自动化仪器仪表在炼化生产节能中的应用

发表时间:2020/9/25   来源:《科学与技术》2020年第15期   作者:赵海升
[导读] 我国在十一五规划当中,将节能减排作为国家战略发展的重要一步。
        赵海升
        北京思量测控设备有限公司   101113
摘要:
        我国在十一五规划当中,将节能减排作为国家战略发展的重要一步。炼化生产过程中耗费了很多资源,因此在生产过程中需要研发相关测量设备,应用自动化仪器仪表,实现节能减排,推动炼化生产。

关键词:自动化仪器仪表;炼化生产;节能
前言
        经济的不断发展给环境带来一定影响,必须要采取保护措施进行防范,避免对环境造成破坏,保护人类家园,同时也可以推动环境发展。需要加大力度研发高科技产品,坚持节能减排的战略目标。保护环境,减少对环境造成危害。本文主要分析在炼化生产过程中,应用自动化仪器仪表以及取得相应的成果。

1.自动化技术
        最近几年,技术在不断发展,科技是第一生产力,我国已经加大力度研发自动化技术,取得很大成效。自动化已经广泛应用在人们生产生活中,改善了人们生活、工作的质量,推动了时代发展。在高科技时代背景下,应用自动化技术可以改变事物发展状态,各行各业都要灵活应用自动化技术,使企业在市场中更好生存。随着自动化技术不断发展,科技成果越来越成熟,同时也出现了很多新型设备,广泛应用在工业生产中。
        
2.炼化生产中自动化仪表的应用现状
        在炼化生产过程中,会对整个过程进行监控,掌握所有动态,保障自动化设备顺利应用。在应用控制单元和执行单元这种形式时,可以控制远程设备,及时了解相关情况。如果发生问题也可以及时解决,可以对设备进行自动化管理,可以及时发现设备存在的安全隐患,避免造成严重事故,确保炼化顺利生产。
在炼化生产过程中也有自动化仪表系统,它主要用来测量压力、温度、流量和物位等相关参数,并对其进行科学控制,确保生产参数在规定范围内。在这个系统中还有一些其他自控系统,起到一定调节作用,及时对炼化生产进行调整,确保炼化设备具备一定生产能力。在炼化生产过程中使用的大量仪器仪表,如压力变送器,它主要用来检测压力容器和管线所承受的压力,是否超过负荷,同时结合自控系统,保证数据可以安全稳定运行。将获取到的相关数据与发展的数据进行比较,如果发现超出规定范围就启动预警机制,通知相关工作人员进行处理。炼化设备还安装泄压装置,及时降低压力,避免发生火灾,造成严重后果。在测量油井产能过程中,应用自动化仪表可以及时掌握炼化生产的动态并对其进行分析,从而找出影响炼化生产的因素,制定相应措施。采取最优采油工程技术,提高水区开发效率,选择合适的自动化仪表,及时观察使用情况,获取生产数据,对炼化生产进行数字化管理。
        炼化生产是十分重要的工程,它的开发不断深入,因此自动化控制系统也在不断完善。在炼化生产过程中应用PLC和DCS。它可以监测炼化生产中的所有性能和参数,如果发现异常,及时进行调整,确保炼化生产平稳运行,最终达到生产目标。

3.炼化生产节能中应用自动化仪器仪表
3.1合理设计自动化仪器仪表系统
        企业在进行炼化生产过程中,需要借助自动化仪器仪表来对其进行监控。这是十分关键的一步,在整个项目中,仪器仪表虽然只是起到一个辅助作用,但是在整个炼化生产过程中起着重要作用,它关系到生产装置能否正常运行。
        炼化生产过程中,一些处理装置都会设计加热炉等耗能大的设备,检测这种设备会使用不同的自动化仪表,降低能耗,避免造成更大损失。一些加热炉需要收集介质进出口的温度以及压力参数,同时也要将这些参数信息输送到总的控制系统,然后对其进行处理,并且将处理结果再次反馈到加热炉,使得加热炉实现自动平衡,优化运行,实现节能目的。


