【正文】 采用帶控制點(diǎn)工藝流程圖的形式表達(dá)。 表格 31 儀表檢測(cè)參量代號(hào)。由于換熱器出口物料的溫度都需要達(dá)到規(guī)定值，而物料的流量不一定是恒定的，當(dāng)熱交換所用介質(zhì)的 流量保持不變，物料流量增大會(huì)使出口物料的溫度降低，而物料流量減 44 小，則會(huì)引起出口溫度升高， 故換熱器熱介質(zhì)流量應(yīng)根據(jù)出口溫度的變化而調(diào)節(jié)。反應(yīng)器的輸入水管道與整個(gè)工廠的水循環(huán)系統(tǒng)相連接，安裝一個(gè)溫度控制儀表（ TIC）和壓強(qiáng)控制儀表（ PIC） ,通過(guò)溫度和壓強(qiáng)來(lái)控制水的流速流量。 45 圖 33反應(yīng)器控制圖 本工藝中所使用的各種急冷塔，堿洗塔，精餾塔對(duì)溫度壓強(qiáng)都有所要求，其控制方案基本相同，下面只介紹丙烯精餾塔的控制方案。 壓力的控制： 塔頂壓力間接影響塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)也考慮安全操作的因素，需要對(duì)其進(jìn)行控制。 回流比的控制： 回流比影響精餾塔分離質(zhì)量，需要加以控制。 液位控制： 需要對(duì)塔釜液位和回流罐的液位進(jìn)行控制。 流量控制： 穩(wěn)定熱量耦合反應(yīng)精餾塔的操作，可以穩(wěn)定 仲丁醇 塔的進(jìn)料量，間接穩(wěn)定整個(gè)塔的操作。 塔頂冷凝器的冷介質(zhì)用量是根據(jù)冷凝器的出口溫度而定的，當(dāng)冷凝器的冷介質(zhì)用量過(guò)多時(shí)會(huì)造成回流的液相物質(zhì)溫度降低，致使塔內(nèi)溫度降低，造成精餾塔體系不穩(wěn)定，反之亦然。因而有必要對(duì)他們進(jìn)行控制。這種方法是在冷凝器出口管道上安裝一個(gè)溫度控制儀表（ TIC），當(dāng)冷凝器出口物料溫度不等于設(shè)定值時(shí)，儀表向控制器發(fā)出信號(hào)，控制器調(diào)節(jié)管道上閥門開度，從而改變管道中的流量，使其趨于設(shè)定值。這種是在回流管道上安裝一個(gè)流量控制儀表（ FIC）來(lái)控制回流管道的流量，和在回流罐上安裝一個(gè)液位控制儀表（ LIC）通過(guò)控制出料管道上的閥門開度來(lái)達(dá)到控制流量的目的。 塔釜再沸器的熱介質(zhì)用量是根據(jù)再沸器的出口溫度而定的，當(dāng)再沸器的熱介質(zhì)用量過(guò)多時(shí)會(huì)造成回流的氣相物質(zhì)增多，致使塔內(nèi)溫度升高，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生液泛。 本工藝中塔釜再沸器熱介質(zhì)的用量是采用 通過(guò)檢測(cè)其出口溫度的變化調(diào)節(jié) 熱介質(zhì)進(jìn)料管道的閥門開度來(lái)控制熱介質(zhì)流量，從而達(dá)到控制再沸器出口物料溫度的目的。 圖 34塔控制圖 本工藝需要大量的熱水循環(huán)和冷凝水循環(huán)，對(duì)于水的控制是很重要的，循環(huán)水把各種反應(yīng)器與各種塔聯(lián)系起來(lái)，傳遞熱量，帶走廢氣廢物，使得整個(gè)工藝流程順暢清潔。 49 圖 35 水循環(huán)控制 圖 36 熱水循環(huán)控制 50 圖 37不同塔之間物料流動(dòng)的控制 對(duì)控制系統(tǒng)的要求 操作站 操作站是操作人員監(jiān)視、控制生產(chǎn)過(guò)程、維護(hù)設(shè)備和處理事故的人機(jī)接口。 