焦炉煤气制装置范文

2022-06-20

第一篇:焦炉煤气制装置范文

山西省焦炉煤气制天然气专题调研报告

摘 要

山西省是我国主要的焦炭生产基地之一,焦炭产量和外调量居全国首位,也是保持多年纪录的世界最大的焦炭出口基地,焦化行业多年来一直是山西最重要的支柱产业之一。由于资源禀赋和经济结构等原因,焦化行业环境污染一直是困扰山西社会经济发展的一大顽疾,蓬勃发展的焦化产业带来了巨大的环境隐患。

炼焦过程中产生的焦炉煤气既是理想的化工原料气,又是工业及民用燃料气。山西省现有焦化企业对焦炉煤气进行了不同程度的综合利用,但在其综合利用过程中存在经济效益和产品销路不理想的问题,并存在直接排放的现象。

合成天然气是新型煤化工产业,是国家能源替代战略中的一部分,利用焦炉煤气制天然气,可实现资源的清洁、高效利用。

山西省经信委为实现焦化企业产业结构调整,引导焦化企业在焦炉煤气利用方面向新型能源、清洁型能源方向发展,组织山西省国新能源发展集团有限公司和山西省化工设计院进行实地调研,深入企业,收集了大量翔实的资料;同时对焦炉煤气制天然气技术进行了全面调研比选;结合我省天然气管网分布情况,提出了山西省焦炉煤气制天然气发展规划。

目前,我国天然气主干管网已具雏形,预计到2015年,我省天然气长输管道将达3000公里以上,并形成“五横二纵”的管网格局,为焦炉煤气制天然气提供了便利的输送条件。

根据我省焦化企业现状,结合我省天然气管网分布情况,规划到2015年,在我省孝义、介休、尧都、洪洞、河津、长治、侯马和清徐8个地区建设焦炉煤气制天然气项目。共建厂12个,拟建规模为1~2亿Nm3/a,天然气总产量为23亿Nm3/a,总投资约为30.72亿元。

建设焦炉煤气制天然气项目,可以提高焦炉煤气附加值,收到良好的经济效益。8个地区天然气总产量为23亿Nm3,若天然气售价按1.46元/Nm3计,可实现年产值33.58亿元,平均利税总额6.67亿元。

天然气热值高,碳利用效率高,污染物排放量低,是清洁、高效能源。因此,建设焦炉煤气制天然气项目可收到良好的环境效益。规划实施后,23亿Nm3的天然气可替代燃煤(脱硫80%)390万吨,将减少二氧化碳排放406.21万吨,二氧化硫排放1.872万吨,氮氧化物排放2.41万吨,环境效益明显。

建设焦炉煤气制天然气项目发挥了我省焦炉煤气的资源优势,在提高能源利用率、保护环境、获得经济效益的同时,带来了较大的社会效益。

项目的实施,拓展了我省焦化企业产业链,有利于促进焦化行业产业结构调整和焦化企业的健康发展。对全省能源结构调整、建设资源节约型和环境友好型社会起到积极的推动作用。

同时,建设焦炉煤气制天然气项目可以带动相关产业的发展,并提供大量的就业机会,对改善人民群众生活质量,提高生活水平,形成和谐共赢的社会环境具有明显的促进作用。

综上所述,建设焦炉煤气制天然气项目有利于促进我省能源、经济、社会三位一体的可持续发展,营造和谐发展环境,推进我省现有的资源优势转化为经济优势,推进我省能源利用方式由粗放型向清洁高效型转变,推进我省高碳能源向低碳化利用的进程。

第二篇:焦炉煤气的生产

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1)荒煤气的主要成分有净焦炉煤气、水蒸气、煤焦油气、苯族烃、氨、萘、硫 化氢、其他硫化物、氰化氢等氰化物、吡啶盐等。

生产工艺的组成为:焦炉炭化室生成的荒煤气在化学产品回收车间进行冷却、输送、回收煤焦油、氨、硫、苯族烃等化学产品,同时净化煤气。煤气净化车间由冷凝鼓风工段、HPF脱硫工段、硫铵工段、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段等工段组成,其煤气流程如下:荒煤气→初冷器→电捕焦油器→鼓风机→预冷 塔→脱硫塔→喷淋式饱和器→洗终冷塔→洗苯塔→净煤气。

