱器進一步過熱到工藝要求的溫度，經(jīng)

50、文丘里管流量分配器使油汽混合物均勻分配到裂解爐管中進行裂解反應。裂解氣經(jīng)急冷器冷卻后去下游裝置急冷、壓縮、分離后獲得高質(zhì)量的乙烯、丙烯等產(chǎn)品。4-11822 KTI-GK5裂解爐的自動控制系統(tǒng) 1)爐膛負壓控制爐膛負壓是一個重要的控制變量。 如果爐膛負壓過高，火焰或燃燒物可能從看火孔、管線穿過爐墻噴出，危及設(shè)備和人身安全；如果爐膛負壓過低，漏風嚴重，降低了溫度且氧含量不足，導致熱效率降低。對爐膛負壓進行控制，可提供穩(wěn)定的正常燃燒需要的燃燒空氣量。為了避免儀表故障以及爐膛負壓的波動的影響，采用三個取源點及三個微差壓變送器進行測量，三取中間值用于調(diào)節(jié)引風機轉(zhuǎn)速來控制爐膛負壓。2)高壓蒸汽溫度控制高

51、壓蒸汽溫度通?？刂圃?20。高壓蒸汽總管設(shè)計溫度為540，設(shè)超高溫度聯(lián)鎖保護，經(jīng)30秒延遲后裂解爐部分聯(lián)鎖停車，經(jīng)2分鐘延遲后裂解爐全部聯(lián)鎖停車。為避免高壓蒸汽溫度超高，采用高壓蒸汽減溫器調(diào)節(jié)注入的水流量，使高壓蒸汽溫度得到穩(wěn)定控制。3)急冷器出口溫度控制急冷器出口溫度決定了汽油分餾塔的塔釜溫度。 急冷器出口裂解氣溫度 比汽油分餾塔釜的液體溫度高大約10。若控制汽油分餾塔的塔釜溫度為200，因此急冷器出口溫度應控制在210。通過調(diào)節(jié)注入急冷器的急冷油流量，來控制急冷器出口裂解氣溫度。4-12834)汽包液位三沖量控制為了維持汽包液位和減少因壓力快速變化引起的汽包液位降低和增高，設(shè)置汽包液位三沖

52、量控制系統(tǒng)。該控制是通過控制產(chǎn)出蒸汽流量等于鍋爐給水流量，并用汽包液位信號修正來實現(xiàn)的。汽包液位調(diào)節(jié)器是汽包液位三沖量控制的主調(diào)節(jié)器， 實際汽包液位與控制的汽包液位比，作為修正模塊補償信號，該模塊接收蒸汽流量及鍋爐給水流量并計算，計算結(jié)果作為鍋爐給水流量調(diào)節(jié)器的設(shè)定值。蒸汽流量帶溫度補償，避免由于溫度變化帶來的誤差。汽包液位的檢測采用三個變送器，中間值用于控制。5)超高壓蒸汽壓力控制為了超高壓蒸汽開車及超高蒸汽系統(tǒng)的保護， 設(shè)超高壓蒸汽壓力控制系統(tǒng)。在開車其間，超高壓蒸汽去消音器，壓力調(diào)節(jié)器處于手動狀態(tài)，手動控制壓力調(diào)節(jié)閥，進行高壓系統(tǒng)的升壓。當汽包壓力達到12.0MPA時，手動切到自動，設(shè)定

53、值為12.3MPA，該壓力調(diào)節(jié)閥起著第一道超壓保護作用。4-13846)進料和稀釋蒸汽比值控制及總進料量控制為了降低裂解烴分壓，加入稀釋蒸汽,同時稀釋蒸汽能夠同爐管沉積的碳反應生成一氧化碳除去爐管上的碳。石腦油為原料時，稀釋蒸汽比為0.5; HAGO和HVGO為原料時,稀釋蒸汽比為0.7; 乙烷為原料時，稀釋蒸汽比為1.0。基于同樣的理由，裂解爐出口壓力要保持盡可能低。因此設(shè)進料和稀釋蒸汽比值控制。為保證平穩(wěn)操作，裂解爐的負荷即烴總進料和稀釋蒸汽流量應保持恒定。 盡量保持各組爐管烴和稀釋蒸汽流量以及輻射段爐管的進出口溫度相同。 流量和溫度分布的差別會造成過裂解，導致爐管內(nèi)結(jié)焦速度增加。 因此必

