中控技術助力寧德寶銅氣體空分裝置增產降耗

來源: 中控 時間: 2020-10-15 作者:

空分設備是國家重大裝置之一,其能夠分離生產出多種工業氣體,廣泛應用于機械、冶金、石化、新型煤化工、建材、航天與醫療等各個重要的國民經濟領域。目前,空分設備應用領域主要為冶金與化工行業,兩大領域對其生產的工業氣體的需求占比約為60%。同時,新型煤化工、醫療、電子等新興產業對工業氣體的需求亦日益增加。


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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,主營產品有氧氣、氮氣、液氧、液氮、液氬。為提高空分裝置運行的穩定性、保證產品質量、提高產品收率、減少氣體放散、實現自動變負荷功能,打造行業標桿企業,寧德寶銅氣體有限公司與浙江中控技術股份有限公司(簡稱“中控技術”)一起開發KDON-20000/19000型空分裝置先進控制與自動變負荷系統。



01 空分行業先進控制與自動變負荷需求


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集散控制系統實現了裝置工藝參數的過程監視、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,常規控制不能很好地解決裝置變量之間的協調控制,影響了裝置的平穩運行,從而影響了產品的純度和產量。另外,空分裝置的生產負荷經常因后續用戶對氧氣需求量的變化而進行變負荷或變工況調整,經常出現氧氣放散或供不應求的現象,導致能耗高、工況波動大,產品質量不穩定等問題。


因此,在DCS常規控制的基礎上應用先進控制技術開發空分裝置先進控制與自動變負荷系統是非常必要的,進一步提高裝置的操作平穩性,減少產品質量波動,降低氧氣放散量,達到節能降耗的目的。



02 四大控制器保障裝置穩定運行

針對KDON-20000/19000型空分裝置設計四大控制器:空氣壓縮系統控制器、氧氮精餾系統控制器、氬精餾系統控制器、液氧產量優化控制器。通過這四大控制器,實現了空分裝置的穩定優化運行。


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03 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,并以此為基礎規劃了各工藝量的調整軌跡。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在動態過程中平穩過渡,以實現自動變負荷功能。



04 增產降耗,贏得用戶認可


KDON-20000/19000型空分裝置先進控制與自動變負荷系統投用后,控制器投運率大于90%,工藝參數平均穩定性提高30%以上,大大降低了操作人員的勞動強度。在穩態高負荷下,氧提取率提升0.64%,氬提取率提升1.02%,在穩態低負荷下,氧提取率提升1.25%,氬提取率提升1.55%。


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KDON-20000/19000型空分裝置先進控制與自動變負荷系統的運行效果得到了寧德寶銅氣體有限公司的一致認可,也為國內空分行業探索出一條安全生產、節能降耗的新路徑。中控技術將繼續以專業的技術能力、追求卓越的工作態度、持續為客戶創造價值。


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