Система управління процесом конверсії природного газу

Изобретение касается упраоления химическими процессами и можег быть и с пользовано при управлении производством аммиака. Целью изобретения является увеличение производительности процесса \л экономии затрат на единицу готовой продукции за счет повышения гачестаа регулирования аварийных режимов. Система управления содержит измеритель 3 расхода природного газа, первый регулятор 4, вентиль 2 подачи газа, измеритель 10 расхода пара, второй регулятор 5, вентиль 9 подачи пара, два задзтчика 7 и 8, третий регулятор 6, два ограничителя 11 и 12, блок 13 сравнения, переключатель 14, четыре функциональных олока 15-17. 1 з п ф-лы, 2 ил о ОТ о Фиг і 1710500 Изобретение отпоет ОЙ к области управления химическими процессами и можег быть использовано з промышленности по производству минеральных удобрений и в химической промышленности в производстве аммиака Известна сисіема управления процессом конверсии природного газа в производстве аммиака содержащая измеритель расхода природного і аза в конвертор метана, вентиль подачи природного газа и регулятор расхода природного газа, регули рующий блок соотношения расхода пара и гаїа, вентиль и измеритель расхода пара К недостаткам системы относятся высокая колебательность расхода пара и отсутствие требуемой к о о р е к і и р о п к и соотношения между паром и газом, что увеличивает затраты на производство целевого продукта, а в ряде случаев приводит к возникновению аварийных режимов чателя, выход блока сравнения подключен к третьему влоду переключателя, выход которого параллельно подключен ко входам первого, второю, третьего функциональных 5 блоков и второму входу четвертого функционального блока, выходы второго и третьего функциональных блоков подключены к первому и второму входам второго ограничителя выход первого функционального блока 10 подключен к третьему входу второго ограничителя, выход которого подключен к первому входу четвертого Функционального блока, выход которого соединен с первым входом третьего реіулятора, выход второго 15 задзтчика параллельно подключен ко вторым входам второго регулятора и третьего регулятора, выход которого через первый ограничитель связан со входом второго задатчика 20 Система отличается тем. что второй задзтчик содержит третий ограничитель и блок задания, при этом выход первого ограНаиболее близкой к предлагаемой ничителя соединен со входом третьего огравыбрана система управления процессом ничителя, выход которого подключен к получения конвертированного ізза содержащая измеритель расхода природного 25 входу блока задания, выход которого параллельно соединен со вторыми входами второгаза, подключенный ко входу первою регуго и третьего регуляторов лятора, выход которого связан с вентилем подачи газа, измеритель расхода пара, подНа (фиг 1) приведена функциональная ключенный ко входу второго регулятора схема предпэглемой системы на фиг 2 выход которого связан г вентилем подачи 30 второй зэдатчик пара. К недостаткам системы относятся выСистема управления режимом технолосокая колебательность расхода пара вследіического обьекта (конвертор 1 метана) соствие значит ельной колебательности держит вентиль 2, измеритель 3 расхода расхода газа и помех, наложенных на эту природного газа, первый, второй и третий величину, отсутствие контроля соотноше- 35 регуляторы 4-6, первый 7 и второй 8 задатния пар-газ по Офани1*ениям, невозможчики, вентиль 9 и измеритель 10 расхода ность опера гивной и бе ^опасной коррекции пара, первый 11 и второй 12 ограничители, величины соотношения пар-газ. блок. 13 сравнения, переключатель 14, первый 15 второй 16, третий 17 и четвертый 1 8 Цель изобретений - увеличение производительности процесса и экономия затрат 40 функциональные блоки Вентиль 2 предназначен для изменения на единицу готовой продукции за счет новы расхода природного газа Измеритель 3 шения качества регулирования и предупдля определения величины расхода Г приреждения аварийных режимов родного газа Первый регулятор А служит Поставленная цель достигается тем, что система содержащая измеритель расхода 45 для поддержания заданного расхода природного і аза и имеет ПИ структуру Второй природного газа, подключенным к первому регулятор 5 предназначен для поддержания входу первого реіул^ора, выход которого задаваемого расхода пара и имеет ПИ струь свя.іан с вептилем подачи газа, измеритель туру, третий регулятор б - для формирования расхода пара, подключенный к первому входу второго регулятора вьиод которого свя- 50 \л поддержания вечичины задания по расходу пэра хранящегося в задатчике 8 зан с вентилем подачи пара, дополнительно содержит два сдатчика, третий регулятор Первый задатчлк 7 используется дня два О!