煤在炼焦时,除有 75%左右变成焦炭外,还有25%左右生成多种化学产品及煤气。来自焦炉的荒煤气,经冷却和用各种吸收剂处理后,可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氢、氰化氢及粗苯等化学产品,并得到净焦炉煤气,氨可以用于制取硫酸铵和无水氨;煤气中所含的氢可用于制造合成氨、合成甲醇、双氧水、环己烷等,合成氨可进一步制成尿素、硝酸铵和碳酸氢铵等化肥;所含的乙烯可用于制取乙醇和三氯乙烷的原料,硫化氢是生产单斜硫和元素硫的原料,氰化氢可用于制取黄血盐钠或黄血盐钾;粗苯和煤焦油都是很复杂的半成品,经精制加工后,可得到的产品有:二硫化碳、苯、甲苯、三甲苯、古马隆、酚、甲酚和吡啶盐及沥青等,这些产品有广泛的用途,是合成 纤维、塑料、染料、合成橡胶、医药、农药、耐辐射材料、耐高温材料以及国防工业的重要原料。 来自焦炉82℃的荒煤气,与焦油和氨水沿吸煤气管道至气夜分离器,气夜分离 后荒煤气由上部出来,进入横管式初冷器分两段冷却。上段用循环水,下段用低温水将煤气冷却到 21-22℃。由横管式初冷器下部排出的煤气, 进入电捕焦油器, 除掉煤气中夹带的焦油,再由鼓风机压送至脱硫工段。

由气夜分离器分离下来的焦油和氨水首先进入机械化氨水澄清槽,在此进行氨 水、焦油和焦油渣的分离。上部的氨水流入循环氨水中间槽,再由循环氨水泵送到焦炉集气管喷洒冷却煤气,剩余氨水送至剩余氨水槽。澄清槽下部的焦油靠静压流入焦油分离器,进一步进行焦油和焦油渣的沉降分解,焦油用焦油泵送往油库工段焦油贮槽。机械化氨水澄清槽和焦油分离器底部沉降的焦油渣刮至焦油渣车,定期送往煤场,人工掺入炼焦煤中。进入剩余氨水槽的剩余氨水用剩余氨水泵送入除焦油器, 脱除焦油后自流到剩余氨水中间槽,再用剩余氨水中间泵送至硫铵工段剩余蒸氨装置,脱除的焦油自流到地下放空槽。2)主要设备的构造及工作原理 ①离心式鼓风机

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离心式鼓风机由导叶轮、外壳和安装在轴上的工作叶轮所组成。煤气由鼓风机吸入后做高速旋转于转子的第一个工作叶轮中心, 煤气在离心力的作用下被甩到壳体的环形空隙中心处即产生减压,煤气就不断的被吸入,离开叶轮时煤气速度很高,当进入环形空隙中,其动压头一部分转变为静压头,煤气的运动速度减小,并通过导管进入第二个叶轮,产生与第一叶轮相同的作用,煤气的静压头再次被提高。从最后一个叶轮出来的煤气由壳体的环形空隙流入出口连接管被送入压出管路中。焦化厂所采用的离心式鼓风机按输送量大小分为150m3/min、300 m3/min、750 m3/min 、1200m3/min等多种规格,产生的总压头为

30-35kpa。②横管式初冷器

焦化系统生产中煤气横管式初冷器主要结构是包括初冷器壳体、冷却管管束。横管式初冷器壳体是由钢板焊制而成的直立的长方形器体,壳体的前后两侧是初冷器的管板,管板外装有封头。在壳体侧面上、中部有喷洒液接管,顶部为煤气入口,底部有煤气出口。在横管式初冷器的操作中,除了冷却焦炉煤气外,在冷却器顶部及中部喷洒冷凝液,来吸收焦炉煤气中的萘,并冲刷掉冷却管上沉积的萘,从而有效的提高了传热效率。③电捕焦油器

电捕焦油器器体是由钢板卷制而成的筒体与器顶封头、器底拱形底组合而成。 电捕焦油器的电场有正电极、负电极组合而成。其正极是又钢管制成,其钢管固定在上下管板上,管板与电捕焦油器筒体焊接而成。电场的负极,装在由绝缘箱垂下杆悬拉的吊架上,其吊杆吊架均有不锈钢制成,吊杆上装着阻力帽以阻止气体冲击绝缘箱。电场负极由不锈钢制成,电晕极板下悬吊着铅坠,以拉直电晕极,电晕极下部由不锈钢制成的下吊架固定位置,电晕极线分别穿入电场沉淀焦油饿正极钢管中心。

2、脱硫工段(HPF 脱硫法)

煤气→预冷器→脱硫塔→液封槽→ (脱硫液) 反应槽→再生塔→泡沫塔→ (清夜) 反应槽鼓风机后的煤气进入预冷塔与塔顶喷洒的循环冷却水逆向接触,被冷至 30℃, 预冷后的煤气进入脱硫塔, 与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触以吸收煤气中的

