針對GSP氣化爐運行參數波動(dòng)的控制策略?xún)?yōu)化改造

1440化工自動(dòng)化及儀表第40卷針對GSP氣化爐運行參數波動(dòng)的控制策略?xún)?yōu)化改造許力強"徐亞昆” 呼宏安(神華寧夏煤業(yè)集團有限責任公司a.煤制油項目建設指揮部;b.煤炭化學(xué)工業(yè)分公司烯烴公司,銀川750411)摘要某煤基烯烴氣化裝置的西門(mén)子CSP干煤粉氣化工藝,除了氣化爐的構造與其他工藝有所不同外,其負荷控制方式也與眾不同,是以煤量定氧量的,這就對煤量的測量準確性和穗定性提出了較高的要求。在此,詳細介紹對以煤定氧的負荷控制方式的優(yōu)劣以及控制方式的優(yōu)化與改造。關(guān)鍵詞GSP干煤粉氣化爐 煤量測量 運行參數波動(dòng) 控制策略?xún)?yōu)化中圖分類(lèi)號TH862*.6文獻標識碼B文章編號1000-3932(2013)11-1440-02神華寧夏煤業(yè)集團煤化工分公司的煤基烯烴根據給煤量波動(dòng)的頻次,得到每分鐘的平均項目,選用的是西門(mén)子GSP干煤粉氣化工藝,其煤粉流量信號。具體獲取方式為每6s對煤粉流負荷控制方式為“以煤定氧”,與主流氣化裝置有量信號取樣一次,每10次的取樣值計算得到平均所不同。這種控制理念是基于安全性考慮,可以值 ,每6s計算一次。如果使用1min的平均煤粉有效防止氣化爐的過(guò)氧燃燒。但這就對給煤量測量去控制氧量,暫時(shí)假定煤粉流量的測量是正確量的準確性和穩定性提出了較高要求。在實(shí)際生的,則可能出現兩種極端工況:瞬時(shí)煤量較大,平產(chǎn)過(guò)程中,整個(gè)給煤管線(xiàn)中煤粉的流態(tài)并不穩定,均煤量較小，,此時(shí)采用平均煤量控制氧氣流量,會(huì )用于給煤量測量的速度計和密度計均有所波動(dòng)，使 氧煤比(入)較實(shí)際偏低;瞬時(shí)煤量較小,平均煤導致測量出來(lái)的煤粉流量有較大波動(dòng),進(jìn)而導致量較大,則仍采用平均煤量控制氧氣流量,會(huì )使氧氧煤比(λ)、氧氣流量氣化爐壓力和溫度及合成煤比(入)較實(shí)際偏高。.氣流量等多個(gè)參數隨之波動(dòng),整個(gè)系統很難穩定而在GSP氣化裝置的運行中,最危險的莫過(guò)運行。在此,筆者在對以煤定氧的負荷控制方式于氧氣過(guò)量,反應在工藝參數上就是λ升高。所的優(yōu)劣性進(jìn)行分析的基礎上,給出其控制策略的以任何時(shí)刻取兩者中的小值去控制氧氣流量,才優(yōu)化改造方案。能在穩定工況的前提下避免過(guò)氧的風(fēng)險。平均流1 GSP 氣化爐參數波動(dòng)原因分析量與瞬時(shí)流量的取小，與瞬時(shí)流量的趨勢對比如由于該公司的煤基烯烴項目的GSP氣化爐圖1所示,取小值的策略成功濾掉了瞬時(shí)流量易的負荷控制方式為以煤定氧，而輸煤量是-一個(gè)不導致過(guò)氧的虛高值。穩定參數,必然導致氧量隨之波動(dòng),而且稍顯滯瞬時(shí)煤粉流量后,所以?xún)山橘|(zhì)在氣化爐內的配比并不是如預設的一樣呈線(xiàn)性化，這一點(diǎn)從氧煤比(入)曲線(xiàn)的波動(dòng)就可以看出。并且,隨著(zhù)煤粉流量的波動(dòng)持續，二者的小值各參數的波動(dòng)就會(huì )呈現周期性波動(dòng),很難再次調整正常。因而,系統參數波動(dòng)的根源為煤粉流量的波動(dòng)。