专利名称：上位控制系统对产汽设备的逻辑控制方法
技术领域：
本发明涉及一种上位控制系统对产汽设备的逻辑控制方法。
背景技术：
在炼油乙烯技术中，上位控制系统(以下简称上控系统)是IGCC (IntegratedGasification Combined Cycle整体气化联合循环)装置整合的重要组成部分,是以保障产品氢气和蒸汽的供应为主要目的，将IGCC装置各个单元有机整合并统一控制的“大脑”。在事故工况发生时，上控系统起到判断事故情况并做出迅速响应，尽可能减少产品供应波动，缩短波动时间，保障产品供应条件始终在一体化工程允许范围内的作用。参与上控系统逻辑的产汽设备共有: 两台辅助锅炉； 两台POX蒸汽过热器，POX为Partial Oxidation,是部分氧化的意思； 两台GTG+HRSG,其中，GTG为Gas Turbine Generator,是气体透平发电机的意思,HRSG为Heat Return Steam Generator,是余热锅炉，利用GTG烟气余热产生蒸汽，一台GTG和一台HRSG是相互串接在一起的成为一台产汽设备；上述设备中任何一台或多台产汽设备跳车，都是上控系统应考虑的事故工况。在IGCC装置中，超高压蒸汽管网压力是上控系统的主要保护对象之一，而影响超高压蒸汽管网压力波动的主要因素是以上六台产汽设备中的一台或多台跳车，按事故工况可分为以下9种:`
⑴两台辅助锅炉运行，一台辅助锅炉跳车；⑵两台辅助锅炉运行，两台辅助锅炉跳车；⑶一台辅助锅炉运行，一台辅助锅炉跳车；⑷两台POX蒸汽过热器运行，一台POX蒸汽过热器跳车；(5)两台POX蒸汽过热器运行，两台POX蒸汽过热器跳车；(6)—台POX蒸汽过热器运行，一台POX蒸汽过热器跳车；⑴两台GTG+HRSG 运行，一台 GTG+HRSG 跳车；(8)两台 GTG+HRSG 运行，两台 GTG+HRSG 跳车；⑶一台GTG+HRSG 运行，一台 GTG+HRSG 跳车；而目前在炼油乙烯技术中，事故工况考虑不全面，以上提供的9种事故工况，没有考虑不同的产汽设备之间的联系，比如一台POX蒸汽过热器没有运行情况下，一台辅助锅炉跳车，或者一台POX蒸汽过热器和一台辅助锅炉同时跳车等等这些情况。并且，现有技术中，逻辑不够严谨，例如第一种工况:两台辅助锅炉运行，一台跳车，逻辑中只判断了这两台辅助锅炉的运行状态，而对另外四台产汽设备POX蒸汽过热器和GTG+HRSG的运行情况并未进行判断，这四台产气设备的状态对于执行动作的影响也未考虑，因此现有逻辑存有漏洞，无法满足上控系统设计要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种运用较为简单的逻辑涵盖所有事故工况的上位控制系统中的逻辑控制方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:该上位控制系统对产汽设备的逻辑控制方法，参与上位控制系统控制逻辑的产汽设备包括:两台辅助锅炉、两台POX蒸汽过热器、两台GTG+HRSG，其特征在于:将运行中的产汽设备数目设为NI, NI的范围为0 6 ;将非运行的产汽设备数目设为N, N的范围为0 6;将检修或离线的产汽设备数目设为M，其中，N+N1=6，N彡M，N-M为当前跳车的产汽设备的数量；若N-M=O,则当前无产汽设备跳车，不执行任何动作；当两台辅助锅炉运行而其中一台辅助锅炉跳车，或两台POX蒸汽过热器运行而其中一台POX蒸汽过热器跳车，或两台GTG+HRSG运行而其中一台GTG+HRSG跳车，这三种事故工况下，有一台产汽设备跳车，即N-M=I,且M=0，执行第一控制逻辑:上位控制系统发送信号至两台余热锅炉的燃料管理系统，要求开启液化石油气补燃，并修改这两台余热锅炉高压蒸汽总管控制器的设定值为3.62 3.82MPaG ；当两台POX蒸汽过热器运行且两台POX蒸汽过热器均跳车，或两台GTG+HRSG运行且这两台GTG+HRSG均跳车，这二种事故工况下，有两台产汽设备跳车，即N-M > 1，执行第二控制逻辑:上位控制系统发送信号至两台余热锅炉的燃料管理系统，要求开启液化石油气补燃，并修改这两台余热锅炉高压蒸汽总管控制器的设定值为3.62 