自动变负荷在空分系统中的应用研究

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1、中图分类号：TB66论文编号：2017311160UDC：密级：公开硕士学位论文自动变负荷在空分系统中的应用研究作者姓名：许子林学科名称：控制工程研究方向：检测技术及智能装置学习单位：华北理工大学学制:3年提交日期：2017年12月4日申请学位类别：工程硕士导师姓名：唐瑞尹教授单位：华北理工大学电气工程学院高贵敏高工单位：唐山唐钢气体有限公司论文评阅人：匿名单位：匿名单位：论文答辩日期：2018年3月3日答辩委员会主席：孙文来研究员关键词：空分设备；自动变负荷；先进控制；DCS；在线监控唐山华北理工大学2018年3月Applicati

2、onofAutomaticVariable-loadingtoAirSeparationsystemDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterinEngineeringbyXuZilin(ControlEngineering)Supervisor:ProfessorTangRuiyiGaoGuiminMarch,2018摘要空分设备在冶金

3、、化工等行业得到广泛应用，随着市场的需求越来越大，对空分装备的要求也越来越高。针对空分装置中单回路PID控制器不能够实现多变量综合控制的要求，同时多回路控制相互影响耦合问题严重，传统人工变负荷容易产生不利于生产稳定的因素，底层控制无法协调配合，工艺落后不能够实现多重最优卡边优化，为了解决这些问题，以某集团某气体有限公司KDONAR-40000/40000/1360Nm3/h空分装置为应用对象，在DCS常规控制的基础上添加先进控制技术，并同时开发在线监控诊断系统，最后采用程序控制与模型预测控制解决了多个PID控制回路在综合控制中干扰严重

4、的情况，实现空分装备的自动变负荷控制。通过结合实际项目，重点研究了优化控制算法以及大型机组多种控制策略，尤其在空分装置连锁逻辑控制的问题上，通过现场实施，在第DCS系统中取得了很好的效果，达到了工业应用的水平，有实现了空分设备自动变负荷控制，并且提高了设备最后产品的产量和质量的提高，效地提高了整个空分自动化装置的实际水平。并通过对氩产量的综合效益的分析，预估了成本收回时间。图18幅；表8个；参42篇。关键词：空分设备；自动变负荷；先进控制；DCS；在线监控分类号：TB66-I-AbstractAirseparationequipmen

5、tiswidelyusedinmetallurgy,chemicalindustryandsoon.Withtheincreasingdemandofthemarket,therequirementofairseparationequipmentisbecominghigherandhigher.SinceSingle-loopPIDcontrollersforairseparationplantscannotmeettherequirementsofmulti-variableintegratedcontrol,andthemult

6、i-loopcontrolinfluencesthecouplingproblemsseriously.traditionalartificialvariableloadtendstoproducefactorsthatarenotconducivetoproductionstability,theunderlyingcontrolcannotbecoordinated,backwardtechnologycannotachievethemostuniquemultipleedgeoptimization.Inordertosolve

7、theseproblems,settingHebeiironandSteelGroupTangshanGasCo.Ltd.KDONAR-40000/40000/1360Nm3/hairseparationunitastheapplicationobject,addadvancedcontroltechnologybasedonconventionalDCScontroller,andalsodeveloptheonlinemonitoringanddiagnosissystem,finally,programcontrolandmod

8、elpredictivecontrolareusedtosolvetheproblemofseveredisturbancesintheintegratedcontrolofmultiplePIDcontrolloops