51 過(guò)程報(bào)警與系統(tǒng)報(bào)警 操作站應(yīng)具有完善的報(bào)警功能，對(duì)過(guò)程變量報(bào)警和系統(tǒng)故障報(bào)警應(yīng)有明顯區(qū)別。 系統(tǒng)的可靠性與可用性 系統(tǒng)的可靠性及可用性：系統(tǒng)的可用性應(yīng)≥ % 。冗余設(shè)備必須能在線自診斷，出錯(cuò)報(bào)警，無(wú)差錯(cuò)切換。 通信網(wǎng)絡(luò)：通信網(wǎng)絡(luò)分為過(guò)程控制網(wǎng)和工廠管理網(wǎng)。通信速度不低于 10Mb/s，最小通信間距大于 ，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間通信應(yīng)是對(duì)等方式。 網(wǎng)絡(luò)連接：通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)相連，與工廠網(wǎng)的通信帶寬不宜低于 1Gb/s 。系統(tǒng)應(yīng)具備聯(lián)接工廠管理網(wǎng)的功能。 52 可燃?xì)怏w及有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng) 若可燃?xì)怏w、有毒氣體報(bào)警器信號(hào)引入 DCS，應(yīng)分別接到各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室內(nèi)獨(dú)立的 DCS 卡件中，在 DCS 系統(tǒng)操作站上或信號(hào) 報(bào)警盤上顯示報(bào)警。電視監(jiān)控站應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)有線電視系統(tǒng)（ CATV）攝像頭圖像的顯示、監(jiān)控。電視監(jiān)控站操作系統(tǒng)為WINDOWS XP 系統(tǒng) 53 第 四 章 給水排水 給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)是針對(duì)一個(gè)工廠的生產(chǎn)生活用水以及工藝廢水系統(tǒng)的給、排要求，依據(jù)國(guó)家有關(guān)部門的生產(chǎn)和環(huán)境控制的相關(guān)法律和規(guī)范，綜合考慮廠區(qū)布局和生產(chǎn)生活用水要求，本章設(shè)計(jì)了一個(gè)較為完善的給排水網(wǎng)絡(luò)。其中： 55 室內(nèi)給水管道與室外生活給水管道交接點(diǎn)為距簡(jiǎn)直外墻 。 倉(cāng)庫(kù)生產(chǎn)廢水管道與室外污水檢查井的井中心交接點(diǎn)為距建筑外墻～ 。 本集成工廠使用 原平市循環(huán)經(jīng)濟(jì)城區(qū) 管網(wǎng)延伸供水和 循環(huán)經(jīng)濟(jì) 工業(yè)園區(qū)統(tǒng)一供應(yīng)。 給水方案以節(jié)約用水為原則，合理利用水資源。排水系統(tǒng)的劃分以清污分流為原則，生產(chǎn)污水和初期雨水均需進(jìn)行生化處理。根據(jù)工廠需要，供水主要用于四個(gè)方面：生活用水、生產(chǎn)用水、消防用水、循環(huán)用水。 56 生活給水系統(tǒng) 生活飲用水的水質(zhì)，應(yīng)符合現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求。本廠區(qū)內(nèi)生活用水 原平循環(huán)經(jīng)濟(jì)工業(yè)園區(qū)統(tǒng)一供應(yīng)，生活給水系統(tǒng)用于飲用、化驗(yàn)、安全淋浴、洗手池和廁所等，避免與廠區(qū)內(nèi)其他任何水系統(tǒng)相接。