寧德寶銅氣體有限公司成立于2017年,隸屬于上海寶鋼氣體有限公司,主營產(chǎn)品有氧氣、氮氣、液氧、液氮、液氬。為提高空分裝置運行的穩(wěn)定性、保證產(chǎn)品質量、提高產(chǎn)品收率、減少氣體放散、實現(xiàn)自動變負荷功能,打造行業(yè)標桿企業(yè),寧德寶銅氣體有限公司與浙江中控技術(簡稱“中控技術”)一起開發(fā)KDON-20000/19000型空分裝置先進控制與自動變負荷系統(tǒng)。
寧德寶銅氣體有限公司KDON-20000/19000型空分裝置采用外壓縮工藝,已采用中控技術ECS-700集散控制系統(tǒng)實現(xiàn)了裝置工藝參數(shù)的過程監(jiān)視、基礎控制和設備連鎖保護等。由于空分裝置前后單元間存在著較強的耦合關聯(lián),常規(guī)控制不能很好地解決裝置變量之間的協(xié)調(diào)控制,影響了裝置的平穩(wěn)運行,從而影響了產(chǎn)品的純度和產(chǎn)量。另外,空分裝置的生產(chǎn)負荷經(jīng)常因后續(xù)用戶對氧氣需求量的變化而進行變負荷或變工況調(diào)整,經(jīng)常出現(xiàn)氧氣放散或供不應求的現(xiàn)象,導致能耗高、工況波動大,產(chǎn)品質量不穩(wěn)定等問題。
因此,在DCS常規(guī)控制的基礎上應用先進控制技術開發(fā)空分裝置先進控制與自動變負荷系統(tǒng)是非常必要的,進一步提高裝置的操作平穩(wěn)性,減少產(chǎn)品質量波動,降低氧氣放散量,達到節(jié)能降耗的目的。
針對KDON-20000/19000型空分裝置設計四大控制器:空氣壓縮系統(tǒng)控制器、氧氮精餾系統(tǒng)控制器、氬精餾系統(tǒng)控制器、液氧產(chǎn)量優(yōu)化控制器。通過這四大控制器,實現(xiàn)了空分裝置的穩(wěn)定優(yōu)化運行。
自動變負荷專家控制器 進一步提高自動化水平
在升、降負荷過程中,使用自動變負荷專家控制器,根據(jù)物料平衡,匹配氧氣目標值,自動計算各工藝變量的目標值及重要過程參數(shù),并以此為基礎規(guī)劃了各工藝量的調(diào)整軌跡。同時,將計算得到的工藝變量的目標值傳遞給模型預測控制器,利用模型預測控制器的高精度控制保證系統(tǒng)在動態(tài)過程中平穩(wěn)過渡,以實現(xiàn)自動變負荷功能。
KDON-20000/19000型空分裝置先進控制與自動變負荷系統(tǒng)投用后,控制器投運率大于90%,工藝參數(shù)平均穩(wěn)定性提高30%以上,大大降低了操作人員的勞動強度。在穩(wěn)態(tài)高負荷下,氧提取率提升0.64%,氬提取率提升1.02%,在穩(wěn)態(tài)低負荷下,氧提取率提升1.25%,氬提取率提升1.55%。
KDON-20000/19000型空分裝置先進控制與自動變負荷系統(tǒng)的運行效果得到了寧德寶銅氣體有限公司的一致認可,也為國內(nèi)空分行業(yè)探索出一條安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗的新路徑。中控技術將繼續(xù)以專業(yè)的技術能力、追求卓越的工作態(tài)度、持續(xù)為客戶創(chuàng)造價值。