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1 概述
氮肥廠自誕生以來，造氣工段由于生產(chǎn)工藝的特殊性加之生產(chǎn)環(huán)境較差，生產(chǎn)中的不定因素較多，使造氣的技術(shù)進(jìn)步受到制約。造氣工段理想的全自動化連續(xù)生產(chǎn)多年來也是可望而不可及的事情。
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，從80年代中期，我國造氣控制技術(shù)得到了長足的發(fā)展。以我們德隆公司為例，經(jīng)過多年的努力已經(jīng)完善了整個造氣工段的各項配套控制技術(shù)�？偨Y(jié)有：“造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)”，包括加煤量、下灰量、入爐蒸汽壓力、入爐蒸汽流量、氫氮比、階段時間優(yōu)化等控制和調(diào)節(jié)；“機(jī)電一體化自動加煤技術(shù)”，改變了過去在造氣工段（尤其是小氮肥廠）普遍存在很落后的手動加煤的操作，把加煤過程納入了造氣生產(chǎn)控制系統(tǒng)里邊，真正實現(xiàn)了加煤的全自動化；“油壓系統(tǒng)技術(shù)”，取代了工藝閥門過去水壓、氣壓的驅(qū)動方式，在我公司這一技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了十分完善和高度配套的程度。這三個技術(shù)在造氣生產(chǎn)中可謂是三位一體，缺一不可。我們說在新上造氣爐的廠家是一步到位的技術(shù)，它能實現(xiàn)造氣控制設(shè)備配置合理（油壓系統(tǒng)設(shè)備，自動加煤機(jī)設(shè)備等），所有控制項目一次實現(xiàn)，所有控制指標(biāo)一次到位。從形式上，也是實現(xiàn)了造氣工段無表盤化的現(xiàn)代化操作和控制。
那么，對于現(xiàn)在造氣控制技術(shù)不完善的廠家，我們認(rèn)為更應(yīng)以造氣生產(chǎn)中三位一體技術(shù)作為實現(xiàn)目標(biāo)，否則，因造氣控制設(shè)備不配套、不合理，該控制的指標(biāo)不能實現(xiàn)，這些都會給造氣生產(chǎn)水平，造氣生產(chǎn)效果帶來影響，從而影響企業(yè)的競爭能力，影響企業(yè)的總體效益。
2 造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)
2.1 造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)介紹
造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)在造氣生產(chǎn)中具有如下管理、控制方面的功能：
● 造氣生產(chǎn)程控及工藝閥門的閥位檢測、聯(lián)鎖和報警；
● 自動加煤及炭層高度和加炭量控制；
● 爐盤轉(zhuǎn)速控制；
● 時間優(yōu)化控制；
● 上下吹入爐蒸汽流量調(diào)節(jié)；
● 蒸汽總管壓力的前饋補(bǔ)償及調(diào)節(jié)；
● 氫氮比自動調(diào)節(jié)；
● 水夾套及汽包液位的PID調(diào)節(jié)；
● 風(fēng)機(jī)和油壓系統(tǒng)的管理、報警及聯(lián)鎖。
2.1.1 自動加煤及炭層高度和加炭量控制