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硫 化氢(同时吸收煤气中的氨,以补充脱硫液中的碱源)。脱硫后煤气被送入硫铵 工段。吸收了 H2S、HCN 的脱硫液自流至反应槽,然后用脱硫液泵送入再生塔,同时 自再生塔底部通入压缩空气,使溶液在塔内得到氧化再生。再生后的溶液从塔顶 经液位调节器自流回脱硫塔循环使用。

浮于再生塔顶部的硫磺泡沫,利用液位差自流入泡沫槽,硫泡沫经泡沫泵送入熔硫釜中,用中压整齐熔硫,清夜流入反应槽,硫磺装袋外销。为避免脱硫液盐类积累影响脱硫效果,排出少量废液送往配煤。

3、硫铵工段(喷淋式饱和器生产硫铵)

由脱硫及硫回收工段送来的煤气经预热器进入喷淋式硫铵饱和器上段的喷淋室, 在此煤气与循环母液充分接触,使其中氨被母液吸收,然后经硫铵饱和器内的除 酸器分离酸雾后送至洗脱苯工段。

在饱和器下部的母液,用母液循环泵连续抽出送至上段进行喷洒,吸收煤气中的氨, 并循环搅动母液以改善硫铵的结晶过程。饱和器母液中不断有硫铵结晶生成, 用结晶泵将其连同一部分母液送入结晶槽沉降,排放到离心机进行离心分离,滤除母液,得到结晶硫铵。离心分离出来的母液与结晶槽溢流出来的母液一同自流回饱和器。从离心机卸出来的硫铵洁净,由螺旋输送机送至沸腾干燥器。沸腾干燥器所需要的热空气是由送风机将空气送入热风器经蒸汽加热后进行沸腾干燥,干燥后的硫铵进入硫铵储槽,然后由包装磅秤称量、包装送入硫铵仓库。

4、终冷洗苯工段

自硫铵工段来的煤气,进入终冷塔分二段用循环冷却水与煤气逆向接触冷却煤 气,将煤气冷到一定温度送至洗苯塔。同时,在终冷塔上段加入一定碱液,进一步脱除煤气中的 H2S。下段排出的冷凝液送至氰污水处理工段,上段排出的含碱冷凝液送至硫铵工段蒸氨塔顶。从终冷塔出来的煤气进入洗苯塔, 经贫油洗涤脱除煤气中的粗苯后送往各煤气用户。由粗

苯蒸馏工段送来的贫油从洗苯塔的顶部喷洒,与煤气逆向接触吸收煤气 中的苯,塔底富油经富油泵送至粗苯蒸馏工段脱苯后循环使用。

5、粗苯蒸馏工段

从终冷洗苯装置送来的富油进入富油槽,然后用富油泵依次送经油汽换热器、贫 富油换热器,再经管式炉加热后进入脱苯塔,在此用再生器来的直接蒸汽进行汽 提和蒸馏。塔顶逸出的粗苯蒸汽经油汽换热器、粗苯冷凝冷却器后,进入

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油水分离器。分出的粗苯进入粗苯回流槽,部分用粗苯回流泵送至塔顶作为回流液,其余进入粗苯中间槽,再用粗苯产品泵送至油库。存储粗苯

粗苯是煤热解生成的粗煤气中的产物之一,经脱氨后的焦炉煤气中含有苯系化合 物,其中以苯含量为主,称之为粗苯。粗苯为淡黄色透明液体,比水轻,不溶于水。储存时由于不饱和化合物,氧化和 聚合形成树脂物质溶于粗苯中,色泽变暗。自煤气回收粗苯最常用的方法是洗油吸收法。为达到 90%~96%的回收率,采用多段逆流吸收法。吸收温度不高于 20~25℃。 终冷后的煤气含粗苯 25~40g/m3, 进入粗苯吸收塔,塔上喷淋洗油,煤气自上而下流动,煤气与洗油逆流接触,洗油吸收粗苯成为富苯洗油,富油脱掉吸收的粗苯,称为贫油,贫油在洗苯塔吸收粗苯又成为富油。富油含苯 2~2.5%, 贫油含苯 0.2~0.4%。富油脱苯合适的方法是采用水蒸气蒸馏法。富油预热到 135~140℃再入脱苯塔,塔底通入水蒸气,常用压力为 0.5~0.6Mpa。也可采 用管式炉加热富油到 180℃再入脱苯塔。

