内容发布更新时间 : 2024/5/4 6:38:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

含尘粒径： ≤3μm 含油： ≤8ppm 4.11.3 主要设备选型

本装置选用空气压缩机两台一开一备，微热再生干燥器二套一开一备。当装置开车时，空气压缩机两台、微热再生干燥器二套同时运行。装置能力：仪表空气2040Nm/h，可满足开车需要。

仪表空气储罐选用球形储罐，按仪表空气压力保持时间15分钟、正常仪表空气压力0.7MPa、最低仪表空气压力0.4MPaA计算，球形储罐半径R=3.4m球罐容积：V=165 m。 4.12 自控技术方案

4.12.1 设计依据、采用的标准规范

4.12.1.1 《石油化工装置可行性设计内容规定》STE05-203-97。 4.12.1.2 《化工过程检测、控制系统设计符号统一规定》HGJ7-87。

4.12.1.3 《化工自控设计技术规定》CD50A3-81，第一、第二分册CDSOA4~22-84。 4.12.1.4 《化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计技术规定》HGJ21-89。 4.12.1.5 《分散控制系统工程设计规定》HG/T20573-95。 4.12.2 设计范围

本项目的内容包括：气化、净化、氨合成、锅炉、空分、空压站及全厂的公用工程等装置的过程控制部分。 4.12.3 自动化水平

根据工艺生产过程的需要，在控制上采用了集中和就地相结合的方案。即重要的工艺参数集中在控制室进行指示、报警、控制和操作，非重要的工艺参数于就地指示。主要控制室采用集散控制系统进行监控，辅助控制室以电动仪表为主。

本工程新建气化、净化、氨合成装置，由于工艺过程要求高，在高温、高压、易燃、易爆的恶劣环境下操作，为保证操作可靠、安全降低能源之目的，必须采用先进可靠的控制手段和高效的管理设备。为此，工艺生产装置在总控室进行监控，总控制内设置一套集散控制系统（DCS）和一套可编程控制器（ESD），以实现集中控制，绝大部分的操作均通过DCS完成。气化装置的安全联锁系统以及顺控系统主要采用PLC完成，通过ESD与DCS间的通讯接口，将ESD的所有控制内容状态，全部显示在DCS的CRT上，以使操作人员全面掌握及控制全厂的生产状态。

所有工艺参数的显示、打印、趋势记录以及信号越限报警均由DCS来完成。DCS留有与上位机的通讯接口，以便将来与总厂调度通讯，使厂方的管理人员时时刻刻掌握整个工厂的生产运行状况。

本工程新建的原料储运、脱盐水站、污水处理场、循环水站等工段以现场操作为主，各工段

4 — 42

3 3

内设置操作室，就地集中的仪表以采用数字显示仪表为主，必要的工艺参数送至控制室的DCS内，以便操作人员了解各装置的工作状况。

整个装置设两个中控室。

第一控制室（总控制室）包括：空分、气化、净化及氨合成。

总控制室为一独立建筑物。总控制室的总面积为30316m左右。其中包括一个控制室、一个机柜室、一个供配电室、2个DCS维修间、一个空调间、一个软件工作间和辅助走廊。控制室和机柜间采用铝合金骨架镶嵌玻璃隔断（带门），地板采用抗静电铝合金活动地板，顶棚采用铝合金骨架吊顶。净高为3.0~3.2米。采光用电照明，照度大于300勒克斯，并考虑了事故照明。控制室、机柜间设有空调系统，以保证其要求的温度、湿度。

第二控制室（热电控制室）包括：锅炉及发电装置，面积为10315m。 4.12.4 信号及联锁

气化装置为干煤粉加压气化工艺技术，气化炉是处在高温、高压的工况条件下，高压氧气、高压蒸汽与高压氮气输送到气化炉中的煤粉产生剧烈的部分氧化反应，产生的高温、粗煤气，通过喷入激冷水平达冷却效果，反应后的煤渣通过水冷却后，按照一定的时序，先后次序，通过锁斗排入到渣池中。因为它们工艺技术过程要求复杂，控制精度高，且物料复杂，因此信号反馈、报警及安全联锁，对气化装置的安全生产具有重大的意义。

气化装置的时序控制，安全联锁是通过可编程序控制器（PLC）来完成的，并且该PLC与DCS之间实现通讯，在DCS的CRT上全部将工艺数据、运行参数、报警及阀门的状态显示出来，操作人员可以根据CRT上的显示内容，进行安全可靠的操作。 4.12.5 环境特征

本工程的许多装置内，有CO、H2成份，这两种气体为爆炸性气体，相应的建筑物处在甲、乙类火灾危险场所中，属于火灾场所，因此应根据不同的防爆区域，选用不同防爆等级的仪表，以防爆炸、火灾现象出现。 4.12.6 仪表选型 4.12.6.1 集散控制系统