首先采用機(jī)電一體化自動加煤機(jī)完成自動加煤控制，由于造氣爐采用自動加煤，即每個循環(huán)加煤一次，且均勻分布在爐膛內(nèi)，又由于煤在吹風(fēng)階段有預(yù)熱過程，所以就加煤來說對爐溫影響很小。在這基礎(chǔ)上，我們把炭層的真實高度直接反饋到控制系統(tǒng)中，同時結(jié)合爐內(nèi)溫度，爐底、爐頂壓力和生產(chǎn)負(fù)荷自動控制每一個循環(huán)的給煤時間，達(dá)到穩(wěn)定炭層的目的。根據(jù)煤種和最佳生產(chǎn)狀態(tài)的要求，炭層高度是可人工設(shè)定的。
2.1.2 自動下灰及爐盤轉(zhuǎn)速和下灰量控制
自動控制下灰閥門動作，實現(xiàn)不停爐下灰。根據(jù)所測定的返焦率而認(rèn)定的系數(shù)及爐盤溫度、爐內(nèi)溫度和生產(chǎn)負(fù)荷自動調(diào)節(jié)爐盤轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制下灰量。
2.1.3 時間優(yōu)化控制
綜合爐膛內(nèi)所測溫度，上下行溫度，爐盤溫度，爐底、爐頂壓力等參數(shù)，對爐況進(jìn)行評估。在一個預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，根據(jù)模糊度參數(shù)在模糊控制對策表的隸屬自動對吹風(fēng)、上下吹時間進(jìn)行優(yōu)化控制，使煤氣爐工作在最優(yōu)的工況下，以達(dá)到增產(chǎn)降耗的目的。
2.1.4 上下吹入爐蒸汽流量調(diào)節(jié)
首先綜合爐膛內(nèi)所測溫度，上、下行溫度，爐盤溫度及爐底、爐頂壓力等參數(shù)，對爐況進(jìn)行評估，當(dāng)爐況高于預(yù)期值時，采用穩(wěn)定流量控制（不能限制蒸汽量）；當(dāng)爐況低于預(yù)期值時，蒸汽流量采用遞減控制。如圖1所示。
 圖1 入爐蒸汽流量控制示意圖
2.1.5 蒸汽總管壓力的前饋補(bǔ)償及調(diào)節(jié)
蒸汽總管壓力的波動主要原因就是用氣量的變化，即：造氣生產(chǎn)進(jìn)行上吹或下吹時，蒸汽閥門瞬間打開，使蒸汽壓力驟降，當(dāng)上吹或下吹結(jié)束時，蒸汽閥門瞬間關(guān)閉，使蒸汽壓力驟升。傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法適應(yīng)不了這樣的被調(diào)對象，蒸汽壓力照樣波動很大，現(xiàn)在我們采用壓力前饋補(bǔ)償及調(diào)節(jié)的方案，保證了蒸汽總管壓力不管在哪個階段都能夠穩(wěn)定，始終在工藝要求值內(nèi)。如圖2所示。
 圖2 蒸汽壓調(diào)節(jié)框圖
2.1.6 氫氮比自動調(diào)節(jié)
根據(jù)合成氨廠的生產(chǎn)工藝，合成氨氫氮比的控制，被控參數(shù)為合成工段合成塔內(nèi)H2與N2的比例，控制參數(shù)為造氣工段造氣爐加入的氮空氣量，實質(zhì)上是以造氣爐的制氣強(qiáng)度和質(zhì)量為主,以造氣過程加入的氮空氣量為輔的自動配氮系統(tǒng)。對象的顯著特點是調(diào)節(jié)通道長，被調(diào)參數(shù)H2/N2值要經(jīng)過造氣、脫硫、變換、壓縮、凈化和合成等工段后，在合成塔入口顯示出來，因此,H2/N2的調(diào)節(jié)是一種多變量的復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)，參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系沒有固定的數(shù)學(xué)模型和分析方法,從現(xiàn)場分析看，這一調(diào)節(jié)對象有以下三個明顯特性：
（1）純滯后時間長；
（2）干擾因素多；
（3）系統(tǒng)的積分特性強(qiáng)。