实习总结:这次去焦化厂实习。主要包括前期的实习准备工作、参观实习阶

段和写实习报告三个步骤。前期需要我先了解新星冶炼公司焦化厂的概况、准备着装、查明路线等各种准备工作。到厂子以后,焦化厂的王主任给我讲解厂子概况以及安全知识。技术员给我介绍流程并参观了化产工艺,有粗笨、添加化肥、焦油、焦渣、这些工作环境危险,都要小心谨慎。通过这次新星冶炼公司焦化厂的实习,我弄清楚了焦化厂的组成、生产过程和主要设备。了解了自己专业的一个重要方向,为专业基础课的验证,专业课的学习建立感性化的认识。同时在这次实习过程中发现自己许多方面的知识不足, 为自己将来在学专业知识的过程能有针对性的弥补自己的缺陷。这次实习,我认为比讲课效果好多了,能更好的明白和掌握流程。实习锻炼了我们,让我们看到了真正的化工设备,了解了化工实际作业环境,同时发现了实际缺陷与不足,激发我们学习的积极性。这是一次成功的有意义的实践活动。

实习感想:现在要找工作企业往往会问我们工作经验, 在大学期间的实习就

是我们积累工作经验的绝佳机会,从这次实习我学到了许多东西,师傅们讲的好多知识,使我们对以后将要学的知识有了一个宏观的认识, 这都对我们今后的专业课的学习有巨大的帮助。焦化厂的化工原料利用率很高,不论是煤原料还是到氨水等原料,几乎都是循环再利用。使化工向绿色化工迈进了一步。化工厂里的设备布局简单合理,安全警示明显而有说服力。厂里的工人师傅们个

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个技术过硬。他们纯熟操练机器的样子给我留下深刻的映象。我很感谢他们给我们耐心讲解。同时也讲了作为一个专业化工工作者应该具备的素质。头脑灵活,态度严谨,时刻注意自己的人身安全。焦化厂是有两套工艺设备的,他们同时作业,从中可以看出厂子注重设备更新,充满活力。除以上专业知识的感悟外,我深深的为劳动人民的智慧感到骄傲。这么大的生产设备,这样的生产工具,这样的生产流程都是我们伟大的劳动人民创造的! 也许我们现在的工作技术不优秀,也许我们的工作原理不完美,但我们吃苦耐劳,刻苦钻研,一定会有优秀的技术,完美的原理。所以,作为新一代的未来的化工工作人员,我们只有好好学习专业知识,不断改进创新,为绿色和谐化工努力! 在大学我们学习的是理论知识,缺乏实践机会,通过这次实践让我学到了不少知识,开阔了眼界,明白了实际的复杂性,远不是理论上那么简单,所以我要努力学好我们的专业知识,在学好理论的基础上投身社会,以适应知识经济发展需要,更好应对市场经济的挑战

第三篇:焦化厂焦炉煤气结算办法01

宁夏宝丰能源集团有限公司焦化厂

焦炉煤气转移结算办法

为了使产品成本核算更加准确精细,将生产过程中所有耗费全部归集到各种产品成本中,同时方便集团公司内部产品相互结转、结算,达到准确体现产品流转过程中产品价值是如何流转的目的,特制订焦化厂焦炉煤气转移结算办法。

一、 焦炉煤气的产生

焦炉煤气是在焦炭生产过程中伴生的混合气体。在焦炭生产过程中产生荒煤气,荒煤气经过除尘、脱硫、净化将其中夹带的煤焦油、SO

2、苯等进行分离,净化过程中产生各种副产品,有煤焦油、硫铵、 粗苯、硫磺等。经过除尘净化后的煤气可以进入下一生产环节,作为甲醇或者二甲醚等产品的原料气。

二、 焦炉煤气的成本核算

焦炉煤气是焦炭生产过程中产生的经过净化处理的混合气体,其成本主要来源于煤、焦炭工艺、除尘净化工艺。根据炼焦及化工产品生产多阶段、连续、多品种的特点,焦化成本核算采用逐步结转的分步联产品分离法。即分段计算炼焦、化工产品精加工等生产阶段的综合成本,并分离计算各阶段的联产品、规格品的成本。

首先,归集炼焦生产的综合生产费用,然后按产值系数法在全焦、粗焦油产品之间进行分配,确定各种产品负担的成本,生产焦炭环节的成本费用不再向化产工段其他产品分配。

各项生产成本主要有:

1、 直接材料焦化厂生产焦炭的直接材料为各种洗精煤,分为外购精煤和自洗精煤。外购精煤主要有精瘦煤、精1/3焦煤、高硫肥煤、中硫肥煤、蒙古煤等,自洗精煤主要有自洗马莲台精煤、自洗不粘煤、自洗高硫肥煤等。外购精煤成本由原料采购公司转来,自洗精煤成本由洗煤厂转来。