54、須控制各組爐管的稀釋蒸汽比，改善爐管的溫度分布。液體爐的原料為HAGO，HVGO，NAP三種進料，通過控制進料閥，確定裂解原料，在DCS中設(shè)有原料選擇開關(guān)。4-1485進料量和稀釋蒸汽比控制用超前/滯后比值控制維持烴流量與稀釋蒸汽流量比恒定。超前/滯后算法保證在增加烴進料時先增加稀釋蒸汽量，減少烴進料時，先減少烴進料，后減少稀釋蒸汽量。保證了烴進料量發(fā)生變化時，實際稀釋蒸汽比總是高于給定的稀釋蒸汽比。流量測量用密度補償(氣體流量測量帶壓力和溫度補償)，該密度信號來自進料總管上的質(zhì)量流量計，送至各組進料流量調(diào)節(jié)器。稀釋蒸氣流量經(jīng)溫壓補償后送至各組稀釋流量調(diào)節(jié)器?？偀N進料調(diào)節(jié)器及總稀釋蒸汽比的設(shè)定

55、值由操作工設(shè)定，設(shè)有速率變化限制器。總烴進料調(diào)節(jié)器設(shè)定值調(diào)整按實際能力的1%/分鐘的速率變化進行; 總的稀釋比調(diào)節(jié)器設(shè)定值調(diào)整按實際按量程的5%/分鐘的速率變化進行。 總烴流量調(diào)節(jié)器及總稀釋蒸汽比調(diào)節(jié)器的輸出平均分配到4組烴及稀釋流量調(diào)節(jié)器，修正每組的流量調(diào)節(jié)器的設(shè)定值。每組稀釋蒸汽還設(shè)有最小稀釋蒸汽保護及過剩偏差控制，最小稀釋蒸汽量開車前由工藝工程師設(shè)定。 操作工通過調(diào)節(jié)各組的稀釋蒸汽比偏差因子來調(diào)整過剩稀釋蒸汽量。4-15867)組爐管出口溫度平衡控制維持各組爐管溫度相等使各組爐管內(nèi)結(jié)焦均勻，延長裂解爐運行周期。 當總進料量變化時，各組溫度自動跟蹤同樣的平均溫度，不會出現(xiàn)擾動。組爐管出口溫

56、度平衡控制與進料量和稀釋蒸汽比值控制通過調(diào)整各組爐管的蒸汽和烴流量，維持各組爐管輻射段出口溫度基本相同。每組爐管出口設(shè)有溫度調(diào)節(jié)器，其設(shè)定值是4組爐管出口溫度平均值。 該設(shè)定值與每組爐管出口溫度比較并送出一補償信號修正相應組的蒸汽和進料流量，如果一組爐管的流量改變，其它組流量相應改變以保持總進料量不變。溫度調(diào)節(jié)器能夠調(diào)節(jié)各組爐管的流量變化限制在10%。8)燃燒控制乙烯的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增加，乙烯收率相應增加。 乙烯收率隨溫度升高而增加有一定范圍。高溫下，輕烯烴反應生成甲烷、雙烯烴及重有機物的二次反應增加，降低了乙烯收率，產(chǎn)生過度裂解; 二次反應又導致了焦油和焦碳的生成，裂解爐出口溫度必須嚴格