生活給水系統(tǒng)的供水壓力不小于 250kPa，采用廠區(qū)管網(wǎng)水壓直接供水。由于工藝流程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，水中雜質(zhì)對(duì)物流的變質(zhì)影響不大，所以工藝用水的標(biāo)準(zhǔn)不需要太高，一般工藝用水標(biāo)準(zhǔn)即可滿足要求。其中冷卻水供應(yīng)規(guī)格如下所示： 1）冷卻水在工藝裝置邊界的供水壓力要求≧ ，而進(jìn)冷卻裝置的水壓可適當(dāng)降低要求； 2）在夏季時(shí)，要求冷卻水供應(yīng)溫度高出當(dāng)年夏季空氣濕球溫度 5 度以上。供水干管的端部也設(shè)置旁通循環(huán)閥。水系統(tǒng)為以下區(qū)域提供消防水：反應(yīng)框架、裝車區(qū)、產(chǎn)品貯存區(qū)。最大一次滅火用水量為 414m3/h，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為 3 個(gè)小時(shí)?；馂?zāi)時(shí)啟動(dòng)消防主泵滅火，平時(shí)通過(guò)穩(wěn)壓泵保證。 消防水管網(wǎng)： 消防水主管沿道路設(shè)置，主干道管徑為 12mm，并按照環(huán)形布置。在每個(gè)室外消火栓處的地坪上設(shè)置消火栓箱一個(gè)，內(nèi)設(shè)口徑 65mm， 30m 長(zhǎng)的水龍帶兩根， 19mm 霧化直流水槍一支。本集成工廠共設(shè)6 個(gè)固定式消防水炮，水炮底部均設(shè)控制閥。 管道采用焊接鋼管，焊接連接，并做加強(qiáng)級(jí)防腐處理。 工業(yè)用水使用后水溫上升至 33℃左右，將此熱水送至冷卻塔與空氣換熱或蒸發(fā)后溫度降至 25℃左右，然后用供水泵實(shí)現(xiàn)冷卻水的循環(huán)，回水壓力不低于 280kPa。廚房排水經(jīng)室內(nèi)匯集通過(guò)格柵后排至室外隔油池。本廠中均通過(guò)專用管道送至園區(qū)水處理基地，集中經(jīng)沉淀池處理，然后排入廠區(qū)排水主干溝進(jìn)入城市污水管網(wǎng)。而分廠的冷卻水出口溫度并不高，并且也沒(méi)有引入較多的污垢，可以送至總廠，進(jìn)行二次冷卻水利用和循環(huán)水多級(jí)利用，最后送回 園區(qū)冷卻水回流系統(tǒng)集中處理。冬季以北風(fēng)、西北風(fēng)為主，干燥寒冷；春季多刮南風(fēng)、西南風(fēng)，最大風(fēng)力達(dá) 7 級(jí)，干旱少雨；夏季雨水充沛，天氣較炎熱；秋季雨量減少。年均降雨量為 560mm， 7 月份 降水量 最多，占全年總降水量的 29%。從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供 電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案。當(dāng)時(shí)便擁有日供電 10 萬(wàn) KVA 的能力。導(dǎo)線型號(hào)和避雷線型號(hào)分別為 LGJ120/20 鋼芯鋁絞線和 GJ35 鋼絞線，輸送距離 2～ 3km。 考慮到供電突然中斷的危險(xiǎn)，廠內(nèi)設(shè)置有靜止型 UPS保安電源系統(tǒng)，以保障工廠供電的連續(xù)性。 變壓器采用半戶內(nèi)布置方式。該種布置方式結(jié)合了全戶內(nèi)布置變電所節(jié)約占地面積、與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)美觀、設(shè)備運(yùn)行條件好和戶外布置變電所工程造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于半戶內(nèi)布置方式將主變壓器安裝在戶外，取消變壓器室，即減少土建工程量，縮短建設(shè)周期，又降低了對(duì)通風(fēng)散熱、 消防滅火系統(tǒng)的資金投入，從而降低了變電所的造價(jià)，變電所本體投資可降低8％～ 16％。 