【正文】 Control、 CRT）技術(shù)于一身的監(jiān)控技術(shù)。 2．分散控制系統(tǒng)儀表圖形符號 分 散控制系統(tǒng)儀表圖形符號是直徑為 12mm(或 10mm)的細(xì)實(shí)線圓圈，外加與圓圈相切的細(xì)實(shí)線方框，如圖 213 所示。 過程裝備與控制工程課程設(shè)計(jì) ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 21． ． 過程裝備與控制工程課程設(shè)計(jì) ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 22． ． 過程裝備與控制工程課程設(shè)計(jì) ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 23． ． 圖形符號 過程檢測和控制系統(tǒng)的圖形符號，一般來講包括測量點(diǎn)、連接線（引線、信號線）和儀表圓圈三部分組成。 ① 多機(jī)組的儀表位號一般按順序編制，而不用同一位號加尾綴的方法?？刂葡到y(tǒng)如下圖。 另一種是做出幾種設(shè)計(jì)方案，可以先投運(yùn)簡單方案，再投運(yùn)下一步的方案。要把控制設(shè)計(jì)提到一個較高的水平，控制設(shè)計(jì)人員必須熟悉工藝，這包括了解生產(chǎn)過程的機(jī)理，掌握工藝的操作條件和物料的性質(zhì)等。所以．控制設(shè)計(jì)人員必須認(rèn)真仔細(xì)地配合工藝、系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員完成管道儀表流程圖 (Pamp。 ③ 脫硫液和煤氣中的含氨量 脫硫液中所含的氨由煤氣供給，煤氣中的含氨量對操作的影響很大，當(dāng)氨硫物質(zhì)的量之比不小于 1，煤氣中煤焦油含量不大于 50mg／ m含萘小于 0． 5g／ m3時(shí)，即使一塔操作，其脫硫效率也可達(dá) 99％左右，脫氰效率大于 80％，當(dāng) 氨硫物質(zhì)的量之比小于 1時(shí)，即使采用雙塔脫硫工藝，也必須對操作參數(shù)適當(dāng)調(diào)整后才能保證脫硫效率。 h)，廢液回兌至配煤中，對焦炭的質(zhì)量有一定的影響。采取部分剩余氨水更新循環(huán)冷卻水，多余的循環(huán)水返回鼓風(fēng)冷凝工段，或送往酚氰污水處理站。ID: Piping and Instrumentation Drawing）； ③ 征集研究用戶對 Pamp。并將有關(guān)條件提供給管道專業(yè)，供管道設(shè)計(jì)之用。而儀表的定位是通過自控專業(yè)與管道等專業(yè)往返設(shè)計(jì)圖、表以及相互的協(xié)商來確定的； ⑥ 程序圖中未包括的 DCS 應(yīng)用組態(tài)所需的設(shè)計(jì)文件。為此需按照儀表的供電、供氣負(fù)荷大小及配置方式，畫出儀表供電系統(tǒng)圖、儀表空氣管道平面圖（或系統(tǒng)圖）等設(shè)計(jì)文件。 過程裝備與控制工程課程設(shè)計(jì) ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 3． 3 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和概述 在接到一個工程項(xiàng)目后，進(jìn)行自控工程設(shè)計(jì)時(shí)，按照什 么樣的方法來完成這些內(nèi)容呢？本節(jié)介紹完成這些內(nèi)容的先后順序和它們之間相互關(guān)系。 4） 、掌握自控工程設(shè)計(jì)中儀表連接、供電供氣、控制室設(shè)計(jì)及安全防護(hù)設(shè)計(jì)原則及方法。 工程設(shè)計(jì)是工程建設(shè)中一個重要的環(huán)節(jié)，是工程項(xiàng)目實(shí)施的依據(jù)。 2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 1） 、了解自控工程設(shè)計(jì)的任務(wù)和方法步驟，其他相關(guān)專業(yè)的分工與 協(xié)作。 自控工程設(shè)計(jì)常用的方法是有工藝專業(yè)提條件，而自控與工藝專業(yè)一起討論確定控制方案，確定必要的中間儲槽及其容量，確定合適的設(shè)備余量，確定開、停車以及緊急事故處理方案等。 ⑤ 節(jié)流裝置和調(diào)節(jié)閥的計(jì)算 控制方案已定，所需的節(jié)流裝置、調(diào)節(jié)閥的位置和數(shù)量也都已確定，根據(jù)工藝數(shù)據(jù)和有關(guān)計(jì)算翻番進(jìn)行計(jì)算，分別列出儀表數(shù)據(jù)表中調(diào)節(jié)閥及節(jié)流裝置計(jì)算數(shù)據(jù)表與結(jié)果。啟動儀表時(shí)若設(shè)計(jì)選用，則設(shè)計(jì)文件應(yīng)增繪相關(guān)圖，本程序中未列入； ③ 化工工藝專業(yè)提交的自控設(shè)計(jì)條件有兩種形式 ，一種為工藝流程圖和工藝說明、材料平衡表、主要控制說明等設(shè)計(jì)資料；一種為“儀表?xiàng)l件圖”。然后均需畫出控制室布置圖及控制室與現(xiàn)場信號連接的有關(guān)設(shè)計(jì)文件，如儀表回路圖、端子配線圖等。 通過課程 設(shè)計(jì)，應(yīng)能加強(qiáng)學(xué)生如下能力的培養(yǎng)： ①獨(dú)立工作能力和創(chuàng)造力； ②綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力； ③查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力； ④工程繪圖的能力； ⑤編寫技術(shù)報(bào)告和編制技術(shù)資料的能力。 HPF法脫硫選擇使用 HPF(鈷鐵類 )復(fù)合型催化劑，可使焦?fàn)t煤氣的脫硫效率達(dá)到 99%左右。 其工藝流程圖如下： 圖 氨法 HPF 脫硫工藝流程 HPF 法脫硫工藝特點(diǎn) 和操作條件 HPF法脫硫工藝特點(diǎn) ① 以氨為堿源、 HPF為催化劑的焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰新工藝，具有較高的脫硫脫氰效率 (脫硫效率 99%，脫氰效率 80%)，脫硫后煤氣 H2s含量在 50mg／ m3以下。但脫硫液中的鹽類積累到超過 250g／ L時(shí)，對脫硫效率的影響很明顯。 主要工藝操作控制指標(biāo) 主要控制指標(biāo)如下： 預(yù)冷塔補(bǔ)充氨水溫度 ≤ 40℃ 入脫硫塔煤氣溫度 25～ 35℃ 入脫硫塔脫硫循環(huán)液溫度 35～ 45℃ 脫硫循環(huán)液泵出口壓力 ≥ 進(jìn)再生塔空氣壓力 ≥ 0． 5MPa 脫硫塔阻力 1500Pa 預(yù)冷塔阻力 500kPa 泡沫槽液位 滿流管以下 預(yù)冷塔及脫硫塔液位 必須低于煤氣入口管低 熔硫釜內(nèi)壓力 ≤ 0． 4MPa 進(jìn)再生塔溶液流量 (單塔 ) ～ 1 000m3／ h 釜內(nèi)外壓差 ≤ 0． 2MPa 外排清液溫度 60～ 90℃ 脫硫溶液組成： pH ～ 9 游離氨 5g／ L H(對苯二酚 ) 0． 1～ 0． 3g／ L PDS含量 8～ 12mg／ kg F(硫酸亞鐵 ) 0． 1～ 0． 3g／ L 懸浮硫 1． 5g／ L NH4CNS和 (NH4)2S2O3含量 250g／ L 2 控制方案 管道儀表流程圖 (Pamp。塔與熱交換器等 內(nèi)部進(jìn)行各種反應(yīng)、傳熱、傳質(zhì)等過程。所以，在考慮控制方案時(shí)，必須處理好可靠性與先進(jìn)性之間的關(guān)系。如果達(dá)不到要求，溫度偏高或者偏低，都將警報(bào)顯示，同時(shí)調(diào)控煤氣入口閥門，防止事故發(fā)生。 儀表位號在管道儀表流程圖和系統(tǒng)圖中的標(biāo)注方法是：字母代號填寫在儀表圓圈的上半圓中；回路編號填寫在下半圓中，如圖 2— 2 所示。 一臺儀表具有多功能時(shí)，可以用多功能字母代號“ U”標(biāo)注，也可以將儀表的功能字母代號分組進(jìn)行標(biāo)注。 (三 )儀表圖形符號 1．常規(guī)儀表圖形符號 儀表圖形符號是直徑為 12M(或 10MM)的細(xì)實(shí)線圓圈。 PLC 控制系統(tǒng)的組成 : 由 PLC 構(gòu) 成的控制系統(tǒng)也是由輸入、輸出和控制三部分組成， PLC 控制系統(tǒng)的輸入、輸出部分和電器控制系統(tǒng)的輸入、輸出部分基本相同，但控制部分是采用 “ 可編程 ” 的 PLC，而不是實(shí)際的繼電器線路。 （ 2）全數(shù)字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。 對于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶 A／ D 和 D／ A 轉(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔 PLC。 ③機(jī)型統(tǒng)一，其外部設(shè)備通用，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通信，配上位計(jì)算機(jī)后易于形成一個多級分布式控制系統(tǒng)。 通過上述比較，我們可以看出， PLC 控制系 統(tǒng)比其他類型的控制系統(tǒng)具有更多的優(yōu)點(diǎn)，因此，在本次的控制工程的設(shè)計(jì)中，我們所控制的量被控制在四至五個，結(jié)合實(shí)際情況以及經(jīng)濟(jì)性的考慮，我們選擇以 PLC 作為控制器來設(shè)計(jì)我們這次課程設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)。 （ 8）缺點(diǎn)是成本高，各公司產(chǎn)品不能互換，不能互操作，大 DCS 系統(tǒng)是各家不同的。這比用PC 機(jī)作主站方便之處是：有用戶編程時(shí)，不必知道通信協(xié)議，只要按說明書格式寫就行。當(dāng)有必要區(qū)分信號線的類別時(shí)．還可以專門的圖形符號來表示，如圖 26 所示。例如：當(dāng)被測變量為流量時(shí)，差壓式記錄儀應(yīng)標(biāo)注 FR，而不是 FDR，控制閥應(yīng)標(biāo)注 FY；當(dāng)被測變量為壓差時(shí)，差壓式記錄儀應(yīng)標(biāo)注 PDR，控制閥應(yīng)標(biāo)注 PDV。在泵出口處使用智能控制儀表，首先檢測泵出口的壓力，當(dāng)壓力達(dá)不到要求值時(shí)，對泵進(jìn)行控制，加大其功率，使其滿足壓力要求值。 ③ 技術(shù)與經(jīng)濟(jì) 的關(guān)系 設(shè)計(jì)工作除了要在技術(shù)上可靠、先進(jìn)外，還必須考慮到經(jīng)濟(jì)上的合理性。另一類是設(shè)計(jì)新的生產(chǎn)工藝，則必須熟悉工藝，掌握控制對象，分析擾動因素，并在與工藝人員密切配合下，確定合理的控制方案。同時(shí)為了化學(xué)反應(yīng)及前、后處理過程的需要，還有從外部提供必要的水、電、汽以及冷量等能源的公用工程。但是，減少再生空氣量后會影響硫泡沫的漂浮效果，因此在實(shí)際生產(chǎn)中不降低再生空氣量，而是適當(dāng)減少再生停留時(shí)間，再生生產(chǎn)操作控制在 20min左右。氨的損失率約 15%。其主要反應(yīng)為： 再生反應(yīng) NH4HS + 1／ 2O2 → NH4OH + S (8) (NH4)2S + 1／ 2O2 + H2O → 2NH4OH + S (9) (NH4)2S + 1／ 2O4 + H2O → 2NH4OH + S (10) 除上述反應(yīng)外，還進(jìn)行以下副反應(yīng) 2NH4HS + 2O2 → (NH4)2S2O3 + H2O (11) 2(NH4)2S2O3 + O2 → 2(NH4)2SO4 + 2S (12) 浮于再生塔頂部擴(kuò)大部分的硫磺泡沫，利用位差自流人泡沫槽，經(jīng)澄清分層后，清液返回反應(yīng)槽，硫泡沫用泡沫泵送人熔硫釜，經(jīng)數(shù)次加熱、脫水，再進(jìn)一步加熱熔融，最后排出熔融硫磺，經(jīng)冷卻后裝袋外銷。但在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，尤其對一些新工藝，有時(shí)主要是由工藝專業(yè)提出條件確定控制方案，自控專業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在某些國外的公司就采用這種做法。 ⑨ 設(shè)計(jì)工作基本完成后，編寫設(shè)計(jì)文件目錄等文件 在設(shè)計(jì)開始時(shí)，先初定應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容，待整個工程設(shè)計(jì)工作基本完成后，要對所有的設(shè)計(jì)文件進(jìn)行整理，并編制設(shè)計(jì)文件目錄、儀表設(shè)計(jì)規(guī)定、儀表施工安裝要求等工程設(shè)計(jì)文件。ID）。 上述設(shè)計(jì)方法和順序，僅僅是原則性的提法，在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中各種設(shè)計(jì)文件的編制，還應(yīng)按自控工程的程序進(jìn)行。