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硝酸铵生产现场,分布大量NH3和NOx有毒气体,严重危害工人健康。对硝酸铵生产过程进行自动控制对于提高生产效率,保障工人安全、改善生产环境和促进企业快速发展有着积极的作用。以福建一化工有限公司双硝(硝酸、硝酸铵)生产过程控制系统为研究背景,主要分析了双硝生产过程中影响产品质量和生产安全的主要因素,并针对硝酸氧化炉、硝酸铵中和反应器及结晶机的控制难点进行了研究。氧化炉控制中,建立了氧化炉温度与气氨流量之间的数学模型,根据生产实际情况将控制氨浓度改进为气氨流量比值控制,采用带死区变速PI控制算法,不仅优化了氨浓度控制,还能确保氧化炉温度在安全范围内变化。硝酸铵中和反应的控制,既要保证中和反应在弱碱环境内进行,又要尽可能的减少气氨的损耗,通过改进硝酸浓度的测量方法,有效控制了反应环境的酸碱度。分析硝酸铵的结晶过程,对结晶机设备进行了电气化改造,在总结操作人员经验的基础上,实现了结晶过程的自动控制。控制系统硬件由西门子S7-400冗余控制器、CP443-1通信处理器、ET200M分布式从站以及输入输出模块组成。采用西门子PCS7组态软件来配置硬件、定义设备地址、编写控制程序,并完成流程显示、数据归档、历史趋势、报警信息和报表打印等上位机监视画面的组态。实现了双硝生产过程自动化控制,降低操作人员的劳动强度,稳定产品质量,有力的保障生产过程的稳定运行。