中天合创MTO装置烟气除尘控制系统隐患改造

王成杰

洛阳三隆安装检修有限公司 河南 洛阳 471012

摘要：ECS-700系统是浙江中控技术股份有限公司WebField系列控制系统之一，广泛应用在化工产业中。全系统包括电源模块、控制器、I/O 模块和通信总线等，均实现冗余，在任何单一部件故障情况下系统仍能正常工作。IO 模块具有通道级的故障诊断，具有完备的故障安全功能。系统具备组态单点在线下载和在线更改功能，确保现场安全连续运行。更新后的DCS系统，完全满足除尘装置的需求，系统的可扩展性可以轻松地增加控制节点，满足以后装置的改造等带来的扩展问题，保证了除尘装置的正常运行。

关键词：浙江中控；化工产业；冗余；故障安全

1 引言

S-MTO装置为使得催化剂的完全再生，需将反应器当中失去活性的催化剂导入至再生器中进行燃烧，将附着在催化剂表面的阻催物质燃烧后再讲具备催化能力的催化剂注入反应器中以实现催化剂的循环利用。再生器中的燃烧反应会产生大量的烟气，且烟气中含有少量未能筛滤除去的催化剂，处于环保的要求，该烟气不能直接排放至大气中，故而产生的烟气必须经过除尘系统处理后方可排放。

该装置原使用的控制系统为西门子S7-300系列PLC，使用一个生产周期内，共出现2次CPU死机，3次通讯故障，多次卡件故障，一次着火。上述多次故障，直接导致除尘系统控制瘫痪，虽未造成设备事故，但系统失控的局面却是化工企业所不能接受的高危情况。故特此进行改造，将原S7-300系列PLC更换为浙大中控ECS-700系列DCS控制。

2 控制系统的介绍

M TO装置的烟气除尘系统作为该装置对烟气进行处理的最后一道也是最为重要的工序，对烟气排放指标起着关键性的作用，设备的正常运作与否直接决定了烟气排放是否达标。系统顺控原理图如下：

硬件设备：此次改造系统共两套，拆除300系列CPU 4块、通讯卡2块、DI/DO卡76块、AI/AO卡18块。安装IP66防爆机柜（自带冷却系统）2座、安装FCU-712卡4块、AO713-H11卡2块、AI713-H11卡6块、DO716-S11卡12块、DI715-S11卡8块、改造防爆控制柜2座、电缆敷设3000余米。光纤敷设2000米。配套端子板、接线排若干。

控制方面：基于原PLC顺控做出以下修改：原顺控以12个仓室为一个顺控周期，改造为两部分分别独立的控制，1-6仓室为一部分，7-12仓室为另一部分。两部分顺控相互之间不干扰。光纤通讯增设一组，一用一备。提升阀、脉冲阀、振打器、电加热器、卸料器、铰刀等设备在上位中均可实现随时可手动控制，且不与现场手动控制相互干预。大大提升了设备的可操作性。在喷吹与卸料的过程中，每一个仓室作为单独的操作单元允许旁路，若工艺或设备在现场进行检修作业时，操作人员在DCS上位上将仓室隔离即可，顺控经过该仓室时即可跨过该仓室，进行至下一仓室，现场设备也不会有任何动作，保证设备检修过程中，检修人员的安全。

供电方面：系统供电采用两组UPS电互为冗余、保证系统运行稳定，另单独配备市电作为机柜照明风扇使用。24V电源方面采用两块西门子SITOP PSU8200开关电源模块，另配西门子SITOP modular 24VDC电源冗余模块实现双路供电的无缝衔接。保证系统及卡件工作的稳定性。由于电气控制方面的接触器既有DC24驱动，也有AC24V驱动，故在原控制机柜中保留220VAC-24VAC变压器，以方便电加热器的控制。

联锁控制：为保护高压电机K-1702引风机，对三路定子温度做三取二连锁，两路轴承温度做二取二联锁。工艺方面，进气温度、进气湿度均采用三取二联锁，保护设备在工况恶劣的情况下能够及时切出。所有联锁均在DCS设置联锁旁路软点，方便工艺操作人员在仪表故障的时候，及时旁路联锁，避免维保维保人员处理不及时，造成装置烟气排放，影响环保指标。

上位操作：此次改造之后，工艺操作画面做出了更加人性化的改造，工艺可以在DCS画面上可以看到顺控的实时进程，以及各个设备是否故障状态。相对之前的PLC控制画面，更加简洁明了。

此次改造之后除尘系统与反再系统的连接更加紧密，当工况出现不稳定，再生器联锁触发时，SIS系统会触发一个DO命令给除尘系统，联锁除尘系统停车，而不是像之前需要操作人员手动操作停止除尘系统。

3 结束语

系统改造运行至今未发生一起故障，运行平稳，实现了原装置的所有控制方案且操作界面全中文化，直观易用，大大的方便了操作人员的使用。改造完成后，整个除尘系统的故障和维护工作量都有大幅的下降。它的稳定性和易操作性得到了工艺人员和仪表维护人员的一致好评，并为装置的长周期正常运行打下基础。

参考文献

[1]史延鹏. 中控Ecs-700系统故障状态的快速应对方法[J]. 中华纸业,2017,38(10):69-71.

[2]王湘. Ecs-700系统在煤制气装置的应用研究[J]. 广东化工,2020,47(05):178-180.

[3]薛秀莉,杨永红. Ecs-700系统在仿真训练装置中的应用[J]. 化工自动化及仪表,2020,47(04):345-348.