根據(jù)合成氨生產(chǎn)過程化學(xué)反應(yīng)原理，合成塔內(nèi)氫和氮是以3∶1的比例來消耗混合氣體中氫氮分子的，若要系統(tǒng)維持平衡，則要求合成塔補(bǔ)充的新鮮氣以H2∶N2＝3∶1的比例來補(bǔ)充。新鮮氣H2/N2大于3則在合成塔內(nèi)將產(chǎn)生H2的積累，系統(tǒng)無法達(dá)到新的平衡。當(dāng)H2/N2小于3時，則產(chǎn)生N2的積累。無論是H2的積累還是N2的積累都會造成合成系統(tǒng)壓力升高，合成率下降，動力消耗增加，嚴(yán)重時會造成大量浪費。
控制方案的設(shè)計與實現(xiàn)
根據(jù)以上分析，對于這種干擾因素復(fù)雜、大純滯后且不具有自衡性的控制對象，由于無法知道被控對象的數(shù)學(xué)模型，采用頻率法與狀態(tài)空間法也不能解決問題，我們打破常規(guī)，按照模糊控制理論與自適應(yīng)控制的思想方法，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，使氫氮比控制方案具有自學(xué)習(xí)、自組織、自分析、自判斷、自適應(yīng)的能力，針對生產(chǎn)過程動態(tài)變化的情況及時修正控制規(guī)律，不同的情況與不同干擾引起的偏差用不同的控制手段達(dá)到穩(wěn)定H2/N2的目的。如圖3所示。
2.1.7 水夾套及汽包液位的PID調(diào)節(jié)
這里所說的夾套液位，人人都知道它對安全生產(chǎn)非常重要，因為如果夾套液位不能保證，爐壁就易掛巴，嚴(yán)重就要造成停爐，直接影響生產(chǎn)，這一控制功能保證了兩個液位的穩(wěn)定，進(jìn)而保證正常生產(chǎn)。
2.1.8 風(fēng)機(jī)和油壓系統(tǒng)的管理、報警及聯(lián)鎖
這一功能是保證風(fēng)壓和油壓處在穩(wěn)定運行狀態(tài),保證正常生產(chǎn)。
總之，造氣生產(chǎn)是個系統(tǒng)工程，只有系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)之間達(dá)到協(xié)調(diào)、穩(wěn)定，才能發(fā)揮出最佳效能。我們的造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)正是綜合所測溫度、上下行溫度，爐盤溫度，爐底、爐頂壓力等參數(shù)，對爐況進(jìn)行評估后，同時在得到蒸汽壓力穩(wěn)定，實際測得炭層高度，返焦率，以及風(fēng)壓、油壓穩(wěn)定及夾套、汽包液位穩(wěn)定情況下而實現(xiàn)的綜合優(yōu)化。它與局部調(diào)優(yōu)、局部尋優(yōu)有著本質(zhì)的區(qū)別。它符合造氣生產(chǎn)的技術(shù)發(fā)展趨勢，是實現(xiàn)全自動化連續(xù)生產(chǎn)的極好措施。
 圖3 控制系統(tǒng)圖
2.2 造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制系統(tǒng)裝置介紹
2.2.1 系統(tǒng)組成及特點
分布式結(jié)構(gòu)，多CPU工作的智能模塊，風(fēng)險分散，可靠性高，維護(hù)方便。
結(jié)構(gòu)簡單，擴(kuò)充性好。通過PROFIBUS總線把各控制站連接在一起。
投資較少，功能強(qiáng)，操作方便。
2.2.2 控制系統(tǒng)功能說明
（1）每四臺爐最好配置2個操作站，最多可八臺爐配置兩個操作站，操作站之間配合操作，互為熱備。
（2）在操作站上用組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài)
● 監(jiān)視顯示(流程圖 棒狀圖)
● 通過PROFIBUS，操作站與現(xiàn)場控制器進(jìn)行參數(shù)交換
