引言
隨著中國重工產業發展,煤化工行業在中國工業比重中所占的份額持續上升。隨著中國對煤炭產業深加工研究的不斷深入,煤化工行業的產品種類已高達數百種,已滲透在中國工業的許多領域,煤化工行業也成為應用各項機械設備等需求較多的行業。因此,為促進煤化工行業可持續性發展,必須利用先進技術降低相關企業的資源消耗、提高能源利用率,將自動化儀表引入煤化工行業,可以為煤化工相關企業的發展提供更多技術上的支持與保障。
1 自動化儀表發展概述
自動化儀表是指由多種自動化元件經過科學精密設計而形成的一項自動化技術工具,在基本情況下同時具備控制、測量、顯示、記錄等多項功能[1].隨著科技不斷發展,自動化儀表性能已逐漸走向科技化和產業化,控制方法、控制裝置不斷智能化、自動化。
傳統模擬反饋控制方式被以數字開環預測為核心的控制模式代替,調節器從傳統使用的手動定值調節器-PID調節器升級成為以微型機為主導的數字調節器和自適應調節器。目前,自動化儀表已廣泛應用于電網、環境監測等多個行業。在與煤化工行業產品相關聯的閥門、管道、空分設備、風機、壓縮機等設備中,都離不開自動化儀表。
2 自動化儀表在煤化工行業的應用研究
煤化工行業指的是將煤炭轉化為液體、氣體、固定產品、半產品等,以便進一步加工成能源、化工產品的行業,包括電石化學、煤氣化、焦化等種類。其中,用得較多的設備當屬氣化爐、還原爐、氫反應器等一些壓力容器。氣化爐是煤化工許多關鍵設備中最不可缺少的設備之一,因此將自動化儀表應用于煤化工行業,可以改善煤化工行業的競爭機制,勢必會為相關行業創造新的經濟增長點。
2.1 自動化儀表在安裝時需注意的問題
為確保自動化儀表在煤化工行業正常運行和發揮最好作用,必須對自動化儀表安裝、安全防護、運行等進行全面密切的探究工作。在自動化儀表安裝之前,要了解和掌握施工圖、施工方案、安裝手冊、安裝所需的技術規范。在安裝時要熟悉具體施工組織、圖紙會審、技術交底、安全技術措施,確保使用質量。在安裝完成后,要對儀表進行回路檢測試驗,確保日后使用過程中的精密性和安全性。對儀表要進行盤柜安裝、電纜敷設檢測和保護管、接線、伴熱管線試壓檢測,并要對儀表采取相應安全防護措施[2],具體見圖1安裝示意圖。此外,還需要注意在聯校過程中應盡量避免或盡力消除由此引起的誤差。要定期維修自動化儀表相關硬件,以便儀表精密性不受破壞,降低維修更換成本?!?】
2.2 煤化工自動化儀表應用的基本要求
煤化工行業生產過程復雜多樣,要求自動化儀表必須滿足直觀、方便、清晰、易用等要求,以便于提高儀表運行效率和實際中的應用能力。煤氣化產品、相關化學品在回收、分類、利用等過程中,需要具備智能化數據采集、分析和相應控制操控能力。
煤化工行業的傳統儀表主要以邏輯電路或時序電路為主,由于傳統儀表設置狀態只能現定于操作區間內,記憶狀態較簡單,一旦超出記憶區間,各項功能則需重新設定,給數據監測帶來不便。自動化儀表將計算機芯片及相關存儲裝置引入煤化工行業,使各項設置狀態可以在各個操作區間內精準記憶和分類,極大地推動了儀表邏輯判斷能力的發展。自動化儀表具備智能識別、管理、分析能力,用戶只需進行最簡單的設置便可完成相應功能。
2.3 煤化工自動化儀表應用現狀
近年來,數字儀表、電動儀表、啟動儀表等各種自動化控制系統給煤化工行業的發展奠定了現代化生產基礎。這些自動化儀表設備具備可記憶操作能力、智能型數據處理能力、可編程控制能力和網絡整體化能力。目前具備可靠性和高抗干擾能力的微電腦芯片在煤化工行業應用,提升了相關行業的生產力。
在煤化工行業中,自動化儀表常應用于檢測時的數據處理問題,如對自檢測和測量值的轉換、干擾值排除和線性化處理等功能。在微處理器及相關軟件的應用下,極大地提高了智能型數據處理能力,同時減輕了儀表的硬件負擔,增強了儀表的檢測精度。
自動化儀表與計算機網絡緊密結合使煤化工行業具備了完善的自動化控制體系。有效整合傳統儀表的識別、神經網絡基礎等構架的自學習、自適應和自聯想功能。加強了示波器、萬用表等設備的網絡化實際應用,充分調動煤化工相關企業內部和不同企業間的儀表、儀器的工作潛力,使自動化生產模式識別、特征響應能力逐漸增強。煤化工行業在生產過程中逐步實現遠程測量、采編、應用、存儲等能力,完善煤化工行業智能型網絡自動化的系統生產體系[2],并且極大地簡化了自動化儀表的硬件結構,避免因邏輯電路出現故障而引發生產故障,減少安全隱患問題。
2.4 煤化工自動化儀表的發展前景預測
目前就中國煤化工行業發展趨勢而言,各項生產、研發工作間的關聯性、綜合性及高效率的生產特征日益凸顯,要求自動化儀表也必須具備相應技術能力。隨著自動化儀表在煤化工行業相關領域應用逐步深入,對于自動化儀表自身精準度、智能化測量等要求也逐步增強,而自動化儀表應用于工業無線通訊等領域更為煤化工行業發展開拓了新的發展領域[3].就工業無線通訊領域方面而言,無線公共網絡為煤化工行業生產利用自動化儀器進行鏈接功能和動態監控。這項技術在未來必然會得到深入研究和廣泛、徹底應用。隨著信息技術發展,對自動化儀表在信息采集、檢測、分析、處理方面將會更加智能化、精確化,更加能夠降低誤差、提高自身控制能力,為煤化工行業生產過程中的安全化和精確化提供技術支撐和效益保障。
3 結語
隨著科技水平不斷提升,自動化儀表在煤化工行業的應用研究也在進一步深入。自動化技術在煤化工行業變得越來越重要,其高效率、高智能性、高精密性和高可靠性極大地滿足了煤化工行業在數據復雜、控制條件多樣等方面的具體要求。隨科技進一步發展,自動化儀表也將具備更多傳統設備所不具備的新功能,為煤化工行業帶來巨大經濟效益的同時,也為中國工業發展提供更強有力的技術支撐。
參考文獻:
[1] 高 磊,王旭鳳。自動化儀表在煤化工行業的前景[J].中國石油和化工標準與質量,2012(16):216.
[2] 程艷波。自動化儀表在煤化工行業的應用分析[J].科技致富向導,2012(2):326.
[3] 許 艷。自動化儀表在煤化工行業應用淺析[J].黑龍江科技信息,2014(5):115.