國(guó)內(nèi)“4580”控制系統(tǒng)首臺(tái)套工程化研究及應(yīng)用

1、國(guó)內(nèi)“4580”大型合成氨、尿素裝置控制系統(tǒng)首臺(tái)套工程化研究及應(yīng)用企業(yè)：浙江中控軟件技術(shù)有限公司日期：2010-03-06領(lǐng)域：工業(yè)安全點(diǎn)擊數(shù)：4204580項(xiàng)目是以煤為原料的全球最大的化肥生產(chǎn)裝置，中控的控制系統(tǒng)能在江蘇靈谷項(xiàng)目上得到成功應(yīng)用，這是一個(gè)具有重大意義的里程碑：對(duì)我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)控制系統(tǒng)在大型煤化工裝置上的廣泛應(yīng)用具有重要的示范意義和推動(dòng)作用；不僅打破了國(guó)外控制系統(tǒng)的技術(shù)壟斷，更有力促進(jìn)大型煤化工行業(yè)關(guān)鍵裝備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，有效提升國(guó)家經(jīng)濟(jì)的安全性。項(xiàng)目介紹江蘇靈谷化工有限公司地處江蘇省宜興市，公司始建于1966年，從年產(chǎn)5000噸合成氨的小型氮肥企業(yè)發(fā)展到目前年產(chǎn)85萬(wàn)噸合成氨的現(xiàn)

2、代化大型化工企業(yè)，走出了一條小氮肥企業(yè)技術(shù)升級(jí)、可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新之路。但是多年來(lái)生產(chǎn)單裝置生產(chǎn)能力低、生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)落后成了江蘇靈谷化工有限公司發(fā)展的瓶頸。化肥行業(yè)需要通過(guò)市場(chǎng)整合提升產(chǎn)業(yè)集中度，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2006年，尤其是在當(dāng)前化肥生產(chǎn)成本上升，全球化肥巨頭企業(yè)通過(guò)各種方式介入中國(guó)市場(chǎng)，化肥行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇的背景下，公司領(lǐng)導(dǎo)層基于國(guó)內(nèi)化肥行業(yè)的發(fā)展形勢(shì)，決心做大做強(qiáng)，全方位與國(guó)際接軌，應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)，決策新建一套年產(chǎn)45萬(wàn)噸合成氨及80萬(wàn)噸尿素完整煤基化肥生產(chǎn)線（“4580”工程），為當(dāng)前國(guó)內(nèi)計(jì)劃興建單套生產(chǎn)規(guī)模最大的煤基化肥生產(chǎn)裝置，受到了國(guó)內(nèi)同行的高度關(guān)注。對(duì)整個(gè)45

3、80大化肥工程的中樞神經(jīng)系統(tǒng)全廠生產(chǎn)流程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的選用，江蘇靈谷化工有限公司在正式招標(biāo)之前經(jīng)過(guò)廣泛深入的市場(chǎng)考察、慎重比對(duì)，選擇了包括浙江中控技術(shù)股份有限公司在內(nèi)的五家國(guó)際著名自動(dòng)化設(shè)備供應(yīng)商參與競(jìng)標(biāo)。最終浙江中控技術(shù)股份有限公司憑借雄厚的系統(tǒng)和行業(yè)技術(shù)開發(fā)能力、深入完善的行業(yè)自動(dòng)化整體解決方案、在3052大化肥裝置上的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及貼身周到的工程和培訓(xùn)服務(wù)，加上江蘇靈谷化工有限公司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)民族國(guó)際自動(dòng)化品牌的高度支持和信任，浙江中控技術(shù)股份有限公司在與橫河、霍尼韋爾、FOXBORO等國(guó)際著名自動(dòng)化公司的激烈競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，成功中標(biāo)此次4580大化肥工程全流程自動(dòng)化成套控制系統(tǒng)項(xiàng)目。該

4、項(xiàng)目的最終成功投運(yùn)，標(biāo)志著具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)化DCS系統(tǒng)在突破3052大化肥裝置首次應(yīng)用的基礎(chǔ)上，又在4580規(guī)模大化肥裝置上突破了國(guó)外控制系統(tǒng)的技術(shù)壟斷，有力促進(jìn)了石油化工行業(yè)關(guān)鍵裝備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，提升了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的安全性。浙江中控技術(shù)股份有限公司為此做了大量的前期研究工作。雖然如此大規(guī)模的煤化工裝置在國(guó)內(nèi)建設(shè)生產(chǎn)常屬首次，沒(méi)有任何可參考借鑒的行業(yè)裝置經(jīng)驗(yàn)和工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，但是在2005年，浙江中控技術(shù)股份有限公司就開始著手對(duì)大規(guī)模大化肥裝置國(guó)產(chǎn)化進(jìn)行工程化研究。同時(shí)在軟件、硬件、方案等方面取得多項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果。在系統(tǒng)開放性、穩(wěn)定性、可靠性、集成能力、場(chǎng)智能儀表設(shè)備的統(tǒng)一集成管理、MES等