● 顯示各參數(shù)歷史趨勢,實時趨勢圖
● 各參數(shù)的報表打印
● 各參數(shù)的設(shè)定、報警設(shè)置和顯示
● 實現(xiàn)無表盤化，在操作站上可對煤氣爐進(jìn)行各種操作
（3）公共系統(tǒng)現(xiàn)場控制站
● 在公共系統(tǒng)現(xiàn)場控制站上實行氫氮比的控制，根據(jù)氫氮比值的大小,可對每臺爐的加氮量（上加氮時間、下加氮時間、或回收時間）進(jìn)行手動和自動控制。
● 蒸汽總管壓力的前饋補(bǔ)償及調(diào)節(jié)和報警聯(lián)鎖。
● 對公共系統(tǒng)各檢測參數(shù)進(jìn)行顯示，紀(jì)錄及報警。
● 風(fēng)機(jī)和油壓系統(tǒng)的管理，以及報警聯(lián)鎖。
（4）煤氣爐現(xiàn)場控制站
每臺爐有一套現(xiàn)場控制站，控制站均有如下功能。
● 2路PID（夾套、汽包液位PID）
● 上下吹入爐蒸汽流量調(diào)節(jié)
● 爐盤調(diào)速自動調(diào)節(jié)
● 時間優(yōu)化控制
● 炭層的自動測量，自動加炭及炭層高度控制
● 程控邏輯
（1）各工藝閥門的邏輯控制
（2）各工藝閥門的檢測,聯(lián)鎖及報警
（3）任何階段的安全開車
（4）加氮操作
（5）可強(qiáng)行打開放空閥放空
（6）強(qiáng)行回收操作
（7）全上吹操作
（8）安全停車
（9）緊急停車
（10）階段延時（暫停）
（11）階段快進(jìn)
（12）吹風(fēng)自動排隊
（13）制惰氣
（14）各閥門的單獨操作
（15）自動、手動的切換
3 機(jī)電一體化自動加煤技術(shù)
3.1 機(jī)電一體化自動加煤技術(shù)介紹
我公司經(jīng)多年攻關(guān)，已經(jīng)研制出適合φ2260mm、φ2400mm、φ2650mm煤氣發(fā)生爐的機(jī)電一體化自動加煤控制裝置。已經(jīng)在不同煤種、不同爐型、不同廠房結(jié)構(gòu)、不同產(chǎn)品的多家合成氨廠應(yīng)用，有的已應(yīng)用四年以上。現(xiàn)在看來，全部應(yīng)用廠家無一不獲得成功，無一不取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益，均認(rèn)為是造氣首選技改項目。為此，中國氮肥工業(yè)協(xié)會小氮肥技術(shù)開發(fā)部1999年7月在秦皇島市召開了“造氣機(jī)電一體化自動加煤控制裝置”技術(shù)現(xiàn)場交流會，會議認(rèn)為：機(jī)電一體化自動加煤裝置在小氮肥廠實際應(yīng)用表明，單爐發(fā)氣量提高10%～15％，噸氨煤耗下降10％左右，改造投資回收期三個月左右。是一種投資少，見效快，改造方便，使用可靠的加煤裝置，建議在小氮肥行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用。1999年7月我公司的“機(jī)電一體化自動加煤控制裝置”又被中國化工勘察設(shè)計協(xié)會批準(zhǔn)為化工工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)選用定點產(chǎn)品。同時，也是中國氮肥工業(yè)協(xié)會在小氮肥行業(yè)推廣的十項高新技術(shù)中的一個。
3.1.1 機(jī)電一體化自動加煤控制技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益可觀
采用“機(jī)電一體化自動加煤控制技術(shù)”有可觀的經(jīng)濟(jì)效益，主要表現(xiàn)在以下四點。
①每天可減少因人工加煤造成的單爐停爐時間約為60min。