2、 直接人工人工费用每月由焦化厂人力资源科向集团人力资源部提供员工考勤,由人力资源部计提工资费用。

3、 燃料动力燃料动力费用每月经焦化厂和动力公司确认后由动力公司提供详细的水、电、蒸汽的消耗量和金额。

4、 制造费用及其他费用根据每月实际发生情况据实核算。 其次,对全焦所分配的综合成本,在各规格品焦炭之间按产值系数法作进一步分配。

第三,分别归集化产各工段发生的成本费用,包括辅助材料、人工费用、制造费用等项目。将归集的各工段的成本费用分别分配到相应的产品中,即可得到化产工段各产品的生产成本。

第四,焦炉煤气经历化产各个工段的处理后即可送往甲醇厂进行进一步处理。各化产工段分别对煤气进行了净化、脱硫、除尘的工艺处理,在此生产过程中产生的成本费用分别分配给相应的产品。因此,煤气的成本只能来源于焦炭的生产过程,将焦炭生产过程中发生的成本费用按照一定的原则分配给净煤气一部分,作为最终送往甲醇厂净煤气的生产成本。

第五、净煤气的成本分摊原则可以采用前述的产值系数法进行,由于焦炉产生的煤气除了向甲醇厂输送外,焦炉炼焦过程自身也在销售煤气,所以焦炉产气的计量存在很大困难。鉴于此,行业内一般采用参照市场价格对净煤气进行定价的原则,给送往甲醇厂的净煤气一个固定的成本价格,并据此作为成本核算和产品交接的价值依据。例如,开滦钢铁股份有限公司年产220万吨焦化厂的煤气定价为0.2元/Nm3。建议我公司也采用这种方法,先确定净煤气的成本,然后再进行焦炭、焦油产品成本的分摊。

三、 焦炉煤气的转移和结算

焦化厂目前焦炉煤气除动力公司使用外,主要排空燃烧,待甲醇厂建成投产后,焦炉煤气将主要用于生产甲醇。焦化厂和甲醇厂之间建设了煤气输送管道并安装了计量装置,为焦炉煤气的输送和计量创造了良好条件。

甲醇厂利用焦化厂的焦炉煤气生产甲醇,焦炉煤气的价值转移主要采用固定价结转的原则,即在不违背总体内部产品转移结算按成本价结转原则得基础上可以先行采用固定价结转净煤气成本。在甲醇厂投产后,每月根据甲醇厂的实际耗用量按月进行结算,办理产品交接单,交接单必须经双方领导签字确认。

四、 财务部应履行职责

1、 财务部应适时跟踪内部产品的流向,制定相应的实物和价值转移结算办法。

2、 每月及时计算各种产品的成本。

3、 对生产过程中的各项耗费进行监督管理。

4、 每月总结生产过程中存在的问题,为各分厂组织下一步的生产提供合理化建议。

第四篇:焦炉停止加热及恢复加热煤气爆炸着火应急预案

焦炉煤气停止加热、恢复加热过程中发生煤气爆炸着火事故,一但发现立即汇报车间值班人员、公司分管领导及公司调度室。事故发生后应迅速摸清事故现场情况,设立危险区域、设立岗哨、禁止非抢险人员进入,并积极采取措施,严禁冒险抢救,防止事故扩大。

1、应急救援的组成及职责: 〈1〉领导组织: 总指挥:李正伟

副总指挥:孟凯、张冬冬

组 员: 周超、徐同军、满建飞、宋兵、潘叙光、孔杰、裴忠雷、袁海峰、、王维付 〈2〉职责:

1、总指挥:负责组织指挥现场的应急救援;

2、副总指挥:负责协助总指挥做好应急救援的具体指挥工作;

3、组员:在指挥部统一指挥下进行工作。

2、应急通讯:

在处理事故时,所有参与抢险抢修人员需保持通讯畅通,若发现信号不稳定或中断时,应立即运用厂内固定电话或手机及时与总指挥取得联系,并明确说明所处位置。

3、事故处理预案:

3.1停止加热步骤:关闭交换旋塞→关闭加减旋塞→关闭机焦侧分烟道吸力翻板→打开炉顶8个放散→加盖空气盖板留10MM。

3.2恢复加热步骤:关闭炉顶8个放散→打开机焦侧分烟道吸力翻板→打开交换旋塞→打开加减旋塞。 3.3停止、恢复加热过程中遇到煤气爆炸着火:

3.3.1 由于设备不严密而轻微小漏引起的着火,可用湿泥、湿麻袋等堵住着火处灭火。火熄灭后,再按有关规定补好漏点。

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第五篇:焦化厂焦炉生产及煤气净化DCS控制系统的应用

王 野 吴恒奎

黑龙江建龙钢铁有限公司 双鸭山市 155126

摘要:黑建龙钢铁有限公司焦化厂焦炉生产及煤气净化生产自动化采用DCS控制系统,分别对炼焦工艺生产过程、煤气净化工艺生产过程及公铺系统实现DCS控制,其中煤气净化包括;煤气鼓风机自动调速、冷凝、脱硫、硫铵、终冷洗苯、粗苯回收。公辅系统包括;循环水、空压站、制冷站、油库全面实现计算机控制,所有工艺参数检测、设备运行、停止、事故、联锁、监视、控制都由操作工在中央控制室完成,真正实现了焦化生产自动控制。

关键词:焦炉生产 煤气净化 DCS系统

1、焦炉生产及煤气净化部分DCS控制方案

1.1概述:为2260孔JNDK43-03F型焦炉,焦炉生产及煤气净化部分DCS控制系统。采用浙大中控WebField JX-300XP控制系统。

焦炉生产及煤气净化部分DCS控制系统。采用浙大中控WebField JX-300XP控制系统。工艺过程如下:焦化是将煤送进焦炉进行加热到1000℃左右,产生出来的焦碳冷凝以后送到筛焦。煤焦化过程中产生的煤气送到冷鼓工段,将其中的焦油提取出来,出来的煤气再经过脱硫塔将硫脱离出来回收,再到洗苯塔和脱苯塔将苯分离出来,产生的硫和焦化产生的氨水进行反应生成硫铵,经脱苯以后的煤气送到焦炉燃烧给煤焦化提供热量。

1.2、焦炉工段:从配煤过来的煤送到焦炉,在焦炉中进行加热,主管煤气经

过煤气预热器进行预热后燃烧为煤的加热提供热量。该工段主要有四个控制回路:机侧分烟道吸力调节、焦侧分烟道吸力调节、集气管煤气压力调节、主管煤气压力调节。 1.3、冷凝鼓风电捕

焦炉过来的煤气进入到气液分离器杂质进行分离,然后到初冷器进行冷凝,经过风机打入电捕焦油器,在电捕焦油器中将焦油分离出来,煤气送到焦炉燃烧。该工段控制回路主要有:入电捕器蒸汽总管压力调节、鼓风机进口压力调节、初冷器后煤气温度调节、上段冷凝液槽液位调节、高压氨水压力调节。

1.4、通过对煤气鼓风机液力偶合器转速精确控制,来实现对焦炉集气管压力控制,焦炉集气管控制系统是生产工艺主系统(焦炉煤气)的长周期连续稳定运行、为延长焦炉使用寿命起到了决定作用,并为工艺数据积累,进行技术研究提供了保障。

1.5、脱硫及硫回收工段

脱硫及硫回收是脱硫液和溶液在脱硫塔中进行反应将硫脱离出来,然后溶液进入再生塔再生。主要有三个控制回路:进脱硫塔B溶液流量调节、进再生塔溶液流量调节和进再生塔B空气流量调节。 1.6、硫铵工段

硫铵的工艺流程是剩余氨水先通过预热器进行预热,然后进入蒸氨塔反应,再到气液分离器与其他的物质进行分离,分离出来的氨气和母液在硫铵饱和器反

应生成硫铵,硫铵液再打到结晶槽中结晶,然后经干燥器干燥后包装。这里主要有两个控制回路:进沸腾干燥器温度调节和蒸氨塔顶温度调节。 1.7、洗苯脱苯工段

洗苯脱苯的工艺流程是贫富油经洗苯塔洗苯以后进入脱苯塔,在不同的地方利用温度的不同产生轻苯油水和重苯油水,经油水分离器进行分离,再进行冷凝冷却以后装车。其主要有两个控制回路:出管式富油温度调节和脱苯塔出口油气温度调节。

1.8、供辅循环水、油库、空压站、制冷站检测控制。

2、焦炉生产及煤气净化部分DCS控制系统构成 2.1、概述

WebField JX-300XP是中控基于web技术推出的网络化控制系统。JX-300XP系统吸收了最新的网络技术、微电子技术成果,充分应用了最新信号处理技术、高速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术以及现场总线技术,采用了高性能的微处理器和成熟的先进控制算法,全面提高了系统性能,能适应更广泛更复杂的应用要求。同时,作为一套全数字化、结构灵活、功能完善的开放式集散控制系统,JX-300XP具备卓越的开放型,能轻松实现与多种现场总线标准和各种异构系统的综合集成。160万/吨焦炉生产及煤气净化部分DCS控制系统构成: 焦炉控制站、鼓风机控制站、硫铵中控站;硫铵中控站包括7个远程控制站,有冷凝、油库、循环水、空压站、制冷站、脱硫、洗苯脱苯等工艺控制再硫铵中控集