2解決方案圖1平均流量與 瞬時(shí)流量的取小值既然確定了系統參數波動(dòng)的根源為煤粉流量與瞬時(shí)流量的趨勢對比波動(dòng),那么就要從整個(gè)控制過(guò)程中穩定煤粉流量中國煤化工入手。因為煤粉流量是-一個(gè)波動(dòng)的參數,所以取.YHCNMHG其平均量作為控制氧量的參數。收稿日期:2013-09-13(修改稿)第11期許力強等.針對GSP氣化爐運行參數波動(dòng)的控制策略?xún)?yōu)化改造441另外,平均煤粉流量的計算是需要時(shí)間的,那操作畫(huà)面增加負荷控制方式切換按鈕,由工藝操么投煤初期的平均量從實(shí)際來(lái)看是偏小的,而且作 人員根據實(shí)際運行工況,在最佳時(shí)間切換為平更加不穩定,所以平均煤粉流量控制的投用時(shí)間均流量控制;所謂的平均量控制,就是將平均煤粉也需要設定。流量與瞬時(shí)煤粉流量做取小值運算,在平均控制因投煤初期平均煤粉流量會(huì )明顯低于瞬時(shí)煤投用后,均取兩者中的小值去控制給氧量,避免隨粉流量,所以不能直接用平均量控制氧量,在DCS時(shí) 出現的過(guò)氧風(fēng)險。其控制邏輯如圖2所示。DELAYSUM221F1345煤粉流量瞬時(shí)值每6s輸出10個(gè)信號「 DIVL AVER F1345一值，之進(jìn)行加和前輸出的運算總和除煤粉流量平均值保持,第10-10得到平均]十一個(gè)出流量值個(gè)代替MULSWITCH乘法L SPAVER手動(dòng)切換02 SP. KORR平均量得到的按鈕G SE氧氣計算參數氧氣設定值MIN艮據C信231F3411C_ SP ]兩參數取區小值 號有無(wú)，選SP小值輸出揮輸出門(mén)用于氧氣流量主氧流量設定值”或2控制SP REAL乘法用瞬時(shí)量得到的圖2 GSP平均煤粉流量控制邏輯的優(yōu)化方案3優(yōu)化后的控制效果煤粉流量氧氣量?jì)?yōu)化后的組態(tài)邏輯程序投用后,給氧流量的調節較以前穩定了很多,同時(shí)其他參數也有了很大的改善,周期性波動(dòng)的情況不復存在。優(yōu)化前、氣化爐壓力后各參數曲線(xiàn)的對比如圖3.4所示。優(yōu)化前,氧圖4程序優(yōu)化后的運行參數曲 線(xiàn).氣流量完全取決于煤粉流量,成線(xiàn)性跟蹤,同時(shí)氣4結束語(yǔ)化爐壓力也隨相關(guān)參數的波動(dòng)而波動(dòng);優(yōu)化后,氧神華寧夏煤業(yè)集團煤化工分公司的煤基烯烴氣流量在煤粉流量低時(shí)跟蹤,有一-定的線(xiàn)性關(guān)系，項目的GSP氣化爐的控制方案在改造前,整個(gè)當煤粉流量向大值波動(dòng)時(shí),氧氣流量已經(jīng)由平均GSP氣化爐系統的運行參數波動(dòng)較大,曾多次導煤量來(lái)控制,呈穩定趨勢,同時(shí)氣化爐壓力也較以致氣化爐非計劃停車(chē),給企業(yè)造成了較大的經(jīng)濟前穩定了許多。損失。優(yōu)化改造之后,GSP氣化爐各參數周期性波動(dòng)情況得到解決,氣化爐系統運行穩定性提高,整個(gè)工藝生產(chǎn)運行周期變長(cháng),再未發(fā)生因工況波wwwww.動(dòng)導致的氣化爐非計劃性停車(chē),實(shí)現了氣化爐裝置長(cháng)周期穩定運行的目標。同時(shí),期望筆者所述圖3程序優(yōu)化前的運行參數曲 線(xiàn).GSP氣化爐的給燃縣控制箸敗的代化方案,能夠中國煤化工對類(lèi)似工藝的改造參考。.4CNMHG.