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云南天安化工有限公司技术论文
合成氨装置中的蒸汽系统控制方案优化
陈俊
(云南天安化工有限公司,云南安宁,650309)
摘要详细介绍了云南天安化工有限公司年产 500kt 合成氨项目中,有效利用控制系统,对原设计方案进行优化,
实现了对蒸汽系统及汽轮发电机的控制,切实解决了工厂实际问题。
关键词蒸汽系统控制方案优化无扰动切换
云天化集团有限责任公司目前已经建设并投力偏高时,汽轮发电机组将加大负荷,消耗尽可能
产的以煤为原料、年产 500kt 合成氨工程,是用于多的蒸汽;当锅炉产出的蒸汽比较少,高压管网压
云南磷复肥基地配套、为磷复肥生产提供液氨原料力偏低时,汽轮发电机组将降低负荷,来维持高压
的项目。项目建设单位为新组建的云南天安化工有蒸汽管网的平衡。
限公司。在蒸汽系统中,来自锅炉的高压蒸汽经过减温
云南天安化工有限公司采用了 3 台能力为减压后进入中压管网,其中减压是靠 2 台压力调节
150t/h 的循环流化床锅炉为工厂提供蒸汽。在蒸汽阀来实现,在原设计中,压力调节系统是根据阀后
系统配置中,共有四级蒸汽,其中高压蒸汽采用锅中压管网的压力信号对阀门进行自动控制;从中压
炉产出的 的过热蒸汽;次高压蒸汽为煤气管网到低压蒸汽也通过减温减压完成,其压力调节
化装置专用,属于气化炉热回收产生的蒸汽,压力也是根据阀后低压管网的压力信号对阀门进行自
为 ;中压蒸汽系统采用 的蒸汽,由动控制。在中压蒸汽管网上设有两台放空阀,在低
高压蒸汽减温减压而来,低压蒸汽系统压力控制为压蒸汽管网上设有一台放空阀,通过放空来实现对
,从中压管网经减压而来。管网的压力调节,在高压蒸汽管网上则没有设置放
1 工艺过程描述空阀。
四级蒸汽系统中,在高压蒸汽管网上,挂有三 2 系统隐患分析
台大型的汽轮机组,其中空分三合一机组汽轮机正在这个系统中,最大的隐患就是上述四台大型
常耗汽量为 160t,汽轮发电机组汽轮机正常耗汽量的汽轮机组,当四台机组中任一台由于不可控的因
为 120t,合成氨冰机正常耗汽量为 40t;在中压蒸素出现停车时,其主汽门将快速关闭,消耗的蒸汽
汽管网上,挂有一台大型的汽轮机组,即合成气压量也将突然变成零,这个时候将给整个蒸汽管网带
缩机,其汽轮机正常耗汽量为 80t。来巨大的冲击,引起大幅度的波动。同时,由于在
当工厂系统处于稳定,蒸汽系统处于平衡时, 原设计中,高压蒸汽管网没有设计放空阀,当空分
汽轮发电机组主要的功能就是用于调整高压管网机组、汽轮发电机组或氨冰机停车时,此时将首先
的蒸汽平衡,当锅炉产出的蒸汽较多,高压管网压打开高压至中压的减压阀,同时打开中压的放空
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阀,来实现放空的目的。时发电机组没有考虑公司电网的实际情况,可能导
在这个系统中,另一个巨大的隐患就是汽轮发致向外电网供电而引发全厂失电的重大事故等等。
电机组并没有完成电力并网的申请工作,其所发的针对以上存在的隐患和不足,仪表技术人员充
电量并到 6kV 电网,并且只能在内部使用,而电力分利用了强大的 Honeywell TPS 控制系统,对原设
主管部门为限制电的外送