總壓降變電所設(shè)計(jì) 根據(jù)上面確定的供電方案，可決定總降壓變電所采用電氣主結(jié)線。在變壓器高壓側(cè)設(shè) SF6 斷路器?？偨祲鹤冸娝?10KV 側(cè)采用單母分段接線，用 10KV 少油斷路器將母線分成兩段。各車間的一級(jí)負(fù)荷都由兩段母線供電，以保證供電可靠性。在 10KV 母線側(cè)，工作電源與備用電源之間設(shè)有備用電源自動(dòng)投入裝置（ BZT），當(dāng)工作電源 因故障而斷開時(shí)，備根據(jù)上面確定的供電方案，可決定總降壓變電所采用電氣主結(jié)線。在變壓器高壓側(cè)設(shè) SF6斷路器?？偨祲鹤冸娝?10KV側(cè)采用單母分段接線，用 10KV 少油斷路器將母線分成兩段。各車間的一級(jí)負(fù)荷都由兩段母線供電，以保證供電可靠性。在 10KV 母線側(cè)，工作電源與備用電源之間設(shè)有備用電源自動(dòng)投入裝置（ BZT），當(dāng)工作電源因故障而斷開時(shí)，備用電源會(huì)立即投入。 繼電保護(hù)的選擇與整定 總降壓變電所需設(shè)置以下繼電保護(hù)裝置： 1）主變壓器保護(hù) 64 ①瓦斯保護(hù)：防御變壓器鐵殼內(nèi)部短路和油面降低。 ②電流速斷保 護(hù)：防御變壓器線圈和引出線的多相短路，動(dòng)作于跳閘。 ④過(guò)負(fù)荷保護(hù)，防御變壓器本身的對(duì)稱過(guò)負(fù)荷及外部短路引起的過(guò)載，按具體條件裝設(shè)。 3）變電所 10KV母線保護(hù)。 5）備用電源自動(dòng)投入裝置和絕緣監(jiān)察裝置。 車間變電所設(shè)計(jì) 根據(jù)廠區(qū)平面布置圖提供的車間分布情況及各車間負(fù)荷的性質(zhì)及大小，本廠擬設(shè)置五個(gè)車間變電所，由于主要車間的負(fù)荷屬于Ⅰ類負(fù)荷，故每個(gè)車間變電所均設(shè)兩臺(tái)變壓器。 65 廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 為了便于管理，實(shí)現(xiàn)集中控制，盡量提高用戶用電的可靠性，在本降壓變電所饋電線路不多的條件下，考慮采用放射式配電方式，每個(gè)車間變電所由兩回電纜路供電，分別接在總降壓變電所 10KV 的兩段母線上。 照明系統(tǒng) 照明網(wǎng)絡(luò)電壓選用 380/220V中性電接地系統(tǒng)。 具體的設(shè)計(jì)方案由電氣專業(yè)人員負(fù)責(zé)，下面針對(duì)光源選擇方面提出幾點(diǎn)工程上的要求，供設(shè)計(jì)人員參考： ◆常用照明采用中性點(diǎn)直接接地的 380/220V 網(wǎng)絡(luò)，燈電壓為 220V，移動(dòng)照明為 36V以下，事故照明為 220V。 ◆在需識(shí)別顏色要求較高、視看條件較好的場(chǎng)所，選用日光色熒光燈、白熾燈和鹵鎢燈。 ◆在煙霧、粉塵較多的場(chǎng)所和生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)部視察照明，選用鈉燈。 ◆此外，選擇的光源還應(yīng)考慮燈具的安裝及節(jié)能要求，照明最低懸掛要求等。選擇好照明光源后，對(duì)于白熾燈和熒光燈采用單位容量法計(jì)算照度；對(duì)于燈具 布置均勻及利用墻和天花板作反射面時(shí)可采用利用系數(shù)法計(jì)算照度；對(duì)于直射燈具采用逐點(diǎn)法計(jì)算。