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1、 DCS在酒精蒸馏工序中的应用总结摘要：dcs以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统。本文以五塔差压蒸馏 dcs 控制系统为例，简要介绍dcs 控制系统在酒精蒸馏工序中的应用以及应该注意的问题。关键词：dcs控制酒精蒸馏应用一、前言蒸馏工序是酒精生产中最重要的一个环节，生产酒精的质量、出酒率、能耗等多项指标，主要取决于蒸馏工序的工艺过程与控制。在仪表方面，大部分企业都是采用数显表显示参数，工人根据参数变化，手工来调整阀门。虽然也能达到控制要求，但是，工人的劳动强度高，在精力不集中时，容易出现控制滞后现象，造成参数波动较大，影响酒精的质量或造成上、下跑酒
2、。为改变这一状况，稳定酒精生产条件，我们公司进一步优化了蒸馏工艺，改造了五塔蒸馏流程，增加了蒸馏检测点和控制点。对蒸馏控制系统提出了更高的要求，为此，新增了五塔差压dcs控制系统。二、dcs 控制系统在酒精生产中的应用本装置蒸馏工序五塔差压dcs控制系统（采用浙大中控jx-300xp自动化控制系统），其系统控制方案为：a dcs控制系统配置图b系统控制方式dcs控制系统对蒸馏工艺生产过程进行监视、操作、控制和管理。计算机控制系统分为三级，第一级为基础自动化级，完成过程数据的采集、处理、生产过程中的操作和监视、控制与报警；第二级为过程控制，主要完成过程控制、生产管理、报表打印等功能。第三级工程师
3、站，主要对组态修改下装等最高权限功能。酒精装置总配备操作站4台，蒸馏dcs控制系统配置操作站2台，工程师站兼备用操作站1台，冗余控制站一套，相互冗余100m 交换机2台，使用工业级设备。上位机将通过以太网实现和控制系统的通信，下面以五塔差压蒸馏 dcs 控制系统为例，简要介绍dcs 控制系统在酒精生产中的应用。1.通用部分1.1蒸汽的控制在传统的蒸馏操作中，讲究“一匀四稳”。蒸汽压力稳，是保证酒精质量稳定的前提。在五塔差压蒸馏 dcs 控制系统中，对蒸汽的压力、温度、流量进行测量，dcs 控制系统根据测量值的变化作出计算，对蒸汽调节阀进行调控，达到稳定蒸汽压力的目的。1.2循环水压力的控制在酒
4、精生产中，蒸馏冷凝器都是用循环水进行冷却。在五塔差压蒸馏中，用水设备较多，为了稳定酒精质量、冷凝器不跑酒，在循环水的供应上，我们采取变频恒压供水工艺。同时，在 dcs 控制系统上，我们设置了循环水温度和压力检测，并设置了上、下限报警。1.3 真空度的控制五塔差压蒸馏中，粗塔、甲醇塔是在负压状态下工作的。系统的负压状态，是由真空泵造成的，真空泵不断地抽走不凝气体，以维持系统的负压状态。为了稳定系统的真空度，保证各塔独立的负压状态，稳定操作环境，在真空泵进气口设置了进空气调节阀，通过对调节阀的开度进行调控，以保证真空度稳定。2.粗馏塔系统2.1粗馏塔进醪量控制在五塔差压蒸馏系统中，维持粗馏塔进醪量
5、的稳定，是保持五塔系统物料平衡的先决条件。粗塔进醪量的控制方案，我们选择了进醪泵的变频控制方案。在粗塔进醪管道上，安装有电磁流量计，可以检测出进醪流量的变化值。dcs 控制系统根据流量变化结果作出计算，对变频器进行控制，调整变频器的输出频率，改变进醪泵电机的转变，从而改变粗塔进醪泵的输出醪量，保持粗塔进醪量的稳定。2.2粗塔液位控制粗馏塔是处于负压状态下工作，需要用酒糟泵将粗塔内的酒糟排出粗塔。粗塔液位控制方案，采取了酒糟泵的变频控制方案。dcs 控制系统，对粗塔塔釜液位进行测量，并根据测量值作出计算，对酒糟泵变频器进行控制。2.3粗酒罐液位控制粗塔粗酒罐里的淡酒精，经过淡酒泵打入稀释塔。在控
6、制方案上，我们选择了淡酒泵变频控制方案。粗酒罐差压变送器检测出液位变化值，dcs 控制系统根据计算结果，调整淡酒泵变频的输出频率，从而调整粗酒罐的液位。3.稀释塔系统3.1稀释塔进水控制稀释塔的稀释热水是来自精塔塔釜的废水，是用精塔废水泵输送至塔顶。稀释用水必须保证流量稳定、可调。在控制方案上，我们选择了精塔废水泵的变频控制。在生产过程中，我们根据生产情况设定稀释塔热水流量的设定值，电磁流量计检测出热水流量的变化值，dcs 控制系统根据流量变化值来调整变频器的输出频率，从而使热水流量稳定在设定的范围内。3.2 稀释塔塔釜液位控制稀释塔淡酒经精塔进料泵输送入精塔中下部，精塔进料泵采用变频控制方案