5、各方面進(jìn)行提升。配合前期廣泛的技術(shù)調(diào)研、行業(yè)調(diào)研和其他工程項(xiàng)目的工程應(yīng)用，并積極配合江蘇靈谷化工有限公司進(jìn)行工程化研究。2008年4月初，江蘇靈谷化工有限公司和浙江中控技術(shù)股份有限公司聯(lián)合項(xiàng)目組成立，并決定創(chuàng)新的進(jìn)行工程化應(yīng)用實(shí)踐。而此時(shí)離計(jì)劃生產(chǎn)尿素的時(shí)間只有短短一年左右時(shí)間，而從各種設(shè)備及儀表采購(gòu)、安裝、調(diào)試、磨合均需要相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間。而工程項(xiàng)目管理及工程化研究和應(yīng)用是否能滿足如此高要求和嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目需求，是擺在項(xiàng)目組面前的難題。經(jīng)過(guò)前期國(guó)內(nèi)外廣泛充分的行業(yè)技術(shù)市場(chǎng)調(diào)研，對(duì)項(xiàng)目大型主體裝備采用國(guó)外拆建和國(guó)產(chǎn)化相結(jié)合的方法，即確保了技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性，又促進(jìn)了部分大型技術(shù)裝備的國(guó)產(chǎn)化，有效降低

6、了投資成本。經(jīng)過(guò)兩年多時(shí)間的高效籌備設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)調(diào)試，裝置整體于2009年6月份一次投運(yùn)成功，產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)尿素。經(jīng)過(guò)一個(gè)月左右的試運(yùn)行，實(shí)際產(chǎn)能為1500噸/日合成氨、2700 噸/日的尿素，完全達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)模能力要求。經(jīng)過(guò)近半年的連續(xù)運(yùn)行，裝置滿負(fù)荷運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，標(biāo)志著項(xiàng)目建設(shè)獲得了圓滿成功。項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益江蘇靈谷化工有限公司4580大化肥裝置的幾大核心裝置50000Nm3/h空分裝置、單爐日投煤量2000噸的水煤漿連續(xù)煤氣化裝置、低溫甲醇洗煤氣凈化裝置、單套年產(chǎn)80萬(wàn)噸CO2氣提尿素合成裝置等，采用了國(guó)產(chǎn)化技術(shù)和裝備，為國(guó)內(nèi)類似規(guī)模大化肥裝置的關(guān)鍵裝備國(guó)產(chǎn)化技術(shù)推廣應(yīng)用起到了重要的工

7、程示范作用。以前類似規(guī)模的大化肥裝置建設(shè)基本靠全套引進(jìn)國(guó)外專利技術(shù)，該項(xiàng)目的成功實(shí)施光在引進(jìn)工藝技術(shù)的專利實(shí)施許可費(fèi)用上就可節(jié)約300萬(wàn)美元以上。在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用上，由于4580大化肥裝置的生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)高溫高壓（最高溫度為1350、最高壓力大于20MPa）、易燃易爆的典型高危大化工生產(chǎn)過(guò)程，為了保證其在高危險(xiǎn)等級(jí)下安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，國(guó)內(nèi)眾多生產(chǎn)廠家之前基本采用國(guó)外先進(jìn)成熟的自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全廠生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控。本項(xiàng)目的成功實(shí)施，首次基于國(guó)產(chǎn)化自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，使之達(dá)到了較高的自動(dòng)化程度，從自動(dòng)化角度上保證了工藝技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)；系統(tǒng)熱回收效率高，無(wú)影響長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)的隱患，大大提

