分程控制在焦?fàn)t煤氣制氫裝置中的應(yīng)用

司榮雙

(中石化寧波工程有限公司上海分公司，上海 200030)

在工業(yè)生產(chǎn)中，針對復(fù)雜的工藝控制要求，使用單臺調(diào)節(jié)閥難以滿足工程應(yīng)用，需要使用2個調(diào)節(jié)閥進(jìn)行分程控制。分程控制系統(tǒng)，一般將控制器輸出信號分段，每段信號控制對應(yīng)的調(diào)節(jié)閥[1]。分程控制一般有2種應(yīng)用：一種是同向調(diào)節(jié)，用于提高調(diào)節(jié)品質(zhì)，擴(kuò)大可調(diào)比[2-4]；另一種是反向調(diào)節(jié)，在特殊工況下，用2臺調(diào)節(jié)閥控制2種不同介質(zhì)。不同分程控制方案中控制目標(biāo)的工藝特性各有不同，實(shí)際應(yīng)用過程中需要深入了解工藝的控制目標(biāo)要求，分析選擇更為適合應(yīng)用場景的控制方案。

1 分程控制特性

分程控制在化工流程中應(yīng)用較多，兩閥門的分程控制構(gòu)成見圖1。

圖1 分程控制系統(tǒng)圖

根據(jù)閥門不同的動作趨勢，兩控制閥的分程控制共有四種組合特性[4]，如圖2～圖5所示。其中，圖2、圖3兩閥門為反向運(yùn)動。圖2中A閥為正作用，B閥為反作用，如分程控制酸(A閥)、堿流股(B閥)的流量以達(dá)到控制溶液pH值(測量值)的目標(biāo)；圖3中A閥為反作用，B閥為正作用，如分別控制補(bǔ)氣閥(A閥)和排氣閥(B閥)以達(dá)到控制容器壓力(測量值)的目標(biāo)。

圖2 A閥正作用B閥反作用

圖3 A閥反作用B閥正作用

圖4和圖5兩閥門為同向運(yùn)動。其中圖4為正作用，如正常工藝流程中通過A閥控上游壓力穩(wěn)定，當(dāng)A閥全開仍不能滿足穩(wěn)壓作用時，B閥開啟緊急放空，保證生產(chǎn)安全；圖5為反作用，如通過兩路調(diào)節(jié)閥控制閥后壓力穩(wěn)定，當(dāng)A閥全關(guān)仍不能滿足穩(wěn)壓作用時，B閥開始關(guān)閉。……