然后，以確定的控制方案和所有的監(jiān)測點(diǎn)，按照工藝提供的數(shù)據(jù)及儀表選型的原則，查閱有關(guān)部門匯編的產(chǎn)品目錄和廠家的產(chǎn)品樣本與說明書，調(diào)研產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和價(jià)格，選定檢測、變送、顯示、控制等各類儀表的規(guī)格、型號。ID: Piping and Instrumentation Drawing） 。也是我們工科專業(yè)學(xué)生加強(qiáng)工程實(shí)際觀念，進(jìn)行專業(yè)知識全面綜合運(yùn)用的一個極好的過程。 自控工程設(shè)計(jì)是 為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化，用圖紙資料和文字資料的形式表達(dá)出來全部工作。配合系統(tǒng)專業(yè)繪制各版管道儀表流程圖（ Pamp。 ③ 儀表選型，編制有關(guān)儀表信息的設(shè)計(jì)文件 在儀表選型中，首先要確定的是采用常規(guī)儀表還是 DCS 系統(tǒng)。 ⑨ 設(shè)計(jì)工作基本完成后，編寫設(shè)計(jì)文件目錄等文件 在設(shè)計(jì)開始時(shí)，先初定應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容，待整個工程設(shè) 計(jì)工作基本完成后，要對所有的設(shè)計(jì)文件進(jìn)行整理，并編制設(shè)計(jì)文件目錄、儀表設(shè)計(jì)規(guī)定、儀表施工安裝要求等工程設(shè)計(jì)文件。 ② 確定自控方案，完成工藝控制流程圖 （ PCD） 了解工藝流程，并在和工藝人員充分協(xié)商后，定出各監(jiān)測點(diǎn)、控制系統(tǒng)，確定全工藝流程的自控方案，在此基礎(chǔ)上可畫出工藝控制流程圖（ PCD） ,并配合工藝系統(tǒng)專業(yè)完成各版管道儀表流程圖（ Pamp。對這些設(shè)備材料需根據(jù)施工要求，進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)，過程裝備與控制工程課程設(shè)計(jì) ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 8． 編制儀表安裝材料表。這種設(shè)計(jì)方法對合理確定控制方案，充分發(fā)揮自控專業(yè)的主觀能動性是有益的。再生空氣從再生塔頂放散管至洗凈 塔洗滌后放散，再生后的過程裝備與控制工程課程設(shè)計(jì) ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 11． ． 溶液從塔頂經(jīng)液位調(diào)節(jié)器自流回脫硫塔循環(huán)再生。 ⑥ 在脫硫過程中，因氨生成 (NH4)2S2O3和 NH4CNS等氨鹽隨廢液回兌至配煤中，以 及再生尾氣帶出而損失一部分。由于 HPF催化劑在脫硫和再生過程中均有催化作用，故可適當(dāng)降低再生空氣量。化學(xué)反應(yīng)后的生成物進(jìn)入后處理過程，在此將半成品提純?yōu)楹细竦漠a(chǎn)品并回收未反應(yīng)的原料和副產(chǎn)品，然后進(jìn)人輸出設(shè)備中貯存。此時(shí)，設(shè)計(jì)人員只要深 入生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，吸收現(xiàn)場成功的經(jīng)驗(yàn)與原設(shè)計(jì)中不足的教訓(xùn)，其設(shè)計(jì)的可靠性是較易保證的。工藝、設(shè)備與控制三者的整體化將是現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)的標(biāo)志。控制系統(tǒng)如圖 過程裝備與控制工程課程設(shè)計(jì) ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 18． ． 3）、 脫硫循環(huán)液泵出口壓力控制 脫硫循環(huán)液泵出口壓力要求達(dá)到≥ ，這就需要對泵出口壓力進(jìn)行檢測與調(diào)控。 ⑤ 儀表位號的第一位字母代號 (或者是被測變量和修飾字母的組合 )只能按過程裝備與控制工程課程設(shè)計(jì) ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 20． ． 被測變量來選用，而不是按照儀表的結(jié)構(gòu)或被控變量