前言

隨著國家推行自改數(shù)轉(zhuǎn)，硫酸行業(yè)正掀起一場智能化改造與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的熱潮[1]。各方都在積極探討如何提升硫酸裝置的自動化水平，以及如何實現(xiàn)其數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以適應社會快速發(fā)展的需求[2]。目前，禮正來科技致力于推動硫酸裝置的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。我們廣泛聽取了多家大型硫酸生產(chǎn)企業(yè)的意見，深入了解他們對硫酸裝置智能化改造與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求。行業(yè)共識表明，一鍵開車是衡量智能化改造成功與否的關(guān)鍵標準，我們運用研究數(shù)字硫酸積累的理論知識，并結(jié)合硫酸生產(chǎn)操作的實際經(jīng)驗，設計大型硫酸裝置一鍵開車方案，旨在助力企業(yè)實現(xiàn)智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型[3]。

1、總體思路

硫磺制酸裝置開車大體可分為開車前檢查，開車準備，裝置開車，指標控制，正常運行五大步驟。開車前檢查主要是檢查工藝條件、設備、儀表、電氣是否滿足開車條件，這個以現(xiàn)場檢查為主，可以用電子OK表確認；開車準備主要是針對裝置工藝流程是否已經(jīng)打通、各基礎(chǔ)控制點是否具備開車條件，這個可以利用開車導航來最終確認如圖1；裝置開車主要以進風噴磺為主，控制風磺比是其中的重點及難點，這個通過物料平衡為切入點達到精準控制；指標控制主要針對各工序工藝指標控制，可以通過自動調(diào)節(jié)來實現(xiàn)；正常運行是指各控制點達指標后能自主運行，并可根據(jù)需求增減負荷，負荷增減也可以通過物料平衡來實現(xiàn)。

硫酸裝置一鍵開車導航圖

2、總體要求

為達到一鍵開車，設備、電氣、儀表的可靠性和自動運行要求較高，運轉(zhuǎn)設備運行要平穩(wěn)可靠，同時滿足自動啟停需求，對于關(guān)鍵機泵設備，要有熱備用設計，設置安全連鎖，可以自動切換。儀表性能可靠，能準確顯示物料的溫度、流量、壓力等參數(shù)，對于關(guān)鍵控制點需要冗余設計，可三選二或者兩個全部同時滿足。調(diào)節(jié)閥根據(jù)其實際位置和調(diào)節(jié)功能實現(xiàn)有效、精準、穩(wěn)定控制。

3、開車邏輯

3.1焚硫轉(zhuǎn)化工段邏輯

電子OK表確認后各工段開車準備自建，DCS點擊開車準備按鈕，焚硫工段開車準備自動建立。

建立蒸汽保溫系統(tǒng)：精硫槽保溫蒸汽自動打開，磺管保溫蒸汽自動打開，磺槍保溫蒸汽出口導淋閥自動打開。

建立硫系統(tǒng)：以保溫蒸汽壓力和精硫槽溫度為觸發(fā)點系統(tǒng)自動選擇高液位液硫儲罐（或人工選擇）打開其底部閥，再開大精硫槽液位調(diào)節(jié)閥，控制精硫槽液位，液位維持65%左右設置自動；

建立硫循環(huán)：以精硫槽液位為觸發(fā)點可延遲三分鐘精硫泵出口閥打開，磺管回流閥打開，三個磺槍隔離閥關(guān)閉，精硫泵自動啟動，變頻自動增加，流量計正常顯示至60%裝置負荷流量；

預噴磺：以管道保溫蒸汽壓力和磺管流量計為觸發(fā)點磺槍隔離閥自動打開，磺管回流閥自動關(guān)閉，焚硫爐火檢信號觸發(fā)，3秒鐘后磺管回流閥自動打開，磺槍隔離閥自動關(guān)閉。三支槍自動切換，保證每支磺槍通暢。

焚硫轉(zhuǎn)化閥門自動設置：以預噴磺火檢信號和鍋爐上水流量為觸發(fā)點風機出口放空閥全開、焚硫爐進口閥全關(guān)、鍋爐出口蝶閥全開、鐘罩閥開80%、一段進口蝶閥全開、高溫過熱器煙氣旁路全開、熱熱換熱器煙氣旁路全關(guān)、省煤器2出口蝶閥全開、冷熱換熱器旁路全關(guān)。（轉(zhuǎn)化升溫使用兩個閥門關(guān)閉）。

