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项目年度编号
1700600082
中图分类号
TP273
成果公布年份
2017
关键词
自动变负荷优化控制系统 空分设备 软件
成果简介
现代工业发展进入了高度自动化、智能化时代，重大装备和重大设施的安全可靠、高效智能化运行离不开控制系统。大型空气分离设备的能耗占空分产品成本的70%-80%，自动变负荷生产是减少氧气放散率的有效措施，对空分设备的节能降耗具有很好的促进作用。自动变负荷优化控制技术是国际大型空分设备先进自动化的标志性技术，成为中国空分行业国际市场竞标无力或竞标失败和丢失国内空分设备市场的一个主要原因。 该项目由杭州杭氧股份有限公司和浙江大学联合研发，采用杭氧自主开发的大型空分装备物性计算、热力学计算、精馏计算、换热计算等技术与软件，以及浙江大学的动态建模、流程模拟、数据调和、实时优化、预测控制等技术与软件，实现以变负荷技术为核心的优化控制系统，打破国外技术垄断。在充分吸收国际上主流自动变负荷系统技术特点的基础上，该优化控制系统采用原创的大范围工艺优化计算与非线性多变量预测控制技术相结合、前馈与反馈相结合的两层结构系统设计方案，解决了大范围变负荷过程的非线性问题、操作耦合问题、时间最优问题、能耗优化问题。 该项目研发成果具有负荷变化范围宽、速度快，而且变负荷过程产品质量平稳的特点：全范围实现自动变负荷运行；变负荷速度快，达到1.5min/1%负荷；系统投运率接近100%。通过南钢3万空分设备、济源2.5万空分设备的应用示范表明，自动负荷变化的范围和速度均优于手动操作；避免了手动变负荷存在的工况稳定困难、组分波动较大的问题，有效降低了产品质量的波动，减少了操作人员的劳动强度；自动变负荷系统的投运提高了制氧联合设备的操作弹性，减少了各空分机组的关停次数，延长了设备的使用周期。 该项目相关关键技术得到了推广应用，已签订的配备自动变负荷系统的项目22套。项目销售总额达到15亿，利润预计2.3亿。该项目成功实施极大地提高了空分设备的节能效果，实现空分装备的“智能化”和一定范围内的柔性生产，提高综合自动化产品的设计能力，全面提升中国空分设备的国际竞争力。
完成单位
杭州杭氧股份有限公司
完成人
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