煤化工行业中自动化仪表的运用

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  引言
  
  随着中国重工产业发展,煤化工行业在中国工业比重中所占的份额持续上升。随着中国对煤炭产业深加工研究的不断深入,煤化工行业的产品种类已高达数百种,已渗透在中国工业的许多领域,煤化工行业也成为应用各项机械设备等需求较多的行业。因此,为促进煤化工行业可持续性发展,必须利用先进技术降低相关企业的资源消耗、提高能源利用率,将自动化仪表引入煤化工行业,可以为煤化工相关企业的发展提供更多技术上的支持与保障。

  1 自动化仪表发展概述

  自动化仪表是指由多种自动化元件经过科学精密设计而形成的一项自动化技术工具,在基本情况下同时具备控制、测量、显示、记录等多项功能[1].随着科技不断发展,自动化仪表性能已逐渐走向科技化和产业化,控制方法、控制装置不断智能化、自动化。

  传统模拟反馈控制方式被以数字开环预测为核心的控制模式代替,调节器从传统使用的手动定值调节器-PID调节器升级成为以微型机为主导的数字调节器和自适应调节器。目前,自动化仪表已广泛应用于电网、环境监测等多个行业。在与煤化工行业产品相关联的阀门、管道、空分设备、风机、压缩机等设备中,都离不开自动化仪表。

  2 自动化仪表在煤化工行业的应用研究

  煤化工行业指的是将煤炭转化为液体、气体、固定产品、半产品等,以便进一步加工成能源、化工产品的行业,包括电石化学、煤气化、焦化等种类。其中,用得较多的设备当属气化炉、还原炉、氢反应器等一些压力容器。气化炉是煤化工许多关键设备中最不可缺少的设备之一,因此将自动化仪表应用于煤化工行业,可以改善煤化工行业的竞争机制,势必会为相关行业创造新的经济增长点。

  2.1 自动化仪表在安装时需注意的问题

  为确保自动化仪表在煤化工行业正常运行和发挥最好作用,必须对自动化仪表安装、安全防护、运行等进行全面密切的探究工作。在自动化仪表安装之前,要了解和掌握施工图、施工方案、安装手册、安装所需的技术规范。在安装时要熟悉具体施工组织、图纸会审、技术交底、安全技术措施,确保使用质量。在安装完成后,要对仪表进行回路检测试验,确保日后使用过程中的精密性和安全性。对仪表要进行盘柜安装、电缆敷设检测和保护管、接线、伴热管线试压检测,并要对仪表采取相应安全防护措施[2],具体见图1安装示意图。此外,还需要注意在联校过程中应尽量避免或尽力消除由此引起的误差。要定期维修自动化仪表相关硬件,以便仪表精密性不受破坏,降低维修更换成本。【1】

  
  2.2 煤化工自动化仪表应用的基本要求

  煤化工行业生产过程复杂多样,要求自动化仪表必须满足直观、方便、清晰、易用等要求,以便于提高仪表运行效率和实际中的应用能力。煤气化产品、相关化学品在回收、分类、利用等过程中,需要具备智能化数据采集、分析和相应控制操控能力。

  煤化工行业的传统仪表主要以逻辑电路或时序电路为主,由于传统仪表设置状态只能现定于操作区间内,记忆状态较简单,一旦超出记忆区间,各项功能则需重新设定,给数据监测带来不便。自动化仪表将计算机芯片及相关存储装置引入煤化工行业,使各项设置状态可以在各个操作区间内精准记忆和分类,极大地推动了仪表逻辑判断能力的发展。自动化仪表具备智能识别、管理、分析能力,用户只需进行最简单的设置便可完成相应功能。

  2.3 煤化工自动化仪表应用现状

  近年来,数字仪表、电动仪表、启动仪表等各种自动化控制系统给煤化工行业的发展奠定了现代化生产基础。这些自动化仪表设备具备可记忆操作能力、智能型数据处理能力、可编程控制能力和网络整体化能力。目前具备可靠性和高抗干扰能力的微电脑芯片在煤化工行业应用,提升了相关行业的生产力。

  在煤化工行业中,自动化仪表常应用于检测时的数据处理问题,如对自检测和测量值的转换、干扰值排除和线性化处理等功能。在微处理器及相关软件的应用下,极大地提高了智能型数据处理能力,同时减轻了仪表的硬件负担,增强了仪表的检测精度。

  自动化仪表与计算机网络紧密结合使煤化工行业具备了完善的自动化控制体系。有效整合传统仪表的识别、神经网络基础等构架的自学习、自适应和自联想功能。加强了示波器、万用表等设备的网络化实际应用,充分调动煤化工相关企业内部和不同企业间的仪表、仪器的工作潜力,使自动化生产模式识别、特征响应能力逐渐增强。煤化工行业在生产过程中逐步实现远程测量、采编、应用、存储等能力,完善煤化工行业智能型网络自动化的系统生产体系[2],并且极大地简化了自动化仪表的硬件结构,避免因逻辑电路出现故障而引发生产故障,减少安全隐患问题。

  2.4 煤化工自动化仪表的发展前景预测

  目前就中国煤化工行业发展趋势而言,各项生产、研发工作间的关联性、综合性及高效率的生产特征日益凸显,要求自动化仪表也必须具备相应技术能力。随着自动化仪表在煤化工行业相关领域应用逐步深入,对于自动化仪表自身精准度、智能化测量等要求也逐步增强,而自动化仪表应用于工业无线通讯等领域更为煤化工行业发展开拓了新的发展领域[3].就工业无线通讯领域方面而言,无线公共网络为煤化工行业生产利用自动化仪器进行链接功能和动态监控。这项技术在未来必然会得到深入研究和广泛、彻底应用。随着信息技术发展,对自动化仪表在信息采集、检测、分析、处理方面将会更加智能化、精确化,更加能够降低误差、提高自身控制能力,为煤化工行业生产过程中的安全化和精确化提供技术支撑和效益保障。

  3 结语

  随着科技水平不断提升,自动化仪表在煤化工行业的应用研究也在进一步深入。自动化技术在煤化工行业变得越来越重要,其高效率、高智能性、高精密性和高可靠性极大地满足了煤化工行业在数据复杂、控制条件多样等方面的具体要求。随科技进一步发展,自动化仪表也将具备更多传统设备所不具备的新功能,为煤化工行业带来巨大经济效益的同时,也为中国工业发展提供更强有力的技术支撑。

  参考文献:

  [1] 高 磊,王旭凤。自动化仪表在煤化工行业的前景[J].中国石油和化工标准与质量,2012(16):216.
  [2] 程艳波。自动化仪表在煤化工行业的应用分析[J].科技致富向导,2012(2):326.
  [3] 许 艳。自动化仪表在煤化工行业应用浅析[J].黑龙江科技信息,2014(5):115.

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