第一控制室系统配置：设置11个操作站，4台打印机及一套完整的机柜。 第二控制室：设置6个操作站，2台打印机及一套完整的机柜。 每个控制室的操作站带独立的电子单元，并设1个先进控制操作站。

控制室内采用集散控制系统其供货厂家的确定将采取招标的方式，采用国际上著名厂商的产品。集散控制系统的主要功能如下：

4 — 43

控制功能

DCS控制器具有下述功能 ——接受来自现场的信号 ——提供至现场的信号 ——完成常规的PID调节

——进行简单计算如：加减乘除、高低限选择等。 ——生成报警 ——顺序控制

——某些先进的控制如：前馈、超前、滞后、非线性控制等。 显示功能

DCS操作站具有下述显示功能 ——动态模拟流程图显示 ——总貌画面显示 ——组画面显示 ——详细回路画面显示 ——报警主画面显示 ——报警显示 ——趋势画面显示 报表打印功能

可生成：班报表、日报表、月报表。 DCS应设置上位机网络接口

控制回路和重要检测点的I/O卡冗余 控制器、电源系统及通讯总线冗余 卡点数的备用量为I/O设计数量的10% 卡槽位备用空间为10%

系统设置所需的机柜和接线端子柜 4.12.6.2 温度仪表

集中检测采用铂热电阻或热电偶。 t<300℃选用铂热电阻Pt100。 t≥300℃选用热电偶K、S。

4 — 44

保护套管主要采用1Cr18Ni9Ti。

防爆区域内的仪表，选用相应等级的防爆仪表。

就地显示主要采用万向型双金属温度计，保护套管主要采用1Cr18Ni9Ti。 4.12.6.3 压力仪表

集中检测采用智能型3051压力变送器或差压变送器。有的地方选用远传压力变送器，测量膜片主要采用不锈钢、钽、蒙乃尔合金。

就地显示仪表采用一般压力表、不锈钢压力表。对于有腐蚀、易堵的地方，采用隔膜式压力表。

4.12.6.4 流量仪表

集中检测的流量采用标准孔板配3051差压变送器。有腐蚀的地方或黑水、水煤浆等介质，将采用电磁流量计。

就地流量测量，采用双波纹管差压计、转子流量计。 主要材质选用不锈钢或PTFE。 4.12.6.5 物位仪表

集中测量连续显示的物位，选用3051差压变送器；易堵或腐蚀性强的地方，采用法兰式或远传液位变送器；非连续测量的物位，采用电极电容料位计。特殊情况下，采用超声波料位计。 4.12.6.6 分析及安全检测仪表

对于甲烷和CO的单组份分析，采用红外线分析器；对于多组份多流器的分析，采用气相色谱仪及质谱仪。对于介质的PH测量，选用带清洗的流通式PH计；对于可能对人身安全产生危害的环境中的CO分析，选用有毒气体检测报警仪进行检测，以确保人身及生产安全。

空分装置分析仪包括CO2含量分析仪、O2纯度分析仪、N2纯度分析仪、WN2纯度分析仪、水分分析仪及碳氢化合物含量分析仪。

分析器输出信号一般应为线性4~20mADC可直接连接至DCS或记录仪上。 4.12.6.7 执行机构

大部分调节阀采用笼式调节阀，执行机构均为气动，并配以电气-气阀门定位器。特殊调节阀、开关阀采用国外先进产品。

4.12.6.8 在气化工段内，由于黑水循环出现堵塞问题，因此，应根据不同的场合，不同的介质，选用不同的测量仪表。 4.12.6.9 报警及联锁系统 4.12.6.10 报警

4 — 45

报警接点为常开式，即在报警发生时，接点闭合。 4.12.6.11 联锁

联锁系统的检测元件应单独设置。 4.12.6.12 动力供应 4.12.6.13 仪表用压缩空气

新建装置的仪表压缩空气由空压站供给，总耗气量2000Nm/h，备用时间15分钟。 引至界区压力：≥0.6MPa（表）

露点：操作压力下的露点应比最低环境温度低15~20℃。 含尘量；<1mg/m，含尘颗粒直径小于3μm。 含油：油份含量控制在8ppm以下。 4.12.6.14 仪表用电

仪表用电：由电气专业提供二路独立电源分别送至总控室和空分控制室。 仪表总用电量：50kVA 电压：~380V±10% 频率：50HZ±1Hz

仪表供电负荷为保安负荷，采用不间断供电装置（UPS）配置的无停电电源供电系统，维持时间为30分钟，电源切换时间小于5毫秒。 4.12.7 仪修

本次设计考虑设置仪修车间，按小型仪修配置。 4.13 主要设备一览表

3

3

4 — 46