自動化儀表在現代煤化工企業中的角色分析

劉紅玲 張曉娜 邱郝俊（蒲城清潔能源化工有限責任公司，陜西 渭南 715500）

自動化儀表技術在煤化工企業的應用可以追溯到二十世紀四十年代，那時的自動化儀表精度較低體積較大。隨著電力電子技術的發展，半導體和集成電路的出現使得自動化儀表趨于集成化并具有較高的精度。而后隨著自動化技術和計算機技術的快速發展，煤化工自動化儀表的產品種類也隨之增多，隨著電子技術的發展，還涌現出大量的數字儀表、智能儀表、程序控制器、調節器等產品。

1 我國的自動化儀表發展情況

隨著我國的經濟發展，科技水平也得到較大的提升。自建國以來，我國的自動化儀表生產的技術與水平不斷提升。建國初期我國的自動化儀表采用統一的氣壓信號儀表，隨著科技水平的發展，逐漸更新換代為直流信號的儀表，這不僅大大提高了儀表的精度和可靠性，還標志著我國的自動化儀表生產水平取得優異進展。到二十世紀七十年代初，我國大多數的煤化工企業已經擁有高性能、小體積、高可靠性的新型儀表，并實現了計算機的集中控制。目前，我國大多數的大中型企業結合自己生產的特點和實際需求將氣動儀表、電動儀表、數字儀表、模擬儀表以及其他自動化儀表，各種儀表之間取長補短相互融合，出現各類自動化儀表的協同發展。由此可以看出，目前的自動化儀表在煤化工企業的應用已經成為一項綜合控制體系。為實現連續的生產能力和提高生產效率，人工監控的生產方式已經無法滿足需求，為提高生產效率，自動化儀表必須具備準確監測工藝參數、迅速分析生產情況、判斷設備故障以及作出正確操作決策等功能，從而實現完全自動化的生產方式才能提高現代化生產水平滿足人們的需求。

2 小型煤化工與大型煤化工所配儀表的區別

根據煤氣化工的生產規模、產量、自動化程度、產品的種類，可以將煤氣化工分為小型和大型兩種。針對這兩種情況，自動化儀表的使用也存在較大區別。例如生產規模較小、產量較低、自動化程度較低、產品單一的小型煤氣化工應配置單回路的控制，簡單的聯鎖保護或無聯鎖保護的系統。對于大型的現代化煤氣化工企業，根據其生產規模大、自動化程度高、需要持續穩定生產的特點，企業需要配備高精度、高可靠性的智能數字儀表、操作穩定的DCS系統、安全反應迅速的毫秒級SIS系統、經久耐用的智能調節閥。DCS系統在使用時需要將控制的模式、方案、手段、提示等進行設計。在生產過程中，可以將運行的程序、控制的先后、連鎖停車的步驟、閥門的安全控制時間等寫入SIS系統中，操作人員只需按下啟停按鈕，系統即可實現自動啟停。

3 現代煤氣化裝置核心儀表配置系統的要素

為控制現代化煤氣化工裝置，必須了解現代煤氣化工企業的生產方式。現代化的煤氣化工裝置主要是在氣化爐內將煤與氧氣水蒸氣在高溫高壓下進行劇烈化學放熱反應，因此就要對所有與氣化爐相關的設備、儀表、閥門、電機都必須按設計的要求反映氣化爐內外介質的溫度、壓力、流量、液位、成分。如果稍有失誤就有可能導致工藝狀況的紊亂，運行設備受毀造成事故，嚴重的會出現著火、爆炸、機毀人亡。為避免事故的發生造成難以挽回的損失，不僅需要設備人員在進行操作時嚴格按照要求操作，還需要裝備DCS、SIS的儀表聯鎖保護。運行裝置的可靠性由儀表的可靠性決定，因此，化工企業需要考慮儀表系統的最佳配置時間的同時，可根據需求選取適當的儀表，以此來節約資金。本文主要從以下五方面來進行自動化儀表的選取：

（1）DCS的選型要根據系統的大小進行選取，最好留出30%的富余空間，用于系統擴展和以后技術改造。

（2）SIS的選型非常重要，因為SIS是系統穩定運行的核心，選取時需要格外慎重。

（3）儀表的選型，可根據所需儀表的類型及功能，來確定其配置的檔次，以節約投資。

（4）現場聯鎖點儀表的選型，一般采用3取2的表決方式，可以減少儀表傳遞數據的失真。

（5）調節閥的選型非常重要，要根據工藝介質的種類，對閥芯進行特殊的挑選。

4 現代煤氣化裝置須具備高性能的DCS、SIS系統

隨著科技的發展，自動化儀表在煤化工生產中的應用越來越普遍，自動化儀表在煤化工生產中也帶來了巨大的經濟效益。為填補我國石油資源不足、保障能源安全，貫徹落實可持續發展戰略，大力發展煤化工企業成了目前較為重要的一項任務，然而在煤氣化工的生產過程中，煤氣化工裝置依然是煤化工企業的核心。提高煤氣化工的生產水平及管理能力的重要途徑就是采用信息化、現代化的裝置，具有高性能的自動化技術的DCS、SIS系統，正好可以彌補傳統生產工藝的不足。綜上所述，自動化儀表在煤化工企業中有著舉足輕重的地位，正確選擇生產所需的儀表系統不僅能加快企業的生產速率，還能提高產品的精度與可靠性。

[1]石油化工行業自動化僅表特點與控制技術分析.高大勇.2013.

[2]石油化工自動化儀表的可靠性及發展趨勢分析.董宇迪.2012.

[3]當代石油化工自動化儀表的性能評價和發展趨勢.楊金城.2008.