8、高了整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的操作穩(wěn)定性、連續(xù)性。該項(xiàng)目經(jīng)過(guò)近兩年的設(shè)計(jì)、開發(fā)、調(diào)試和投運(yùn)，各裝置先后實(shí)現(xiàn)了一次成功開車投運(yùn)，到目前為止整體裝置已經(jīng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行半年以上，整體運(yùn)行情況經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量評(píng)估，結(jié)果如下：4580大化肥工程控制系統(tǒng)整體自動(dòng)投運(yùn)率達(dá)到了90以上，效率提升20，整體投資成本下降30%，裝置整體運(yùn)行狀況穩(wěn)定，適合長(zhǎng)周期運(yùn)行；裝置整體運(yùn)行狀況穩(wěn)定，適合長(zhǎng)周期運(yùn)行。；50000Nm3/h空分裝置實(shí)現(xiàn)了集成優(yōu)化控制，在2個(gè)小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)105%-75%之間的自動(dòng)變負(fù)荷優(yōu)化調(diào)節(jié)，比常規(guī)的手動(dòng)調(diào)節(jié)降低生產(chǎn)能耗3%以上；裝置整體煤耗為：1170Kg標(biāo)準(zhǔn)煤/噸氨，比國(guó)內(nèi)同行業(yè)的先進(jìn)水平1400Kg

9、標(biāo)準(zhǔn)煤/噸氨降低16.4%，達(dá)到了國(guó)內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先水平；裝置整體能耗為： 170度電/噸尿素，970Kg蒸汽/噸尿素，分別比國(guó)內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)水平降低10%15%，達(dá)到了國(guó)內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先水平。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行效果，系統(tǒng)各項(xiàng)功能和性能均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)的要求，能滿足大型化肥裝置易燃易爆、高溫高壓的高危險(xiǎn)等級(jí)下安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，說(shuō)明國(guó)產(chǎn)控制系統(tǒng)完全有能力應(yīng)用于大化肥連續(xù)生產(chǎn)裝置的全流程生產(chǎn)過(guò)程，打破了國(guó)外控制系統(tǒng)對(duì)國(guó)際上連續(xù)加壓煤氣化裝置控制系統(tǒng)市場(chǎng)的技術(shù)壟斷，為我國(guó)大型煤氣化技術(shù)裝備的完全國(guó)產(chǎn)化起到了重要的推動(dòng)作用。在該項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，國(guó)產(chǎn)控制系統(tǒng)及生產(chǎn)廠商在多方面表現(xiàn)出競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)：1、大大縮短了工程建設(shè)周期，

10、節(jié)約了工程投資。國(guó)產(chǎn)控制系統(tǒng)交貨及實(shí)施周期比進(jìn)口少36個(gè)月，同時(shí)節(jié)省設(shè)備投資近三分之一。2、生產(chǎn)廠商高度重視、態(tài)度認(rèn)真、現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)及時(shí)、良好。國(guó)內(nèi)自動(dòng)化廠商能夠根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)展情況和生產(chǎn)工藝要求，及時(shí)溝通和調(diào)整設(shè)計(jì)、實(shí)施方案，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)響應(yīng)迅速，工作及時(shí)到位。3、國(guó)產(chǎn)控制系統(tǒng)發(fā)揮了多種現(xiàn)場(chǎng)總線接入能力和系統(tǒng)的開放性能，成功實(shí)現(xiàn)了江蘇靈谷化工有限公司采用的其它成套智能控制系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)智能化儀表信息的集成，增加了系統(tǒng)的可維護(hù)性、可操作性，大大減少了用戶的投資。4、該項(xiàng)目成果有望在國(guó)內(nèi)計(jì)劃興建的十余套3052以上規(guī)模大化肥裝置上實(shí)施或正在實(shí)施，相關(guān)成果應(yīng)用將帶來(lái)上千萬(wàn)的直接經(jīng)濟(jì)效益，可以為用戶企業(yè)帶來(lái)過(guò)億的間

11、接經(jīng)濟(jì)效益。二、項(xiàng)目社會(huì)效益自動(dòng)化系統(tǒng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的影響范圍十分廣泛，被譽(yù)為工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”。在發(fā)達(dá)國(guó)家，以美國(guó)為例，自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)占國(guó)民生產(chǎn)總值的4%，它影響的相關(guān)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值卻達(dá)到國(guó)民生產(chǎn)總值的66%。當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)正從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，迫切需要采用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。自動(dòng)化技術(shù)是“信息化帶動(dòng)工業(yè)化”的基礎(chǔ)和橋梁，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)，能夠使傳統(tǒng)工業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少資源消耗、降低能耗和污染，使我國(guó)工業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展的道路。隨著我國(guó)千萬(wàn)噸級(jí)煉油、百萬(wàn)噸級(jí)乙烯、百萬(wàn)千瓦級(jí)核電與火電等重大工程的大量建設(shè)，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的需求日益增加，控制系統(tǒng)是這些生產(chǎn)裝置的“大腦”和“神經(jīng)中樞”，重大工程自動(dòng)化系統(tǒng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的戰(zhàn)略地位也日益突出。目前重大工程自動(dòng)化系統(tǒng)大多依靠進(jìn)口，給國(guó)民