大型煤化工系统联合控制方案及现场机柜间的应

过程控制实施技术

石 油 化 工 自 动 化,2010,4#76AUTOMATIONINPETRO CHEMICALINDUSTRY

大型煤化工系统联合控制方案及

现场机柜间的应用

李丽琴

(华陆工程科技有限责任公司,西安 710054)

摘要:煤化工项目装置规模大、各装置距离中控室远,常规的控制系统集中布置在一个控制室的方案不能保证信号传输

的稳定。考虑设计现场就地机柜间,控制系统布置采用中央控制室和现场机柜间相结合的方式,从现场机柜间到中央控制室的信号采用双冗余光缆连接。既可有效地减少电缆和桥架用量和施工工作量,又能使信号传输稳定,提高系统的可靠性。具体阐述了根据全厂工艺流程、总图布置设置现场机柜间的详细方案;各装置及中央控制室DCS和全厂紧急停车系统的配置方案,并对现场机柜间与常规设计方案进行了经济效益的分析。

关键词:煤化工;现场机柜间;系统配置;经济效益

中图分类号:TP273 文献标志码:B 文章编号:1007 7324(2010)04 0076 03

0 引 言

近几年煤化工的发展较为迅速,大型煤化工项目一般由多个工艺装置组成,规模较大,工艺复杂,流程长,对控制的要求高,各装置现场仪表距离中控室都比较远。随着计算机技术的发展,监控系统由以前的全部集中在一个控制室的配置方式,逐步趋向于采用设置现场机柜间的方式。近年来由于DCS,SIS电子设备可靠性的提高以及设置现场机柜间节省投资的优势,使工程中设置现场机柜间越来越受到各方面的重视和关注。该文对某大型煤气化项目中设置现场机柜间及DCS,SIS配置方案的具体应用进行论述,以实现 高质量、高可靠、低造价!的目标。1 方案简介1.1 总图布置方案

该项目是以煤为原料的600kt/a甲醇项目,主要分为气化装置(3台气化炉)、甲醇装置、空分装置(2套4.5 103m3/h)、锅炉装置(2台锅炉)。根据总图布置,中控室放在厂前区,距气化装置800m,甲醇装置650m,空分装置500m,锅炉装置850m。各装置距离中控室都比较远,如果按常规设计仪表信号都送至中央控制室的机柜间。初步统计各装置I/O点数均较多,所以电缆传输采用从现场仪表至接线箱,再从接线箱引至中控室,采用24端子的接线箱和12 2 1.5mm2电缆。根据统计的I/O点数,每个接线箱备用10%端子,该项目中接线箱气化装置约有250个、甲醇装置约有180个(包括成套包)。从接线箱至中控室的电缆大约有5.32 105m,进控制室至少需要6排1200(mm) 200(mm)的桥架,对装置管廊的荷

载要求很大,电缆和桥架的材料费用和施工成本都很高。长距离的电缆,使信号衰减,很难保证稳定传输,故在该煤气化项目中设置现场机柜间。1.2 现场机柜间方案

现场机柜间的具体布置方案:全厂设置一个中央控制室、一个气化界区现场机柜间(用于气化、灰水处理和变换等装置)、一个甲醇界区现场机柜间(用于净化、甲醇合成、精馏等装置)、一个空分现场机柜间(用于空分装置)、一个锅炉现场机柜间(用于锅炉装置),每一个现场机柜间用于安装各相关装置的DCS,SIS及ITCC系统机柜。各装置仪表信号就近接入现场机柜间。另外设置现场机柜间还需与结构、建筑、暖通、电气、消防等专业密切配合,做好现场机柜间的抗干扰、防尘、空调、消防、隔音等设计工作。

所有生产装置控制系统操作站均设置在中央控制室。控制站及所有机柜设置在相应的现场机柜间,对应仪表信号传到现场机柜间,再从现场机柜间传到中央控制室,现场机柜间到中控室的信号采用双冗余光缆连接。在中控室进行全厂的控制、监测、

收稿日期:2010 06 22(修改稿)。

作者简介:李丽琴(1977 ),女,山西阳泉人,2000年毕业于沈阳化工学院生产过程自动化专业,现在华陆工程科技有限责任,