②可使造氣生產(chǎn)中每個循環(huán)減少吹風(fēng)時間約3s，這既能節(jié)煤又能增加產(chǎn)氣量。
③變?nèi)斯ぜ用荷蠚獾佬逼落忼X形大幅度波動爐溫曲線為直線型溫度曲線。
人工加煤每次都要將爐蓋打開，損失掉大量的熱量，同時加入大量冷炭（約1200kg）將紅火壓住，使?fàn)t溫急劇下降。上氣道最高溫度和最低溫度波動可達(dá)200℃左右，這就將爐子30min的人工加煤周期性制氣效果分為三個階段：A養(yǎng)爐階段，B制氣階段，C衰落階段。使?fàn)t子的整體制氣效果大大降低。
采用機(jī)電一體化自動加煤控制裝置后，改集中每次1200kg加煤為每個循環(huán)下吹階段加煤75kg左右，爐溫波動很小，從上氣道溫度曲線上可看出只波動10～40℃。
④能使?fàn)t渣的含碳量大幅度下降。
人工加煤每次1200kg左右，機(jī)電一體化自動加煤改人工集中大量加煤為每個循環(huán)下吹階段少量加煤，每次約75kg左右，這就使煤燃燒得更充分，灰渣的殘?zhí)剂看蠓冉档汀＠�，陜西省城化股份有限公司上機(jī)電一體化自動加煤控制技術(shù)前，返焦率為16％～17％，上后返焦率降為9％左右。
我公司開發(fā)的機(jī)電一體化自動加煤控制裝置適用性強(qiáng)，主要表現(xiàn)在如下四個方面。
①造氣廠房結(jié)構(gòu)不受限制，只要工字梁底面距爐口垂直距離在3.7m的任何造氣車間均可（國內(nèi)還沒有見到低于此距離的造氣車間）。
②煤種不受任何限制，中國地域之大，合成氨造氣煤用多種多樣，這樣加煤機(jī)的適用性就受到了挑戰(zhàn)，煤球還好說，就煤塊粒度而言，盡管工藝要求直徑在75mm左右為宜，但有的廠采用小粒煤，還有的廠塊煤粒度在200mm以上就入爐。我公司經(jīng)實際勘察，吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，開發(fā)出不同型號的加煤機(jī)來適應(yīng)不同煤種、不同粒度的塊煤、不同粒度的焦炭。也就是說可根據(jù)煤種及粒度大小情況來配相應(yīng)型號的加煤機(jī)。目前，我公司有適應(yīng)煤球造氣的加煤機(jī)，有適應(yīng)煤球和煤塊混燒的加煤機(jī)，有適應(yīng)小粒度煤造氣的加煤機(jī)，有適應(yīng)較大粒度塊煤的加煤機(jī)，有適應(yīng)純焦炭的加煤機(jī)。
③爐子類型不受限制，從φ2260mm一直到φ3600mm煤氣發(fā)生爐，我公司都有配套的自動加煤裝置。
④工藝條件及工藝要求不受限制，由于加煤機(jī)的兩道密封結(jié)構(gòu)，使?fàn)t子的任何工況都處在密封狀態(tài)，所以加煤機(jī)不會給爐子運行增加任何附加條件和要求。由于造氣爐控制微機(jī)具有適應(yīng)任何工藝要求的軟、硬件。而機(jī)電一體化自動加煤控制裝置就是將自動加煤機(jī)的各個參數(shù)容在了制氣循環(huán)程序中，使?fàn)t子的加煤與制氣過程形成一個整體，使?fàn)t子在良好、經(jīng)優(yōu)化選擇的參數(shù)下運行，挖出爐子的潛力。
3.1.3 技術(shù)可靠性強(qiáng)
經(jīng)四年多應(yīng)用廠家的實踐表明，機(jī)電一體化自動加煤控制裝置密封性能好、運行可靠，能夠在造氣車間這樣的惡劣條件下長期運行，性能大大高于原設(shè)計要求。
3.2 機(jī)電一體化自動加煤控制裝置介紹
它由兩部分組成，一部分是控制微機(jī)、一部分是加煤機(jī)。
為自動加煤配套使用的程序控制機(jī)除了具有一般的造氣爐程序控制功能外，還必須對整個給料系統(tǒng)進(jìn)行合理可靠的控制，其控制過程必須與造氣的程序控制有機(jī)地結(jié)合在一起，達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。
