地面火炬蒸汽阀门的控制

摘 要：针对地面火炬中蒸汽加入控制中存在的难题，提出了解决的方法。详细介绍了在Honeywell 公司 TPS 中实现这种控制控制策略的方法，并给出了实际的 CL 程序。应用结果表明，这种解决方法可靠性高、方便有用。为解决类似问题提供了一定的借鉴。 关键词：蒸汽流量 ；霍尼韦尔；PM 点；控制语言1 引言中国石化齐鲁分公司塑料厂拟建一套地面火炬系统，通过招标方式确定了某公司产品中标。火炬系统采纳一座钢制燃烧塔独立放散燃烧。火炬最大设计排放量为 150 吨/小时。燃烧塔外侧设置有混凝土式防风墙，燃烧塔设计为自吸式负压燃烧。塔体采纳钢结构，内衬耐高温陶瓷纤维模块。燃烧塔内部设置有 100 多台带蒸汽消烟的烧嘴，在燃烧塔内部分多级逐级排放燃烧。在排放过程中，与燃烧器相同级的消烟蒸汽也进行同步的调节，操作人员根据摄像机画面中烧嘴燃烧情况，调节蒸汽调节阀，改变消烟蒸汽流量，达到无烟燃烧的效果。火炬采纳多级排放燃烧，为了能够根据火炬气排放量来投入各级燃烧器，选用了西门子公司的 S7-300[1]型 PLC 作为控制器。可编程控制器初期主要用于顺序控制[2]，现在它不仅具有逻辑处理功能，还具有 PID 运算、构成网络等复杂功能[3]。除了控制室的点火按钮和蒸汽控制回路以外，现场其他数据以通信的方式，由 DCS 从现场 PLC 中读取。通过DCS 在控制室内调节蒸汽加入量，并可以有效监控地面火炬系统的各个参数。火炬气在小流量时通过第一级燃烧器处理。在地面火炬的集气总管上设有 2 台压力变送器。当火炬气来量超过第一级燃烧系统处理量时，集气总管内的压力升高，压力达到设定值时，第二级燃烧系统管线上的气动切断阀将打开，其上的地面燃烧器将投入使用。随着排放量继续增大，以后各级燃烧系统上的气动切断阀也将相应依次打开，更多的地面燃烧器投入使用。当排放量降低时，各级燃烧系统上的气动切断阀将反向操作，即最后一级燃烧系统上的气动切断阀先关闭。PLC 还控制燃烧系统管线上的氮气吹扫阀、常明灯气动直动阀、引火筒燃料气电磁阀和点火器。2 问题的提出由于火炬气的排放量具有不确定性，不能通过自动控制来兼顾燃烧器无烟燃烧和节约蒸汽两方面的问题，因此蒸汽由操作人员手动开阀加入。在实际运行中，出现排放情况多数是在装置运行出现波动时。这时候操作人员的精力集中在处理出现工艺波动的部位，可能会顾及不到火炬的燃烧情况，假如不能及时打开蒸汽阀门，就会出现冒黑烟，甚至烧坏燃烧嘴的情况...