3.2干吸工段邏輯

電子OK表確認DCS點擊開車準備按鈕，干吸工段開車準備自動建立。

灌母酸：自動打開干燥、二吸、HRS灌母酸閥門，罐區(qū)自動打開泵進、出口閥，人為選擇使用哪個大罐啟動泵，干燥循環(huán)酸槽、二吸循環(huán)酸槽、HRS循環(huán)酸槽液位灌至85%液位根據(jù)實際情況設定，停泵，關(guān)閉閥門。

循環(huán)水循環(huán)：循環(huán)水池自動補水到達液位，酸冷器循環(huán)水進出口閥門自動打開，循環(huán)水泵自動啟動，泵出口閥自動打開，水進入酸冷器，給水壓力、流量、酸冷器出口PH至均正常（循環(huán)水系統(tǒng)也單獨做開車準備邏輯）。

低溫熱回收系統(tǒng)上水：（除氧器液位為觸發(fā)點）HRS蒸發(fā)器放空閥打開，產(chǎn)汽閥關(guān)閉，進加熱器調(diào)節(jié)閥打開，HRS蒸發(fā)器給水泵自動啟動，鍋爐出口閥打開，蒸發(fā)器上水，液位至75%（根據(jù)實際情況定），蒸發(fā)器上水量減小至10 m3/h,鍋爐定排打開，控制鍋爐液位穩(wěn)定。低溫熱回收系統(tǒng)也單獨做開車準備邏輯。

建立單獨酸循環(huán)：

干燥循環(huán)：以干燥酸槽液位為觸發(fā)點干燥酸冷器旁路閥打開，HRS產(chǎn)干燥酸閥關(guān)閉，干燥串二吸循環(huán)酸槽閥門關(guān)閉，干燥循環(huán)酸泵自動啟動，控制上塔酸量到指標值850 m3/h。液位維持55%左右，液位不足可再次補母酸。

二吸循環(huán)：以二吸酸槽液位為觸發(fā)二吸酸冷器旁路打開包括HRS酸旁路，產(chǎn)酸閥門關(guān)閉，HRS產(chǎn)二吸循環(huán)酸槽閥門關(guān)閉，HRS二吸酸進口閥門關(guān)閉，二吸循環(huán)酸泵自動啟動，控制上塔酸量到指標值800 m³/h。液位維持55%左右，液位不足可再次補母酸。

HRS酸循環(huán)：以干燥酸槽液位和鍋爐液位為觸發(fā)點HRS產(chǎn)酸閥關(guān)閉，HRS酸泵冷卻水和軸封風氣自動打開軸封空氣控制壓力和流量，HRS酸泵自動啟動，控制一級上塔酸量到指標值（1200m³/h）。液位維持60%左右，液位不足可再次補母酸。

建立串酸：以二吸上塔和HRS一級酸流量為觸發(fā)點HRS二級酸閥門打開，控制上塔酸量60m³/h，HRS產(chǎn)二吸循環(huán)酸槽閥門打開，控制HRS循環(huán)酸槽液位穩(wěn)定。建立HRS和二吸酸循環(huán)。

4、結(jié)語

本文針對硫磺制酸裝置一鍵開車技術(shù)進行了深入的研究和分析，通過本文設計模擬驗證的一鍵開車技術(shù)方案，可成功實現(xiàn)硫磺制酸裝置的快速平穩(wěn)啟動，以及高效穩(wěn)定的生產(chǎn)過程。這一技術(shù)方案的實際應用，可為硫磺制酸行業(yè)未來的發(fā)展帶來革命性的變革，不僅能大幅提升硫酸生產(chǎn)效率和能源利用效率，還能有效降低生產(chǎn)成本和安全風險，此方案不僅展現(xiàn)出廣泛的應用前景和重要的社會價值，還為硫酸工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供新示范。

參考文獻

[1] 楊林國. 數(shù)字化轉(zhuǎn)型為傳統(tǒng)工業(yè)賦能添翼[N]. 貴陽日報. 2022-05-26(004).

[2] 陳心怡, 張 華, 賈君君等. 數(shù)字經(jīng)濟下工業(yè)生產(chǎn)標準數(shù)字化轉(zhuǎn)型探索研究[J]. 中國標準化, 2023, 48-52.

[3] 范小祥. 新技術(shù)新設備在硫磺制酸裝置中的應用[J]. 化工安全與環(huán)境, 2020, 15-17.