控制系统集成项目:石化

石化控制系统集成项目有其自身的一系列挑战。控制工程请系统集成商分享最近项目的建议。

Edward Watkins，项目工程师，自动化解决方案特立独行的技术，就项目的范围、挑战和解决方案提供了答案。他还为未来石化燃烧控制项目提供了5个经验教训。

控制工程(CE):请简单描述一下贵公司最近成功的一个石化工业自动化、控制或仪器仪表系统集成项目。

沃特金斯:在一次轻微的安全事故后，一家化学品制造商需要升级其锅炉控制系统，以防止再次发生安全事故。整个项目需要新锅炉控制系统的设计、实施、启动支持和深入的现场培训。

CE:项目的范围和目标是什么?

沃特金斯:该项目的范围是将现有的平行定位燃烧控制系统升级为全计量、交叉限制控制策略。目标是设计和实现燃烧控制配置，以提高锅炉控制系统的可靠性，降低风险，确保更高效和更安全的运行环境。

CE:涉及哪些类型的自动化、控制或仪器仪表?

沃特金斯:采用科学仪器制造商协会(SAMA)格式配置了分布式控制系统(DCS)，并开发了燃烧控制策略图，以及燃烧控制联锁的数字逻辑图，使项目团队更容易配置、表征和故障排除。全计量，交叉限制控制策略与O₂Trim确保了在整个负载范围内安全燃烧和最佳效率的氧气正环境。锅炉控制系统的操作界面图形屏幕也作了修订。[注:SAMA成为实验室产品协会在2011年。

CE:项目的挑战是什么?

沃特金斯主要有两个挑战:

• 该锅炉使用天然气和化学过程产生的废油流。在正常运行期间，燃料油是基本负荷，剩余的锅炉蒸汽需求由天然气补充。天然气燃料需求必须考虑燃料油对英国热量单位(BTU)贡献的变化，特别是在燃油启动和停止期间。必须对空气和两种燃料进行表征，以确保在锅炉负荷范围内的富氧燃烧环境，以防止以前的安全事故重演。
• 锅炉配置要求很高，因此客户需要帮助开发燃烧控制系统(CCS) SAMA文档，这对确保项目的成功至关重要。

CE:这些问题是如何解决的?

沃特金斯这些挑战以两种方式得到解决:

• 对锅炉供应商提供的燃烧控制SAMA和布尔逻辑图进行了修改，以通过标签名称及其在控制策略中的功能来识别特定的控制系统功能块。这为典型的锅炉控制图增加了大量的细节，但使一个更完整的文档包。
• 对于SAMA文档，创建了概述所需升级系统的特性和功能的控制叙述，并将其用作开发新控制策略的指南和DCS的有组织的输入/输出(I/O)列表。

CE:你能分享一些与项目相关的积极指标吗?

沃特金斯:主要项目指标包括:

• 锅炉能够在保持剩余氧气环境的同时，完成负荷从30%到100%的波动。
• 将空气转化为燃料可以使烟道气O₂调整控制器，以保持目标设定值基于当前锅炉蒸汽负荷最有效的运行。

CE:你想分享一下从中获得的哪些经验教训?

沃特金斯石化燃烧控制项目有五点建议。

1. 行业最佳实践是对锅炉和燃烧加热器实施完全计量，交叉限制的燃烧控制策略。
2. 空气流量计量尤其具有挑战性，正确的流量元件安装是成功的关键。这是常见的显示空气流量的百分比，但总空气流量的百分比必须基于实际或标准立方英尺每分钟正确的化学计量燃烧。
3. 锅炉启动后燃烧测试是一项非常重要且耗时的工作。锅炉表征过程用于建立锅炉负荷范围内的空气-燃料关系，并得出目标O₂锅炉和燃烧燃料的曲线。除锅炉烟气氧计外，还应配备一个独立的燃烧分析仪。
4. 工厂验收测试(FAT)和现场验收测试(SAT)需要精心计划、记录并执行。
5. 所有相关方都需要了解和适应预算、进度、资源规划和生产，以允许锅炉在整个负荷范围内运行，以收集足够的数据来产生良好的O₂曲线。

由内容经理马克·霍斯克编辑，控制工程、《媒体，mhoske@cfemedia.com．特立独行的技术是CFE Media的内容合作伙伴。

关键词:锅炉控制系统升级，系统集成

并联定位燃烧控制系统可以升级为完全计量，交叉限制控制策略。

描述一种空气和两种燃料可以降低风险。

运行锅炉要产生良好的锅炉烟气信息，就需要在其整个范围内。

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