對(duì)于化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，化工裝置是存在易燃易爆介質(zhì)的危險(xiǎn)場(chǎng)所，其操作壓力高、裝置規(guī)模大，更增加了其危險(xiǎn)程度，因此化工企業(yè)的防雷顯得特別重要。 67 工業(yè)建筑物和構(gòu)筑物的防雷等級(jí)按其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，防雷要求可分 為三類。 當(dāng)管道連接處，如彎頭、閥門、法蘭盤等不能保持良好的金屬接觸時(shí)（過(guò)渡電阻 ），在連接處應(yīng)用金屬線跨接。 在正常情況下，各種用電器的外 殼金屬殼體是不帶電的，如果用電設(shè)備絕緣體損壞，會(huì)使金屬導(dǎo)體殼帶電，若沒(méi)有接地裝置，會(huì)造成人員的傷亡，甚至釀成火災(zāi)爆炸。電氣系統(tǒng)工作接地、電氣設(shè)備保護(hù)接地和工藝設(shè)備管道的靜電接地共用接地系統(tǒng)。 2)電流互感器、電壓互感器的二次線圈。 4)三線制直流回路的中性線（宜直接接地）。防爆車間內(nèi)所有電氣設(shè)備正常不帶電的金屬外殼均設(shè)置專用接地線作接地保護(hù)。其接地電阻不大于 4 歐姆。 通信系統(tǒng) 為了節(jié)省投資、綜合利用及設(shè)備的集中性，以便于統(tǒng)一運(yùn)行及管理。 輸煤擴(kuò)音 /呼叫通信系統(tǒng)考慮放置于輸煤集控樓內(nèi)。在化工企業(yè)里一般都裝有用戶電話交換機(jī)、調(diào)度機(jī)、有線廣播等。 本項(xiàng)目需要行政電話約 20 門，為安 全起見，所有的通信設(shè)備均采用防爆裝置，另外還增設(shè)一套火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。本廠熱能的來(lái)源主要有兩個(gè)：總廠配套解決；工藝過(guò)程中的熱集成，依靠能量的二次利用解決。 蒸汽供熱系統(tǒng)概述 工廠 的主要供熱形式是蒸汽供熱。蒸汽供熱可服務(wù)于生產(chǎn)設(shè)備，如生產(chǎn)車間的反應(yīng)設(shè)備、加熱設(shè)備和蒸汽動(dòng)力設(shè)備；亦可服務(wù)于輔助設(shè)施，如廠區(qū)生活、空調(diào)與采暖用蒸汽。另外，蒸汽還可以用于吹掃、滅火消防，稀釋等。 71 蒸汽循環(huán)系統(tǒng)主 要由鍋爐、過(guò)熱器、冷凝器、水泵、用汽裝置、疏水器、減壓閥等單元構(gòu)成。中、低壓蒸汽系統(tǒng)蒸汽量不夠時(shí)，可用于高一級(jí)的蒸汽通過(guò)減溫、減壓后補(bǔ)入。合理利用高溫?zé)嵩?，設(shè)計(jì)換熱管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)熱量的耦合，能夠有效地降低燃料動(dòng)力成本。管道過(guò)大意味著管道、閥門和相關(guān)設(shè)施及安裝費(fèi)過(guò)高，蒸汽凝結(jié)多，熱量損失大，以及隨之需要的更多的疏水 裝置或加大凝結(jié)水排除能力。加快蒸汽流速會(huì)帶來(lái)更大噪聲，發(fā)生腐蝕和水錘的危險(xiǎn)性更大，對(duì)系統(tǒng)的硬件設(shè)施可能造成更多損害。阻汽排水閥將凝結(jié)水清除到凝結(jié)水回流管中（如未受污染可返回到鍋爐），但將蒸汽留在蒸汽管道中。 (3)汽 水分離器 72 汽 水分離器不僅可以去除凝結(jié)水，還能將懸浮的分散水滴從蒸汽中分離，水錘及其不良影響也能靠分離器消除。 在動(dòng)力、加熱及工藝等重要用途的蒸汽支管上，不得再引出滅火、消防、催掃等其他用途的蒸汽支管。而從蒸汽主管