自动化仪表在现代煤化工企业中的角色分析

刘红玲 张晓娜 邱郝俊（蒲城清洁能源化工有限责任公司，陕西 渭南 715500）

自动化仪表技术在煤化工企业的应用可以追溯到二十世纪四十年代，那时的自动化仪表精度较低体积较大。随着电力电子技术的发展，半导体和集成电路的出现使得自动化仪表趋于集成化并具有较高的精度。而后随着自动化技术和计算机技术的快速发展，煤化工自动化仪表的产品种类也随之增多，随着电子技术的发展，还涌现出大量的数字仪表、智能仪表、程序控制器、调节器等产品。

1 我国的自动化仪表发展情况

随着我国的经济发展，科技水平也得到较大的提升。自建国以来，我国的自动化仪表生产的技术与水平不断提升。建国初期我国的自动化仪表采用统一的气压信号仪表，随着科技水平的发展，逐渐更新换代为直流信号的仪表，这不仅大大提高了仪表的精度和可靠性，还标志着我国的自动化仪表生产水平取得优异进展。到二十世纪七十年代初，我国大多数的煤化工企业已经拥有高性能、小体积、高可靠性的新型仪表，并实现了计算机的集中控制。目前，我国大多数的大中型企业结合自己生产的特点和实际需求将气动仪表、电动仪表、数字仪表、模拟仪表以及其他自动化仪表，各种仪表之间取长补短相互融合，出现各类自动化仪表的协同发展。由此可以看出，目前的自动化仪表在煤化工企业的应用已经成为一项综合控制体系。为实现连续的生产能力和提高生产效率，人工监控的生产方式已经无法满足需求，为提高生产效率，自动化仪表必须具备准确监测工艺参数、迅速分析生产情况、判断设备故障以及作出正确操作决策等功能，从而实现完全自动化的生产方式才能提高现代化生产水平满足人们的需求。

2 小型煤化工与大型煤化工所配仪表的区别

根据煤气化工的生产规模、产量、自动化程度、产品的种类，可以将煤气化工分为小型和大型两种。针对这两种情况，自动化仪表的使用也存在较大区别。例如生产规模较小、产量较低、自动化程度较低、产品单一的小型煤气化工应配置单回路的控制，简单的联锁保护或无联锁保护的系统。对于大型的现代化煤气化工企业，根据其生产规模大、自动化程度高、需要持续稳定生产的特点，企业需要配备高精度、高可靠性的智能数字仪表、操作稳定的DCS系统、安全反应迅速的毫秒级SIS系统、经久耐用的智能调节阀。DCS系统在使用时需要将控制的模式、方案、手段、提示等进行设计。在生产过程中，可以将运行的程序、控制的先后、连锁停车的步骤、阀门的安全控制时间等写入SIS系统中，操作人员只需按下启停按钮，系统即可实现自动启停。

3 现代煤气化装置核心仪表配置系统的要素

为控制现代化煤气化工装置，必须了解现代煤气化工企业的生产方式。现代化的煤气化工装置主要是在气化炉内将煤与氧气水蒸气在高温高压下进行剧烈化学放热反应，因此就要对所有与气化炉相关的设备、仪表、阀门、电机都必须按设计的要求反映气化炉内外介质的温度、压力、流量、液位、成分。如果稍有失误就有可能导致工艺状况的紊乱，运行设备受毁造成事故，严重的会出现着火、爆炸、机毁人亡。为避免事故的发生造成难以挽回的损失，不仅需要设备人员在进行操作时严格按照要求操作，还需要装备DCS、SIS的仪表联锁保护。运行装置的可靠性由仪表的可靠性决定，因此，化工企业需要考虑仪表系统的最佳配置时间的同时，可根据需求选取适当的仪表，以此来节约资金。本文主要从以下五方面来进行自动化仪表的选取：

（1）DCS的选型要根据系统的大小进行选取，最好留出30%的富余空间，用于系统扩展和以后技术改造。

（2）SIS的选型非常重要，因为SIS是系统稳定运行的核心，选取时需要格外慎重。

（3）仪表的选型，可根据所需仪表的类型及功能，来确定其配置的档次，以节约投资。

（4）现场联锁点仪表的选型，一般采用3取2的表决方式，可以减少仪表传递数据的失真。

（5）调节阀的选型非常重要，要根据工艺介质的种类，对阀芯进行特殊的挑选。

4 现代煤气化装置须具备高性能的DCS、SIS系统

随着科技的发展，自动化仪表在煤化工生产中的应用越来越普遍，自动化仪表在煤化工生产中也带来了巨大的经济效益。为填补我国石油资源不足、保障能源安全，贯彻落实可持续发展战略，大力发展煤化工企业成了目前较为重要的一项任务，然而在煤气化工的生产过程中，煤气化工装置依然是煤化工企业的核心。提高煤气化工的生产水平及管理能力的重要途径就是采用信息化、现代化的装置，具有高性能的自动化技术的DCS、SIS系统，正好可以弥补传统生产工艺的不足。综上所述，自动化仪表在煤化工企业中有着举足轻重的地位，正确选择生产所需的仪表系统不仅能加快企业的生产速率，还能提高产品的精度与可靠性。

[1]石油化工行业自动化仅表特点与控制技术分析.高大勇.2013.

[2]石油化工自动化仪表的可靠性及发展趋势分析.董宇迪.2012.

[3]当代石油化工自动化仪表的性能评价和发展趋势.杨金城.2008.