DCS控制系统在重油催化装置上的应用

徐杨

摘 要：140万吨/年重油催化裂化装置所采用的DCS系统I/A'S总线网络分为现场总线和节点总线两部分。节点总线上挂有一台AW51D处理机，六台WP51D处理机，一台通讯处理机和四台CP40处理机。以上这些处理机是I/A'S的主要应用模件，通过CP处理机与现场总线相连，构成I/A'S的网络柜架、现场总线与节点总线的结合。

关键词：DCS；重油催化；联锁；控制

1 CP40及I/O卡的分布

140万吨/年重油催化裂化装置中的CP40有3对冗余和一个单机，其中冗余的CP40被用做控制回路及关键监测点，而单的CP40主要用于一些温度点的测量。具体分布如下：

（1）CP0001：反应、再生部分的控制回路及监测点。

（2）CP0002：分馏、稳定余热锅炉及公用工程部分的控制回路及重要监测点。

（3）CP0003：气分、双脱部分的控制回路及重要监测点。

（4）CP0004：重催各部分的温度监测点及少量数字量。

2 用户画面

（1）菜单画面

菜单画面列出了此装置内所有的标准画面，通过菜单画面可以切换标准画面，在菜单画面上列出了标准画面的图名，图名都是操作按扭，点击它，就会切换至相应的画面。

（2）标准画面

标准画面根据工艺装置的工艺流程绘制，是操作人员进行操作的人机介面，在标准画面上完成绝大部分工艺操作。

标准画面的工艺点主要分控制点和监测点两种。

（3）控制点的操作

对于控制点的操作主要在底部菜单上进行。

（4）趋势画面

趋势画面是用来查看趋势点的历史曲线，在趋势画面上可以完成一些趋势曲线的编辑功能。趋势画面的操作方法：

第一种方法：首先选中某一控制仪表，再选中底部菜单的BTL BLOCK键，出现细目画面，然后再选中细目画面中的Trend键。此时屏幕上的左上角出现一趋势板，双击趋势板中间位置，出现趋势图属性表框，点击表中的On圆点，使圆点变黑，选中OK，此时，趋势线出现。

第二种方法：选中顶部菜单中的Groups键，在画面中选中所要调趋势组号，出现一组趋势板画面，双击趋势板中间位置，出现趋势图属性表框，点击表中的On圆点，使圆点变黑，选中OK，此时，趋势线出现。

3 装置自保的逻辑控制说明

（1）主风联锁动作信号为一再大环主风流量低信号FI104（10）、二再主风流量低信号FI105（3）、主风机安全运行或停机信号SAFERUN（1）。

（2）当二再主风流量低信号或机组安全运行（包括停机信号）动作及手动投联锁导致联锁动作后下列阀门将动作。

送运行的主风机安全运行信号（16）（具体联锁信号送K101或K102由ITCC系统实现，并且信号的切换由ITCC实现）。

主风机出口单向阻尼阀FV101E（17）由全开-全关，因为主风撤出系统在重锤的作用下此阀会关闭，在联锁动作后此阀的气缸在电磁阀的作用下会充满仪表风助关，避免因关不紧导致催化剂倒流。

二再事故蒸汽阀FV101B（18）由全关-全开，代替主风维持催化剂在二再内的流化。

待生滑阀LV101（19）、再生滑阀TV101（20）、半再生滑阀LV105（21）在自保动作后会自动由自控-全关，以切断两器避免发生倒流的危险，在滑阀油泵运转或蓄压器压力正常的条件下此阀由自保信号关闭不受滑阀的输入信号或自锁信号的限制。

提升管进料事故切断阀FV101D（22）由全开-全关，以切断提升管的新鲜进料，在系统主风撤出时要严禁提升管进油以避免当主风恢复时因催化剂带油发生危险。

事故旁通阀FV101C（23）由全关-全开，为保证原料系统的正常循环，此阀打开向分馏塔转油，避免泵被憋坏以保证最快速度的恢复进料。

进料雾化蒸汽阀FV8007由自控-全开，以维持提升管及反应部分的催化剂的流化，此阀的作用为原料事故蒸汽。

急冷油进提升管阀FV125在自保动作后会在电磁阀的作用下关闭，以保证提升管不进油，避免主风恢复时发生危险。

一再事故蒸汽阀FV101A由全关-全开，以维持一再的催化剂的流化。虽然进料阀FV8006不属于自保阀门，但当联锁动作后，调节器FV8006的输出会改为零并为手动状态。

（3）当一再主风流量FI104低信号导致自保动作后只有一再事故蒸汽阀FV101A由全关-全开，以维持催化剂的流化，待事故处理后尽快恢复，它不同于二再主风流量FI105低信号，此信号会带动整个联锁，因为二再催化剂的流化状态会影响两器的正常流化，会导致催化剂倒流，一再主风流量低时不会过大的影响两器的流化，应避免主风切出系统造成大的操作波动，所以只带动一再事故蒸汽阀，当系统流化不正常时由操作员人为判断或信号动作而完全切断两器进料和主风。

（4）当联锁动作后，所有的模拟量的控制阀LV101、TV101、LV105、FV125、FV8007、及新鲜进料控制阀FV8006的输出会自动置为0并改为手动，当操作员复位联锁时不会因为遗忘改正这些阀的手自动状态及置输出为零而发生事故，FV8007的输出为100%保证反应器部分催化剂的流化。

4 联锁动作条件及投用说明

（1）联锁动作条件

主风机安全运行或停机信号MAB-S（1）、一再主风流量小于460Nm3/min（10）、二再主风小于560Nm3/min（3）。

（2）气压机停机联锁说明

为避免气压机突然停机，造成反应压力突然超高，流化失常，分馏塔顶安全阀被憋跳，设置了气压机停机联锁。当ITCC送DCS气压机停机信号时，无论放火炬阀处于自动或手动状态时，大阀PV-102会自动开30%并改为手动状态。

（3）当联锁动作后，各岗位应做到

反应岗位：应检查自保阀门的动作状态是否到位，停进料泵P-202后关原料、急冷油喷嘴手阀。

分馏岗位：因事故旁通阀开，为避免分馏塔液面超高，短时间内可停进料泵P-202，适当加大油浆外甩。

稳定岗位：维持系统压力，保证气压机的压缩比正常，当气压机停机时，关干气出装置控制阀PV303，维持系统压力。

气分岗位：因稳定切断进料应改塔内循环，等待进料。

机组岗位：查明主风流量低或停机原因，开备用主风机，开增压机。

锅炉岗位：维持各汽包液位，因反应部分烟气中断应注意锅炉的负荷变化，保证炉膛不熄火，可适当开大烟气旁路蝶阀HV108，保证不憋再生器压力，在锅炉产汽量不能维持气压机运转时联系动力站送中压蒸汽。

参考文献

[1]祝铁山.炼油污水处理技术调查报告[J].石油化工环境保护，1995（2）.

[2]刘学东.炼油废水生化处理方案选择[J].石油化工环境保护，1995（2）.