中控制。2.2配置方案:整个DCS系统由六台操作员站、一台工程师站、一个网关站、三个控制站、十个扩展柜组成,六台操作员站分别完成对各个界区的监控,工程师站负责整个系统的软件维护,网关站负责将数据送到公司管理网上。

2.2、控制站功能

SUPCON JX-300X DCS控制站能完成I/O处理、数据采集、模拟量控制和顺序控制。包括温度、压力、流量、液位的检测、监视、PID调节和各种复杂调节,各种阀门的开关,各种泵的启停等顺序控制,各种设备运行状态的监视及联锁保护等。

同时,控制站还可完成一些更复杂、更特殊的控制功能。提供的SCX 高级语言、功能块图(FBD)、梯形图(LD)、顺控图(SFC)能实现各种复杂的先进控制策略。

3、系统特点

3.1、技术成熟,性能稳定

3.2、高速、可靠、开放的通信控制网络SCnet II 3.

3、分散、独立、功能强大的控制站 3.4、全智能化设计 3.

5、任意冗余配置

3.6.、I/O卡件贴片化设计、I/O端子可插拔设计

3.7、简单、易用的组态手段和工具 3.

8、丰富、实用、友好的实时监控界面 3.9、事件记录功能

3.10、多功能的协议转换接口 3.

11、方便实现与异构系统的集成 3.

12、产品多元化、网络化

4、系统结构

WebField JX-300XP系统由工程师站、操作员站、控制站、过程控制网络等组成。 4.1、工程师站是为专业工程技术人员设计的,内装有相应的组态平台和系统维护工具。

4,

2、操作员站是由工业PC机、显示器(CRT或LCD)、键盘、鼠标、打印机等组成,是操作人员完成过程监控管理任务的环境。

4.3、控制站是系统中的I/O处理单元,完成整个工业过程的现场数据采集及控制。

4.4、过程控制网络实现工程师站、操作员站、控制站的连接,完成信息、控制命令等传输,双重化冗余设计,使得信息传输安全、高速。

160万/吨DCS网络拓扑图

5、网络结构

WebField JX-300XP系统采用三层网络结构:

第一层网络是信息管理网Ethernet采用以太网络,用于工厂级的信息传送和管理,是实现全钢铁公司综合管理的信息通道。

第二层网络是过程控制网SCnetII 连接了系统的控制站、操作员站、工程师站、通信接口单元等,是传送过程控制实时信息的通道。

第三层网络是控制站内部I/O控制总线,称为SBUS 控制站内部I/O控制总线。

主控制卡、数据转发卡、I/O卡件都是通过SBUS进行信息交换的。 SBUS总线分为两层:双重化总线SBUS-S2和SBUS-S1网络。主控制卡通过它们来管理分散于各个机笼内的I/O卡件。

6、系统规模

WebField JX-300XP最大系统配置为:15个冗余的控制站和32个操作员站或工程师站,系统容量最大可达到15360点。

WebField JX-300XP系统每个控制站最多可挂接8个IO机笼。每个机笼最多可配置20块卡件,即除了最多配置一对互为冗余的主控制卡和数据转发卡之外,还可最多配置16块各类I/O卡件。

在每一机笼内,I/O卡件均可按冗余或不冗余方式任意进行配置。

7、主控制卡

主控制卡是控制站的软硬件核心,负责协调控制站内的所有软硬件关系和各项控制任务,如完成控制站中的I/O信号处理、控制运算、上下网络通信控制处理、冗余诊断等功能。

JX-300XP系统的主控制卡采用双CPU结构,包括主CPU(Master)和从CPU(Slave),主控制卡JX-300XP的主控制卡支持冗余或非冗余配置,冗余方式为1∶1热备用。

JX-300XP系统主控制卡的控制回路可达128个,最大可带128块I/O卡,通过SBUS实现就地或远程I/O功能。

主控制卡内置后备锂电池,用于保护主控制卡断电情况下卡件内SRAM的数据(包括系统配置、控制参数、运行状态等),提高系统安全性和可维护性。在系统断电的情况下, SRAM数据可以保存3个月。

8、系统软件

JX-300XP系统的软件采用中控自主开发的Advantrol Pro软件包。

Advantrol Pro在浙大中控的WebField JX-300X、ECS-100等系统上已经得到了广泛的应用,在继承原版本软件功能丰富、界面友好、使用简单特点的基础上,针对JX-300XP系统的特点,中控对原版本的Advantrol Pro软件包进行了多项改进与升级,形成了更为丰富、使用的AdvanTrol-Pro (For JX-300XP)软件包。