        计算机科学在不断发展,测量压力温度等的仪表也越来越朝着智能化的方向发展,这样炼化工作人员的工作任务得到减轻。不再依靠人员进行管理,优化了生产工艺,同时也提高了精确性,降低了能耗。

3.2优化自动化仪器仪表的选型
        在优化其他工艺项目过程中,可以看出自动化仪表优化时需要考虑相关性能,以及它是否具备经济性。目前,已研发出无压损流量的仪表。因此在选择仪表时,需要考虑技术和结构。设计联合站时,经过对比发现,在测量同一流体过程中,采用均速管流量计进行测量,它所产生的压力差比较小。虽然均速管流量计价格较高,但是耗能小、准确度高,因此应选择这类仪表。

3.3控制自动化仪表的传输阻力
        炼化生产过程中,自动化仪表与被测量对象之间发生接触,会受到一定阻力,并且这种阻力会受到各种因素影响。阻力不断加大,在线路传输流体过程中会消耗更多能量,介质和流量仪表之间也会发生阻碍,并且阻碍很大,实现节能目的,就要降低仪表所造成的阻碍。

        (1)在流量测量装置中,需要增加节流装置的直径比,这样可以增大节流。在炼化生产监测过程中都应用了这种节流装置,它使用范围广,但是从流体性质来说具有黏性。当液体传输经过这些器件时会形成一些漩涡,消耗很多能量。当液体静压力传输时,经过这些节流装置也会造成损失,并且难以恢复。由此可见,压力损失越大,直径比就越小,两者是反比关系。如果要减少压力损失,就需要增大直径比,只有这样才可以节约能源,保护环境。(2)可以通过控制调节阀来实现节能.为讲述优化调节阀的使用,在此说明阀阻比的概念,它是指当阀体全部打开过程中,压力降低的值除以管路总体压力降低的数值。如果这个数据越大,说明在调节阀中所损失的能量就越多,然后在实际使用时会计算这一数值,一般所规定的数值在0.3-0.5,气体的阀阻比较高。在炼化生产过程中,会利用调节阀来控制流量,降低阀阻比,这样可以减少机泵在运转过程中造成的消耗,实现节能降耗。

3.4充分利用交流变频技术
        目前,工业领域已经应用变频技术,它的节能效果很好,具有很高经济性,为工业生产提供便利。在工业化生产系统中使用调速计,它可以控制好速度。在生产过程中应用变频技术,在安装时其不会受到阻力,并且不会接触;其次在控制速度时利用调速器直接控制机泵转动速度,这样可以直接有效地控制好流量;最后在调速过程中它所涉及到的范围很广,取得了良好调速效果,也省掉了很多环节,避免受到其他因素影响,根据使用原则选择相应的调节阀,降低压力。通过变频控制器组成一个调节系统,这样可以提高整体效率,采用这种方式可以降低电能消耗。

3.5加强自动化仪表系统的运行维护
        要使系统长期稳定运行,就需要定期维护自动化仪表系统。一般在维护过程中主要是查看检测仪表的信号是否正常,还要检查相关元件和线路,避免发生安全隐患,确保仪表顺利运行。在仪表使用过程中也要定期进行清洁和润滑,保证其顺利运行。如干式高压水表是对每口井进行注水,然后计算注水量,在齿轮运行时会增大耗能,但是如果注入的数值比测量值大,会使得注人的水过多,这样也会浪费资源,因此需要检修表芯。

结束语:
        传统的仪器仪表应用在炼化生产中,无法有效实现节能减排的目的,因此炼化生产企业在设计阶段就需要优化自动化仪器仪表系统。在安装时也需要选择合适类型,并对其进行不断处理,控制好自动化仪表的传输阻力,使其在规定范围内。要借助交流变频技术降低压力,避免浪费,同时又要维护自动化仪表系统,确保其稳定运行,避免出现问题,造成严重事故。
参考文献:
[1]齐照庆.自动化仪器、仪表及数字化油田建设在油田生产、节能中的应用[J].石油石化节能,2019.9(2):50-52,11.
[2]齐照庆.自动化仪器仪表在油田生产节能中的应用[J].石油石化节能,2019.9(1):26-28,10.


        
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