一种联碱吸氨自动化控制方法
技术领域
本发明属于联合制碱工业生产领域，更具体的说，是涉及一种联碱吸氨自动化控制方法。
背景技术
联碱生产原料中，氨是一种重要原料，氨有毒有害且易燃易爆，生产中人要经常接触氨，必须用一种特殊设备来控制操作，才能保证安全，又能保证完成生产任务。氨的补充一般采用母液吸氨的方式。按联碱吸氨次数，分为一次吸氨和两次吸氨这两种工艺。这两种方式都采用喷射吸氨器来完成。
MI吸氨和MII吸氨两次过程，是联碱生产一般采用的工艺。使用同一类型的吸氨器。这种吸氨器占用空间小，且适合高负荷生产。
联碱的MI和MII吸氨器，见图1。从外形上看，是一个“三通式气液混合器”，从设计角度看，是一个“冲量传递器”。通过这种特殊的设备，把纯净的气氨顺利在地溶化入母液中。
生产过程中，母液从吸氨器母液入口(见图1母液进口)进入，经过喷嘴(见图1母液喷嘴)，母液高速喷射到混合室(见图1扩胀管或混合室)，由于母液高速喷出，喷嘴周围及后部气室(见图1气室)会产生负压，气室中的氨气以小气泡方式进入到母液中。大量氨气被母液高速射流带入吸氨器喉部时，开始并不能立刻溶解。也不会放出反应热。母液射流在中央通过，氨气沿喉部呈圆环状被带入，在喉部后端才形成微气泡水溶胶液体，在之后的几十秒之内，气泡中的氨气逐渐溶于母液中，同时母液温度升高。氨气泡进入母液后，母液体积迅速膨胀，母液密度变小。从喷嘴沿母液喷射方向，管腔慢慢变大，以适应这种变化。
为了取得稳定高效的吸氨效果，吸氨器管件各种尺寸，特别是氨和母液输送管件的横截面积必须设置合理，能保证母液混入气氨后能顺利输送出去，能使吸氨过程顺利进行。
除了设备设置，生产过程中控制气氨量的大小，是控制生产工艺指标高低的最主要因素。另外许多因素也导致吸氨过程不顺利，造成吸氨设备震动大，比如：气氨不纯净，含有不溶于母液的气体；吸氨器膨胀管内有大量结疤占据了空间；母液输送压力的改变等等。因此，吸氨器容易震动，管道设备容易出现泄漏，这些都影响吸氨效果导致生产指标不稳定。
使母液吸氨后游离氨指标，始终稳定在合格范围之内,是生产管理最希望取得的效果。多数联碱厂家，在吸氨操作过程中，一般采用以吸氨后温度控制做为量化调控方法，并参考分析吸氨后母液成份数据再进行校正，达到吸氨调节的目的。采用这种方法有时也能保持生产过程的稳定，但有时会出现与实际最终数据对应不上的情况，造成生产调节上混乱。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提出一种联碱吸氨自动化控制方法，采用补充氨量作为自动调节的重要参数，来保证生产工艺指标的合格。在补充原料氨过程中，本发明能提高吸氨自动化操作水平，稳定吸氨指标控制指标。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明联碱吸氨自动化控制方法，包括以下：
1)以总吸氨量作为吸氨调节依据，采用DCS集散自动调节系统进行自动化控制；
在气氨管线串接气氨流量计和气氨自动调节阀，在气氨自动调节阀的进气口和出气口分别串接一号主路阀门和二号主路阀门，在一号主路阀门进气口和二号主路阀门出气口之间通过旁通支路连接有旁通阀，所述气氨流量计和气氨自动调节阀均与操作控制室主机电连接，该操作控制室主机安装有DCS集散自动调节系统；
根据生产投量和指标得到总吸氨量，总吸氨量作为DCS集散自动调节系统自动调节参考依据；气氨流量计定时检测气氨流量，上传至DCS集散自动调节系统，DCS集散自动调节系统同设定的量相比较，发出相应的开关指令，控制气氨自动调节阀完成开关调节，如此循环往复，完成自动调节；
2)采用热水清洗吸氨装置，定期清洗吸氨内部管件
在每台吸氨器处均安装一个清洗热水阀，每个清洗热水阀一端均与其所在吸氨器的进气氨管线连接，另一端均与热水管线相连；
生产过程中，若某一台吸氨器的吸氨进气压力大于200KPa，说明该台吸氨器内部有堵塞现象，先关闭该台吸氨器的气氨阀，再关闭该台吸氨器的进母液阀，然后开启该台吸氨器的清洗热水阀进行清洗。
所述气氨流量计采用电磁流量计。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