3.82MPaG，上位控制系统发送信号至第一蒸汽透平发电机的整体气化联合循环系统，要求第一蒸汽透平发电机联锁停车；当只有一台POX蒸汽过热器运行且该台POX蒸汽过热器跳车，或只有一台GTG+HRSG运行且该台GTG+HRSG跳车，这两种事故工况下，有一台产汽设备处于检修或离线状态，一台产汽设备跳车，即N-M=I且M > 1，同样执行上述第二控制逻辑；当两台辅助锅炉运行且这两台辅助锅炉均跳车，或一台辅助锅炉运行且该台辅助锅炉跳车，这两种事故工况下，两台辅助锅炉都跳车，或一台辅助锅炉处于检修/离线状态而另一台辅助锅炉跳车，执行第三控制逻辑:上位控制系统发送信号至两台余热锅炉的燃料管理系统，要求开启液化石油气补燃，并修改这两台余热锅炉高压蒸汽总管控制器的设定值为3.62 3.82MPaG，上位控制系统发送信号至第一台蒸汽透平发电机的整体气化联合循环系统，要求第一台蒸汽透平发电机联锁停车，上位控制系统发送信号至第二台蒸汽透平发电机的整体气化联合循环系统，要求第二台蒸汽透平发电机联锁停车。与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明涵盖了所有的事故工况，全面考虑了六台产汽设备的检修或离线、正常运行和非正常跳车三种状态，逻辑中包括了一台或多台产汽设备跳车的各种事故工况，这是现有技术所无法实现的。本发明，运用较为简单的逻辑涵盖各种事故工况，达到既简化逻辑又避免因复杂逻辑带来的不确定性。
图1为本发 明实施例中上位控制系统对产汽设备的逻辑控制方法原理图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。本发明提供了一种上位控制系统对产汽设备的逻辑控制方法，而参与上位控制系统控制逻辑的产汽设备包括:两台辅助锅炉、两台POX蒸汽过热器、两台GTG+HRSG，上述八台产汽设备中的一台或多台跳车，按事故工况可分为以下9种:⑴两台辅助锅炉运行，一台辅助锅炉跳车；⑵两台辅助锅炉运行，两台辅助锅炉跳车；⑶一台辅助锅炉运行，一台辅助锅炉跳车；⑷两台POX蒸汽过热器运行，一台POX蒸汽过热器跳车；
(5)两台POX蒸汽过热器运行，两台POX蒸汽过热器跳车；(6)—台POX蒸汽过热器运行，一台POX蒸汽过热器跳车；⑴两台GTG+HRSG 运行，一台 GTG+HRSG 跳车；⑶两台GTG+HRSG运行，两台GTG+HRSG跳车； (9)一台 GTG+HRSG 运行，一台 GTG+HRSG 跳车；其中一台GTG+HRSG中任意一台GTG或HRSG跳车，即认定该台GTG+HRSG跳车，为了统计方便，一台GTG+HRSG在参与逻辑控制中，认定为一台产汽设备；本实施例提供的上位控制系统对产汽设备的逻辑控制方法为，参见图1所示:将运行中的产汽设备数目设为NI, NI的范围为0 6 ;将非运行的产汽设备数目设为N, N的范围为0 6;将检修或离线的产汽设备数目设为M，上述六台产汽设备检修或离线信号由操作工做出判断并在上位控制系统中给出该信号；其中，N+N1=6，N彡M，N-M为当前跳车的产汽设备的数量；若N-M=O,则当前无产汽设备跳车，不执行任何动作；当出现第(I)、( 4 )、( 7 )这三种事故工况，有一台产汽设备跳车，即N-M=I，且M=O，执行第一控制逻辑:上位控制系统发送信号至两台余热锅炉的燃料管理系统，要求开启液化石油气补燃，并修改这两台余热锅炉高压蒸汽总管控制器的设定值为3.72MPaG ；当出现第(5)、(8)这二种事故工况，有两台产汽设备跳车，即N-M > 1，执行第二控制逻辑:上位控制系统发送信号至两台余热锅炉的燃料管理系统，要求开启液化石油气补燃，并修改这两台余热锅炉高压蒸汽总管控制器的设定值为3.72MPaG，上位控制系统发送信号至第一蒸汽透平发电机的整体气化联合循环系统，要求第一蒸汽透平发电机联锁停车；当出现第(6)、(9)这两种事故工况下，有一台产汽设备处于检修或离线状态，一台产汽设备跳车，即N-M=I且M > 1，同样执行上述第二控制逻辑；当出现第(2)、(3)这两种事故工况，两台辅助锅炉都跳车，或一台辅助锅炉处于检修/离线状态而另一台辅助锅炉跳车，执行第三控制逻辑:上位控制系统发送信号至两台余热锅炉的燃料管理系统，要求开启液化石油气补燃，并修改这两台余热锅炉高压蒸汽总管控制器的设定值为3.72MPaG，上位控制系统发送信号至第一蒸汽透平发电机的整体气化联合循环系统，要求第一蒸汽透平发电机联锁停车，上位控制系统发送信号至第二蒸汽透平发电机的整体气化联合循环系统·，要求第二蒸汽透平发电机联锁停车。