對于自動加煤機(jī)，我們是吸收了中氮廠多年的經(jīng)驗，遵循制氣規(guī)律，順應(yīng)技術(shù)發(fā)展趨勢而開發(fā)出來的新技術(shù)產(chǎn)品。其結(jié)構(gòu)取眾家之長（如圖4所示），它包括如下部分：
①布料器及布料器油缸；
②圓盤閥及圓盤閥油缸；
③給料器（插板閥式給料器）及給料器油缸；
④料倉（中氮廠料倉一般為水泥結(jié)構(gòu)；小氮廠可采用鋼板結(jié)構(gòu)）。
以上部分的油缸都是由原造氣油壓系統(tǒng)驅(qū)動。
 圖4 加焦機(jī)示意圖
正常生產(chǎn)時，每個制氣循環(huán)（有的廠是120s一個循環(huán)，有的廠是150s一個循環(huán)）加一次煤。圓盤閥與布料器始終有一閥為關(guān)閉，即爐子在任何階段都是密封狀態(tài)，并且布料器動作時間可調(diào)；圓盤閥的動作完全與給料閥動作協(xié)調(diào)，并且給料時間可調(diào)（可精確到0.1s）。
我公司開發(fā)的機(jī)電一體化自動加煤控制裝置布料方式任選，布料形式（布料器大�。┛筛鶕�(jù)爐膛大小來確定。
4 油壓系
油壓技術(shù)多年來一直得到廣大氮肥廠、煤氣廠的重視。通過應(yīng)用廠家的經(jīng)驗總結(jié)和我公司在這一技術(shù)上的不斷開發(fā)，造氣油壓技術(shù)一直向可靠、配套、完善、規(guī)范通用、具有可擴(kuò)展性這個良好的方向發(fā)展。
4.2.1 可靠
指的是這個技術(shù)應(yīng)用后，故障率應(yīng)該是很小的，這要靠鋼管的酸洗、安裝、吹除、試漏、保壓等環(huán)節(jié)的保證和液壓件、液壓設(shè)備質(zhì)量的保證。投運后使其始終處于良好的狀態(tài)，保證正常生產(chǎn)。否則，就會三天兩頭出問題，致使有的廠家又把油壓改回水壓。更有甚者還會把整個企業(yè)的生產(chǎn)拖垮。
4.2.2 配套
4.2.2.1 油管路的配置
高、低壓總管擬采用φ57×3.5mm的鋼管；高、低壓總管到閥站擬采用φ38×3mm的鋼管；高壓總管到蓄能器擬采用φ57×3.5mm的鋼管；低壓總管到蓄能器擬采用φ25×2.5～3mm的鋼管；閥站到工藝閥油缸擬采用φ25×2.5～3mm的鋼管。
4.2.2.2 閥站中換向閥的配置
換向閥有兩個功能，一個是油路的換向，另一個是決定油流量的大小。而工藝閥門動作速度一個是取決于壓力，另一個是取決于油的流量。在造氣生產(chǎn)中，工藝閥門動作速度越快，越有利于生產(chǎn)。以一臺φ3m造氣爐為例，如果工藝閥門每動作一次慢一秒鐘的話，全年將給企業(yè)造成二十萬元的損失�？梢�，工藝閥門動作速度很重要，如果油壓一定，那速度就取決于油的流量了。目前市場上有四種換向閥，四種換向閥的情況見表1。
 4.2.2.3 油缸、高壓膠管、接頭體的配置
為了保證工藝閥門的動作速度，油缸膠管、接頭之間的配置也需要合理性，如表2。
 4.2.3 完善
4.2.3.1 技術(shù)完善
造氣生產(chǎn)的安全很大程度上是靠油壓技術(shù)來保障的。例如，油壓聯(lián)鎖技術(shù)見圖5：這個技術(shù)的完善就能避免過氧現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證生產(chǎn)系統(tǒng)的安全。又如，工藝閥門開關(guān)速度快有利于生產(chǎn)，但卻會帶來油壓系統(tǒng)震動加大，工藝閥門容易損壞的問題。為了解決這個問題，所采用的油缸內(nèi)部要帶緩沖結(jié)構(gòu)。這都是技術(shù)完善范疇之內(nèi)的。
4.2.3.2 設(shè)備完善
