1440化工自動化及儀表第40卷針對GSP氣化爐運行參數(shù)波動的控制策略優(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(shè)指揮部;b.煤炭化學工業(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子CSP干煤粉氣化工藝,除了氣化爐的構(gòu)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(shù)波動 控制策略優(yōu)化中圖分類號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(jù)給煤量波動的頻次,得到每分鐘的平均項目,選用的是西門子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氧燃燒。但這就對給煤量測量去控制氧量,暫時假定煤粉流量的測量是正確量的準確性和穩(wěn)定性提出了較高要求。在實際生的,則可能出現(xiàn)兩種極端工況:瞬時煤量較大,平產(chǎn)過程中,整個給煤管線中煤粉的流態(tài)并不穩(wěn)定,均煤量較小，,此時采用平均煤量控制氧氣流量,會用于給煤量測量的速度計和密度計均有所波動，使 氧煤比(入)較實際偏低;瞬時煤量較小,平均煤導(dǎo)致測量出來的煤粉流量有較大波動,進而導(dǎo)致量較大,則仍采用平均煤量控制氧氣流量,會使氧氧煤比(λ)、氧氣流量氣化爐壓力和溫度及合成煤比(入)較實際偏高。.氣流量等多個參數(shù)隨之波動,整個系統(tǒng)很難穩(wěn)定而在GSP氣化裝置的運行中,最危險的莫過運行。在此,筆者在對以煤定氧的負荷控制方式于氧氣過量,反應(yīng)在工藝參數(shù)上就是λ升高。所的優(yōu)劣性進行分析的基礎(chǔ)上,給出其控制策略的以任何時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(wěn)定工況的前提下避免過氧的風險。平均流1 GSP 氣化爐參數(shù)波動原因分析量與瞬時流量的取小，與瞬時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流量易的負荷控制方式為以煤定氧，而輸煤量是-一個不導(dǎo)致過氧的虛高值。穩(wěn)定參數(shù),必然導(dǎo)致氧量隨之波動,而且稍顯滯瞬時煤粉流量后,所以兩介質(zhì)在氣化爐內(nèi)的配比并不是如預(yù)設(shè)的一樣呈線性化，這一點從氧煤比(入)曲線的波動就可以看出。并且,隨著煤粉流量的波動持續(xù)，二者的小值各參數(shù)的波動就會呈現(xiàn)周期性波動,很難再次調(diào)整正常。因而,系統(tǒng)參數(shù)波動的根源為煤粉流量的波動。2解決方案圖1平均流量與 瞬時流量的取小值既然確定了系統(tǒng)參數(shù)波動的根源為煤粉流量與瞬時流量的趨勢對比波動,那么就要從整個控制過程中穩(wěn)定煤粉流量中國煤化工入手。因為煤粉流量是-一個波動的參數(shù),所以取.YHCNMHG其平均量作為控制氧量的參數(shù)。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(shù)波動的控制策略優(yōu)化改造441另外,平均煤粉流量的計算是需要時間的,那操作畫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際來看是偏小的,而且作 人員根據(jù)實際運行工況,在最佳時間切換為平更加不穩(wěn)定,所以平均煤粉流量控制的投用時間均流量控制;所謂的平均量控制,就是將平均煤粉也需要設(shè)定。流量與瞬時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明顯低于瞬時煤投用后,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 出現(xiàn)的過氧風險。其控制邏輯如圖2所示。DELAYSUM221F1345煤粉流量瞬時值每6s輸出10個信號「 DIVL AVER F1345一值，之進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]十一個出流量值個代替MULSWITCH乘法L SPAVER手動切換02 SP. KORR平均量得到的按鈕G SE氧氣計算參數(shù)氧氣設(shè)定值MIN艮據(jù)C信231F3411C_ SP ]兩參數(shù)取區(qū)小值 號有無，選SP小值輸出揮輸出門用于氧氣流量主氧流量設(shè)定值”或2控制SP REAL乘法用瞬時量得到的圖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優(yōu)化后的組態(tài)邏輯程序投用后,給氧流量的調(diào)節(jié)較以前穩(wěn)定了很多,同時其他參數(shù)也有了很大的改善,周期性波動的情況不復(fù)存在。優(yōu)化前、氣化爐壓力后各參數(shù)曲線的對比如圖3.4所示。優(yōu)化前,氧圖4程序優(yōu)化后的運行參數(shù)曲 線.氣流量完全取決于煤粉流量,成線性跟蹤,同時氣4結(jié)束語化爐壓力也隨相關(guān)參數(shù)的波動而波動;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跟蹤,有一-定的線性關(guān)系，項目的GSP氣化爐的控制方案在改造前,整個當煤粉流量向大值波動時,氧氣流量已經(jīng)由平均GSP氣化爐系統(tǒng)的運行參數(shù)波動較大,曾多次導(dǎo)煤量來控制,呈穩(wěn)定趨勢,同時氣化爐壓力也較以致氣化爐非計劃停車,給企業(yè)造成了較大的經(jīng)濟前穩(wěn)定了許多。損失。優(yōu)化改造之后,GSP氣化爐各參數(shù)周期性波動情況得到解決,氣化爐系統(tǒng)運行穩(wěn)定性提高,整個工藝生產(chǎn)運行周期變長,再未發(fā)生因工況波wwwww.動導(dǎo)致的氣化爐非計劃性停車,實現(xiàn)了氣化爐裝置長周期穩(wěn)定運行的目標。同時,期望筆者所述圖3程序優(yōu)化前的運行參數(shù)曲 線.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似工藝的改造參考。.4CNMHG.