权利要求
1.一种上位控制系统对产汽设备的逻辑控制方法，参与上位控制系统控制逻辑的产汽设备包括:两台辅助锅炉、两台POX蒸汽过热器、两台GTG+HRSG，其特征在于: 将运行中的产汽设备数目设为NI, NI的范围为0 6 ; 将非运行的产汽设备数目设为N，N的范围为0 6 ; 将检修或离线的产汽设备数目设为M， 其中，N+N1=6，N^M, N-M为当前跳车的产汽设备的数量； 若N-M=O,则当前无产汽设备跳车，不执行任何动作； 当两台辅助锅炉运行而其中一台辅助锅炉跳车，或两台POX蒸汽过热器运行而其中一台POX蒸汽过热器跳车，或两台GTG+HRSG运行而其中一台GTG+HRSG跳车，这三种事故工况下，有一台产汽设备跳车，即N-M=I,且M=0，执行第一控制逻辑:上位控制系统发送信号至两台余热锅炉的燃料管理系统，要求开启液化石油气补燃，并修改这两台余热锅炉高压蒸汽总管控制器的设定值为3.62 3.82MPaG ； 当两台POX蒸汽过热器运行且两台POX蒸汽过热器均跳车，或两台GTG+HRSG运行且这两台GTG+HRSG均跳车，这二种事故工况下，有两台产汽设备跳车，即N-M > 1，执行第二控制逻辑:上位控制系统发送信号至两台余热锅炉的燃料管理系统，要求开启液化石油气补燃，并修改这两台余热锅炉高压蒸汽总管控制器的设定值为3.62 3.82MPaG，上位控制系统发送信号至第一蒸汽透平发电机的整体气化联合循环系统，要求第一蒸汽透平发电机联锁停车； 当一台POX蒸汽过热器运行且这台POX蒸汽过热器跳车，或一台GTG+HRSG运行且该台GTG+HRSG跳车，这两种事故工况下，有一台产汽设备处于检修或离线状态，一台产汽设备跳车，即N-M=I且M > 1，同样·执行上述第二控制逻辑； 当两台辅助锅炉运行且这两台辅助锅炉均跳车，或一台辅助锅炉运行且该台辅助锅炉跳车，这两种事故工况下，两台辅助锅炉都跳车，或一台辅助锅炉处于检修/离线状态而另一台辅助锅炉跳车，执行第三控制逻辑:上位控制系统发送信号至两台余热锅炉的燃料管理系统，要求开启液化石油气补燃，并修改这两台余热锅炉高压蒸汽总管控制器的设定值为3.62 3.82MPaG，上位控制系统发送信号至第一蒸汽透平发电机的整体气化联合循环系统，要求第一蒸汽透平发电机联锁停车，上位控制系统发送信号至第二蒸汽透平发电机的整体气化联合循环系统，要求第二蒸汽透平发电机联锁停车。
全文摘要
本发明涉及一种上位控制系统对产汽设备的逻辑控制方法，当两台辅助锅炉运行而其中一台跳车，或两台POX蒸汽过热器运行而其中一台跳车，或两台GTG+HRSG运行而其中一台跳车，执行第一控制逻辑；当两台POX蒸汽过热器运行且两均跳车，或两台GTG+HRSG运行且这两台均跳车，执行第二控制逻辑；当只有一台POX蒸汽过热器运行且跳车，或只有一台GTG+HRSG运行且跳车，同样执行上述第二控制逻辑；当两台辅助锅炉运行且这两台均跳车，或一台辅助锅炉运行且该台辅助锅炉跳车，执行第三控制逻辑。与现有技术相比，本发明的优点在于本发明涵盖了所有的事故工况，全面考虑了六台产汽设备的检修或离线、正常运行和非正常跳车三种状态，既简化逻辑又避免因复杂逻辑带来的不确定性。
文档编号G05B19/418GK103246260SQ20131013662
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月18日 优先权日2013年4月18日
发明者王同尧, 孙宏, 严春明, 王丽娜, 庞睿, 韩振飞, 施程亮, 汉建德, 阎红, 廖琴 申请人:中石化宁波工程有限公司, 中石化宁波技术研究院有限公司, 中石化炼化工程(集团)股份有限公司