空分设备自动变负荷控制技术探讨.pdf

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1、ChinaScience&TechnologyOverview工艺设计改造及检测检修空分设备自动变负荷控制技术探讨李兰兰(林德工程(杭州)有限公司，浙江杭州310012)I擒耍】空分设备是当今世界上绝大多数国家在航空航天、石油化工、冶金和医疗等领域广泛采用的一种大型设备。但由于科技水平相对落后，能源利用率相对较低我国平均每年用于空分设备的能源消耗十分巨大。而自动变负荷控制技术的应用，对于空分设备的高效低耗、节能减排和低碳环保具有十分重要的推动作用。详细阐述空分设备自动变负荷控制技术的工作原理，分析较大的空分设备的发展现状、发展

2、趋势以及来来的社会效益。【关键词】空分设备自动变负荷控制工作原理1空分设备工作原理内现在已经进口很多套的空分设备自动变负荷控制技术，并得到了空分设备原名空气分离设备，是一种以空气为原料，通过动力、实际广泛应用，为广大的企业工厂增强了综合控制能力，节约了单净化、制冷等系统将空气压缩冷冻变为液态，再经过热交换、精馏等位产品的成本，减弱了工人的劳动强度，赢得了广大企业用户的肯定与支持，国内用户越来越多的青睐空分设备自动变负荷控制技系统从液态空气中逐步分离生产出N⋯0及Ar等惰性气体的设备。随着空分技术的快速发展，我国的空分工艺流程不

3、断的革新，现在术。主要有高压、中压、高低压和全低压等四种工艺流程。在广大的企业20世纪8O年代中后期，本溪钢铁有限公司10000l111空分设备工厂在生产过程中，对氧气的使用是间歇性的，便引起空分装置的首次引进自动变负荷技术，但因为各种原因，自动变负荷系统并没有得到正式投用[21。1997年，莱芜钢铁有限公司12000m／1-1空分设备负荷需求发生了大幅度的变动，而由于空分装置的大滞后性和大惯性的特点，导致身缠能力不能在生产过程中瞬间降低，从而使生产引进了德国公司的自动变负荷控制系统(该系统具有一级的分布式过程中的多余的氧气散

4、失到空气中，能源利用率降低，造成大量的控制系统、可编程逻辑控制器系统控制和二级自动变负荷控制)实现资源浪费和经济损失。空分设备自动变负荷控制技术就是在保证分了70％～100％的负荷变化，调节时间小于1小。2000#：以前，空分设备规模一直徘徊在15O00rn3／h：[~_个等级，从2ooog杭氧有限公司离生产出来的N⋯0及Ar等惰性气体纯度合格的情况下，通过一定的操作程序，按照某一特定的速率改变空分设备的生产能力，直到与济钢有限公司签订的首套20000m3／h空分设备以后，我国的空分找到一个新的合理的工作临界点为止。设备大型化

5、的进程才开始[4j。此后，渭河化肥厂40oo0m／h分控设备和兖矿国泰化工60000m／h空分设备都相继引用了法国公司的自动2自动变负荷控制技术概述变负荷控制系统，使负荷实现了70％～105％的变化。2008年底，杭氧所谓的自动变负荷控制技术，就是在空分行业中，工艺流程情有限公司独立创新，刻苦专研，自主研发的自动变负荷先进控制系况在外界的影响发生变化时，将不同负荷要求之间的自动控制完成统打破了空分行业国外公司的垄断，填补了我国国内变负荷控制技切换变负荷的技术。它是一种以现代控制系统理论、流程模拟理论术的漏缺，形成了我国独特自主

6、知识产权的尖端技术自动变负荷控和实时监控技术为依据，通过计算机来完成试验数据的传输和处制系统。理，不同模型的识别、控制性能的监视、控制规律的计算和系统整体空分设备自动变负荷控制技术的应用与推广，降低了产品的成的监控，进而实现对整个空分工艺流程的自动变负荷控制。空分设本，提高了产品效益和能源利用率，避免了因人为操作不当而造成备中的变负荷的承载能力大小主要取决于空压机、精馏塔和循环增的损失，降低了氧气的放散，延长了纯化操作时间，减少了空分装置压机等空分设备负荷调节能力大小以及生产产品的需求标准[】】。的损耗和切换损失。氧气的空气流

7、失量由7％降低到40／0左右，能量损通常情况下，自动变负荷控制可以分为指令控制和目标控制两耗也减少了2～3％。种控制方式。指令控制方式，就是指可以通过人工任意的设置某一4结语产品氧气量(被控量)的大lJ~(SV值)，当用户要求增加产品的送氧量时，可以增大送氧量的sV值，不改变氧产量PV，则其偏差(AD=PV—随着国民经济的稳定快速发展，科学技术的不断进步和自主创sv)将会减少，这样通过对偏差AD的控制就可以完成自动变负荷的新能力的不断提高，为我国的空分行业带来了新的发展机遇，同时控制。目标控制方式，就是通过一定的目标被控量来完

8、成产品的变与国外的空分市场的竞争也愈加激烈。在倡导节能减排、生态和谐负荷自动控制。例如，某一产品中，将氧管网的压力看作目标被控的新形势下，我们不但要提高空分设备和加工工艺的技术水平，更量，s、r值保持不变，当用户要求增加产品的用氧量时，就是减少管网要整体提升我国空分设备的信息