软件包构成: AdvanTrol 实时监控软件 SCKey 系统组态软件

SCLang C语言组态软件(简称SCX语言) SCControl 图形化组态软件 SCDraw 流程图制作软件 SCForm 报表制作软件 SCSOE SOE事故分析软件 SCConnect OPC Server软件 SCViewer 离线察看器软件

SCDiagnose 网络检查软件 SCSignal 信号调校软件

9、DCS系统配置 9.1、系统硬件选型

系统选用的是目前国际上先进而通用的、符合IEC297.3标准的VEM机箱。在I/O模板与机箱母板的连接上,选用了国际通用的符合IEC603-2/DIN41612标准的欧式连接器具有外型美观、工艺先进、连接可靠、插拔力小等的特点,其基本失效率为7.5ⅹ10-10/h。I/O端子板与机箱母板I/O总线的连接和电源连接器也同样选用了C-64欧式插座,从而使整个互连系统的可靠性得到保证。 9.2、系统操作站

监控操作站具有独立的CPU,监控操作站可互为热备冗余,一台处理器或电源故障,系统将自动切换到冗余的处理器,操作站之间具有内部切换的能力。操作员站可兼作工程师站。 磁盘驱动系统主要用于系统下装和组态数据的备份,系统具有格式化磁盘的能力。 9.3、工程师站

工程师站主要完成系统组态、监控事故分析等功能,工程师站的配置与监控操作站相同。工程师站可以单独设立,也可以与监控操作站并用。 9.4、服务器

运行在32位Windows 网络平台上,可挂接局域网或广域网,并和过程控制

网、工厂数据库等连接,为系统操作站、工程师站及现场控制站提供数据存取、历史数据采集、报警事件处理及为工厂数据库提供数据。 9.5、人机界面软件

报警事件管理软件及历史数据分析软件均是基于OPC的客户程序,可作为任何支持OPC2.0以上标准的OPC服务器的客户程序。基于OPC的开放控制技术,具有灵活的互可操作性。通过OPC服务器提供的客户接口和自动化接口。

10、监控中心的监视、管理功能 10.1、画面功能

画面为操作员了解生产过程状态提供了显示窗口,显示总工艺画面、PID控制图、在流程图上相应处显示动态数据,显示系统各设备,装置,区域的运行状态以及全部过程参数变量的状态,测量值,设定值,控制方式(手动/自动状态),高低报警等信息。 10.2、 历史数据

历史数据基于OPC标准存贮的,服务器完成历史数据采集、存贮,并响应客户程序的请求。历史数据采集可采用周期记录方式和事件触发记录方式。根据要求设定采样周期和历史数据保存时间,定义不同的记录触发事件。历史数据按标准方式为客户程序提供查询和读取历史数据的服务。 10.3、历史趋势

趋势曲线或数据列表方式显示历史数据,可用预定义的分组显示,也可在运

行时对分组进行修改显示。趋势曲线可显示在一屏上显示任意时间段的趋势,也可按比例放大或缩小(包括时间轴和显示量程)。曲线方式或列表方式打印给定时段的历史数据。可将同一参数不同时段的数据在同一趋势图上显示比较。 10.4、统计分析和报表

独立的客户程序,可作为后台任务执行。统计分析提供了对指定参数在给定时段或抽样数据的简单统计结果(如最大值、最小值、平均值、累加等)和数字期望、标准方差、概率分布曲线等功能。可通过预定的电子表格方式将给定时段或抽样数据及其统计结果进行报表打印。报表可按预先定义的条件(如定时或事件)启动。 10.5、安全管理

系统提供了完善的安全管理,每个参数、每幅画面、按钮、热键、报表等对象均可指定为不同的区域(可设置多达256个区域)。对每个用户规定了他的安全许可区域及在该区域上可执行的操作。每个用户在操作前必须登录,登录成功后才能在其安全许可区域内执行权限内的操作。 10.6、报警

报警系统由报警事件服务器和报警事件信息管理软件两部分构成,由报警事件服务器对系统进行监视,一旦出现给定的报警或其他事件,便将该报警事件信息通知报警事件信息管理器进行记录,并触发相应的响应。

11、小结

目前该系统运行达到了设计要求,整个系统设计年产焦炭为160万吨/年,现在只有1#~2#焦炉投入运行,DCS控制系统为实现两座焦炉和化产系统达产增效的目标,奠定了充足的数据参考依据,同时提供了有效的控制手段,实践证明该系统为提高劳动生产力,提高经济效益作出了贡献。

作者:王野,男,39岁,黑龙江建龙钢铁有限公司焦化厂主管工程师,联系电话13199190588。

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