尿素装置系统入塔 CO2调节阀控制方案的优化.pdf

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1、３４２化工自动化及仪表第４２卷尿素装置系统入塔CO调节阀控制方案的优化2索治斌董仲喜（河南能源化工集团安化公司，河南安阳４５５１３３）摘要针对某尿素生产装置中，入塔ＣＯ２调节阀原控制方式存在的弊端，对其控制系统进行优化改造，并在ＤＣＳ内将超压联锁保护动作指令与改造后的ＣＯ２调节阀开关指令进行串联软组态。实际运行表明：优化改造后，调节阀在运行的安全性和稳定性上都有了明显的提升；而且在保证系统安全运行的同时，减少了外围继电器等硬件的使用，有效降低了设备故障对ＨＶ９２０１调节阀控制带来的影响。关键词调节阀尿

2、素生产装置控制方案优化中图分类号ＴＨ１３４文献标识码Ｂ文章编号１０００-３９３２（２０１５）０３-０３４２-０３河南能源化工集团安化公司的第二套合成氨气路１至气路２进入调节阀的气缸使调节阀打装置投运至今已有１６年之久，其尿素生产系统采开；需要调节阀关闭时，ＤＣＳ输出４ｍＡ电流信号用的是意大利斯纳姆公司的工艺技术，控制系统使电气转换器停止输出气源信号，执行机构膜头采用的是浙大中控的ＤＣＳ控制系统，目前整个生内的压缩空气经过电磁阀的气路３放空，使调节产系统及其控制系统运行稳定。但是，该装置的阀关闭。但是，

3、一旦系统超压而联锁保护电磁阀入尿素合成塔ＣＯ２调节阀存在关闭速度较慢，还失电，则联锁电磁阀气路１至气路２断开、气路２有经常关不到位的现象，需要工艺人员去现场通至气路３接通，直接切断电气转换器输出的气源过调节阀的手轮进行关闭；而调节阀的电气转换信号，并将调节阀执行机构膜头内的压缩空气放器与电磁阀采用串联配置也存在一定的安全风空，让调节阀关闭。需要注意的是：联锁电磁阀的险，一旦联锁电磁阀或电气转换器中的任何一个工作方式为，当电磁阀不带电时，电磁阀的气路２环节出现故障，调节阀就会失控而引发生产事故；至气路３

4、导通，气路１至气路２断开；当电磁阀带而且，电磁阀的功耗大，易出现线圈发热烧损，从电时，气路２至气路３断开，气路１至气路２导而造成调节阀关闭引起系统停车事故。为此，公通。司决定组织技术力量对其控制方案和联锁保护系统进行优化改造，以确保生产的安全稳定进行。①1HV9201调节阀控制方式改造背景第二套尿素装置系统的入尿素合成塔ＣＯ２调节阀位号为ＨＶ９２０１，在生产使用中要求正常生图１原ＨＶ９２０１调节阀控制原理产时该阀处于全开位置，当系统停车或系统超压但是在运行过程中，发现该设计存在３个问联锁急停时要求该阀

5、立即处于关闭状态，以保证题：一是该调节阀执行机构的膜头容积较大，在生合成塔内的物料不产生回流，避免合成塔内尿液产中当调节阀需要关闭时需要通过电气转换器向堵塞管线。也就是说该调节阀只要求有全开和全外排气，其关闭速度较慢，常常有关不到位的现闭两个位置即可，将其作为两位阀使用。象，工艺人员经常要到现场通过调节阀的手轮进ＨＶ９２０１调节阀原设计采用一台电气转换器行关闭；二是调节阀的电气转换器与电磁阀采用串联一个超压联锁保护用的电磁阀实现其控制目串联配置也存在一定的安全风险，一旦联锁电磁的，如图１所示。实际控制

6、过程为：当ＨＶ９２０１调阀或电气转换器中的任何一个环节出现故障，调节阀需要打开时，ＤＣＳ输出２０ｍＡ电流信号使电气转换器输出气源信号，经过联锁电磁阀的内部①收稿日期：２０１４-１２-１１（修改稿）第３期索治斌等．尿素装置系统入塔ＣＯ２调节阀控制方案的优化３４３节阀就会失控而引发造成生产事故；三是联锁电现得电拒动故障时，电磁阀Ａ的气路１至气路２磁阀线圈供电电压为２２０Ｖ（ＡＣ），其功耗大，线圈断开、气路２至气路３是导通的，这时电磁阀Ｂ得发热，生产装置正常运行时电磁阀长期带电，调节电，气路１至气路２导通，

7、通过电磁阀Ａ的气路３阀全开，易出现线圈发热烧损，从而造成调节阀关至气路２进入调节阀的气缸，使调节阀打开或者闭引起系统停车事故。保持打开状态；如果电磁阀Ｂ失电或者出现得电2优化拒动故障时，电磁阀Ｂ的气路１至气路２断开，气在原控制回路中ＨＶ９２０１调节阀只需要全开路２至气路３是导通的，这时电磁阀Ａ得电气路和全关两位式调节，因此决定仅使用电磁阀直接１至气路２导通，使调节阀打开。当需要关闭时，控制调节阀的开关，因为电磁阀的气源流通能力电磁阀Ａ的气路２至气路３导通，通过电磁阀Ｂ相对电气转换器较好，能够较好地实现

8、ＨＶ９２０１的气路２至气路３放空，调节阀可以快速关闭。调节阀的快开和快关。为此，将原控制回路中的根据电磁阀的工作原理，电磁阀不带电时，电电气转换器去掉，同时为了弥补一个电磁阀控制磁阀内的弹簧将使电磁阀的阀芯复位（属机械复存在的不可靠和不安全性，故采用了两个相同的位），因此电磁阀不带电时，气路１至气路２不断电磁阀进行双投供气（图２）。改造方案中选用的开、气路２至气路３不导通的情况很少出现。所是ＡＳＣＯ先导式电磁阀，该阀线圈的供电电压为以调节阀需要关闭或者保