如果油壓系統(tǒng)是按照正規(guī)要求配置設(shè)備，這個問題不明顯。最怕是用戶對技術(shù)了解不夠深入，提供油壓設(shè)備的單位又不負(fù)責(zé)任。例如，一個化肥廠油壓系統(tǒng)的油溫太高，當(dāng)需用冷卻水冷卻的時候，卻發(fā)現(xiàn)泵站油箱里沒有冷卻盤管。諸如此類的油泵站沒有卸壓閥，蓄能器沒有充氮工具，油壓件沒有檢驗裝置等，這些都在完善之列。
4.2.4 規(guī)范通用
指的是油壓系統(tǒng)的模式要規(guī)范化，配置要基本化，各部分連接要標(biāo)準(zhǔn)化。全部油壓設(shè)備應(yīng)采用國標(biāo)、部標(biāo)產(chǎn)品，以保證通用性。這些保證了，也避免了企業(yè)在備品備件上的后顧之憂。
4.2.5 可擴(kuò)展性
造氣生產(chǎn)越來越向著全自動化連續(xù)生產(chǎn)方向發(fā)展。例如，原來手動加煤現(xiàn)在是自動加煤；原來是手動下灰現(xiàn)在可以自動下灰。這些都要求油壓系統(tǒng)跟上發(fā)展的需要，也就是說油壓系統(tǒng)動力源容量要大。其方法，泵站系統(tǒng)可采用開一備一，開二備一，開三備一模式；也可采用大容量的泵站，其泵站形式和可供范圍見表3。
閥站的閥位可根據(jù)需要來確定。目前的閥站形式和適用爐型如表4。
 圖5 油管路聯(lián)鎖圖
 還可以根據(jù)用戶需要確定閥站的閥位和不同規(guī)格的換向閥的數(shù)量。
總之，這些裝置能隨意擴(kuò)展，以保證生產(chǎn)的需要。也就是說，不管是哪種規(guī)格工藝閥門，開關(guān)動作速度都應(yīng)≤3s。
綜上所述，造氣油壓技術(shù)在煤造氣生產(chǎn)中占有重要地位，一定要引起足夠的重視。對原來系統(tǒng)先天不足，系統(tǒng)不配套的廠家一定要盡快下決心，該淘汰的淘汰，該改進(jìn)的改進(jìn)。去掉卡脖子的地方，使造氣油壓系統(tǒng)真正達(dá)到理想、可靠的程度。
5 造氣三位一體技術(shù)推廣應(yīng)用情況及前景展望
5.1 三位一體技術(shù)應(yīng)用情況總結(jié)
目前，有二十多家中氮廠和近三百家小氮廠采用我公司開發(fā)的油壓系統(tǒng)技術(shù)；機(jī)電一體化自動加煤技術(shù)在全國包括中氮廠在內(nèi)也有六十多家企業(yè)采用；造氣生產(chǎn)中的三位一體技術(shù)已被江蘇張家港市化肥廠、宜興化肥廠、昆山化肥廠，山西晉城第一化肥廠、晉城第二化肥廠、山西天脊集團(tuán)一、二、三期工程，河南汝陽化肥廠、修武化肥廠、駐馬店駿馬公司，息縣化肥廠，山東壽光化肥廠等氮肥企業(yè)應(yīng)用。以張家港市化肥廠為例，該廠早在2000年11月就已投運成功，達(dá)到設(shè)計水平，該廠自采用這個技術(shù)以來，使得開三臺φ2.4m造氣爐就能日產(chǎn)合成氨180t，最多達(dá)190t以上。同時整個造氣生產(chǎn)實現(xiàn)了無表盤化操作，確實覺得是現(xiàn)代化控制。從張家港化肥廠成功采用這項技術(shù)以來，全國有上百家氮肥企業(yè)前往考察，對這項技術(shù)給予了充分的肯定，要求上這一技術(shù)的呼聲很高。又如山西晉城二化采用這一技術(shù)后，顯示了造氣自動化生產(chǎn)的優(yōu)勢，提高了操作人員的技術(shù)水平，強(qiáng)化了管理及成本核算，徹底扭轉(zhuǎn)了生產(chǎn)被動局面，使得開φ2.6m爐燒小粒煤，單爐發(fā)氣量可供5.5～6級，且爐渣返焦率顯著降低�，F(xiàn)在又有湖南岳陽化工廠，山東�；瘓F(tuán)，河南鄲城化肥廠，中原氣化公司（34臺造氣爐），河北冀州銀海公司等采用了這項技術(shù)，有的正在安裝投運。現(xiàn)在看，不管是已上這一技術(shù)的廠家還是經(jīng)考察后沒上的廠家，均認(rèn)為造氣生產(chǎn)中三位一體技術(shù)確實是造氣生產(chǎn)必選的技術(shù)項目。