7、。稀释塔塔釜差压变送器将稀释塔液位变化值送入dcs系统，dcs系统根据计算结果调整精塔进 料泵变频器的输出频率，调整精塔进料泵的流量，从而使稀释塔塔釜 液位控制在设定的范围内。4.精馏塔系统4.1精馏塔进蒸汽控制精塔进汽是整个五塔系统的主要热源，精塔进汽的稳定对粗塔、稀释塔、甲醇塔的平衡运行有很大的影响。为使精塔进汽能适应各种各种参数变化，我们利用了 dcs 控制系统的优点，用精塔底温、底压、蒸汽温度等参数组成复杂控制系统，来共同控制精塔进汽。生产实践证明，用精塔底温、底压、蒸汽温度来共同控制精塔进汽的方案，可达到非常理想的效果。4.2精塔塔釜液位控制精塔是处在正压环境下工作，塔釜液体可利用精
8、塔内压排出塔外。我们在排废水管道上安装有调节阀。塔釜差压变送器将精塔塔釜液位变化值送入dcs 控制系统，dcs控制系统根据计算结果来调整调节阀的开度，达到控制精塔塔釜液位的目的。4.3精塔蒸汽冷凝水罐的液位控制精塔是用再沸器间接加热的，在加热时会产生大量的蒸汽冷凝水。蒸汽冷凝水进入蒸汽冷凝水罐，再用冷凝水泵输送到锅炉。冷凝水泵采用变频控制，冷凝水罐差压变 送器测量出冷凝水罐液位变化值，dcs 控制系统根据计算结果调整冷凝水泵变频器的输出频率，从而使冷凝水罐的液位保持在设定范围内。4.4精馏塔取酒控制我们根据多年酒精生产自控的经验，选择了精塔中温、中上温、中下温、顶温中温的温差、取酒流量多个变量
9、组成复杂控制系统，来控制精塔取酒。精塔中温、中上温、中下温、 顶温、取酒流量等参数送入 dcs 控制系统，dcs 控制系统根据内存 的数学模型作出计算、比较、判断，计算出调节阀的开度，从而使精塔取酒可应对各种参数的变化，达到取酒的无人操作。5.回收塔系统5.1回收塔进料罐液位控制对于回收塔进料罐液位的控制，我们采取了液位和流量的串级调节。控制时，以回收塔进料流量为主变量，以回收塔进料罐液位为副变量，回收塔进料泵采用变频控制。5.2回收塔塔釜液位控制在回收塔排废水管道上安装有调节阀。 塔釜差压变送器将塔釜液位变化值送入 dcs 控制系统，dcs 控制系统根据计算结果来调整调节阀的开度，达到控制塔
10、釜液位的目的。5.3回收塔取酒回收塔取酒是以回收塔中温为变量的 pid 控制调节。三、dcs操作系统在酒精蒸馏工序应用时应注意的问题环境的问题是保证dcs能够长期连续正常运转的前提，在这些方面掉以轻心对设备正常运行会造成各种危害。例如，温度过高，灰尘太多，特别容易造成硬盘磁头簧片的断裂和划盘。因为温度高，内存和辅存不能正常工作，系统紊乱的现象也在多个系统内发生过。温度太高，产生静电的威胁，会造成有些dcs的死机现象，操作人员若不注意这个问题，使静电放电造成插卡或模块故障，还会影响工艺操作。接地也是一个既重要又困难的问题，市场上几中主流dcs在安装调试过程中，都发生过接地不良而带来的种种恶果。总
11、之一定要给dcs创造良好应用环境。在dcs的平面布置上，最好要考虑加一个缓冲间，再进入中控室或机房，这是防尘的好措施。对于防尘要求很高的情况，可加净化间（如磁盘净化间）。备件库、介质库、硬件维修室最好都装空调，虽然有的dcs厂家过分夸张自己的产品适应性很好，但是在实际使用过程中发现不用空调根本不行（影响到产品质量和dcs使用寿命）。机房和中控室内一般不宜设有暖气，特别不要加水暖，在装活动地板和有电缆沟的情况下，尤其应注意，以免发生因暖气漏水、漏汽，侵潮电路、淹没电缆和设备的事故。四、结束语jx-300xp自动化控制系统在酒精生产线应用结果证明：系统测控精度高、自动化程度高、能满足酒精生产的需要，减少了人为干预因素，提高了酒精质量，稳定了产量，降低了消耗。该控制系统运行稳定，改善了职工的劳动环境，减轻了劳动强度，提高了工人技术素质，强化了清洁文明生产。同时，也提高了企业的现代化管理水平，取得了一定的经济效益和社会效益。参考文献1王树青 工业过程控制工程化学工业出版社.2乐家谦 仪表工手册 化学工业出版社.作者简介：李芳（1970年6月29日），女，江苏赣榆人，工程师，长期从事生产技术工作。