57、控制。裂解爐出口溫度調(diào)節(jié)器的測量值是4組爐管裂解氣出口溫度的平均值， 該值與操作工設(shè)定的溫度或來自裂解深度控制計算的溫度值進行比較，該調(diào)節(jié)器的輸出作為調(diào)節(jié)燃料氣(油)流量調(diào)節(jié)器的設(shè)定值來調(diào)整燃燒量。裂解爐燃燒控制設(shè)有側(cè)壁燃燒百分比控制， 能夠調(diào)整底部燒嘴和側(cè)壁燒嘴燃燒量的相對比例。4-1687在正常的操作條件下，裂解爐出口溫度調(diào)節(jié)器進行燃燒控制，通常底部燒嘴熱負荷為裂解爐所需熱負荷的70%，側(cè)壁燒嘴熱負荷為裂解爐所需熱負荷的30%。裂解爐出口溫度調(diào)節(jié)器輸出值和側(cè)壁燃燒百分比調(diào)節(jié)器的輸出值進行計算， 計算結(jié)果為底部燒嘴燃料流量調(diào)節(jié)器和側(cè)壁燒嘴燃料流量調(diào)節(jié)器設(shè)定值。在底部和側(cè)壁燃料系統(tǒng)中，除了流量

58、控制外又設(shè)置了壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在低負荷和開車時，使用壓力調(diào)節(jié)器; 在正常操作時，當壓力在正常約束范圍內(nèi)，燃燒控制將自動選擇流量控制，當壓力在正常約束范圍外，低于某一值或高于某一值時，燃燒控制將自動選擇壓力控制，將燃料氣壓力調(diào)整到正常范圍，然后自動回到流量控制。若燃料氣壓力繼續(xù)降低或升高到聯(lián)鎖值時，裂解爐將部分或全部停車。為防止儀表故障影響燃燒控制， 底部燃料壓力采用三個采樣點及三個壓力變送器，取中間值用于控制。在燃料系統(tǒng)中，設(shè)置了大小兩個調(diào)節(jié)閥分程控制。通過底部大閥和小閥燃料流量的總和為底部燃料系統(tǒng)所需的燃料量。大小閥的動作是這樣的，小閥正常開度為50%，其余的燃料量由大閥提供，小閥的動作時間為

59、大閥的5到10倍; 當燃料系統(tǒng)發(fā)生變化時，小閥迅速動作達到所需的燃料量，然后大閥開始動作，并在相同的時間內(nèi)，小閥穩(wěn)定到50%，由大閥提供其余的燃料量。4-17889)裂解深度控制裂解深度控制是基于在線分析儀表的分析數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)裂解爐出口溫度以保持裂解氣所要求的組分。裂解性能有兩種定義方法，對于液體原料裂解深深度定義為：裂解產(chǎn)物裂解氣中的丙烯與裂解氣中的乙烯比。對于氣體原料使用轉(zhuǎn)化率，轉(zhuǎn)化率定義為：氣體進料的轉(zhuǎn)化部分與氣體進料部分的比，影響裂解深度的主要因素為進料類型及組份，蒸氣與進料比、裂解爐出口溫度等。深度控制系統(tǒng)中可調(diào)變量為爐出口溫度，其它均為操作工設(shè)置。操作工通過進料選擇開關(guān)選擇一種進料，

60、在進料量和稀釋蒸汽超前-滯后比值控制中通過手操器設(shè)定流量及稀釋蒸氣比， 通過手操器設(shè)定所需的裂解深度或轉(zhuǎn)換率。對于液體進料來說，有三種類型，分別對應三種不同的操作參數(shù)。裂解深度控制的實施，當裂解爐出口溫度調(diào)節(jié)器在串級時，深度控制才起作用。 每次用分析的數(shù)據(jù)計算的實際裂解深度與設(shè)定的裂解深度相比較，每次比較產(chǎn)生一個偏差，偏差信號限制在一定范圍內(nèi)。通過偏差信號調(diào)整裂解爐出口溫度的設(shè)定值，直到實際的深度等于所要求的深度。裂解深度控制是在進料量及釋釋蒸汽恒定的前提下，由DCS完成的。如進料量或稀釋蒸汽比變化，則需要建立動態(tài)目標模型，以適應原料組份、流量、稀釋比變化，這些復雜的計算需由上位機實現(xiàn)。4-1