5.2 使用前景展望
5.2.1 成功的技術(shù)能使應(yīng)用企業(yè)放心
早在上個世紀(jì)80年代末我公司就成功開發(fā)推廣了造氣微機(jī)油壓控制技術(shù)；在上個世紀(jì)90年代初我公司開發(fā)的造氣蒸汽壓力及入爐蒸汽流量控制技術(shù)在廣大氮肥廠得到廣泛的應(yīng)用；上世紀(jì)90年代中期我們成功地把造氣氫氮比控制技術(shù)奉獻(xiàn)給了廣大氮肥廠，1998年我們又成功地推廣了機(jī)電一體化自動加煤控制技術(shù)。造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)是我公司在上述造氣各分項控制技術(shù)得到成功推廣后而開發(fā)成功的，這樣就造氣生產(chǎn)中三位一體技術(shù)本身而言不存在不成熟，不可靠，不先進(jìn)的問題，所以，廣大氮肥企業(yè)盡管放心采用。
5.2.2 一步到位的技術(shù)是新上造氣項目的首選
造氣生產(chǎn)中由于不定因素較多，各個控制指標(biāo)的實現(xiàn)一直都是造氣控制技術(shù)開發(fā)單位研究的課題，隨著技術(shù)的進(jìn)步，造氣控制技術(shù)也在不斷發(fā)展和提高，使氮肥企業(yè)能夠有目的地選擇造氣相關(guān)技術(shù)，現(xiàn)全國六百多家氮肥企業(yè)采用相關(guān)造氣控制技術(shù)的情況如表5。
 統(tǒng)計表明，這些造氣控制技術(shù)全部采用的企業(yè)不多，沒采用的企業(yè)不是不想上，而是由于資金問題，生產(chǎn)條件問題以及這些技術(shù)本身的成熟問題，相互之間的接口，配套問題等等。
現(xiàn)在，我公司的造氣生產(chǎn)中三位一體技術(shù)，是在造氣分項控制技術(shù)都成功推廣的基礎(chǔ)上，綜合實現(xiàn)造氣生產(chǎn)的管理，綜合實現(xiàn)諸多而且必須的造氣控制技術(shù)。全部實現(xiàn)無表盤化操作，所以，新上造氣項目選用造氣生產(chǎn)三位一體技術(shù)，省得考慮了微機(jī)油壓技術(shù)再考慮氫氮比控制技術(shù)，再考慮自動加煤技術(shù)等等，而且不需要進(jìn)行參數(shù)顯示的二次儀表資金投入，可謂一步到位。從投資上講，采用三位一體技術(shù)和采用分離式專用裝置基本一樣，但三位一體技術(shù)則是有現(xiàn)代化的模式和現(xiàn)代化的水平。
造氣的全自動化連續(xù)生產(chǎn)是自有化肥廠以來廣大操作工由來已久的愿望，全廠各工段控制的計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，過去也是造氣工段無法實現(xiàn)；全廠計算機(jī)調(diào)度系統(tǒng)過去也是造氣工段無法進(jìn)入。自從造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)在造氣工段成功推廣應(yīng)用以來，既實現(xiàn)了造氣的全自動化連續(xù)生產(chǎn)，又使過去不能實現(xiàn)的全廠聯(lián)網(wǎng)，全廠的計算機(jī)調(diào)度系統(tǒng)得以實現(xiàn)。
我們作為造氣控制技術(shù)開發(fā)單位感到欣慰，這也是我們多年來奮斗的目標(biāo)，現(xiàn)在終于實現(xiàn)了，從形式上它實現(xiàn)了現(xiàn)代化控制，從技術(shù)上它完善了整個造氣工段的控制技術(shù)，這也正是造氣控制技術(shù)的發(fā)展所在，相應(yīng)的造氣生產(chǎn)中三位一體的技術(shù)是符合技術(shù)發(fā)展趨勢的，它滿足了我國間歇式煤造氣的需要。 |
