1 問題的提出
在德士古氣化工藝中,氣化爐激冷室液位是一個十分重要的控制參數(shù),直接影響著生產(chǎn)裝置的運行安全,液位的高低與激冷室的進水量、底部碳黑水的排出量以及水的汽化狀況等諸多因素有關(guān)。
激冷室的液位可采用高壓浮筒式液位計和差壓式液位計進行測量,測量對象為高溫(270℃左右)、高壓(8.6MPa)、臟污(含有大量碳黑)介質(zhì),工作條件較差,對儀表要求較高。
在南京化學工業(yè)有限公司氮肥廠的氣化裝置中,氣化爐激冷室的液位采用了差壓法測量方式,所用變送器為美國Honeywell公司的ST3000系列的雙法蘭毛細管差壓變送器(LT101A/B/C)。為提高安全可靠性和系統(tǒng)可用性,液位測量采用了3臺變送器(LTl01A/B/C),其安裝位置如圖1所示。
在氣化爐烘爐或升溫階段,為防止液面過高封住下降管口而造成回火,激冷室液位控制得較低,此刻僅有變送器B可用。在正常生產(chǎn)時,3臺變送器同時工作。
像氣化爐激冷室液位這樣用多臺變送器測量同一參數(shù)的情況,須根據(jù)需要對輸入信號進行表決(如“三取二”、“三取中”等)處理后方可被系統(tǒng)使用,而表決要求其輸入信號應(yīng)具有相同的零點和量程范圍。從圖1可以看出,由于3臺液位變送器的安裝位置不同,其零點和量程范圍不盡相同。變送器A和C為1430~3280mm,變送器B為 0~3150mm。
因此,要按設(shè)計要求組成安全系統(tǒng)和控制回路,首先必須解決輸入信號零點和量程范圍統(tǒng)一的問題,其次進行“三取二”、“三取中”等處理。
2 解決方法
對輸入信號零點和量程范圍統(tǒng)一的問題,利用DCS強大的邏輯處理功能和運算功能來進行解決。
設(shè)置2個比較限,將液位測量范圍分成3個區(qū)間:I(0~1430mm)、Ⅱ(1430~3150mm)、Ⅲ (3150~3280mm)。再通過邏輯將當前液位與比較限值進行比較,并據(jù)此通過運算式進行相應(yīng)的處理,獲得3個液位輸出。
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