基于PCS7的南京特种胺热氧化炉控制系统研究与开发

摘要

热氧化炉作为工业废物焚烧处理的关键设备和能耗设备，在工业废物处理领域得到大力推广应用，但是，由于热氧化炉长期工作在高温环境下，且燃烧过程是强耦合的非线性系统，对安全控制要求比较高，因此，如何设计和开发先进的PCS7过程控制系统，完成南京特种胺热氧化炉的可靠、稳定控制，保证热氧化炉装置的安全运行是本文研究的意义所在。
　　 本文以空气化工产品南京特种胺项目为背景，首先，详细分析了热氧化炉的工艺流程特点及其燃烧系统，结合工艺特点和控制需求，完成了热氧化炉控制系统的总体设计方案。其次，在总体设计方案的前提下，进行了热氧化炉控制系统的过程控制系统(PCS7)和紧急停车系统(ESD)的硬件结构和功能的设计，同时还对控制系统的系统规模和硬件的抗干扰措施进行了研究。最后，完成上位机监控系统和下位机控制程序的设计，上位机监控系统具有各变量的设定和记录、设备故障报警、各种执行机构的手动和自动控制等功能。针对该控制系统的一些控制策略，着重讲述了ESD系统的工作原理，PCS7控制系统中点火过程中检漏环节的控制方法，炉膛温度的稳定控制以及尾气中NOx含量的控制。现场运行结果表明，设计的控制方案是可行的，保证了热氧化炉的安全稳定运行，炉温稳定及尾气污染控制达标。