раничителя, блок сравнения пере хранения величины ЗГ задания по расколу ключатєпь, четыре функциональных Блока природного газа второй зэдатчик В - дня При этом выход первого задзгчикэ парал- Ь5 хрзнений величины задания ЗП по расходу лельно подключен ко вторым входам naod, вентиль 9 - для изменения рзс S, то принимается Up = S • sign(Up) Второй ограничитель 12 служит для oiраничения величины А соотношения между подачей пара и газа по максимальному W a 5 и минимальному N a эня юниям . Блок сравнения 13 предназначен для определения отличия между величинами ЗГ и Г с точностью до константы А Если(ЗГ-Г) > Л то выдается позиционный сигнал Р 10 Переключатель 14 используется дли вы дачи одного из двух сигналов поступающих, на его первый и второй пходы в зависимости от наличия сигнала Р, поступающего на его третий вход При наличии Р вы/одной сиг- 15 нал переключателя 14 решен величине Г при отсутствии - величине ЗГ Первый функциональный блок 1 5 г. л у жит для определения соотношения А между подачей пара и газа в зависимости от вход- 20 ного сигнала Г равною ЗГ или Г, например ф о р м и р у е т с о о т н п ш е н и е А, а ф у н к і ч о и з л ь нь>е ЬПОУІЛ 16 и 17 ф о р м и р у ю т з н э ч о н и ч W d И Na С п о м о щ ь ю в т о р о г о о г р а н и ч и еля 12 величина А о г р а н и ч и в а е т с я п о в е л и ч и н а м W a и Na, п о с т у п а ю щ и м на п е о в ь м И в т о р о й входы о г р а н и ч и т е л я 12 с выходов ф у н к ц и о нальных б л о к о в 16 и 17 ф у н к ц и о н а л ь н ы й блок 18 о п р е д е л я е т т р е б у е м о е з а д а н и е З П по расходу пара, которое подается на пер вый вход рєгулятооа б, рої/лчтор 6 корректирует задание ЗП по расходу пара в зависимости от действительного значения ЗП и требуемого ЗП, а ограничитель 1 \ скорость изменения задания ЗП Скорректированное ЗП вводится в зэдатчик 3, с выхода которого ЗП подаетгя на вторые входы регуляторов 5 и 6 С помощью регулятора 5, вентилч 9 и гпмершеля 10 стабилизируется расход пара относительно задания ЗП , хранящегося в задатчико 8 Система улучшена за счет использования в качестве второго задатчиА.(Г ка 8 задагчика с ограничителем, предназгде Ао и Аі - коэффициенты. ?5 наченным для контроля задания ЗП по нижней N и верхнем W границам (фиг. 2) Второй функциональный блок 16 предПри этом задзтчик 8 состоит из третьего назначен для формирования максимальноограничителя 19, предназначенного дня го значения Wa no соотношению А, ограничения задания по границам N и W например 30 и блока задания 20, предназначенного для хранения величины задания В случае Ац(гУ, ЗП >V\1 принимается ЗП ^ W, з при ЗП < N принимается 311 = N. Система Третий функциональный блок 17 мсреализована кзк на бчче VBM, гак и с используетсч для формирования минимальпользованием аналоговых средств автоманого значения Ыа по соотношению А 35 тизации например Предложенная система обеспечивает 1 более высокое качество регулирования объ(Г Ао2 ектом и позволяет предупредить возникноЧетвертый функциональный блок 18 АО вение ряда предаварииных режимов что приводит к повышению производительнопредназначен для определения величины сти процесса требуемого задания ЗП по расходу пара в зависимости от величины Г и Ф, например Формула изобретения ЗП = А- Г* 1 Система управления процессом консодержащая Система работает следующим пБрчзом 4Ь версии природного газа измеритель расхода природного rd3a, подПри помощи измерителя 3 определяетключенный к первому нходу первого регуляся величина расхода газа которая подается тора выход которого ( вя fan с вентилем на первые входы первою реіулятора А, блоподачи газа измеритель расхода пара, подка сравнения 13 и переключателя 14 С вы хода задатчикэ 7 величина задания ЗГ по 50 ключенный к первому входу второго регулятора, выход которою сыязан с аентилем расходу газа подается на вторые входы JJ&подачи пара, о т / ' и ч а ю ш а л с я тем, что, гуляторэ 4 блока сравнения 13 и перес целью увеличения производительности ключателя 14 При помощи регулятора 4 и процесса и экономии затрат на единицу говентиля 2 поддержипается расход газа равный заданию ЗГ 5е» товой продукции за счет повышения качества регулирования и предупреждения При п о м о щ и Ьлокз сравнении 13 А пеаварийных режимов, она дополнительно сореключателя 14 формируется величина Г*, держит два зодэтчика. третий регулятор два которая подается на входы функциональограничителя блок сравнения переключаных блоков 15— 1 8, ф у н к ц и о н а л ь н ы й блок этом ijbixo/1, псовою :\\чспчи: M Редактор И f-5-JiiK 8 r J710 ,00 7or (Ч ( оси-їитель А Г^хредМ Морг« £ Корректор Л Патаи Г ироче Подписное -юго комитета по изобретениям и открытиям при Г КМ Г СССР 535, Москва Ж-35 Ряушская наб , 4/5 -ПРЛІ с кий комбингр Патент г Ужгород ул Гаг JJIIH ( I 1Г)1