(1)本发明根据生产投量和指标来规定总吸氨量，总吸氨量是自动调节参考依据，比起以吸氨后的温度升高量作为吸氨的调节依据的方法，更加可靠，更加稳定。同时，DCS集散自动调节系统根据总吸氨量进行更精准地自动化控制，完成自动化调节。
(2)本发明采用一套热水清洗吸氨装置，生产过程中定期清洗吸氨内部管件，能够保证吸氨器长期稳定运行。
附图说明
图1是本发明联碱吸氨自动化控制方法的自动调节示意图。
附图标记：1吸氨器；2母液管线；3热水管线；4气氨管线；5气氨阀；6进母液阀；7清洗热水阀；8一号主路阀门；9二号主路阀门；10旁通阀；11气氨自动调节阀；12气氨流量计；13操作控制室主机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
本发明联碱吸氨自动化控制方法，能够保持吸氨器长周期运行，保证生产中指标合格稳定，具体实现过程如下：
第一部分：以总吸氨量作为吸氨调节依据，采用DCS集散自动调节系统进行自动化控制。
如图1所示，在气氨管线4串接气氨流量计12和气氨自动调节阀11，在气自动调节阀11的进气口和出气口分别串接一号主路阀门8和二号主路阀门9，在一号主路阀门8进气口和二号主路阀门9出气口之间通过旁通支路连接有旁通阀10，所述气氨流量计12和气氨自动调节阀11均通过仪表信号线与操作控制室主机13电连接，该操作控制室主机13安装有DCS集散自动调节系统。其中所述气氨流量计12采用电磁流量计。
根据生产投量和指标得到总吸氨量，总吸氨量作为DCS集散自动调节系统自动调节参考依据。气氨流量计12定时检测气氨流量，上传至DCS集散自动调节系统，DCS集散自动调节系统同设定的量相比较，发出相应的开关指令，控制气氨自动调节阀11完成开关调节，控制气氨流量，如此循环往复，完成自动调节。其中，设定的量是操作人根据生产投量(是生产负荷也是生产产量的大小)确定的吸氨量，比如联碱生产投量AII母液600m3/h,吸氨量23t/h。相应的开关指令具体为：当操作人将调节系统打到自动，DCS集散自动调节系统实现调节时，该自动调节系统每500毫秒读一次气氨流量计的流量，电脑将这些流量同人工输入的吸氨量进行比较，如果流量计输送来的数子偏大或偏小，电脑将发出指令关闭或打开调节阀，关闭和打开反应的快慢以及关闭程度取决于仪表工程师输入的PID参数，PID是三个英文单词比例积分微分第一个字母，PID控制器是应用最广泛的工业控制器，由比例单元，积分单元和和微分单元组成，使用中只需设定三个参数kp,ki,kd，这三个参数调节阀动作快慢和效果，如果实际流量与输入流接近，自动调节将微调，以保持这种两个量接近的状态。生产中影响实际流量其它因素经常出现，自动调节自动跟踪，这种自动调节显得很有作用。
如果生产投量确定后，生产需要补充多少氨也就能确定。联碱生产吸氨前的母液游离氨有一个合格的波动范围，吸氨后母液的游离氨也有一个合格范围，如果吸氨前这个指标偏高，吸氨后指标要求在低限，那么吸氨量就比较低。如果现实与以上的情况相反，吸氨量就比较高。根据这个规律，估算出一般实际吸氨量调节范围每100m3AII投量，吸氨量在3.6～3.9t这个范围。
比如，AII投量为A(单位m3/h,A一般为大于300小于2000，整百的自然数)，可以确定总吸氨量B，单位t/h。
比如，B＝0.0038A。B的取值范围是0.0036A～0.0039A单位(t/h)。这个取值范围就是操作人员可以选取的参考数据。
第二部分：采用热水清洗吸氨装置，生产过程中定期清洗吸氨内部管件。
在每台吸氨器1处均安装一个清洗热水阀7，型号DN25mm，每个清洗热水阀7一端均与其所在吸氨器1的进气氨管线连接，另一端均与热水管线3相连，一套热水清洗吸氨装置就基本完成。
生产过程中，若某一台吸氨器1的吸氨进气压力大于200KPa，说明该台吸氨器1内部有堵塞现象，需要及时清洗。
清洗方法是：先关闭该台吸氨器1的气氨阀5，再关闭该台吸氨器的进母液阀6，然后开启该台吸氨器1的清洗热水阀7进行清洗。单台吸氨器1清洗十分钟左右。
尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
